Titelaufnahme

Titel
Genetic disparity in melanoma and a novel melanoma progression system / submitted by Alexander Swoboda
VerfasserSwoboda, Alexander
Begutachter / BegutachterinPetzelbauer, Peter
Erschienen2014
UmfangXIII, 100 S. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Melanom / Lymphangiogenese / c-Met / Metastasierung
Schlagwörter (EN)melanoma / lymphangiogenesis / c-Met / metastasis
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-2667 Persistent Identifier (URN)
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Genetic disparity in melanoma and a novel melanoma progression system [18.01 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Krebs akkumuliert während der Entwicklung viele genetische Veränderungen. Hier suchten wir nach Variationen in der Anzahl der Allele, um festzustellen, ob die Anzahl der homozygoten Verluste von Genen bei fortlaufender Entwicklung des entstehenden Tumors ansteigt.

Aus diesem Grund untersuchten wir entweder Melanomzelllinien oder Tumorgewebe die entweder der primären Tumorläsion oder von Lymphknoten desselben Patienten entstammen. In vitro Versuche mit den Melanomzelllinien zeigten erhöhtes Migrationspotential und die verbesserte Fähigkeit zum Wachstum ohne Kontakt zu extrazellulärer Matrix. Überraschenderweise fanden wir in den Zellen aus dem Primärtumor zehn homozygote Deletionen, während wir in den Zellen aus der dazugehörigen Metastase nur 5 homozygote Deletionen fanden. Ein Versuch mit intradermalen Xenotransplantaten dieser Melanomzellen in Mäusen zeigte schnelles Wachstum der metastatischen Zelllinie, während die Zelllinie aus dem Primärtumor kein Wachstum zeigte. Auch weitere überprüfte primäre und metastatische Probenpaare von Melanom-Patienten zeigten homozygote Deletionen, die nur in den Primärtumorproben zu finden waren. Das lässt darauf schließen, dass die Entwicklung der Tumorzellen in der metastatischen Nische parallel und unabhängig vom Primärtumor verlaufen kann. Daher ist es wichtig, bei einer mutationsbezogenen Therapie nicht nur den Genotyp des primären Tumors zu prüfen sondern auch die Metastasen zu genotypisieren. In zweiten Teil beschreiben wir die Isolierung und Etablierung von neuen Melanomzelllinien, die Erstellung von subklonierten Zelllinien aus diesen Melanomzelllinien und ein System, das die Entwicklung von Melanomzellen während der Tumorprogression zeigt. Dieses System besteht aus drei isolierten Subklonen und der Ursprungszelllinie. In vitro Selektion und in vivo Versuche mit einem Mausmodel zeigten Unterschiede im Tumorwachstum, dem metastatischen Potential und der Lymph-Angiogenese der Subklone untereinander und im Vergleich mit der ursprünglichen Zelllinie. In einem RNS-Chip Versuch wurden signifikant regulierte Onkogene in dem Mausmodel identifiziert. Wir fokussierten uns auf das stark regulierte Proto-Onkogen c-MET, das in den stark lymph-angiogenen Zellen hochreguliert wird. Aktives c-MET spielt eine wichtige Rolle beim Überleben, bei der Migration und der Invasionsfähigkeit von Zellen im Wundheilungsprozess. Hier zeigen wir eine Korrelation zwischen hohen c-MET Level und hohen VEGF-C Level, einem bekannten Lymph-Angiogenese-Faktor, in Melanomzellen. Zusätzlich zeigen wir eine bis dahin nicht beschriebene Korrelation zwischen hohem c-MET Level und hohem PDGF-C Level in Melanomzellen.

Zusammenfassung (Englisch)

Genetic changes accumulate during cancer cell progression. We screened cells derived from one individual patient and investigated if homozygous losses accumulate during tumor development. A set of in vitro tests revealed differences in migration and anchorage independent growth between the metastatic melanoma cell line and the cell line derived from the primary melanoma site. Interestingly, a whole genome DNA analysis of these two cell lines revealed five shared homozygous losses, while the primum-derived cell line displayed five additional independent homozygous losses. The cell lines were further xenografted into SCID mice. The primum-derived melanoma did not form tumors, while we detected tumor growth in all mice injected with metastasis-derived melanoma cells. Additionally, we found matched pairs of primum- and metastasis-derived patient tissue samples from publically available databases that supported our findings from the whole genome DNA analysis. We conclude that the tumor cell progression at the metastatic site can occur in parallel to the primary tumor site and therefore should be considered for mutation-targeted therapy approaches. In the second part we isolated a new melanoma cell line, isolated single cell clones out of it and generated a system study melanoma progression. This system consisted of four cell lines derived from the same donor patient.

In vitro selection studies and in vivo mouse model studies showed differences in tumor growth, metastatic potential and lymph-angiogenesis in the single cell clones in comparison to each other and the parental cell line. A RNA chip further identified significantly deregulated genes in this system. We focused on the well-known oncogene c-MET, interaction partners and other regulators thereof. c-MET signaling strongly regulates survival, migration and invasion capability in the developing organism and during wound healing, but it is inactive in adult cells while cancer cells can hijack the system. We could show significant correlation of c-MET expression and the well-established lymph-angiogenesis factor VEGF-C. Furthermore, we could show a previously unknown correlation between c-MET expression and PDGF-C expression.