Universität zu Köln

Nohl, Elena Katharina ORCID: 0000-0002-0209-523X (2025). Verbesserte Differenzierung des Prostatakarzinoms: VIM3, ATG7 und TP53 bilden einen Komplex in Prostatakarzinomzellen und aktivieren die MicroRNA-371a-3p. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Das Prostatakarzinom ist der häufigste diagnostizierte bösartige Tumor in mehr als der Hälfte aller Länder in der Welt. Auch in Deutschland ist es mit etwa einem Viertel aller Krebserkrankungen von Männern das häufigste Karzinom. Trotz signifikanten Fortschritten in der Detektion, neuen molekularen Ansatzpunkten und verbesserten Therapiemöglichkeiten bleibt das Prostatakarzinom die dritthäufigste Entität unter den Krebstodesursachen beim Mann. Allerdings konnte in den westlichen Ländern in den letzten Jahren ein Rückgang der Mortalität festgestellt werden. Die Kombination aus steigenden Fallzahlen, als Resultat einer größer werdenden Bevölkerung, und sinkender Mortalität verdeutlicht die Bedeutung des Prostatakarzinoms als gesellschaftliches und gesundheitliches Problem. Die Früherkennung des Prostatakarzinoms wird bei Männern ab 45 Jahren durchgeführt und besteht aus der Bestimmung des prostataspezifischen Antigen-Werts (PSA-Wert) und gegebenenfalls einer digital-rektalen Untersuchung (DRU). Bei auffälligem Befund wird eine Stanzbiopsie in Kombination mit einer multiparametrischen Magnetresonanztomographie durchgeführt. Da es sich bei dem Prostatakarzinom um eine äußerst heterogene Tumorentität mit sehr unterschiedlichen Verläufen handelt, reicht das Therapiespektrum von überwachenden Strategien bis zur radikalen Prostatektomie oder perkutanen Strahlentherapie. Um dem Patienten mögliche Nebenwirkungen der jeweiligen Therapie zu ersparen, ist es deshalb von hoher Bedeutung, das Prostatakarzinom möglichst genau zu differenzieren. Aktuell dienen der PSAWert, das klinische Stadium, der Gleason-Grad und die Tumorausdehnung in der Stanzbiopsie als präoperative Prognoseparameter. Postoperativ kommt noch das pT-Stadium (Tumorausdehnung) und das pN-Stadium (Lymphknotenbefall) sowie der R-Status (Tumorbefall des Präparatrands) des Prostatektomiepräparats und der Gleason-Grad des Präparats hinzu. Auch wenn diese Parameter eine signifikante Assoziation zur Patientenprognose aufweisen, so unterliegen sie dennoch einigen Nachteilen. Die veränderte Proteinexpression und Genetik des einzelnen Prostatakarzinoms finden bisher keine Berücksichtigung bei der Entscheidung nach der richtigen Therapie und der Differenzierung des Prostatakarzinoms. Es besteht die Notwendigkeit zur Identifikation neuer molekularer Marker, um eine bessere Differenzierung, Therapieplanung und Prognosevorhersage zu ermöglichen. In der Vergangenheit konnte gezeigt werden, dass VIM3, die am C-Terminus gespleißte Variante des Vimentins (VIM-FL), ein potenzieller neuer Marker für die Beurteilung von Prostatakarzinomen sein kann und einen Einfluss auf das Migrations- und Proliferationsverhalten von Karzinomzellen hat. Außerdem ist bekannt, dass Vimentin eine Bindungsstelle für das bekannte Tumorsuppressorgen TP53 aufweist und zudem eine Interaktion zwischen TP53 und dem Autophagiegen ATG7 besteht. 13 In der vorliegenden Arbeit wurde basierend auf bereits bekannten Informationen untersucht, ob VIM3, ATG7 und TP53 einen Komplex in Prostatakarzinomzellen bilden, als dieser im Zellkern vorliegen und dort verschiedene Gene beeinflussen können. Hierbei wurde die MicroRNA-371a-3p als mögliches Ziel des Komplexes untersucht. Die MicroRNA-371a-3p ist aktuell bereits ein anerkannter Marker zur Beurteilung von Germinalzelltumoren und kürzlich konnte auch gezeigt werden, dass eine erhöhte Expression der MicroRNA-371a-3p in aggressiven Prostatakarzinomen nachweisbar ist. Die MicroRNA-371a-3p führt zu einer verringerten Expression des Tumorsuppressorgens PTEN und es wird vermutet, dass eine höhere Expression der MicroRNA-371a-3p mit einer Herunterregulation der Androgenrezeptordichte korreliert. In der vorliegenden Arbeit konnte zunächst mit Hilfe von Immunfluoreszenz und Immunpräzipitation gezeigt werden, dass VIM3, ATG7 und TP53 einen Komplex bilden, welcher im Zellkern vorliegt. Außerdem wurde mittels Western Blot bestätigt, dass die Komplexpartner in den Prostatakarzinomzellen signifikant überexprimiert sind. Zudem wurden die Effekte von Endothelin-1 (ET-1) und Withaferin A (WA) auf die Prostatakarzinomzellen untersucht. Die Stimulation mit ET-1 führte zu einer schnelleren Migration der Prostatakarzinomzellen, wohingegen die Stimulation mit WA einen verlangsamenden Effekt auf die Zellen ausübte. Mit Hilfe eines elektrophoretischen Mobilitäts-Shift-Assays (EMSAs) wurde bestätigt, dass der Komplex an die Promoterregion der pri-MicroRNA-371a-3p bindet und somit einen wichtigen Transkriptionsfaktor für die MicroRNA-371a-3p darstellen könnte. Zudem wurde gezeigt, dass ein Knockdown von VIM3 zu einer Reduktion der MicroRNA-371a-3p-Expression und einer verringerten Migration der Prostatakarzinomzellen führt. Da bekannt ist, dass die MicroRNA-371a-3p mit ihrem direkten Effekt auf das Tumorsuppressorgen PTEN und die Expression des Androgenrezeptors den Krankheitsverlauf beeinflussen kann, stellt der hier präsentierte VIM3-Knockdown mit resultierender MicroRNA-371a-3p Reduktion und Wiederherstellung von PTEN und der Androgenrezeptor-Reexpression einen neuen möglichen therapeutischen Ansatzpunkt dar. In Zukunft sollte das Vorhandensein des Komplexes in Patientengewebe untersucht werden, um zu evaluieren, ob eine Überexpression des Komplexes mit der Aggressivität des Karzinoms korreliert und inwieweit die Analyse des Komplexes zur besseren Differenzierung des Prostatakarzinoms und ein Knockdown von VIM3 als möglicher therapeutischer Ansatzpunkt genutzt werden kann.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Nohl, Elena Katharina e.nohl@web.de orcid.org/0000-0002-0209-523X UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-790548
Date:	2025
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Faculty of Medicine > Urologie > Klinik und Poliklinik für Urologie
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Prostatakarzinom UNSPECIFIED VIM3 UNSPECIFIED ATG7 UNSPECIFIED
Date of oral exam:	25 August 2025
Referee:	Name Academic Title von Brandenstein, Melanie Privatdozentin Dr. rer. medic. Tolkach, Yuri Privatdozent Dr. med. Michel, Maurice Stephan Professor Dr. med.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/79054