| License: Publishing license for publications excluding print on demand (5MB) |
- URN to cite this document:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-229275
- DOI to cite this document:
- 10.5283/epub.22927
| Item type: | Thesis of the University of Regensburg (PhD) |
|---|---|
| Date: | 3 December 2012 |
| Referee: | Prof. Dr. Thomas Dresselhaus and Prof. Dr. Christoph Klein and Prof. Dr. Richard Warth |
| Date of exam: | 5 December 2011 |
| Institutions: | Biology, Preclinical Medicine |
| Keywords: | disseminierte Tumorzellen , Brustkrebs , SASH1, PLAGL1, Metastasierung , luminal , trippel negativ |
| Dewey Decimal Classification: | 500 Science > 570 Life sciences 600 Technology > 610 Medical sciences Medicine |
| Status: | Published |
| Refereed: | Yes, this version has been refereed |
| Created at the University of Regensburg: | Yes |
| Item ID: | 22927 |
Abstract (German)
Das Mammakarzinom stellt mit jährlich über 55 000 Neuerkrankungen und über 15 000 Todesfällen in Deutschland die häufigste, bösartige Tumorerkrankung der Frau dar. Um neue und effiziente zielgerichtete Therapien zu entwickeln, ist es notwendig, die Mammakarzinogenese und insbesondere die Metastasierung zu verstehen. Ein Ansatzpunkt hierfür ist die Identifikation von genetischen Defekten, welche ...
Abstract (German)
Das Mammakarzinom stellt mit jährlich über 55 000 Neuerkrankungen und über 15 000 Todesfällen in Deutschland die häufigste, bösartige Tumorerkrankung der Frau dar. Um neue und effiziente zielgerichtete Therapien zu entwickeln, ist es notwendig, die Mammakarzinogenese und insbesondere die Metastasierung zu verstehen. Ein Ansatzpunkt hierfür ist die Identifikation von genetischen Defekten, welche zur Metastasierung des Tumors beitragen. Disseminierte Tumorzellen (DTCs) besitzen nur wenige subchromosomale Aberrationen und stellen vermutlich frühe Zellen der Tumorprogression dar. Durch die genomische Analyse dieser Zellen könnten somit bislang unbekannte frühe Mutationen sporadischer Mammakarzinome identifiziert werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, Gene mit einer Rolle in der Entstehung und systemischen Progression des Mammakarzinoms zu identifizieren und zu charakterisieren.
Vorversuche der Arbeitsgruppe haben gezeigt, dass die Region 6q24.2-25.1 häufig in DTCs von Mammakarzinompatientinnen deletiert ist. Zu Beginn der vorliegenden Dissertation waren 37 Gene in dieser 6 Mbp-Deletion bekannt, welche somit alle potenzielle Tumorsuppressorgene mit einer Rolle in der frühen Mammakarzinogenese darstellen. Durch Literaturrecherchen und Genexpressions-analysen erfolgte eine Eingrenzung auf die vielversprechendsten Kandidatengene - SASH1 und PLAGL1. Die Rolle dieser Gene in der frühen Metastasierung sollte daher in der vorliegenden Arbeit charakterisiert werden.
Fluoreszenz in situ Hybridisierungen (FISH) der vorliegenden Arbeit zeigten, dass eine klonale Deletion dieser Gene in 7 % der Patientinnen vorhanden ist. Somit stellt die Deletion vermutlich ein frühes Ereignis in der Tumorprogression einiger Patientinnen dar. Auch in Mammakarzinomzelllinien wiesen diese beiden Gene häufig Deletionen oder Translokationen auf. Sogar in der nicht malignen Mammaepithelzelllinie hHME-tert konnte eine komplexe Translokation identifiziert werden, welche SASH1 und PLAGL1 einschließt und mit einer Niederregulierung dieser Gene assoziiert war. Um die Rolle von SASH1 bzw. PLAGL1 in der frühen Tumorprogression näher zu charakterisieren, wurden Zellen mit und ohne SASH1/PLAGL1-Translokation sowie Zellen, in denen SASH1 bzw. PLAGL1 lentiviral niederreguliert worden war, verglichen und verschiedene Zellfunktionen untersucht. Durch diese Versuche konnte gezeigt werden, dass sowohl SASH1 als auch PLAGL1 die Proliferation von Mammaepithelzellen regulieren. Dabei ist die zelluläre Lokalisation von SASH1 in Mammaepithelzellen abhängig vom Proliferationstatus der Zelle. Beide Tumorsuppressoren beeinflussten zwar nur geringfügig die Invasion und Migration von Mammaepithelzellen, bewirkten jedoch bei verminderter Expression eine Erhöhung der Anoikisresistenz sowie des Stammzellpotenzials der jeweiligen Zellen. Dieser Befund deutet möglicherweise auf eine Rolle von SASH1/PLAGL1 in der Metastasierung hin. Zudem konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Klone mit SASH1 bzw. PLAGL1-Niederregulierung die Proliferation und Stammzelleigenschaften von Zellen ohne diese Niederregulierung beeinflussen.
