Titelaufnahme

Titel
Lipoprotein lipase in chronic lymphocytic leukemia : strong biomarker with lack of functional significance / submitted by Edit Porpaczy
VerfasserPorpaczy, Edit Anna
Begutachter / BegutachterinJäger, Ulrich ; Vanura, Katrina
Erschienen2014
Umfang92 Bl. : graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
Quelle der Aufnahme
Auch erschienen in: Leukemia Research, 2013. 37(6): p. 631-6 / http://www.lrjournal.com/article/S0145-2126(13)00046-5/abstract
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)LPL / CLL / IgHV / siRNA
Schlagwörter (EN)LPL / CLL / IgHV / siRNA
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-6903 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Lipoprotein lipase in chronic lymphocytic leukemia [3.63 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Hintergründe: Die Überexpression von Lipoprotein Lipase (LPL) auf mRNA-Ebene ist ein etablierter prognostischer Marker für die chronisch lymphatische Leukämie (CLL). Obwohl die Expression von LPL-Protein sowohl an der Zelloberfläche als auch intrazellulär in CLL-Zellen gezeigt werden konnte, muss dessen Funktion noch geklärt werden.

In verschiedenen Tumoren wurden Änderungen im Lipidstoffwechsel des malignen Gewebes beobachtet und angenommen, dass diese Veränderungen eine Rolle bei der Energieversorgung der neoplastischen Zellen spielen. LPL spielt eine wichtige Rolle im Fettstoffwechsel, insbesondere beim Abbau von Triglyceriden und very low-density Lipoproteinen. In Anbetracht der LPL Überexpression in einer prognostischen Untergruppe von CLL-Patienten wurde die Hypothese aufgestellt, dass dieses Gen zum Überleben der CLL-Zellen beitragen könnte.

Ziel dieser Studie war daher, verschiedene funktionelle Aspekte des LPL-Proteins sowohl in vivo als auch in vitro zu untersuchen und seine mögliche Rolle bezüglich der Lebensfähigkeit der CLL-Zellen in Erfahrung zu bringen.

Methoden: Die LPL mRNA-Expression wurde in CLL-Proben, Kontrollproben und Zelllinien mittels real-time PCR bestimmt. In CLL-Patienten wurden in vivo LPL-Protein-Serumwerte und LPL-Enzymaktivität in Plasma vor und nach Heparingabe gemessen. In vitro wurde eine Behandlung mit Heparin sowie reinem LPL Protein durchgeführt und anschliessend im Überstand die LPL-Proteinmenge und die enzymatische Aktivität gemessen. LPL Knockdown-Experimente mittels siRNA-Technologie wurden in CLL-Proben und verschiedenen Zelllinien durchgeführt.

Veränderungen in der Expression von ko-deregulierten Genen wurden durch Microarray-Analyse ermittelt und mit real-time PCR validiert.

Veränderungen in der Apoptose von CLL-Zellen wurden mittles Durchflusszytometrie in allen Experimenten getestet.

Ergebnisse: Weder in den in vivo noch in den in vitro Experimenten konnte ein Unterschied der LPL-Proteinmengen oder LPL-Enzymaktivitäten zwischen CLL-Patienten und Kontrollproben oder zwischen den beiden CLL-Subgruppen festgestellt werden.

Die Behandlung von CLL-Zellen mit Heparin oder LPL-Protein in vitro veränderte die Apoptoserate von malignen Zellen nicht. Durch die Analyse der Veränderungen der Genexpression durch LPL spezifischen Knockdown konnten wir fünf potentielle Downstream-Targets (LMAN1, STXBP3, LARP7, RanBP2, SSB) identifizieren, von denen STXBP3 im Fettsäure-Stoffwechsel eine Rolle spielen dürfte. LPL Knockdown führt jedoch nicht zu einer erhöhten Apoptoserate von transfizierten Zellen.

Diskussion: Es wurde vor kurzem gezeigt, dass die LPL mRNA-Überexpression die Folge einer Demethylierung der LPL-Promotorregion ist. Diese Demethylierung scheint zum Teil vom Mikroenvironment induziert zu werden. Die dadurch verursachte Überexpression führt jedoch weder zu den erwarteten Veränderungen der LPL-Proteinmenge oder Enzymaktivität noch zu einem Überlebensvorteil für CLL-Zellen, wie in dieser Studie gezeigt wurde. Folglich scheint die LPL-Überexpression trotz der Tatsache, ein robuster Biomarker für Hochrisikopatienten zu sein, eher eine epigenetische Veränderung im Sinne eines falschen transkriptionellen Programmes wiederzuspiegeln, statt selbst eine bedeutende funktionelle Rolle in der CLL zu übernehmen.

Zusammenfassung (Englisch)

Background: In chronic lymphocytic leukemia (CLL), lipoprotein lipase (LPL) mRNA overexpression is an established poor prognostic marker. Although LPL protein has been demonstrated both on the surface and intracellular in CLL cells, LPL protein function remains to be elucidated.

In various tumors, alterations in lipid metabolism of the malignant tissues have been reported assuming that these changes might play a role in energy supply of the neoplastic cells. LPL is known to play a key role in lipid metabolism, in particular in the degradation of triglycerides and very low-density lipoproteins.

Considering LPL overexpression, it thus was hypothesized that this gene could contribute to the survival of CLL cells.

The aim of this study, therefore, was to investigate several functional aspects of LPL protein both in vivo and in vitro and to shed light on its potential role in supporting CLL cell viability.

Methods: LPL mRNA expression in CLL, controls, and cell lines was measured by real-time PCR. In vivo, LPL pre- and postheparin serum protein levels and plasma enzymatic activity levels were studied in CLL patients. In vitro, treatment with heparin and purified LPL protein was carried out and LPL protein amount and enzymatic activity in the supernatant were measured. LPL knockdown experiments were performed using siRNA technology in CLL samples and cell lines.

Changes in expression of co-deregulated genes were investigated by microarray analysis and validated by real-time PCR. CLL cell survival and changes in apoptosis, respectively, were tested by flow cytometry in all experiments.

Results: Measuring extracellular LPL enzymatic activity and protein levels, we found no difference - neither between levels in CLL patients and those of controls nor between the two prognostic CLL subgroups, both before and after heparin treatment in vivo and in vitro. Treatment of CLL cells with heparin or LPL in vitro did not change survival and apoptosis of malignant cells.

Investigating alterations of gene expression by LPL specific knock down, we identified five potential downstream targets (LMAN1, STXBP3, LARP7, RANBP2, SSB), of which STXBP3 reportedly is involved in fatty acid metabolism. LPL knock down did not lead to increased apoptotic rates in transfected cells.

Discussion: LPL mRNA overexpression has recently been shown to be due to demethylation of the LPL promoter region which, in part, appears to be induced by the microenvironment. This overexpression, however, does not lead to the expected changes in LPL protein mass and enzyme activity or to survival advantage for CLL cells, as shown in this study. Thus and in spite of being a robust biomarker for poor risk patients, LPL overexpression rather seems to reflect an epigenetic switch towards an incorrect transcriptional program but by itself appears to lack a significant functional role in CLL.