TY - THES A1 - Rehm, Alexandra T1 - Etablierung von USP8 und USP48 Mutationen in Zelllinien für Cushing-Syndrom Analysen mittels CRISPR/Cas9 T1 - Establishment of USP8 and USP48 mutations in cell lines for cushing-syndrom analyses with CRISPR/Cas9 N2 - Morbus Cushing ist die häufigste Ursache für endogenes Cushing-Syndrom und führt auf Grund eines kortikotropen Hypophysenadenoms zu einem Glucocorticoid Überschuss und wiederum zu einer hohen Morbidität und Mortalität. Die Ursache hierfür sind unter anderem somatische Mutationen in den Deubiquitinasen USP8 und USP48. Das Ziel dieser Arbeit war es mittels der CRISPR/Cas9-Methode, die Mutationen USP8 und USP48 in Zelllinien zu etablieren und diese für Cushing-Syndrom Analysen zu verwenden. Hierfür wurden in dieser Arbeit gRNAs für USP8 und USP48 designt, welche anschließend in die humane embryonale Zelllinie HEK293AD Zellen transfiziert wurden. Diese Zellen wurden zu monoklonalen Zellen vereinzelt. Ziel war einen Knock-out von USP8 bzw. USP48 zu generieren. Es konnte ein erfolgreicher Zellklon generiert werden mit einem Knock-out von USP48. Ebenfalls konnte ein Genomediting von USP8 in Exon 20 durchgeführt werden. Zusammenfassend konnte die CRISPR/Cas9 Methode für ein M. Cushing-Zellmodells etabliert und eine gute Ausgangsbasis für weitere Experimente (z.B. ein gezielter Knock-in von USP8- und USP48- Mutationen) generiert werden. N2 - Cushing disease (CD) is the most common reason for endogenous Cushing syndrome (CS). It is caused by corticotrope adenoma of the pituitary resulting in hypercortisolism that is associated with high morbidity and mortality. One of the underlying reasons are the activating mutations of the deubiquitinase USP8 and USP48. The objective of this work was to establish the USP8 and USP48 mutations in cell lines by the CRISPR/Cas9 method in order to use them for further CS analyses. Therefore, we designed gRNAs against USP8 and USP48 which were transfected into the human embryonal cell line of HEK293AD cells. Those cells were separated to generate monoclonal cell lines entailing the knock-out of either USP8 or USP48. We successfully provided a cell clone with a knock-out of USP48. Furthermore, we were able to edit the genome of USP8 in exon 20. In summary we were able to establish the CRISPR/Cas9 method for a CD cell model and provided a good baseline for further experiments (i.e., creating a knock-in of USP8 and USP48 mutations). KW - Cushing-Syndrom KW - CRISPR/Cas-Methode KW - Pathogenese KW - Somatische Mutation KW - USP8 KW - USP48 Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-234503 ER - TY - THES A1 - Knobloch, Lisanne Caroline T1 - Molekulare Pathogenese Morbus Cushing: Auf der Suche nach möglichen Zielproteinen der Ubiquitin-spezifischen-Peptidase 8 in corticotropen Hypophysenadenomen T1 - Impact of USP8 Gene Mutations on Protein Deregulation in Cushing Disease N2 - MC ist eine seltene, lebensbedrohliche Erkrankung mit einer bisher unvollständig verstandenen Pathogenese. Die zugrundeliegenden ACTH-produzierenden Adenome beherbergen in 35-62% somatische Mutationen imUSP8 Gen. Die aktivierenden Mutationen machen USP8 hyperaktiv und verhindern damit den Abbau von Zielproteinen. Ziel dieser Studie war es, den Einfluss von USP8-Mutationen auf Proteine, die in MC dereguliert sind, zu identifizieren. Zudem wird untersucht, ob es Zusammenhänge der klinischen Daten bei Patienten mit bekanntem Mutationsstatus gibt. Für die Analyse der klinischen Daten wurden Patienten eingeschlossen, die sich zwischen 1997 und 2016 einer transsphenoidalen Operation in der Uniklinik Hamburg, Würzburg oder Erlangen unterzogen haben. Die Daten wurden von 125 unterschiedlichen Patienten mit 127 corticotropen Tumoren ausgewertet (34 USP8 mutiert, 93 USP8 WT). Von dem obengenannten Patientenkollektiv der ACTH-produzierenden Tumore für die Auswertung der klinischen Daten, lagen uns insgesamt Proben von 78 dieser Tumore zur immunhistochemischen Färbung vor. Zudem wurde weitere Proben von Hypophysenadenomen und normalen Hypophysen als Vergleichsgruppe gefärbt und untersucht. Insgesamt wurden 111 Hypophysenadenome sowie 5 normale Hypophysen untersucht. Die bereits mit MC assoziierten deregulierten Proteine (USP8, EGFR, P27/Kip1, Cyclin E, CRHR1,AVPR1b, TR4, HSP90, CREB, pCREB, PKA) wurden immunhistochemisch untersucht. Während bei den USP8 mutierten Tumoren die Patienten zu 100% weiblich waren, ergab die relative Häufigkeit der Frauen bei den WT Tumoren nur 62%.Die Patienten mit USP8 Mutation waren bei der ED des MC im Schnitt 10 Jahre jünger als die vom WT Der basale präoperative Cortisolspiegel zeigte sich signifikant höher in mutierten Tumoren und die ACTH-Spiegel ergaben ähnliche Werte bei WT und mutierten Hypophysenadenomen. Die Tumorgröße war signifikant kleiner in den USP8mutierten Adenomen. Während die Invasivitätsrate der Tumore sich ähnlich zeigte, lag bei den WT Adenomen signifikant häufiger eine subtotale Resektion des Tumors vor als bei den mutierten Tumoren vor. Die Rezidivrate ergab keinen signifikanten Unterschied. Während die meisten der mittels Immunhistochemie untersuchten Proteine keinen Unterschied in der Expression zwischen USP8 mutierten und WT Tumoren zeigten, war der Zellzyklusinhibitor p27/Kip1 signifikant reduziert in mutierten Tumoren Im Gegensatz dazu, zeigte sich das Chaperon HSP90 im Nukleus stärker exprimiert und die Phosphorylierung des Transkriptionsfaktor CREB war erhöht in mutierten Tumoren im Vergleich zum WT .Das lässt vermuten, dass p27/Kip1, HSP90 und pCREB direkte oder indirekte Zielproteine von USP8 sind und daher potenzielle Ziele für therapeutische Ansätze bei Patienten mit MC sein könnten. N2 - MC is a rare, life-threatening disease with a previously incompletely understood pathogenesis. The underlying ACTH-producing adenomas harbor 35-62% somatic mutations in the USP8 gene. The activating mutations make USP8 hyperactive and thus prevent the degradation of target proteins. The aim of this study was to identify the impact of USP8 mutations on proteins that are deregulated in MC. It also investigates whether there are links between clinical data in patients with known mutation status. For the analysis of the clinical data, patients who underwent transsphenoidal surgery at the University Hospital Hamburg, Würzburg or Erlangen between 1997 and 2016 were included. The data were evaluated from 125 different patients with 127 corticotropic tumors (34 USP8 mutated, 93 USP8 WT). From the above-mentioned patient collective of ACTH-producing tumors for the evaluation of the clinical data, we had a total of samples of 78 of these tumors for immunohistochemical staining. In addition, further samples of pituitary adenomas and normal pituitary glands were dyed and examined as a comparison group. A total of 111 pituitary adenomas and 5 normal pituitary glands were examined. The deregulated proteins already associated with MC (USP8, EGFR, P27/Kip1, Cyclin E, CRHR1,AVPR1b, TR4, HSP90, CREB, pCREB, PKA) were investigated immunohistochemically. While in THE USP8 mutated tumors, the patients were 100% female, the relative frequency of women in the WT tumors yielded only 62%. Patients with USP8 mutation were on average 10 years younger in THE MC's ED than those of WT The basal preoperative cortisol levels were significantly higher in mutated tumors, and ACTH levels showed similar levels in WT and mutated pituitary denomas. The tumor size was significantly smaller in the USP8 mutated adenomas. While the invasive rate of the tumors was similar, the WT adenomas were significantly more likely to have subtotal resection of the tumor than the mutant Tumors. The recurrence rate did not show a significant difference. While most of the proteins studied using immunohistochemistry showed no difference in expression between USP8 mutated and WT tumors, the cell cycle inhibitor p27/Kip1 was significantly reduced in mutated tumors. In contrast, the chaperone HSP90 was more strongly expressed in the nucleus and the phosphorylation of the transcription factor CREB was increased in mutated tumors compared to WT . This suggests that p27/Kip1, HSP90 and pCREB are direct or indirect target proteins of USP8 and could therefore be potential targets for therapeutic approaches in patients with MC. KW - Zetrales Cushing Syndrom KW - Morbus Cushing KW - Pathogenese KW - Mutation KW - USP8 Y1 - 2020 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-209503 ER -