Titel: Einfluss des Transkriptionsfaktors Oct4 A auf die Homologe Rekombination nach Bestrahlung in Tumorstammzellen des HNSCCs
Sprache: Deutsch
Autor*in: Stolte, Maya-Isabel
Schlagwörter: HNSCC; Tumorstammzellen; Strahlentherapie; DNA-Reparatur; Homologe Rekombination; Therapieresistenz; Biomarker
Erscheinungsdatum: 2022
Tag der mündlichen Prüfung: 2023-01-16
Zusammenfassung: 
Plattenepithelkarzinome des Kopf-Hals-Bereichs (HNSCC) verzeichnen eine geringe 5-Jahres-Gesamtüberlebensrate mit einer hohe Rezidivrate durch Therapieversagen. Es ist bekannt, dass Tumorstammzellen (TSZ), die eine tumorigene Subpopulation von HNSCC-Tumoren darstellen und stammzellähnliche Eigenschaften aufweisen, eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung von Therapieresistenzen spielen. Zu den bereits identifizierten Resistenzmechanismen der TSZ gehört eine erhöhte DNA-Reparatur u.a. durch verstärkt aktivierte Homologe Rekombination (HR). Zudem konnte bei den HNSCC-TSZ der Transkriptionsfaktor Oct4 A identifiziert werden, der zur Resistenzbildung beitragen könnte. Die Untersuchung des Zusammenhangs von Oct4-exprimierenden TSZ im HNSCC und HR-Kapazität im Kontext von Radioresistenz könnte dazu beitragen, TSZ-gerichtete Therapiekonzepte weiterzuentwickeln. Für die Experimente dienten mittels small-interfering RNA (siRNA) etablierte Oct4 A Knockout-Zellen und Wildtyp-Klone der HNSCC Zelllinie UTSCC5.
Als Zeichen einer Oct4 A-abhängigen HR-Aktivierung zeigten die strahlensensibleren Oct4 A Knockout-Klone zunächst höhere mittels γH2AX-Foci quantifizierte endogene DNA-Schäden als Oct4 A Wildtyp-Klone. Weiterhin wiesen Zellen mit Oct4 A Knockout nach PCR-Analyse niedrigere Expressionsniveaus von Reparaturgenen nach Bestrahlung auf. Auch die mittels Western Blot quantifizierte Expression von HR-Proteinen wie BRCA1, PALB2, FANCD2, RAD51, RAD54L, HOP2 und CHK1 war bei Oct4 A Knockout-Klonen erniedrigt. In Koloniebildungsassays konnten HR-defiziente Oct4 A Knockout-Klone im Gegensatz zu Oct4 A Wildtyp-Klonen durch den synthetischen Letalitätseffekt durch PARP1-Inhibition strahlensensibilisiert werden. Zudem wurden ebenfalls in Koloniebildungsassays Hinweise einer Radiosensibilisierung durch CHK1-Inhibition bei Oct4 A-Expression gezeigt. Zuletzt wurde eine Kolokalisation von γH2AX- und RPA-Foci bei Oct4 A Knockout-Klonen beobachtet, was indirekt auf mehr replikationsassoziierte DNA-Schäden und damit eine eingeschränkte HR bei Oct4 A-Depletion hinweist.
Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass Oct4 A-exprimierende TSZ im HNSCC über eine verstärkte HR zur Therapieresistenz nach Bestrahlung beitragen könnten und HNSCC-TSZ mit geringer Oct4 A Expression durch den PARP1-Inhibitor Olaparib radiosensibilisiert werden können. Die Oct4 A Expression könnte demnach als Biomarker für die Patientenauswahl für einen Einsatz von PARP-Inhibitoren dienen.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/10140
URN: urn:nbn:de:gbv:18-ediss-107705
Dokumenttyp: Dissertation
Bemerkung: Mit den in dieser Arbeit gewonnenen Daten ist folgende Publikation entstanden, die von mir zusammen mit meiner Doktormutter Prof. Dr. rer. nat. Kerstin Borgmann, Prof. Dr. rer. nat. Anna Dubrovska der medizinischen Fakultät Dresden und weiteren Co-Autorinnen und Autoren realisiert wurde: Jacqueline Nathansen, Vasyl Lukiyanchuk, Linda Hein, Maya Isabel Stolte, Kerstin Borgmann, Steffen Löck, Ina Kurth, Michael Baumann, Mechthild Krause, Annett Linge, and Anna Dubrovska. 2021. “Oct4 Confers Stemness and Radioresistance to Head and Neck Squamous Cell Carcinoma by Regulating the Homologous Recombination Factors PSMC3IP and RAD54L.” Oncogene 40(24):4214–28. In der vorliegenden Dissertation wurden neben den in der Publikation von mir durchgeführten Analysen zusätzliche Experimente durchgeführt, die zu entsprechend neuen und ergänzenden Erkenntnissen führten. Sämtliche Abbildungen und Inhalte, die Bezug zu den Ergebnissen der Publikation nehmen, sind gekennzeichnet.
Betreuer*in: Kerstin, Borgmann
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

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