Dokument: Characterization of proteomic signature of pancreatic and testicular carcinomas by new sensitive methods for scarce FFPE tissue proteomics
| Titel: | Characterization of proteomic signature of pancreatic and testicular carcinomas by new sensitive methods for scarce FFPE tissue proteomics | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=69644 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20250519-111153-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Pauls, Stella Maris [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Kai Stühler [Gutachter] Prof. Dr. Andreas Reichert [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Tissue proteomics, clinical research | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | FFPE tissues are an important source for gaining new insights into various diseases mechanisms. Many helpful methods, such as laser microdissection, can aid in examining biological processes at the cellular level from the fixed tissue material. With new, sensitive sample preparation and data acquisition methods, it is possible to enable deep proteome analyses to advance the study of various proteins involved in disease mechanisms. This work primarily focuses on cancer research regarding pancreatobiliary and testicular cancers. The optimized sample preparation for LC-MS/MS based proteomics allows for the discovery of new drug targets, biomarker candidates, and give biological insights into disease development. In the field of testicular carcinomas, new insights into drug resistance of recurring yolk-sac tumors have been gained. These findings help develop new antibody-drug-conjugates to treat these resistant tumors and enable broad drug screenings. Furthermore, the biological processes involved in the development of therapy resistance were explored using multiomic applications (genomics, methylomics, proteomics), revealing the tissue of origin (teratomas) from which germ cell tumors develop. The robustness of the sample preparation methods also makes it possible to study FFPE tissues of very rare diseases using LC-MS/MS-based proteomics. The growing teratoma syndrome (GTS) is a rare subform of germ cell tumors, characterized by a reduced occurrence of tumor markers during chemotherapy treatment and continuing uncontrolled growth. Here, insights into the biological processes involved in the development of GTS are provided, achieved through multiomic approaches (genomics, methylomics, transcriptomics, proteomics, secretomics). Finally, the optimized FFPE sample preparation methods are applied to laser microdissected FFPE tissues of precursor lesions from pancreatic cancer, enabling a new multiomics approach. Using a data-independent acquisition (DIA) method, it was possible to uncover parts of both the entire proteome and the O-glycoproteome in the recorded mass spectrometric dataset. This analysis provided insights into the diverse biological processes underlying the progression of precursor lesions into carcinomas. Additionally, it is shown that the T/Tn antigen glyco-modification and its sialylated subforms are increasingly found on many different proteins in the tumor-developing tissue lesions, supporting the thesis that these modifications accumulate more in tumor tissues. The protein 14-3-3 theta was identified as a potential biomarker candidate in a differential modification analysis, with the Tn antigen and the sialylated form being more prevalent in tumor-developing tissues. The optimized sample preparation methods presented here are suitable for very small amounts of FFPE tissue, as well as for sample sets with highly variable tissue quantities, as they ensure high sensitivity and reproducibility.FFPE Gewebe stellen eine wichtige Quelle zur Gewinnung neuer Erkenntnisse über verschieden Erkrankungen dar. Viele hilfreiche Methoden, wie die laser mikrodissektion können dabei helfen biologische Prozesse aus dem fixierten Gewebematerial auf Zellebene zu untersuchen. Mit neuen, sensistiven Probenvorbereitungs- und Datenerfassungsmethoden ist es möglich tiefe Proteom Analysen zu ermöglichen, um die Erforschung verschiedener Proteine, die am Krankheitsgeschehen beteiligt sind voran zu treiben. Im Fokus der Forschung steht im allgemeinen die Krebsforschung von pankreatobiliären und testikulären Karzinomen. Die optimierte Probenvorbereitung für die LC-MS/MS basierte Proteomanalyse ermöglicht es neue Wirkstofftargets, Biomarker Kandidaten und biologische Erkenntnisse zur Krankheitsentwicklung zu erlangen. Im Bereich der testikulären Karzinome konnten dahingehend neue Erkenntnisse zur Wirkstoffrestistenz einiger wiederkehrender Dottersacktumore erlangt werden. Diese Erkenntnisse helfen neue Wirkstoff-Antikörper-Konjugate zur Behandlung dieser resistenten Tumore zu entwickeln und ein breites Wirkstoffscreening zu ermöglichen. Weiterhin konnten die
biologischen Prozesse, die an der Entwicklung der Therapieresistenz beteiligt sind durch Multiomic Anwendungen (Genomics, Methylomics, Proteomics) erforscht werden und entschlüsseln das Ursprungsgewebe (Teratome), aus dem sich die Keimzelltumore entwicklen. Durch die Robustheit der Probenvorbereitungsmethoden ist es ebenso möglich FFPE Gewebe von Erkrankungen, die sehr selten auftreten, mittels LC-MS/MS basierter Proteomik zu untersuchen. Das Growing Teratoma Syndrome (GTS) stellt eine seltene Subform der Keimzelltumore dar, charakterisiert durch ein verringertes Auftreten von Tumormarkern während der Behandlung mittels Chemotherapeutika und weiterhin unkontrolliertem Wachstum. Hier konnten Einblicke in die biologischen Prozesse gegeben werden, die an der Entstehung des GTS beteiligt sind, welche wiederum durch Multiomic Ansätze (Genomics, Methylomics, Transcriptomics, Proteomics, Secretomics) erreicht wurden. Final wurden die optimierten FFPE Probenvorbereitungsmethoden an laser mikrodissektierten FFPE Greweben der Vorläuferläsionen des Pankreas Karzinoms eingesetzt und ermöglichen einen neuen Multiomics Ansatz, in dem es durch eine data-independent acquisition (DIA) Methode möglich war, in den aufgenommenen Daten sowohl Teile des gesamten Proteoms, als auch des O-Glycoproteoms zu erschließen. Mit Hilfe dieser Analyse konnten Einblicke in die vielfältigen biologischen Prozesse gegeben werden, die zu Grunde liegen, wenn sich Vorläuferläsionen zu Karzinomen entwickeln. Außerdem konnte gezeigt werden, dass die T/Tn antigen Glyco-Modifikation und ihre sialylierten Subformen vermehrt auf vielen verschiedenen Proteinen in den Tumor-entwickelnden Gewebeläsionen zu finden sind, welches die These unterstützt, dass diese Modifikationen vermehrt in Tumorgeweben akkumullieren. Das Protein 14-3-3 theta wurde mit einem signifikatnten Unterschied in einer differentiellen Modifikationsanalyse als möglicher Biomarker-Kandidat gefunden, bei dem das Tn antigen und die sialylierte Form im Tumor-entwickelnden Gewebe vermehrt vorliegt. Die hier präsentierten, optimierten Probenvorbereitungsmethoden eignen sich für sehr geringe FFPE Gewebemengen, aber auch für Probensets in denen die Gewebemenge stark variiert, da sie eine hohe Sensitivität und Reproduzierbarkeit gewährleistet. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Biochemie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 19.05.2025 | |||||||
| Dateien geändert am: | 19.05.2025 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 20.01.2025 | |||||||
| Datum der Promotion: | 20.01.2025 |
