Dokument: Die Expression und der Einfluss von ST3GAL1 auf die Proliferation in HNSCC-Zellen
| Titel: | Die Expression und der Einfluss von ST3GAL1 auf die Proliferation in HNSCC-Zellen | |||||||
| Weiterer Titel: | The expression and influence of ST3GAL1 on proliferation in HNSCC cells | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=66487 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20240816-090147-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Sklavounos, Alexander [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Stoecklein, Nikolas [Gutachter] Prof. Neubauer, Hans [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | ST3GAL1, HNSCC | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Plattenepithelkarzinome der Kopf-Hals-Region (HNSCC) sind Tumore, die frühzeitig in lokoregionäre Lymphknoten metastasieren. Zwei Drittel aller Patienten leiden bereits zum Diagnosezeitpunkt unter manifester Metastasierung. Trotz Fortschritten in der Therapie hat sich das Gesamtüberleben in den letzten Jahrzehnten nicht wesentlich verbessert. Vor diesem Hintergrund wurden in vorausgegangenen Untersuchungen der AG Stoecklein Einzelzellen von HNSCC Primärtumoren und autologen Lymphknotenmetastasen auf somatische Kopienzahlveränderungen untersucht, um potenziell metastasierungsrelevante Unterschiede zu identifizieren. Hierdurch wurde die Region 8q24 identifiziert, die in den Metastasenzellen signifikant häufiger zugewonnen war und in der 7 Gene lokalisiert sind, die signifikant überexprimiert waren. Dies führte zu der Hypothese, dass diese 7 Gene Primärtumorzellen entweder zur lymphatischen Dissemination befähigen oder zur Kolonisation von bereits in die Lymphknoten gestreuten Tumorzellen beitragen. Zu diesen Genen zählt ST3GAL1. Eine Datenbankanalyse hat gezeigt, dass die erhöhte Expression von ST3GAL1 im HNSCC mit einem signifikant verkürzten Überleben assoziiert ist. In dieser Arbeit erfolgte zunächst in ausgewählten HNSCC-Zelllinien eine Genexpressionsanalyse der 7 Kandidatengene, um Zelllinien mit einer möglichst hohen Expression für funktionelle Analysen zu identifizieren. In der Literatur wurde beschrieben, dass ST3GAL1 nach TGF β induzierter EMT höher exprimiert wird, weswegen zusätzlich die Expression von ST3GAL1 in Abhängigkeit der Zelldichte analysiert wurde. Es zeigte sich, dass ST3GAL1 bei geringerer Zelldichte höher exprimiert wird. Um dann die biologische Funktion von ST3GAL1 im Zuge der Tumorprogression zu untersuchen, wurde ein in vitro Modell etabliert, in dem mittels siRNA-vermitteltem Knockdown die Genexpression von ST3GAL1 in den Zelllinien UT SCC 42B und UT SCC 24B supprimiert wurde. Der Knockdown wurde auf mRNA-Ebene mittels RT-qPCR validiert. Zusätzlich konnte gezeigt werden, dass die mRNA-Konzentration bereits nach 24h signifikant supprimiert wird und dieser Effekt bis mindestens 72h nach Transfektion unverändert andauert. Um den Einfluss auf die Proliferation zu untersuchen, wurde eine Zellzyklusanalyse durchgeführt. Die Suppression von ST3GAL1 führte in den Zelllinien UT SCC 42B und UT SCC 24B zu signifikant weniger Zellen in der S Phase und einer signifikant größeren Zellpopulation in der G0/G1 Phase. Das Ergebnis konnte im Anschluss durch die Bestimmung der absoluten Zellzahlentwicklung bestätigt werden. Zusammenfassend deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass ST3GAL1 einen fördernden Einfluss auf die Proliferation hat. Durch das in dieser Arbeit etablierte in vitro Modell können in Zukunft weiterführende Analysen von ST3GAL1 durchgeführt werden, um dessen biologische Rolle im HNSCC besser zu verstehen.Head and neck squamous cell carcinomas (HNSCC) are aggressive tumours that do early spread into locoregional lymph nodes. Two third of the patients already suffer from manifest metastasis at the time of diagnosis. Despite advances in treatment modalities the overall survival hasn’t improved substantially over the last decades. On this background preliminary studies of our working group focused on somatic copy number alterations on a single cell level between HNSCC primary tumours and their autologous lymph node metastases to potentially identify differences relevant for metastasis. Hereby the 8q24 region was identified, which was significantly more often gained in the metastatic cells and harbours 7 genes that were significantly overexpressed. This finding lead to the hypothesis that these 7 candidate genes promote primary tumour cells either to lymphatically disseminate or enable tumour cells that have already invaded the lymph node to colonise and form metastasis. One of these genes is ST3GAL1. A database analysis revealed that the overexpression of ST3GAL1 significantly shortens the disease free survival in HNSCC patients. In this thesis a gene expression analysis of the 7 candidate genes was performed initially in selected HNSCC cell lines to identify suitable cell lines displaying a high expression for further functional experiments. According to the literature ST3GAL1 is higher expressed after TGF-β induced EMT whereupon we also analysed ST3GAL1 expression depending on the cell density. This analysis revealed that ST3GAL1 is higher expressed at lower cell density. To investigate the biological function of ST3GAL1 in the course of tumour progression, an in vitro model was established using siRNA mediated gene expression knockdown to silence ST3GAL1 gene expression in the cell lines UT SCC 42B and UT SCC 24B. The knockdown was validated on mRNA level using RT-qPCR. Additionally we were able to demonstrate that the mRNA concentration is already significantly suppressed after 24h and that this effect lasts unvariedly at least until 72h after transfection. In the following cell cycle analysis silencing of ST3GAL1 resulted in a significantly reduced number of cells in the S-phase of the cell cycle and also in a significant increase of the cell population in the G0/G1-phase. These results were validated analysing the development of the absolute cell number.
In conclusion, the results of this thesis suggest that ST3GAL1 may play a key role in promoting tumour cell proliferation in HNSCC. Using the established in vitro model for silencing ST3GAL1 future experiments are necessary to further understand the role of ST3GAL1 regarding key functions in tumour progression and metastasis in HNSCC. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 16.08.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 16.08.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 06.10.2023 | |||||||
| Datum der Promotion: | 25.07.2024 |
