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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-25277

Ovarialkarzinomzellen sekretieren das zytoprotektive Hitzeschockprotein HSP27 abhängig von der intrazellulären Proteinkonzentration jedoch unabhängig vom sekretorischen Stoffwechselweg des Endoplasmatischen Retikulums

  • Ein Mangel an spezifischen Symptomen und diagnostischen Möglichkeiten verhindert häufig eine frühe Diagnosestellung und damit eine effektive Therapie des OC. Das Hitzeschockprotein HSP27 ist in die Progression vieler maligner Krebserkrankungen involviert und nachweislich in einer Vielzahl solider Tumoren hochreguliert. HSP27-Serumspiegel korrelieren mit der Aggressivität und Chemotherapieresistenz des OC. Daher stellt HSP27 einen potentiellen Biomarker für die Diagnostik, Prognose und Therapie des OC dar. Die aktive Sekretion von HSP27 wurde bereits für diversen Zelltypen beschrieben und findet auch in Zellen ovariellen Ursprungs statt. Daher wurde die HSP27-Sekretion in dieser Arbeit im Zellkulturmodell mit den Ovarialkarzinomzelllinien OVCAR-3, SK-OV-3 und TOV-21G untersucht. Die Überexpression von HSP27 wurde sowohl gentechnisch mittels des DNA-Vektors pHSP27, als auch mittels Hitzeschock-Behandlung simuliert. Western Blot und ELISA Messungen dienten der Bestimmung der intra- und extrazellulären HSP27-Konzentration. Die Inhibition des intrazellulären Proteintransportes durch das ER wurde durch BFA realisiert. Der Transfektion der Zellen mit dem Vektor pHSP27 folgte eine Steigerung der intrazellulären HSP27-Expression. Diese war assoziiert mit signifikant erhöhten extrazellulären HSP27-Konzentrationen. Diese Ergebnisse konnten durch die Hitzeschock-Versuche bestätigt werden. Die Inhibition des ER-abhängigen intrazellulären Transportmechanismus durch BFA lässt auf eine aktive Sekretion von HSP27 über einen alternativen Mechanismus schließen. In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, dass die HSP27-Sekretion in OVCAR-3, SK-OV-3 und TOV-21G Zellen von der intrazellulären HSP27-Konzentration abhängig, aber unabhängig von ER-Transportmechanismen in den Ovarialkarzinomzellen ist. Die Anwesenheit von HSP27 im Serum von Patientinnen deutet darauf hin, dass die HSP27-Sekretion eine Funktion bzgl. der Tumorprogression des OC besitzt. Daher könnte die Konzentration an sekretiertem HSP27 als Biomarker für Diagnostik und Therapieverlauf sowie intrazelluläres HSP27 als Zielmolekül für die Therapie des Ovarialkarzinoms von Bedeutung sein.
  • A lack of specific symptoms and biomarkers avoids early diagnosis and effective therapy of ovarian cancer (OC). The heat shock protein HSP27 has been correlated in ovarian cancer (OC) patients with aggressiveness and chemoresistance, it is up-regulated in numerous solid tumors and it is frequently involved in cancer progression. Therefore, HSP27 represents a promising potential biomarker for OC diagnosis, prognosis, and treatment response. Notably, secretion of soluble HSP27 has been described by a few cell types and may take place as well in OC cells. Hence, we studied HSP27 secretion mechanisms under diverse cellular conditions in an OC cell model system. OC cell lines OVCAR-3, SK-OV-3, and TOV-21G were used for cell culture experiments. HSP27 overexpression experiments were done by transfection of the DNA plasmide pHSP27 and by cells undergoing heat-shock treatment. Intracellular and extracellular levels of HSP27 were determined by Western Blotting and ELISA, respectively. Inhibition of the protein secretory machinery was done by brefeldin A treatment. pHSP27 transfection experiments demonstrated an increase of intracellular HSP27 expression being associated with significantly elevated levels of extracellular HSP27 protein. These data were affirmed by heat-shock experiments which induced endogenously expressed HSP27. Again, rising intracellular HSP27 concentrations were accompanied with raised HSP27 amounts in the cell culture supernatant. Inhibition of the cellular main secretory pathway by brefeldin A demonstrated no secretion of HSP27 via the endoplasmatic reticulum (ER) pointing to alternative secretory pathways. The present study demonstrates that HSP27 secretion by OVCAR-3, SK-OV-3 and TOV-21G ovarian cancer cells depends on intracellular HSP27 concentrations. Moreover, HSP27 secretion is independent of the endoplasmic reticulum secretory pathway. In the context of tumor biology the functional implications of cell-free HSP27 in body fluids remain unclear as cytoprotective effects are committed to intracellular factors of cell-signaling and effector cascades. However, the presence of HSP27 in blood of ovarian cancer patients may indicate that secreted HSP27 might have a function in OC progression. Secreted HSP27 may be an extracellular factor which controls the tumor microenvironment and thus representing a noninvasive biomarker as well as a promising therapy target for OC patients.

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Metadaten
Author: Gerd Klinkmann
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-25277
Title Additional (German):Heat Shock Protein HSP27 Secretion by Ovarian Cancer Cells Is Linked to Intracellular Expression Levels, Occurs Independently of the Endoplasmic Reticulum Pathway and HSP27’s Phosphorylation Status, and Is Mediated by Exosome Liberation
Referee:Prof. Dr. med. Dr. h.c. Alexander Mustea
Advisor:Prof. Dr. med. Elena Ioana Braicu
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2018
Date of first Publication:2019/03/25
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2019/02/26
Release Date:2019/03/25
Tag:Exosomen, HSP27, Hitzeschockprotein, Ovarialkarzinom, Sekretion
GND Keyword:Exosomen, HSP27, Hitzeschockprotein, Ovarialkarzinom, Sekretion
Pagenumber:63
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Frauenheilkunde u. Geburtshilfe
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit