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Titel: Charakterisierung zirkulierender mikroRNAs im Blut von Brustkrebspatientinnen vor und nach chemotherapeutischer Behandlung
Sprache: Deutsch
Autor*in: Stückrath, Isabel
Schlagwörter: zirkulierende mikroRNAs
GND-Schlagwörter: Brustkrebs
Erscheinungsdatum: 2015
Tag der mündlichen Prüfung: 2015-08-28
Zusammenfassung: 
MikroRNAs sind eine Klasse von natürlich vorkommenden kleinen, nicht kodierenden RNA Molekülen, die auf Grund ihrer Sequenzhomologie an die 3´untranslatierte Region (UTR) ihrer Zielgen-mRNA binden und deren Translation blockieren oder die Degradation der mRNA auslösen. Sie sind an der Regulation verschiedener zellulärer Prozesse, wie z.B. Apoptose, hämatopoetische Differenzierung, Metabolismus, neurale Entwicklung, Tumorentwicklung und Metastasierung, beteiligt.
Für die Quantifizierung der gesamten, zirkulierenden mikroRNAs wurde ein Kollektiv von postoperativen Plasmaproben von 111 Patientinnen vor und nach Chemotherapie und 46 gesunden Frauen verwendet. Die Verwendung von Plasma für diese Analysen hat den Vorteil, dass es als “flüssige Biopsie” Tumorgewebebiopsien vermeidet. Zusätzlich bietet sich durch diesen nicht-invasiven Eingriff die Möglichkeit, Blut vor und nach der Chemotherapie von Patienten zu entnehmen, um den Verlauf der Erkrankung zu verfolgen.
Anhand einer repräsentativen Auswahl von 30 Proben aus beiden Kohorten wurde zunächst ein mikroRNA-Expressions-Microarray aus rund 1300 bekannten mikroRNAs verwendet und ein Expressionsprofil erstellt, dass die 30 am stärksten deregulierten mikroRNAs identifizierte. Anschließend wurden daraus sechs mikroRNAs (miR-16, miR-27a, miR-107, miR-130a, miR-132, miR-146a) ausgewählt und in Einzel-Analysen mittels quantitative Real-Time PCR validiert.
Die gemessene erhöhte miR-16 Expression in den 111 Mammakarzinom-Patientinnen und in der Subgruppe der Lymphknoten-negativen Patientinnen weist darauf hin, dass sich die Expression der miR-16 im Verlauf der Tumorprogression verändert und mit zunehmender Malignität abnimmt. Die funktionellen Analysen zeigten, dass eine Überexpression der miR-16 die induzierte Apoptose förderte sowie die Migration und Invasion in MDA-MB-231 Zellen inhibierte.
Das erhöhte Expressionsniveau der miR-27a und miR-132 im Plasma von Brustkrebspatientinnen vor einer Chemotherapie nahm nach der Chemotherapie signifikant ab. In den experimentellen Analysen wurde für die miR-27a ein signifikanter Anstieg des Expressionsniveau unter Hypoxie nachgewiesen und für die miR-132 konnte BRCA1 als Zielgen identifiziert werden.
Das erhöhte Expressionsniveau der miR-130a und miR-146a war sowohl mit einem negativen Lymphknoten-Status als auch mit einem positiven HER2-Status assoziiert. Zusätzlich zeigten die funktionellen Analysen, dass die Inhibierung der miR-130a die Zellproliferation reduzierte. Für miR-146a wurde BRCA1 als Zielgen identifiziert.
Die Plasmakonzentration von miR-107 war signifikant in ER-negativen im Vergleich zu ER-positiven Patientinnen erhöht, was auf eine inhibierende Wirkung der miR-107 auf die ER-Expression hinwies. Dies konnte allerdings nicht durch experimentellen Studien bestätigt werden. Die auf Grund des erhöhten Expressionsniveaus der miR-107 in Lymphknoten-negativen Patientinnen vermutete Repression auf das Migrations- bzw. Invasionsverhalten von Tumorzellen wurde anhand der durchgeführten Experimente belegt. Die Überexpression von miR-107 verringerte die Migration und Invasion von MCF-7 und MDA-MB-231 Zellen, während die Hemmung der miR-107 die Invasion von MCF-7 und MDA-MB-231 Zellen und die Migration von MCF-7 Zellen stimulierte.
Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass sich die Quantifizierung zirkulierender mikroRNAs im Plasma von Mammakarzinom-Patientinnen als diagnostischer Biomarker eignen könnte. Anhand signifikant unterschiedlicher Expressionsniveaus der miR-16, miR-27a und miR-132 konnte sowohl zwischen Mammakarzinom-Patientinnen und gesunden Frauen unterschieden werden als auch zwischen Patientinnen vor und nach Chemotherapie. Zudem konnte eine Korrelation der miR-16, miR-107, miR-130a und miR-146a Konzentration mit dem Lymphknoten- bzw. Rezeptorstatus nachgewiesen werden. Somit könnte sich die Quantifizierung dieser mikroRNAs ebenfalls zur Identifizierung verschiedener Subtypen des Mammakarzinoms und zur Charakterisierung der Tumorprogression eignen.
Neben zellfreien und proteingebundenen mikroRNAs, liegen zirkulierende mikroRNAs auch in Exosomen im Blut vor. Exosomen werden durch aktive Sekretion von einer Vielzahl von Zellen in die Blutzirkulation abgegeben. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass es möglich ist Exosomen aus dem Plasma von Mammakarzinom-Patientinnen mit Hilfe des epithelialen Tumorzellmarkers EpCAM zu isolieren. Dies ist ein erster Schritt für die tumor-spezifische Isolierung von Exosomen und liefert die Möglichkeit für die Quantifizierung tumor-spezifischer, exosomaler mikroRNAs.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/6468
URN: urn:nbn:de:gbv:18-75299
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Schwarzenbach, Heidi (PD Dr.)
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

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