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The role of CXCL5 and neutrophil extracellular trap formation in hepatocellular carcinoma
Elisa Holstein
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Wolfgang Mikulits
DOI
10.25365/thesis.65336
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-20503.16535.258953-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die molekulare Interaktion der Transforming Growth Factor (TGF)-β Signalkaskade mit der Rezeptor-Tyrosinkinase Axl, die durch den Liganden Gas-6 aktiviert wird, ist entscheidend an der Entwicklung des hepatozellulären Karzinoms (HCC) beteiligt. Die Synergie dieser Signalwege bewirkt die Aktivierung von Genen, darunter das Chemokin CXCL5, die das Tumormilieu modulieren. CXCL5 ist für die Infiltration der neutrophilen Granulozyten in das Tumor-Stroma verantwortlich und fördert die Progression und Metastasierung der Tumorzellen. In kürzlich erschienenen Studien wurde die Bildung von „Neutrophil Extracellular Traps“ (NETs) mit Tumorprogression und Metastasierung in Brust-, Lungen- und Nierenkrebs in Verbindung gebracht. Diese NETs bestehen aus extrazellulärer DNA, citrullinierten Histonen und assoziierten Enzymen aus Granula-Vesikeln, wie beispielsweise neutrophiler Elastase sowie Myeloperoxidase. Bisher wurde die Rolle der NET-Bildung im HCC nur wenig untersucht. Unsere Studie zeigt, dass humane HCC-Zellen, die einer Langzeitstimulation mit TGF-β ausgesetzt wurden, die Freisetzung von neutrophiler DNA mit daran assoziierten citrullinierten Histonen und Granula-Enzymen sowie die Ruptur von Zellmembranen induzieren. Diese lytische NET-Bildung wird auch als NETose bezeichnet, da dies auf einen Zelltod der Neutrophilen Bezug nimmt. Nachdem die HCC-Zelllinie HLF als Reaktion auf eine langfristige TGF-β-Stimulation CXCL5 sezerniert, wurde der Einfluss von CXCL5 auf die Bildung von NETs analysiert. HLF-Zellen mit ektopischer CXCL5 Expression sowie rekombinantes CXCL5 zeigten einen inversen Dosis-Wirkungs-Mechanismus auf die Induktion der NETose. In einem weiteren Schritt wurde die Abhängigkeit der NET-Bildung von der Protein-Arginin-Deiminase (PAD) 4 analysiert, welche die Histon-Citrullinierung katalysiert. Zusammenfassend zeigen diese Daten, dass die Axl/TGF-β-vermittelte Expression von CXCL5 in HCC-Zellen eine PAD4-unabhängige NETose in murinen Neutrophilen in vitro stimuliert.
Abstract
(Englisch)
The molecular collaboration of transforming growth factor (TGF)-β signalling and the receptor tyrosine kinase Axl activated by its ligand growth-arrest specific gene (Gas) 6 is crucially involved in the development of hepatocellular carcinoma (HCC). The synergy of TGF-β and Gas6/Axl signalling upregulates various target genes modulating the tumour microenvironment. One of these is the chemokine CXCL5, which is a neutrophil attractant. Neutrophil extracellular trap (NET) formation has recently been associated with the progression and metastasis of breast, lung and renal cancer. The role of NET formation in HCC has not been sufficiently addressed so far. In this study, we showed that human hepatoma cells exposed to long-term TGF-β treatment induce the release of neutrophil DNA associated with citrullinated histones and granule proteins, such as neutrophil elastase and myeloperoxidase, resulting in membrane rupture. These markers indicate lytic NET formation, also known as NETosis referring to a specific type of neutrophil cell death. As the HCC cell line HLF upregulates CXCL5 in response to long-term TGF-β exposure, the impact of CXCL5 on NET formation was further analysed. HLF cells ectopically expressing CXCL5 as well as recombinant CXCL5 stimulated NET formation in an inverse dose response relationship. Finally, we analysed the dependency of NETs on protein arginine deiminase (PAD) 4, which mediates histone citrullination, and show a PAD4-independent NET formation induced by CXCL5. Altogether, these data provide evidence that the Axl/TGF-β mediated upregulation of CXCL5 in HCC cells stimulates PAD4-independent NET formation of murine neutrophils in vitro.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
CXCL5 HCC Axl neutrophils cancer NET
Schlagwörter
(Deutsch)
CXCL5 Leberzellkarzinom Axl Neutrophile Krebs
Autor*innen
Elisa Holstein
Haupttitel (Englisch)
The role of CXCL5 and neutrophil extracellular trap formation in hepatocellular carcinoma
Paralleltitel (Deutsch)
Die Rolle von CXCL5 und der Bildung von Neutrophilen-extrazellulären-Fallen im hepatozellulären Karzinom
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
64 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Wolfgang Mikulits
AC Nummer
AC16131902
Utheses ID
57874
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |