Charakterisierung der Genregulation des putativen Tumorsuppressors HECA beim oralen Plattenepithelkarzinom

URN to cite this document:: urn:nbn:de:bvb:355-epub-285053
DOI to cite this document:: 10.5283/epub.28505

Watzinger, Ulrich

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Date of publication of this fulltext: 17 Jul 2013 12:35

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Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Open Access Type:	Primary Publication
Date:	17 July 2013
Referee:	Prof. Dr. Dr. Torsten E. Reichert
Date of exam:	17 July 2013
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Keywords:	HECA, SLUG, Wnt-signaling, OSCC
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	28505

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Abstract (German)

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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Genregulation des putativen Tumorsuppressors HECA beim oralen Plattenepithelkarzinom. Ausgehend von Hinweisen aus der Literatur lag der Fokus dabei auf dem Nachweis der Regulationsbeziehung zwischen HECA und dem kanonischen Wnt-Signalweg einerseits und dem Transkriptionsfaktor SLUG andererseits. Der kanonische Wnt-Signalweg spielt in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle während der Embryogenese und der regenerativen Erneuerung bestehender Gewebe. Zugleich ist seine konstitutive Aktivierung Kennzeichen vieler Tumorarten, inklusive der OSCC. SLUG hingegen ist ein Regulator der epithelial-mesenchymalen Transition und gilt als kritischer Faktor im Bezug auf die Invasion und Metastasierung bei diversen menschlichen Malignomen.
Die Untersuchung erfolgte in drei Stufen, wobei alle Daten jeweils als Vergleich zwischen der OSCC-Zelllinie PCI-13 und der gesunden Kontrollzelllinie HOK erhoben wurden. In den ersten beiden Stufen wurde dabei anhand konventioneller PCR- und Westernblot-Analysen zunächst nachgewiesen, dass die im Rahmen des Wnt-Signalwegs zur Signalweiterleitung benötigten Faktoren TCF3, TCF4 und β-Catenin sowie der Transkriptionsfaktor SLUG in beiden Zelllinien sowohl transkribiert, als auch in ihre jeweilige Peptidform translatiert werden. Aufgrund einer Literaturrecherche wurde eine genregulatorische Beziehung zwischen HECA und diesen Faktoren vermutet. Darauf aufbauend ließ sich im dritten Abschnitt mittels Chromatin-Immunpräzipitation und anschließender quantitativer Real-Time-PCR schließlich die physische Bindung dieser Faktoren an den HECA-Promotor direkt nachweisen. Diese Ergebnisse erlauben zusammengenommen den Schluss, dass die Expression des HECA-Gens sowohl durch den kanonischen Wnt-Signalweg als auch durch SLUG reguliert wird. In Ergänzung dazu kann über die Natur dieser Regulationsbeziehungen aus dem Kontext der Literatur abgeleitet werden, dass die HECA-Expression durch Wnt-Signale vermutlich negativ kontrolliert wird, für den Transkriptionsfaktor SLUG hingegen ist eine eindeutige Kategorisierung nach dem aktuellen Stand der Forschung nicht möglich. Weitere Studien könnten an diesem Punkt ansetzen und die genauere Natur der Regulation durch SLUG klären. Ebenso stellt sich die Frage, inwieweit zwischen den gefundenen Regulationsbeziehungen und dem Stadium bzw. der Differenzierung von OSCC eine Abhängigkeit besteht. Aus klinischer Sicht könnte die gezielte pharmakologische Modulation der HECA-Expression neue therapeutische Wege bei der Behandlung Wnt-abhängiger oraler Plattenepithelkarzinome eröffnen.

Translation of the abstract (English)

This study is dealing with gen regulation of the putative tumor suppressor HECA on oral squamous cell carcinoma. Based on the facts of literature on one hand this work brought the detection of regulartory relationship between HECA and the canonical Wnt-signal pathway into focus. On the other hand it focussed on the transcription factor SLUG. The canonical Wnt-signal pathway is important especially during the embryogenesis and the regeneration of existing tissues. At the same time his constitutive activation is an indicator of many forms of tumours including OSCC. SLUG in contrast is a regulator of epithelial-mesenchymal transition and is known as critical factor concerning the invasion and metastasis on several human malignant tumours.
The examination was carried out in three steps. Within the examination all resulting data was collected as a comparison between the OSCC cell line PCI-13 and the healthy control cell line HOK. Throughout the first two steps it was proven on the basis of conventional PCR and Westernblot analysis that the Wnt-signaling factors TCF3, TCF4 and beta-catenin as well as the transcription factor SLUG are transcribed and translated in both cell lines. Due to a literature research a gene regulatory dependency amongst HECA and these factors could be assumed. Based on that in the third step it was possible with the help of chromatin immunoprecipitation and following quantitative real time PCR to directly demonstrate the physical connection of these factors on the HECA promoter.
All these results united permit to draw the conclusion that the expression of the HECA gene is regulated by both the canonical Wnt-signal pathway and the transcriptional factor SLUG.
In addition to that based on the literary context there is the ability to infer about the nature of these regulatory dependencies that the HECA expression is probably negatively controlled via Wnt-signals. On the contrary for the transcription factor SLUG a distinct categorisation on the status quo of research cannot be made. Further studies might take this as starting point and clarify the precise nature of the regulation through SLUG. Equally it could be questioned if the shown regulatory dependencies and the stages respectively the differentiation of OSCC might be depending on each other.
From a clinical point of view the specific pharmacological modulation of HECA expression could open up new therapeutic strategies regarding the treatment of Wnt depending oral squamous cell carcinoma.

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