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Titel:Funktionelle Charakterisierung der Rolle von TMPRSS4 und TFPI2 im Pankreaskarzinom
Autor:Heers, Hendrik
Weitere Beteiligte: Buchholz, Malte (PD Dr.)
Veröffentlicht:2013
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2013/0538
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2013-05385
DOI: https://doi.org/10.17192/z2013.0538
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Functional characterisation of the role of TMPRSS4 and TFPI2 in pancreatic cancer
Publikationsdatum:2013-09-09
Lizenz:https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
gastroenterology, molecular biology, Onkologie, Bauchspeicheldrüsenkrebs, oncology, pancreatic cancer, Molekularbiologie, Gastroenterologie

Zusammenfassung:
In der Tumorbiologie des hochmalignen Pankreaskarzinoms sind bis heute wenige Schlüsselmutationen bekannt. Die Suche nach Zielproteinen für einen molekularen Therapieansatz stellt eine aktuelle wissenschaftliche Herausforderung dar. TMPRSS4 ist eine transmembranäre Serinprotease, für die - wie für viele andere Proteine dieser Familie - ein induktiver Einfluss auf das maligne Verhalten von Tumorzellen nachgewiesen ist. In Zellen des Pankreaskarzinoms und seiner Vorläuferläsionen kommt es zu einer Überexpression dieses Gens. TFPI2 ist ein Proteaseinhibitor, der im Pankreaskarzinom häufig herunterreguliert ist. Für verschiedene Tumorentitäten ist seine Wirkung als Tumorsuppressorgen etabliert. Aufgrund der auffallend synchronen Überexpression von TMPRSS4 und Suppression von TFPI2 wurde eine direkte Interaktion der beiden Genprodukte postuliert; auch eine entsprechende Bindungsstelle zwischen den Proteinen wurde bioinformatisch vorhergesagt. Die vorliegende Arbeit hatte zur Aufgabe, die funktionelle Bedeutung von TMPRSS4 und TFPI2 im Pankreaskarzinom zu untersuchen und zu klären, ob sich diese hypothetische Interaktion bestätigt. Die DNA beider Gene wurde in doxycyclininduzierbare Überexpressionsvektoren kloniert und es wurden shRNA-Konstrukte zum dauerhaften Knock-down bereitgestellt. Verschiedene Pankreaskarzinom- und Epithelzelllinien wurden mit diesen Konstrukten stabil transfiziert, um funktionelle Untersuchungen zu Proliferation und Migration in vitro durchzuführen. Der Transfektionserfolg wurde mittels quantitativer Real-Time-PCR auf mRNA-Ebene untersucht. In den durchgeführten MTT- und BrdU-Assays konnte für keines der genannten Konstrukte ein signifikanter Einfluss auf das proliferative Verhalten der Zellen nachgewiesen werden. Zur Untersuchung des migratorischen Verhaltens wurden die transfizierten Zelllinien Time-Lapse-mikroskopischen Untersuchungen unterzogen. Im Trend zeigte sich hier ein die Zellmigration hemmender Einfluss von TMPRSS4 und ein die Migration steigernder Einfluss von TFPI2. Jedoch war dieser Effekt nur bei den TFPI2-Knock-down-Zellen signifikant. Hinweise auf eine direkte Interaktion der beiden Zielgene zeigten sich zu keinem Zeitpunkt. Ein signifikanter Einfluss von TMPRSS4 oder TFPI2 auf das proliferative und migratorische Verhalten von Pankreaskarzinomzellen kann verneint werden. Untersuchungen zu Gewebsinvasion und Metastasierung sowie Apoptoseverhalten sind wünschenswert.

Summary:
The tumour biology of pancreatic cancer features few established key mutations until now. The search for novel target proteins in molecular therapy is an important scientific challenge of our days. TMPRSS4 is a transmembranous serine protease with a proven inductive influence on the malignant behaviour of cancer cells, just like many proteins of its class. Pancreatic cancer cells and cells of precursor lesions show an increased gene expression of TMPRSS4. TFPI2 is a protease inhibitor commonly down-regulated in pancreatic cancer. Its function as a tumour suppressor gene is well established for many tumour entities. The strikingly synchronous overexpression of TMPRSS4 and suppression of TFPI2 provoked the assumption of a direct interaction of the two gene products. A corresponding binding site between the proteins was calculated by means of bioinformatics. The assignment on hand was to examine the functional significance of TMPRSS4 and TFPI2 in pancreatic cancer and to determine their hypothetical interaction. The DNA of both genes was cloned into doxycycline-inducible overexpression vectors. Also, shRNA constructs to enable permanent knock-down of expression were provided. Several pancreatic cancer and epithelial cell lines were stably transfected with these constructs in order to conduct functional experiments on proliferation and migration in vitro. Quantitative real time PCR was used to determine the success of transfection at mRNA level. None of the mentioned constructs showed a significant influence on the proliferative cell behaviour during the MTT and BrdU assays that were carried out. To investigate the cell migration the transfected cell lines went through a series of time lapse microscopy experiments. A trend towards inhibition of migration through TMPRSS4 and induction of migration through TFPI2 was found. This effect was only significant for TFPI2 knock-down cells, though. Evidence for a direct interaction of the two genes in question could not be found at all. A significant influence of TMPRSS4 or TFPI2 on the proliferative and migratory potential of pancreatic cancer cells can be negated. Experiments on tissue invasion and metastasis are desirable in this context.


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