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- URN to cite this document:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-478915
| Item type: | Thesis of the University of Regensburg (PhD) |
|---|---|
| Open Access Type: | Primary Publication |
| Date: | 26 August 2021 |
| Referee: | Prof. Dr. Oliver Treeck |
| Date of exam: | 22 July 2021 |
| Institutions: | Medicine > Lehrstuhl für Frauenheilkunde und Geburtshilfe (Schwerpunkt Frauenheilkunde) |
| Keywords: | Estrogen Related Receptor γ, Ovarialkarzinom, EMT, MET |
| 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: | 47891 |
Abstract (German)
Der Rezeptor „Estrogen-Related Receptor γ“ (ERRγ, Gen: ESRRG) ist ein konstitutiv aktiver Rezeptor, der - trotz seiner hohen Homologie zum Östrogenrezeptor ER – natürliche Östrogene und deren Derivate nicht zu seinen Liganden zählt. Stattdessen wird ERRγ eine Rolle in der Steuerung des zellulären Energiestoffwechsels zugeschrieben. Auch in onkogene Prozesse scheint ERRγ involviert zu sein: Nicht ...
Abstract (German)
Der Rezeptor „Estrogen-Related Receptor γ“ (ERRγ, Gen: ESRRG) ist ein konstitutiv aktiver Rezeptor, der - trotz seiner hohen Homologie zum Östrogenrezeptor ER – natürliche Östrogene und deren Derivate nicht zu seinen Liganden zählt. Stattdessen wird ERRγ eine Rolle in der Steuerung des zellulären Energiestoffwechsels zugeschrieben. Auch in onkogene Prozesse scheint ERRγ involviert zu sein: Nicht nur durch seine Interaktion mit Östrogen-Signalwegen und seine Aufgabe als Regulator des Metabolismus nimmt ERRγ Einfluss auf die Tumorentstehung und- progression, sondern auch durch direkte Bindung an und Modulation von potentiell an der Karzinogenese beteiligten Genen. Die konkrete Funktion von ERRγ in Tumorgeweben ist aufgrund der unzureichenden Studienlage allerdings noch weitgehend ungeklärt. Erste Publikationen kamen zu dem Ergebnis, dass die Expression von ERRγ im Ovarialkarzinom mit einer günstigen Prognose assoziiert ist. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die diesem Effekt zugrunde liegenden Mechanismen zu erforschen. Grundlegend für die Durchführung der weiteren Experimente war die Etablierung eines siRNA-vermittelten ESRRG-Knockdowns, der auf mRNA-Ebene verifiziert wurde. Die dadurch entstandenen Zellen mit deutlich verminderter ESRRG-Expression konnten im Anschluss im Vergleich zu cosiRNA-transfizierten Kontrollzellen untersucht werden.
Im ersten Teil der Arbeit erfolgte eine Viabilitätsmessung via CTB-Assay, um den Einfluss von ERRγ auf das Wachstumsverhalten der Ovarialkarzinomzellen zu ermitteln. Es zeigte sich eine deutliche Steigerung des Wachstums in den ESRRG-Knockdownzellen. ERRγ scheint also im Ovarialkarzinom antiproliferativ zu wirken. Dies könnte eine Erklärung für die Assoziation der ERRγ-Expression mit einer günstigen Prognose für Ovarialkarzinompatientinnen sein.
Mit der Intention, die molekularen Mechanismen, die den proliferativen Effekt des ESRRG-Knockdowns bzw. den antiproliferativen Effekt von ERRγ vermitteln, enthüllen zu können, wurde im zweiten Versuchsteil die ERRγ-vermittelte Veränderung der Expression von potentiell an der Karzinogenese beteiligten Genen genauer in den Blick genommen. Zu diesem Zweck wurde die Expression von Genen der Proliferation (Cyclin D1, Cyclin E2, Cyclin A2, p21, CDK2, Ki-67), von Genen des programmierten Zelltods (Bcl-2, Bax, Bak, XIAP, AIFM1, Caspase-1) und von epithelialen und mesenchymalen Genen (E-Cadherin, N-Cadherin, Sciellin, Mucin-1) via qPCR analysiert.
