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Titel: Einfluss des Transkriptionsfaktors Snail in der Initiation und Progression von PanINs beim invasiven duktalen Pankreaskarzinom im transgenen Tumormausmodell
Autor: Jendryschek, Frederike Sophia
Weitere Beteiligte: Fendrich, Volker (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2016
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2016/0362
DOI: https://doi.org/10.17192/z2016.0362
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2016-03626
DDC: 610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.): The role of the transcription factor Snail in the initiation and progression of pancreatic intraepithelial neoplasia in a transgenic tumor mouse model

Dokument

Schlagwörter:
Bauchspeicheldrüsenkrebs, Adenocarcinom, Transkriptionsfaktor, Medizin, Bauchspeicheldrüse, Transgen, Tumormausmodell, panIN, Pancreatic cancer, transgenic, transcription factor

Zusammenfassung:
Das duktale Adenokarzinom des Pankreas rangiert in Deutschland an vierter Stelle der Krebstodesursachen. Die relative Fünf-Jahres-Überlebensrate liegt bei nur 8%. Ursächlich für die schlechte Prognose sind zum einen die späte Diagnosestellung aufgrund fehlender Früherkennungsmaßnahme und die aggressive Tumorbiologie. Dem invasiven Pankreaskarzinom gehen ähnlich wie bei der Adenom-Karzinom-Sequenz des kolorektalen Karzinoms Vorläuferläsionen (PanINs) voraus. Einhergehend mit diesen Vorläuferläsionen kommt zu einer Akkumulation von genetischen Veränderungen. Um die Krankheitsentwicklung besser zu verstehen gibt es verschiedene Mausmodelle, welche die humanen Karzinogenese rekapitulieren. In dieser Arbeit haben wir das bereits in vielen Studien erprobte Mausmodell von David Tuveson mit Snail-Knock-Out-Mäusen gekreuzt und so Snaildel1;Pdx-1-Cre;LSL-KrasG12D/+-Mäuse erschaffen. Ziel war es so den Einfluss des Transkriptionsfaktor Snail1 auf die Entwicklung von PanIN-Läsionen zu untersuchen. Snail1 ist ein Schlüsselprotein der EMT (Epithelialen-Mesenchymalen Transition und wirkt als direkter Repressor von E-Cadherin, einem Zelladhäsionsmolekül. Die EMT ist ein Zellprogramm welches sessilen epithelialen Zellen erlaubt mesen-chymale Eigenschaften, wie Motilität und Invasivität, zu erlangen. Homo- und heterozygote Snaildel1;Pdx-1-Cre;LSL-KrasG12D/+-Mäuse wurden in 6 Beobachtungsräume eingeteilt (2,4,6,8,10 u. 12 Mon.) und im Anschluss das Pankreas histopathologisch und immunhistochemisch untersucht. Weiterhin wurden mittels qRT-PCR die Pankreata auf ihren Gehalt an Snail1, Twist1, CDH1/E-Cadherin und Sox-9 mRNA auf Transkriptionsebene untersucht. Es zeigte sich eine signifikant später einsetzende Entwicklung sowie langsamere Progression von PanIN-Läsionen im Vergleich zu der Kontrollgruppe (Pdx-1-Cre; Kras). Snail1 war sowohl immunhistochemisch und auf Transkriptionse-bene signifikant vermindert exprimiert. Die E-Cadherin Expression zeigte heterogene Ergebnisse. In der Immunhistochemie fand sich in den Snaildel1;Pdx-1-Cre;LSL-KrasG12D/+-Mäusen eine etwas stärkere Positivität, in der qRT-PCR eine heterogene Expression. Zum größten Teil war die Expression jedoch erniedrigt. Weiterhin zeigte sich eine deutlich verminderte Expression der Transkriptionsfaktoren Sox9 und Twist1. Für MMP 7 konnte ebenfalls eine geringere Expression in der immunhistochemischen Färbung nachgewiesen werden. Erstmals konnte mit dieser Arbeit in vivo nachgewiesen werden, dass unter Abwesenheit von Snail1 die Initiation und Progression von PanINs drastisch verlangsamt wird. Die klinische Relevanz von Snail1 entweder als Biomarker in der Früherkennung oder als therapeutisches Target sollte anhand weiterer Studien untersucht werden.

Summary:
Adenocarcinoma of the pancreas is the fourth leading cause of cancer related deaths in Germany. The five-year survival is still less than 8% and the number of annual incidence and mortality are almost identical. Studies have shown that the EMT regulatory protein Snail is overexpressed in pancreatic cancer cells which correlates with invasiveness and metastatic ability. Snail is a transcription factor which works as a direct repressor of E-Cadherin. Aim of this study was to compare homozygous and heterozygous Snaildel1;Pdx-1-Cre;LSL-KrasG12D/+-mice with Pdx-1-Cre;LSL-KrasG12D/+-mice in order to draw conclusions about the influence of Snail in initiation and progression of PanINs. Mouse strains of Pdx-1-Cre;LSL-KrasG12D/+- and Snail-/- were crossed to generate homozygous and heterozygous Snaildel1;Pdx-1-Cre;LSL-KrasG12D/+-Mice. Groups of those mice were observed and sacrificed at a defined age. The pancreas was harvested for further histopathological analyses, immunostaining and real-time PCR. Quantification of PanINs showed delayed initiation and progression of PanIN lesions at all ages in both homozygous and heterozygous Snaildel1;Pdx-1-Cre;LSL-KrasG12D/+-Mice. Invasive carcinoma was not observed. Using real-time PCR we found a significant downregulation of Sox9, Snail1 and Twist1. E-Cadherin expression was also analysed using qRT-PCR and immunostaining. Immunostaining showed higher expression of E-Cadherin in Snaildel1;Pdx-1-Cre;LSL-KrasG12D/+-mice. In qRT-PCR we found heterogenic results, presenting a lower expression in 5 of 6 Snail-Knock-Out mice. This study provides in vivo evidence that progression of pancreatic intraepithelial neoplasias is dramatically delayed under genetic abrogation of snail. Further studies will need to examine the clinical relevance of those results. Especially Snail1 as a biomarker or therapeutic target should be analysed.


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