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Untersuchungen zum Einfluss des Tumorsuppressorgens TNFAIP3 (A20) auf den NF-kB-Weg in Zelllinien kutaner T-Zell-Lymphome und gesunden T-Zellen

  • Die maligne Entartung von Zellen wird durch Aberrationen auf genetischer oder molekularbiologischer Ebene verursacht, die zum Entgleisen wichtiger Signalwege fuehren und ungehindertes Zellwachstum bei gehemmter Apoptose zur Folge haben. In den kutanen T-Zell-Lymphomen Mycosis fungoides und Sezary-Syndrom wird haeufig die Deletion des Tumorsuppressorgens TNFAIP3 festgestellt, welches mit seinem Protein A20 hemmend auf den NF-kB-Weg einwirken kann. Signalwege wie der NF-kB-Weg unterliegen jedoch einer Vielzahl von Einflussfaktoren, daher wurden in dieser Arbeit die biologischen Konsequenzen einer A20-Expression im Vergleich zu einem A20-Knockdown untersucht. In den kutanen T-Zell-Lymphom-Zelllinien MyLa und Hut78 sowie in den T-Zellen gesunder Blutspender konnte nachgewiesen werden, dass die Expression von bis zu 10/10 NF-kB-Zielgenen nach dem Knockdown von A20 erhoeht ist. Nach einer Reexpression von A20 in der A20-defizienten Sezary-Syndrom- Zelllinie SeAx dagegen war die Expression von 8/10 Zielgenen ruecklaeufig. Die direkte Inhibition des NF-kB-Wegs mittels JSH-23 oder MG132 führte in MyLa und SeAx zu einem Arrest der Zellen in der G1-Phase des Zellzyklus, wobei der Prozentsatz der Zellen in der G1-Phase in den A20-haltigen MyLa-Zellen staerker stieg als in den A20-defizienten SeAx-Zellen. Die Apoptose wurde von der Inhibition kaum beeinflusst. Mittels eines NF-kB-Signal-Assays konnte außerdem gezeigt werden, dass die Auspraegung des NF-kB-Wegs nach Inhibitorzugabe in MyLa staerker abnimmt als in SeAx, was sich auch in der Expression der Zielgene nach Inhibition zeigt. Ein A20-Knockdown in MyLa mit anschließender Inhibition des NF-kB-Wegs fuehrte ebenfalls zu einem staerkeren Rückgang der Expression der Zielgene in den Kontrollproben im Vergleich zu den Knockdown-Proben. Zusammenfassend laesst sich sagen, dass der Tumorsuppressor A20 einen messbaren Einfluss auf den NF-kB-Weg ausuebt. Durch seinen Wegfall zeigt sich der Signalweg aktiviert und kann Einflüsse von außen, wie etwa die NF-kB-Inhibitoren, besser tolerieren. Der alleinige Verlust von A20 fuehrt allerdings nicht automatisch zur malignen Transformation, es bedarf also mehrerer korrespondierender genetischer Veraenderungen der Zelle, um zu entarten. Diese weiteren Veraenderungen zu finden und in einen Kontext zum A20-Verlust zu stellen, fuehrt zur weiteren Verbesserung des Verstaendnisses der Pathogenese des kutanen T-Zell-Lymphoms und moeglicherweise zur Entwicklung neuer Therapiestrategien.
  • The malignant transformation of cells is caused by aberrations on a genetic or molecular biology level, which leads to dysregulation of important signal pathways and results in unstoppable cell growth and inhibited apoptosis. The tumor suppressor gene TNFAIP3, which negatively regulates the NF-kB signal pathway with its protein A20, is frequently deleted in the cutaneous T-cell-lymphomas Mycosis fungoides and Sezary syndrome. However, pathways like NF-kB underlie a multitude of influences. To determine if there are biological consequences of A20-expression compared to the lack of A20 is the aim of this thesis. In the cell lines MyLa and Hut78, which originate from cutaneous T-cell-lymphomas, as well as T-cells of healthy blood donors, it could be shown that the expression of as far as 10/10 NF-kB target genes were upregulated after A20 knockdown. The re-expression of A20 in the A20-deficient Sezary cell line SeAx suppressed the expression of 8/10 target genes. Direct NF-kB-inhibition by JSH-23 or MG132 in MyLa and SeAx lead to an arrest of cells in the G1-phase of the cell cycle. It is remarkable that the percentage of cells in G1-phase increased more in the A20-containing MyLa cells compared to the A20-deficient SeAx cells. Apoptosis was rarely influenced by this inhibition. Using an NF-kB signal assay it could be shown that the activation of the NF-kB pathway was down-regulated in a higher grade in MyLa compared to SeAx. A similar result was demonstrated in the expression of the target genes after inhibition. The knockdown of A20 in MyLa followed by NF-kB-inhibition also lead to a stronger down-regulation of the expression of the target genes in the A20-containing control samples compared to the A20-deficient knockdown samples. In conclusion it could be demonstrated that the tumour suppressor A20 has a measurable influence on the NF-êB signal pathway. After its knockdown the signal pathway is noticeably activated and able to tolerate external influences, like the NF-kB-inhibitors, in a better way. However, the sole lack of A20 does not lead to malignant transformation automatically; several corresponding genetic changes of the cell are necessary to transform. To identify further aberrations and link them to A20-deletion will lead to a better understanding of the pathogenesis of the cutaneous T-cell-lymphomas and potentially help with the development of new therapeutic strategies.

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Metadaten
Author: Josephine Schröder
URN:urn:nbn:de:gbv:9-002298-6
Title Additional (English):Investigations on the influence of the tumour suppressor gene TNFAIP3 (A20) on the NF-kB signal pathway in cell lines of cutaneous t-cell-lymphomas and in healthy t-cells
Advisor:Prof. Dr. med. Christian A. Schmidt
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2015/08/20
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2015/07/14
Release Date:2015/08/20
Tag:A20, Sezary-Syndrom, TNFAIP3
GND Keyword:Mycosis fungoides, Non-Hodgkin-Lymphom, Nuklearfaktor Kappa B, Polymerase-Kettenreaktion
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Innere Medizin
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit