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MicroRNA-Expressionsprofile im Hochrisiko-Prostatakarzinom

MicroRNA expression profiling in high-risk prostate cancer

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-193759
  • Das Prostatakarzinom (PCa) stellt die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache bei Männern in Deutschland dar. Seine heterogenen Verlaufsformen erschweren es, eine optimale Therapieentscheidung zu treffen, denn die derzeit bekannten klinischen und molekularen Prognosemarker sind trotz intensiver Forschungsbemühungen nicht ausreichend in der Lage den Krankheitsverlauf vorherzusagen. Große Hoffnungen auf brauchbare prognostische Marker werden seit ihrer Entdeckung in miRNAs gesetzt, kleine genregulatorische, nicht-kodierende RNAs. MiRNAsDas Prostatakarzinom (PCa) stellt die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache bei Männern in Deutschland dar. Seine heterogenen Verlaufsformen erschweren es, eine optimale Therapieentscheidung zu treffen, denn die derzeit bekannten klinischen und molekularen Prognosemarker sind trotz intensiver Forschungsbemühungen nicht ausreichend in der Lage den Krankheitsverlauf vorherzusagen. Große Hoffnungen auf brauchbare prognostische Marker werden seit ihrer Entdeckung in miRNAs gesetzt, kleine genregulatorische, nicht-kodierende RNAs. MiRNAs regulieren im Rahmen einer posttranskriptionellen Inhibierung die Expression einer Vielzahl relevanter Zielgene. Für einige miRNAs ist bereits belegt, dass ihre differentielle Expression in verschiedenen Tumorentitäten mit der Genese und in einzelnen Fällen auch mit der Prognose assoziiert ist. Diese Arbeit sollte untersuchen, welches globale miRNA-Expressionsprofil in einem Kollektiv von Hochrisiko-Prostatakarzinomen (HR-PCa) vorliegt und welche miRNAs im HR-PCa aberrant exprimiert sind. Zudem sollte sie klären, ob Assoziationen der so identifizierten miRNAs mit Prognosegruppen des PCa vorliegen. Somit sollten erste Hinweise auf prognostisch relevante miRNAs und deren mögliche Bedeutung für die Tumorgenese aber auch für die Progression des PCa erbracht werden. Hierzu wurde die Expression von 640 miRNAs mittels Microarray-Analysen in Proben eines HR-PCa-Kollektivs (n=14) bestimmt und anschließend die Expression von acht tumorassoziierten miRNAs mittels qRT-PCR in einem erweiterten HR-PCa-Kollektiv (n=23) evaluiert. Um eine Grundlage für weitere molekulare Analysen vorzubereiten, wurde eine Zielgensuche in drei verschiedenen Datenbanken für elf potentielle Onkomirs durchgeführt. Im Vergleich zum nicht-tumorös veränderten Referenzgewebe wurden mittels Microarray-Analyse im HR-PCa 52 miRNAs als signifikant unterschiedlich exprimiert detektiert und es zeigte sich eine ausgeprägte Herunterregulation der globalen miRNA-Expression im HR-PCa. Mit diesen 52 miRNAs konnte in einer Clusteranalyse das Referenzgewebe von HR-PCa unterschieden werden. Bei 21 tumorspezifischen miRNAs zeigte sich eine Überlappung mit Daten bereits publizierter Studien. Hierunter fanden sich die als Onkomirs beschriebenen miRNAs miR-let-7a, miR-126 und miR-16 mit jeweils möglichen Zielgenen wie z.B. MAP4K3, EGFR und ESSRA. 15 miRNAs waren – im Gegensatz zur Expression in Kollektiven mit konventionellem Risikoprofil – im HR-PCa gegenüber nicht-malignem Referenzgewebe signifikant unterschiedlich exprimiert, darunter miR-515-5p mit den vorhergesagten Zielgenen C13orf34 und CDCA7. Die vorliegenden qRT-PCR-Analysen zeigten eine deutliche und häufige Herunterregulation von miR-221, -125b und -29a im HR-PCa. Als mögliche Zielgene wurden z.B. FOS und IRF2 für miR-221, EIF2C2 für miR-125b sowie MYBL2 und TRAF4 für miR-29a vorhergesagt. Mit den genannten drei miRNAs konnte das HR-PCa vom nicht-malignen Referenzgewebe unterschieden werden. Anhand eines Expressionsprofiles von 24 miRNAs war eine partielle Trennung der Kollektive nach Gleason-Score möglich. Die miRNAs miR-147 und miR-515-3p waren in den Microarray-Analysen in Prognosegruppen nach dem Gleason-Score signifikant unterschiedlich exprimiert. Eine mittels qRT-PCR determinierte niedrige Expression von miR-221 konnte mit hohem Gleason-Score assoziiert werden. Die signifikant unterschiedliche Expression von miR-422a in Prognosegruppen des PCa konnte in den Validierungsexperimenten nicht bestätigt werden. Die miRNAs miR-147, miR-515-3p bzw. miR-221 sind mit Blick auf ihr Potential als Prognosefaktoren Kandidaten für weitere Untersuchungen. Als potentielle Zielgene wurden z.B. RGS3, CDKN1B bzw. FOS/IRF2 vorhergesagt. Die Bedeutung einzelner miRNAs als mögliche prognostische Marker sollte in größeren Kollektiven und anhand von funktionellen Untersuchungen weiter geklärt werden. Die vorliegende Arbeit stellt eine Grundlage dar, um in weiterführenden Untersuchungen die hier im HR-PCa aberrant exprimierten miRNAs als brauchbare prognostische Marker für das PCa zu bestätigen und deren molekulare Funktionen im Rahmen der Genese des HR-PCa zu definieren.show moreshow less
  • Prostate carcinoma (PCa) is the 2nd most common cause of cancer mortality in Germany. Valid prognostic markers to predict indolent or aggressive disease are not available. Emerging evidence shows that microRNAs (miRNAs) are involved in the pathogenesis of a variety of cancers, including PCa, and that they may one day provide a valid prognostic marker. This study was designed to evaluate the potential of miRNAs as prognostic markers in PCa. Therefore, we analysed the global expression of 640 miRNAs in benign, hyperplastic prostate tissue (BPH)Prostate carcinoma (PCa) is the 2nd most common cause of cancer mortality in Germany. Valid prognostic markers to predict indolent or aggressive disease are not available. Emerging evidence shows that microRNAs (miRNAs) are involved in the pathogenesis of a variety of cancers, including PCa, and that they may one day provide a valid prognostic marker. This study was designed to evaluate the potential of miRNAs as prognostic markers in PCa. Therefore, we analysed the global expression of 640 miRNAs in benign, hyperplastic prostate tissue (BPH) and primary PCa of a high-risk group of PCa patients (n=14) by microarray analysis. The expression of eight miRNAs have been further evaluated by quantitative real time PCR (n=23). Potential mRNA targets have been identified by a database research.show moreshow less

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Metadaten
Author: Nico Stenger
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-193759
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Urologische Klinik und Poliklinik
Referee:Prof. Dr. Hubertus Riedmiller, Prof. Dr. Paul-Gerhardt Schlegel
Date of final exam:2019/12/16
Language:German
Year of Completion:2020
DOI:https://doi.org/10.25972/OPUS-19375
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
GND Keyword:Prostatakarzinom
Tag:MicroRNA; miR; miRNA
Release Date:2020/01/14
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht mit Print on Demand