Während die Expressionsveränderungen der untersuchten Proliferationsgene und Apoptosegene keinen eindeutigen Erklärungsansatz für den beobachteten Effekt des ERRγ-Knockdowns auf das Wachstum der Ovarialkarzinomzellen bieten konnten, ergab die Expressionsanalyse der letzten „Gengruppe“ – die Analyse der epithelialen und mesenchymalen Markergene - ein einheitliches Bild: Es zeigte sich eine signifikante Expressionsreduktion von E-Cadherin und Sciellin sowie eine Expressionssteigerung von N-Cadherin. Diese Veränderungen können als Ausdruck der epithelial-mesenchymalen Transition (EMT) gewertet werden. Daraus kann die These abgeleitet werden, dass der proliferative Effekt des ESRRG-Knockdowns auf eine Förderung der EMT zurückzuführen ist. Im Umkehrschluss bedeutet das, dass ERRγ in Ovarialkarzinomzellen als MET-Induktor (mesenchymal-epitheliale Transition) gesehen werden kann. In Zusammenschau aller Ergebnisse lässt sich postulieren, dass der Rezeptor ERRγ - aufgrund seiner antiproliferativen Wirkung auf Ovarialkarzinomzellen sowie seiner Assoziation mit einer günstigen Prognose - im Ovarialkarzinom als Tumorsuppressor wirkt. Die vorliegende Arbeit gibt Hinweise darauf, dass dieser Effekt durch Regulation der EMT bzw. MET vermittelt werden könnte. Diese Erkenntnisse geben Anlass zu weiterführenden Untersuchungen und könnten neue Anhaltspunkte im Rahmen einer zielgerichteten Tumortherapie schaffen.
Translation of the abstract (English)
The estrogen-related receptor γ (ERRγ, gene: ESRRG) is a constitutively active receptor which - despite its high homology to the estrogen receptor ER - does not bind estrogen or estrogen derivatives. Instead, ERRγ is thought to play a role in the control of cellular energy metabolism. ERRγ also appears to be involved in oncogenic processes: not only through its interaction with estrogen signaling ...
Translation of the abstract (English)
The estrogen-related receptor γ (ERRγ, gene: ESRRG) is a constitutively active receptor which - despite its high homology to the estrogen receptor ER - does not bind estrogen or estrogen derivatives. Instead, ERRγ is thought to play a role in the control of cellular energy metabolism. ERRγ also appears to be involved in oncogenic processes: not only through its interaction with estrogen signaling pathways and its role as a regulator of metabolism does ERRγ exert influence on tumorigenesis and progression, but also through direct binding to and modulation of genes potentially involved in carcinogenesis. However, the specific function of ERRγ in tumor tissues is still largely unclear. Initial publications came to the conclusion that expression of ERRγ in ovarian cancer is associated with a favorable prognosis. The aim of the present work was to investigate the mechanisms underlying this effect. The establishment of a siRNA-mediated ESRRG knockdown, which was verified at the mRNA level, was fundamental for the further experiments. The obtained cells with significantly reduced ESRRG expression could then be analysed in comparison to cosiRNA-transfected control cells.
In the first part of this thesis, a viability measurement via CTB assay was performed to determine the influence of ERRγ on the growth behavior of ovarian cancer cells. There was a significant increase in growth in the ESRRG knockdown group. Thus, ERRγ appears to have an antiproliferative effect in ovarian cancer cells. This may explain the association of ERRγ expression with a favorable prognosis for patients diagnosed with ovarian cancer.
With the intention of revealing the molecular mechanisms that mediate the proliferative effect of the ESRRG knockdown, the second part of the experiment was focused on the ERRγ-mediated alteration of the expression of genes potentially involved in carcinogenesis. For this purpose, the expression of genes of proliferation (cyclin D1, cyclin E2, cyclin A2, p21, CDK2, Ki-67), genes of programmed cell death (bcl-2, bax, bak, XIAP, AIFM1, caspase-1) and epithelial and mesenchymal genes (E-cadherin, N-cadherin, sciellin, mucin-1) was analyzed via qPCR.
While the changes of expression patterns of the proliferation and apoptosis genes could not offer a clear explanation for the observed effect of the ERRγ knockdown on ovarian cancer cell growth, the expression analysis of the last “gene group” - the analysis of epithelial and mesenchymal marker genes – revealed a consistent picture: a significant reduction in the expression of E-cadherin and sciellin as well as an increase in the expression of N-cadherin was observed. These changes can be interpreted as an expression of the epithelial-mesenchymal transition (EMT). Therefore, it can be hypothesized that the proliferative effect of ESRRG knockdown is due to a promotion of EMT. Conversely, this means that ERRγ can be seen as a MET inducer (mesenchymal-epithelial transition) in ovarian cancer cells. Taking all results together, it can be postulated that ERRγ - due to its antiproliferative effect on ovarian cancer cells and its association with a favorable prognosis - acts as a tumor suppressor in ovarian cancer. The present work indicates that this effect may be mediated by regulation of EMT or MET. These findings give rise to further investigations and may provide new approaches for targeted tumor therapy.
Metadata last modified: 26 Aug 2021 06:59
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