Um zu überprüfen, ob die Deletion auch den klinischen Verlauf des Mammakarzinoms beeinflusst, wurde die SASH1-Deletion in Primärtumorproben eines Mammakarzinompatientenkollektivs detektiert und mit klinischen Parametern assoziiert. Dabei stellte sich heraus, dass die SASH1-Deletion in stark proliferierenden und wenig differenzierten Primärtumoren vermehrt vorhanden war. Diese Ergebnisse sind somit konsistent mit den in vitro Daten. Die Assoziation der SASH1-Deletion mit besonders aggressiven Primärtumoren zeigte sich auch dadurch, dass die SASH1-Deletion einen unabhängigen prognostischen Faktor für das metastasefreie Überleben darstellt, insbesondere bei Patientinnen mit luminalem Mammakarzinom (positiv für Östrogen- und/oder Progesteronrezeptor). Zudem war die SASH1-Deletion vermehrt in Patientinnen mit trippelnegativem (negativ für Östrogen- und Progesteronrezeptor, sowie fehlende HER2-Überexpression) Mammakarzinom nachweisbar.
In dieser Arbeit wurden somit erste Hinweise darüber erlangt, dass die frühe Niederregulierung von SASH1 und PLAGL1 vermutlich die Disseminierung und Metastasierung der jeweiligen Tumorzellen und Ausbildung besonders aggressiver Primärtumore fördert.
Translation of the abstract (English)
Breast cancer is the most common malignancy among women, with 55 000 new patients and 15 000 deaths per year alone in Germany. In order to develop new and efficient targeted therapies it is crucial to understand breast cancer progression and in particular metastasis. The identification of genetic defects which contribute to metastasis might be a possible approach for this. Disseminated tumor ...
Translation of the abstract (English)
Breast cancer is the most common malignancy among women, with 55 000 new patients and 15 000 deaths per year alone in Germany. In order to develop new and efficient targeted therapies it is crucial to understand breast cancer progression and in particular metastasis. The identification of genetic defects which contribute to metastasis might be a possible approach for this. Disseminated tumor cells (DTC) encompass only few subchromosomal aberrations and represent presumably early cells of tumor progression. Hence, the genomic analysis of these cells could help to identify unknown early mutations of sporadic breast cancer. The aim of this thesis was therefore the identification and characterization of genes which have a role in the development and systemic progression of breast cancer.
Preliminary results from the group have demonstrated that the region 6q24.2-25.1 is frequently deleted in DTC of breast cancer patients. The localization of 37 genes was known within this 6 Mbp deletion at the beginning of this thesis. Literature research and gene expression analysis narrowed these putative tumor suppressor genes with a potential role in early breast cancer progression down to the most promising ones: SASH1 and PLAGL1. Consequently the role of these genes in metastasis was assessed.
Fluorescence in situ Hybridization (FISH) showed, that a clonal deletion of these genes is present in 7 % of patients. Therefore the deletion is presumably an early event in the tumor progression of some patients. Moreover, these genes were often deleted or translocated in breast cancer cell lines. Even in the breast epithelial cell line hHME-tert a complex translocation was identified which encompasses SASH1 and PLAGL1 and resulted in downregulation of these genes.
To characterize the role of SASH1 and PLAGL1 within early tumor progression, cells with and without SASH1/PLAGL1-translocation as well as cells in which SASH1 or PLAGL1 had been downregulated lentivirally were compared and functionally analyzed. With these experiments it was demonstrated that SASH1 as well as PLAGL1 regulate proliferation of breast epithelial cells. The localization of SASH1 is thereby dependent on the proliferation status of a respective cell. Both tumor suppressor genes only marginally influence invasion and migration of breast epithelial cells but downregulation of SASH1 and PLAGL1, respectively resulted in increased anoikis resistance as well as an increased stem cell potential of cells. This result might indicate a role of SASH1/PLAGL1 in metastasis. Furthermore it was shown in this thesis that clones with downregulated SASH1/PLAGL1 influence proliferation and stem cell properties of cells without this downregulation.
To assess, whether the deletion has also an impact on clinical progression, the SASH1- deletion was detected in primary tumor samples and associated with clinical parameters. This analysis demonstrated that SASH1 is deleted in primary tumors with high proliferation index and low differentiation. These results are therefore consistent with the in vitro data. The association of the SASH1-deletion with especially aggressive primary tumors was fortified by the result that the SASH1-deletion represents an independent prognostic factor for metastasis-free survival, in particular in patients with luminal primary tumors (positive for estrogen and/or progesterone receptor). Furthermore the SASH1-deletion was detected more frequently in patients with triple negative primary tumor (negative for estrogen and progesterone receptor and no HER2 overexpression)
In this thesis first evidence was obtainded that the early downregulation of SASH1 and PLAGL1 does presumably promote dissemination and metastasis of the respective tumor cells and result in especially aggressive primary tumors.
Metadata last modified: 26 Nov 2020 05:41
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