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The role of DNMT1 for Anaplastic Large Cell Lymphoma cells
Thomas Dillinger
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Gerda Egger
DOI
10.25365/thesis.39932
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29615.21212.638964-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Mit etwa 14 Millionen neuen Fällen und ca. 8.2 Millionen Krebs-assoziierten Todesfällen im Jahr 2012, gehört Krebs zu den häufigsten Todesursachen weltweit. Eine der häufigsten hämatologischen Krebsarten sind Non-Hodgkin-Lymphome, die etwa 90% aller Lymphome darstellen. Das NPM-ALK-positive anaplastische großzellige Lymphom ist ein Non-Hodgkins-Lymphom, charakterisiert durch das NPM-ALK Fusionsprotein. Die Rezeptor Tyrosinkinase Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK) bildet in diesen Lymphomen ein Fusionsprotein mit dem nuklearen Transportprotein Nucleophosmin1 (NPM1), was die Kinase konstitutiv aktiviert. Daraufhin führt die Kinase zur malignen Transformation durch die Aktivierung mehrerer Signalwege. Der Transkriptionsfaktor STAT3 ist eines der wichtigsten Zielgene von ALK. STAT3 induziert die Transkription der DNA Methyltransferase 1 (DNMT1) in ALK+ ALCL, rekrutiert DNMTs zu Promotoren von Tumorsuppressor-genen und inaktiviert diese dadurch. Wir haben gezeigt, dass spezifische Deletion von Dnmt1 im Thymus von transgenen NPM-ALK Mausmodellen, zur Hemmung der Lymphomagenese und somit zum Überleben der Mäuse führt. Inhibiert man DNMT1 außerdem in vitro in humanen ALCL Zelllinien, so verliert STAT3 an Aktivität und Phosphorylierung.
Das Ziel dieser Studie war es zu analysieren, wie sich der Verlust von DNMT1 auf NPM-ALK Tumorzellen auswirkt. Dafür wurden Tumorzellen von NPM-ALK Mäusen analysiert, in denen DNMT1 chemisch auf Proteinebene mit 5„-aza-2-deoxycytidine inhibiert wurde. Außerdem wurde mit Hilfe einer induzierbaren Cre Rekombinase Dnmt1 auf genetischer Ebene deletiert. Der Verlust von DNMT1 resultierte in einer Abnahme der zellulären Viabilität und somit in erhöhter Zelltod-Rate. Zudem konnte sowohl ein Anstieg an DNA-Schäden als auch ein globaler Verlust der DNA-Methylierung beobachtet werden. Western Blot Analysen zeigten reduzierten Gehalt der phosphorylierten, aktiven Formen von ALK und dessen downstream target STAT3 nach chemischer DNMT1 Hemmung. Dies konnte für die genetische Deletion von Dnmt1 nicht beobachtet werden. Genomweite RNA Sequenzierung zeigte zudem unterschiedliche Resultate für beide Ansätze und bestätigte die wichtige Rolle von DNMT1 für das Überleben der behandelten Zellen.
Abstract
(Englisch)
With about 14 million new cases and approximately 8.2 million cancer related deaths in 2012, cancer is among the leading causes of death. One of the most common hematologic cancer types are Non-Hodgkin-Lymphomas which present 90% of lymphoma-type cancers. NPM-ALK-positive Anaplastic Large Cell Lymphoma is a type of Non-Hodgkin‟s-Lymphoma that is characterized by the presence of the NPM-ALK fusion protein. In these lymphomas, the receptor tyrosine kinase anaplastic lymphoma kinase (ALK) is fused to the nuclear transport protein Nucleophosmin1 (NPM1), which constitutively activates the kinase. The kinase then leads to malignant transformation by activation of multiple downstream signaling pathways. One of its most important downstream targets is the transcription factor STAT3. STAT3 has been described to upregulate the transcription of the DNA methyltransferase 1 gene (Dnmt1) in ALK+ ALCL, and to recruit DNMTs to promoters of tumor suppressor genes, therefore silencing them. We have shown that thymic-specific deletion of Dnmt1 in a transgenic NPM-ALK mouse model leads to inhibition of lymphomagenesis, and thereby sustains survival of the mice. Furthermore, the inhibition of DNMT1 in vitro in human ALCL cell lines was shown to result in the loss of STAT3 phosphorylation and activity.
The aim of this study was to investigate how depletion of DNMT1 affects NPM-ALK tumor cells. To address this, we analyzed tumor cells from NPM-ALK mice by inhibiting DNMT1 chemically with 5-aza-2-deoxycytidine. In addition, an inducible Cre recombinase was used to delete Dnmt1 on the genetic level. Depletion of DNMT1 resulted in the reduction of cellular viability and increased cell death. Furthermore, enriched DNA-damage as well as loss of overall methylation levels was observed. Western Blot analysis showed reduced levels of the phosphorylated, activated forms of ALK and its downstream target STAT3 for chemical DNMT1 inhibition, whereas this reduction was not observed when Dnmt1 was genetically deleted. RNA-sequencing resulted in divergent findings for chemical inhibition of DNMT1 and genetic Dnmt1 deletion but confirmed the importance of the DNA methyltransferase for cellular survival for both approaches.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Epigenetics DNA-methylation Anaplastic Large Cell Lymphoma DNMT1 ALK STAT3
Schlagwörter
(Deutsch)
Epigenetik DNA-Methylierung Anaplastisches Großzelliges Lymphom DNMT1 ALK STAT3
Autor*innen
Thomas Dillinger
Haupttitel (Englisch)
The role of DNMT1 for Anaplastic Large Cell Lymphoma cells
Paralleltitel (Deutsch)
Die Rolle von DNMT1 für Zellen des Anaplastischen Großzelligen Lymphoms
Publikationsjahr
2015
Umfangsangabe
68 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Gerda Egger
Klassifikationen
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie ,
44 Medizin > 44.46 Klinische Pathologie
AC Nummer
AC12732636
Utheses ID
35377
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |