Untersuchungen zur Bedeutung der Peptidyl-Prolyl-Isomerase Pin1 bei der Pathogenese von Kopf-Hals-Tumoren

Plattenepithelkarzinome der Kopf-Hals-Region (HNSCC) stellen die Tumorentität mit der achthäufigsten Inzidenz weltweilt dar. Dabei ist die durchschnittliche 5-Jahres-Überlebensrate unter 50%. Die lokoregionäre Kontrolle ist dabei das entscheidende Behandlungsziel. Leider präsentiert sich ein Großtei...

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Rath, Ariane
Beteiligte: Mandic, Robert (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2012
Hals- Nasen- und Ohrenheilkunde
Ausgabe:http://dx.doi.org/10.17192/z2012.0538
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Plattenepithelkarzinome der Kopf-Hals-Region (HNSCC) stellen die Tumorentität mit der achthäufigsten Inzidenz weltweilt dar. Dabei ist die durchschnittliche 5-Jahres-Überlebensrate unter 50%. Die lokoregionäre Kontrolle ist dabei das entscheidende Behandlungsziel. Leider präsentiert sich ein Großteil der Erkrankten in fortgeschrittenen Stadien, die durch chemo- bzw. strahlentherapeutische Maßnahmen angegangen werden müssen. Um die bisher begrenzte Auswahl an gezielt gegen Tumoren gerichteten Therapeutika zu erweitern, ist es notwendig in Kopf-Hals-Tumorgeweben neue Zielproteine zu identifizieren, die im gestörten Zellstoffwechsel der Tumore eine Rolle spielen. Pin1 ist eine Peptidyl-Prolyl-Isomerase (PPIase) aus der Familie der Parvuline. Sie zeichnet sich durch eine unter PPIasen einzigartige Substratspezifität für phosphorylierte Ser/Thr-Pro-Sequenzen aus. Aufgrund dieser Substratspezifität arbeitet sie eng mit verschiedenen Zellzykluskinasen, die in der Onkogenese eine Rolle spielen, zusammen. Sie ist die bisher einzige Isomerase, die für einen korrekten Ablauf des Zellzyklus unabdingbar ist. In vielen Tumoren wurde Pin1 überexprimiert vorgefunden. In manchen Tumoren liegt es zudem als überwiegend unphosphorylierte Form vor, wobei die unphosphorylierte Form des Pin1-Proteins wahrscheinlich die aktive Form darstellt. Mittels Immunhistochemie, Immunzytochemie, Immunbiochemie und quantitativer PCR wurde der Expressionsstatus von Pin1 in 17 HNSCC-Tumorzelllinien und 41 HNSCC-Tumorgeweben untersucht und mit normaler Kontrollschleimhaut verglichen. Weiterhin konnten isoelektrische Varianten des Pin1-Proteins in der 2D-Gel-Analyse beobachtet werden. So konnte der Phosphorylierungszustand von Pin1 in Tumorgeweben und Normalgeweben verglichen werden. Schließlich wurden die Konsequenzen einer Pin1-Hemmung durch den natürlich vorkommenden Pin1-Inhibitor Juglone sowie durch Pin1-spezifische siRNA mittels FACS-Analyse untersucht. Pin1 wurde in den untersuchten Tumorgeweben und –zelllinien stärker exprimiert als in den Normalgeweben. Auch war Pin1 in den Tumorgeweben verglichen mit Normalgeweben hypophosphoryliert, was vereinbar ist mit einer Überaktivierung des Proteins. Eine Hemmung von Pin1 führte in den untersuchten Zelllinien sowohl nach Behandlung mit Juglone als auch nach Transfektion mit Pin1-siRNA zu einer Erhöhung der Fraktion toter Zellen. Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten darauf hin, dass Pin1 auch in Kopf-Hals-Karzinomen eine Rolle bei der Tumorentstehung spielt. Es ist überexprimiert und liegt anscheinend vermehrt in seiner aktiven Form vor. Allerdings konnte kein statistischer Zusammenhang zwischen den klinischen Daten der Patienten, von denen die Tumorgewebe stammten, und dem jeweiligen Pin1-Expressionsgrad gezeigt werden. Warum Pin1 in Tumorgeweben meist in dephosphoryliertem Zustand vorliegt, muss in weiterführenden Studien noch näher untersucht werden. Eine vermehrte Apoptoserate nach Pin1-Hemmung durch den natürlich vorkommenden Pin1-Inhibitor Juglone als auch durch Pin1-spezifische siRNA konnte nicht beobachtet werden, allerdings zeigte sich ein Anstieg der Tumorzellfraktion in der sub-G1-Phase des Zellzyklus. Welche Faktoren den Phosphorylierungszustand von Pin1 beeinflussen, bleibt herauszufinden. Welche Signalkaskaden Pin1 ersetzen können, so dass die Tumorzelle trotz Pin1-Hemmung überleben kann, wäre Thema für weitere Forschung. Schließlich sind weiterführende Untersuchungen notwendig, um den potentiellen Stellenwert von Pin1 als neuen therapeutischen Angriffspunkt bei der Behandlung von HNSCC-Tumoren zu beurteilen.
DOI:http://dx.doi.org/10.17192/z2012.0538