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In vitro Evaluation der antitumoralen Effekte und des Redifferenzierungspotentials von Histondeacetylaseinhibitoren in Schilddrüsenkarzinomen
Das Schilddrüsenkarzinom ist der häufigste Tumor der endokrinen Organsysteme mit einer seit Jahrzehnten steigenden Inzidenz weltweit. Aufgrund etablierter Therapieverfahren, die primär die operative Behandlung und Radiojodtherapie beinhalten, haben differenzierte Schilddrüsenkarzinome in der Regel e...
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| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Beteiligte: | |
| Format: | Dissertation |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Philipps-Universität Marburg
2020
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| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | PDF-Volltext |
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| Zusammenfassung: | Das Schilddrüsenkarzinom ist der häufigste Tumor der endokrinen Organsysteme mit einer seit Jahrzehnten steigenden Inzidenz weltweit. Aufgrund etablierter Therapieverfahren, die primär die operative Behandlung und Radiojodtherapie beinhalten, haben differenzierte Schilddrüsenkarzinome in der Regel eine sehr gute Prognose, während diese weitaus schlechter ist für schlecht- und undifferenzierte Karzinome, die häufig frühzeitig invasiv wachsen, metastasieren und auf eine Radiojodtherapie nicht mehr adäquat ansprechen. Dementsprechend bedarf es dringend alternativer innovativer Therapieoptionen zur Behandlung letzterer. Neben genetischen Mutationen haben auch epigenetische Veränderungen einen großen Einfluss auf die maligne Entartung von Schilddrüsengewebe. Die potentielle Reversibilität epigenetischer Dysregulationen macht die Epigenetik zu einem wichtigen Angriffspunkt moderner Karzinomforschung.
In der vorliegenden Arbeit wurden mithilfe einer Zellwachstumsanalyse die Effekte der drei Histondeacetylaseinhibitoren Panobinostat (LBH589), SAHA und Trichostatin A, sowie mittels qRT-PCR, Western Blot und Gammakamera deren Einfluss auf den Natrium-Jodid-Symporter (NIS), HMGA2, die miRNAs hsa-let-7b-5p und hsa-let-7f-5p, die lncRNA H19 und TTF1 in vitro evaluiert. Die Auswirkungen der Behandlung der HDACi wurde an den fünf etablierten Zelllinien TPC1 (PTC), BCPAP (PTC), 8505C (PDTC), C643 (ATC) und FTC133 (FTC) untersucht. Alle HDACi hatten auf die Zellproliferation der untersuchten Zelllinien einen starken inhibitorischen Effekt, wobei Panobinostat mit 10nM inhibitorischer Wirkkonzentration der potenteste Vertreter der untersuchten Substanzen war. SAHA inhibierte die Zellproliferation effektiv bei einer Konzentration von 10μM, TSA zwischen 100nM und 1μM. In allen Zelllinien zeigte sich durch die Behandlung mit HDACi eine starke Induktion der NIS mRNA. In den Zelllinien BCPAP, C643 und FTC133 stellte sich nach der HDACi Behandlung darüber hinaus eine verstärkte Expression von NIS auf Proteinebene dar und in C643 und FTC133 konnte anhand einer verstärkten Radiojodaufnahme eine intakte Funktion des NIS Proteins nachgewiesen werden.
Beide Mitglieder der Let7 miRNA Familie hsa-let-7b-5p und hsa-let-let-7f-5p waren nach Behandlung mit den HDACi stabil oder überexprimiert, was die vermutete Rolle der beiden miRNAs als Inhibitoren der NIS Expression unwahrscheinlich macht. Es zeigte sich jedoch eine inverse Korrelation der Expression der miRNAs und dem übergreifend in allen Zelllinien supprimierten Onkogen HMGA2, was neben der Wiederherstellung der NIS Funktion als weitere redifferenzierende Wirkung der HDACi angesehen werden kann.
Auch die Rolle der sonst kontrovers diskutierten lncRNA H19 wurde analysiert. In den Tumorgeweben von Patienten mit PTC, FTC und ATC war die Expression der lncRNA H19 unterschiedlich. In den etablierten Zelllinien hingegen zeigte sich H19 nach Behandlung mit den HDACi überexprimiert. Die Heterogenität der H19 Expression lässt ohne weitere Untersuchungen keine direkte Aussage über eine tumorsuppressive oder onkogene Rolle sowie über einen kausalen Zusammenhang der Expression dieser lncRNA mit der HDACi Behandlung zu.
Sowohl in den humanen Tumorgeweben als auch in den untersuchten Zelllinien kam eine sehr heterogene Expression des Differenzierungsmarkers TTF1 zur Darstellung, die sich nicht mit den zugrunde liegenden histologischen Eigenschaften der Karzinome korrelieren ließ. Interessanterweise haben hingegen die RET/PTC und BRAF Mutationen möglicherweise einen Einfluss auf die TTF1 Expression.
Anhand der vorliegenden in vitro Analyse wird die potentiell zytotoxische Effektivität dreier unabhängig voneinander getesteter HDACi in der Behandlung von Schilddrüsenkarzinomen, sowie deren Potential zur Redifferenzierung entarteten Schilddrüsegewebes deutlich. Dies befürwortet künftige in vivo Experimente zur weiterführenden Evaluation des möglichen Einsatzes von HDACi in der Therapie von Schilddrüsenkarzinomen. |
|---|---|
| Umfang: | 123 Seiten |
| DOI: | 10.17192/z2020.0346 |