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Titel:Die Rolle von CUX1 bei Hypoxie im hepatozellulären Karzinom
Autor:Blümel, Sophie Anna
Weitere Beteiligte: Wissniowski, Thaddäus Till (PD Dr.)
Veröffentlicht:2021
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2022/0135
DOI: https://doi.org/10.17192/z2022.0135
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2022-01350
DDC: Medizin
Titel (trans.):The role of CUX1 in hypoxia in hepatocellular carcinoma
Publikationsdatum:2022-02-17
Lizenz:https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0

Dokument

Schlagwörter:
hepatocellular carcinoma, Gastroenterologie, CUX1, hypoxia, oncology, Leberkrebs, CUX1, Onkogen, Onkologie, Hypoxie, hepatozelluläres Karzinom, oncogene, liver cancer, gastroenterology

Zusammenfassung:
Das hepatozelluläre Karzinom ist durch ein hypoxisches Milieu gekennzeichnet. Die Adaptationsvorgänge der Tumorzellen an Hypoxie, vermittelt über den zentralen Mediator HIF-1α, sind gekennzeichnet durch gesteigerte Angiogenese, Anpassung des Stoffwechsels und Zellproliferation. Der Transkriptionsfaktor CUX1 (CUTL1), Teil der Homöodomain Genfamilie, ist vielfältig in Vorgänge der Zellproliferation und –differenzierung eingebunden. In Tumorzellen wurde CUX1 mit vermehrter Invasion, Migration und Apoptoseresistenz in Verbindung gebracht, wobei seine genaue Rolle in der Tumorentstehung umstritten ist. Im hepatozellulären Karzinom ist CUX1 mit Erhöhung des Tumormarkers AFP assoziiert. Ziel der Arbeit ist die Darstellung des Zusammenhangs zwischen CUX1 und den Anpassungsvorgängen von hepatozellulären Karzinomzellen an Hypoxie. Hierzu wurde versucht, die Expression von CUX1 mittels siRNA in HepG2 und Hep3B Zellenherunterzuregulieren. Ein Knock-down Effekt konnte auf RNA-Ebene mehrfach beobachtet, jedoch nicht endgültig mit statistischer Signifikanz und eindeutig im Western Blot bestätigt werden. Hypoxie wurde in den Zellen mittels Behandlung mit 150 µM CoCl2 oder Inkubation mit 0,5% Sauerstoff induziert. CUX1, Hypoxiemarker und Zellstressfaktoren wurden mittels q-RT-PCR, Western Blot und einem Antikörper Array bestimmt. Zur Bestimmung des Einflusses von CUX1 auf die transkiptionelle Aktivität von HIF-1α erfolgte eine Analyse mittels Luciferase Reporter Vektor im Luciferase Assay. Hier korrelierte die gemessene Lichtintensität der HIF-1α-Bindungssequenz HRE als Reporter mit der HIF1α Aktivität, welche in Zellen mit und ohne CUX1 Herunterregulierung verglichen wurde.Während kein direkter Einfluss von CUX1 auf die Expression von HIF-1α unter Hypoxie gezeigt werden konnte, konnten in der q-RT-PCR Analyse dessen Zielgene GLUT1 und VEGFA nach Herunterregulierung von CUX1 in ihrer Expression vermindert beobachtet werden. Der HIF-1α Gegenspieler FIH-1 zeigte sich nach Herunterregulierung von CUX1 in HepG2 erhöht. Im Luciferase Assay zeigte CUX1 dann einen signifikanten Effekt auf die Transkription von HIF-1α. NachTransfektion mit Cux1-siRNA wurde zudem eine erhöhte Expression der Inhibitoren Cyklin-abhängiger Kinasen p21 (CDKNA1) und p27 (CDKNA2) beobachtet. Insgesamt scheint eine Verminderung von CUX1 zu einer Reduzierung der Zellstressreaktion der Zelllinien zu führen sowie zur Erhöhung der Vulnerabilität gegenüber hypoxischem Stress, besonders in der p53 negativen Hep3B Zelllinie. Es lässt sich vermuten, dass CUX1 im hepatozellulären Karzinom für den Erhalt der Hypoxieantwort eine wichtige Rolle spielt. Dies geschieht möglicherweise über Aufrechterhalten der Transkriptionsfunktion von HIF-1α, am ehesten durch Regulierung dessen Inhibitors FIH-1. Gleichzeitig scheint CUX1 in Hypoxie einem Zellzyklusarrest entgegenzuwirken und könnte so die Zellproliferation trotz des umgebenden toxischen Millieus fördern. Die Beobachtungen unterstützen die in der Literatur beschriebene onkogene Funktion von CUX1, bedürfen jedoch einer weiteren experimentellen Reproduktion und statistischer Bestätigung der beobachteten Effekte.


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