Doctoral Thesis
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Im Rahmen der Karlsburger Typ-1-Diabetes-Risikostudie wurden 11.986 Schulkinder in einem kombinierten Screening auf die diabetes-assoziierten Autoantikörper (AAk) GADA, IAA und IA-2A mittels Radioliganden-Bindungsassays untersucht, AAk-positive Probanden HLA-DQB1 genotypisiert und hinsichtlich der Entwicklung eines Typ-1-Diabetes mellitus (T1DM) ĂŒber fast 20 Jahre beobachtet. Die vorliegende Untersuchung zeigt, dass ein Screening auf diese biochemisch definierten AAk das T1DM-Risiko in der Allgemeinbevölkerung ebenso gut differenzieren kann, wie dies bereits in anderen Studien bei Probanden mit einer genetischen PrĂ€disposition beschrieben wurde. Die starke positive Assoziation der AAk mit immungenetischen diabetes-assoziierten Risikomarkern (HLA-DQB1*0302 und/oder *02) konnte in der vorliegenden Studie auch fĂŒr die Allgemeinbevölkerung bestĂ€tigt werden. PositivitĂ€t fĂŒr multiple diabetes-assoziierte AAk hatte das gröĂte kumulative T1DM-Risiko und ist vergleichbar mit Ergebnissen von Studien bei erstgradigen Verwandten. Die Ergebnisse konnten auĂerdem zeigen, dass Studien, welche Probanden aufgrund genetischer Vorselektion rekrutierten, eine substantielle Anzahl der im Rahmen der Karlsburger Typ-1-Diabetes-Risikostudie manifestierten Kinder ĂŒbersehen hĂ€tten. Diabetes-assoziierte HLA-DQB1-Allele hatten zwar eine hohe SensitivitĂ€t, aber nur eine geringe SpezifitĂ€t zur Identifizierung von spĂ€teren Diabetikern in dieser Kohorte. Das AAk-Screening mit Nachweis von multipler AAk-PositivitĂ€t war somit mit hoher SensitivitĂ€t und SpezifitĂ€t zur Identifizierung von Diabetikern der Analyse der HLA-DQB1-Risikoallele bei AAk-positiven Probanden ĂŒberlegen. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass ein kombiniertes Populationsscreening auf die diabetes-assoziierten Autoantikörper geeignet ist, um Probanden aus der Allgemeinbevölkerung mit höchstem T1DM-Risiko fĂŒr PrĂ€ventionsprogramme zu identifizieren. Dies könnte, sobald sichere und effektive Strategien zur PrĂ€vention des T1DM zur VerfĂŒgung stehen, zum Beispiel im Rahmen der gesetzlichen Vorsorgeuntersuchungen im Kleinkindalter flĂ€chendeckend realisiert werden.
Eine hĂ€ufig therapiebedingte SpĂ€tkomplikation beim Prostatakarzinom ist die AusprĂ€gung einer Kastrationsresistenz. Diese zeichnet sich durch eine von Androgenen unabhĂ€ngige Progression aus. Die Therapieoptionen in diesem Stadium sind begrenzt und die Prognose ist ungĂŒnstig. Als eine Ursache wird die hormonunabhĂ€ngige Aktivierung des Androgenrezeptors diskutiert. Ein weiterer Mechanismus ist die Entstehung neuroendokrin-differenzierter Tumorzellen. In der vorliegenden Arbeit wurde die Rolle eines Proteins der TPD52-Familie bei diesen Prozessen untersucht. Durch alternatives SpleiĂen entstehen vom TPD52-Gen verschiedene Transkriptvarianten. Neben der ubiquitĂ€r vorkommenden Isoform 3 lag der Fokus dieser Arbeit auf der prostataspezifischen Isoform 1, hier als PC-1 (prostate and colon gene 1) bezeichnet. Beide Isoformen sind mit der Progression des Prostatakarzinoms assoziiert, scheinen in diesem Kontext jedoch unterschiedliche Funktionen zu haben. Um speziell PC-1 untersuchen zu können, wurde ein rekombinant hergestelltes Antigen erfolgreich zur Gewinnung eines spezifischen Antikörpers verwendet. Zur funktionellen Charakterisierung von PC-1 wurde auf Basis der Prostatakarzinomzelllinie LNCaP ein Zellkulturmodell etabliert, welches eine induzierbare Ăberexpression dieses Proteins ermöglicht. Unter Verwendung dieser Zelllinie konnte gezeigt werden, dass PC-1 die ZellviabilitĂ€t unter Androgenablation und wĂ€hrend der Behandlung mit dem Antiandrogen Flutamid steigert. Zudem fördert PC-1 die Translokation des Androgenrezeptors in den Zellkern. Durch Androgenablation oder eine Kultivierung in Gegenwart des Zytokins IL-6 lassen sich Prostatakarzinomzellen in Richtung eines neuroendokrinen PhĂ€notyps differenzieren. Diese Differenzierung korreliert unter anderem mit charakteristischen VerĂ€nderungen der Zellmorphologie. In dieser Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass die Behandlung mit IL-6 zu einer signifikanten Ăberexpression von PC-1 fĂŒhrt. Andere TPD52-Isoformen werden nicht beeinflusst. Den gröĂten Effekt auf eine neuroendokrine Differenzierung zeigte eine Kombination aus IL-6-Behandlung und PC-1-Ăberexpression. Dieser konnte durch Western-Blot-Analysen, ImmunfluoreszenzfĂ€rbungen, live cell imaging sowie ĂŒber den RT-qPCR-basierten Nachweis einer vermehrten Expression neuronaler Marker validiert werden. Des Weiteren zeigten neuroendokrin-differenzierte LNCaP-Zellen nach PC-1-Ăberexpression eine erhöhte ZellviabilitĂ€t, vermutlich durch eine gesteigerte Expression und AktivitĂ€t des Androgenrezeptors. DarĂŒber hinaus konnte demonstriert werden, dass sich das Wachstum undifferenzierter LNCaP-Zellen durch die PrĂ€senz neuroendokrin-differenzierter Zellen fördern lĂ€sst. Dieser Effekt war sogar unter Androgenablation deutlicher als in androgenhaltigem Medium und ist vermutlich auf sezernierte Mediatoren zurĂŒckzufĂŒhren, die das Medium entsprechend konditioniert haben. Um die Beteiligung von PC-1 an sekretorischen VorgĂ€ngen besser zu verstehen, wurden potentielle Interaktionspartner identifiziert. Speziell fĂŒr die Kinesine KLC1/2 und UKHC ergaben sich Hinweise auf eine Wechselwirkung mit PC-1. Neben konfokalmikroskopisch analysierten Kolokalisationen konnten Interaktionen mittels Co-ImmunprĂ€zipitationen bestĂ€tigt werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass PC-1 die Progression des Prostatakarzinoms ĂŒber verschiedene Mechanismen beeinflusst. Somit kann PC-1 als ein bedeutsames, therapeutisches Zielprotein betrachtet werden.