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The IL-34-PTN-PTPRZ1 axis in melanoma
Mathias Mayerhofer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Molekulare Biologie
Betreuer*in
Dietmar Abraham
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Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
DOI
10.25365/thesis.72843
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11029.28305.836227-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Das Melanom ist der gefährlichste Typ von malignem Hautkrebs und sein Auftreten ist über die Jahrzehnte hinweg gestiegen. Das Melanom interagiert mit seinem Tumormikromilieu durch Zytokine, Wachstumsfaktoren, und deren Rezeptoren an Krebs-, Stroma- und Immunzellen und spielt dadurch eine wichtige Rolle in der Zellbewegung, Invasion, Metastasierung und Proliferation. Durch verschiedene Bindungsmöglichkeiten von Zytokinen an Rezeptoren erhöht sich die Komplexität der biologischen Aktivitäten. Interleukin-34 (IL-34) und Pleiotrophin (PTN) sind Zytokine sowie Liganden für die Rezeptoren PTPRζ1 und Syndecan-1. IL-34 sowie ein weiteres Zytokin, namens Colony stimulating factor-1 (CSF-1), können weiters an den Rezeptor CSF-1R binden. IL-34 spielt nicht nur eine entscheidende Rolle in der Tumorgenese, sondern auch im Hinblick auf die angeborene Immunität sowie hinsichtlich Inflammation. Obwohl die Rolle der IL-34/ CSF-1R sowie CSF-1/CSF-1R Signaltransduktions-Achsen in Myeloid Zellen und weiteren etlichen Krebsarten bis dato sehr intensiv erforscht wurden, sind die Einflüsse von PTN, IL-34 und CSF-1 an der Signaltransduktion von den Rezeptoren PTPRζ1 sowie CSF-1R und deren zellulärem Verhalten noch weitaus unerforscht und unschlüssig im Bereich von Hautkrebs. Die qRT-PCR Analyse zeigte, dass IL-34, CSF-1 und PTN die Genexpression von PTPRZ1, CSF-1R, SDC- 1, IL-34, CSF-1 und PTN in den Zelllinien SK-MEL-28 und WM-115 nicht signifikant regulieren. In vitro Experimente zeigten die unterschiedliche Wirkung von PTN auf die Phosphorylierung von FAK sowie auf die Zellmigration in beiden Melanom Zelllinien. Des Weiteren induziert IL-34 die Phosphorylierung von FAK in WM-115 Zellen, und hätte vermutlich den selben Einfluss in SK-MEL-28 Zellen. Weiters könnte IL-34 eine Rolle in der Zellmigration beider Zelllinien spielen. Im Gegensatz dazu induziert CSF-1 weder eine FAK Phosphorylierung noch Zellmigration in beiden Zelllinien. Zudem erhöhen die Zytokine, IL-34, CSF-1 und PTN nicht die AKT- und ERK Signalwege über das Level der Basisaktivität. Jedoch zeigten die in vitro Experimente des PTPRζ1 Inhibitors, compound 12b, in einer Verdünnung von 10 µM eine Induktion des AKT Signalweges in SK-MEL-28 Zellen sowie eine Zellproliferation in beiden Zelllinien. Weiters könnte compound 12b eine Rolle in der Zellmigration in beiden Zelllinien spielen. Zusammenfassend zeigt unsere Studie, dass PTPRζ1 und CSF-1R Signaltransduktionskaskaden in Hautkrebszelllinien unterschiedlich reguliert werden.
Abstract
(Englisch)
Melanoma is the most malignant type of human skin cancers and incidences have increased over the last several decades. Melanoma interacts with the tumor microenvironment, thus the mediated crosstalk between cancer, stromal cells, and immune cells within the surrounding microenvironment via cytokines, growth factors, and their receptors are important for cell motility, invasion, metastasis and proliferation. The cytokines, Interleukin-34 (IL-34) and pleiotrophin (PTN) are ligands for the receptors of PTPRζ1 and syndecan-1. In addition, IL-34 also shares with Colony stimulating factor-1 (CSF-1) another receptor, the CSF-1R. Thereby increasing the complexity of biological activities. IL-34 is involved in the innate immunity, inflammation, and cancer. However, while the roles of IL-34/- and CSF-1/CSF-1R axes have been extensively studied in myeloid cells and in several cancers, the implications of PTN, IL-34 and CSF-1 in signaling transduction via PTPRζ1 respectively CSF-1R and their effects on cellular behavior are still poorly understood in melanoma skin cancer. Using real-time qRTPCR revealed that IL-34, CSF-1 and PTN do not significantly regulate gene expressions of PTPRZ1, CSF-1R, SDC-1, IL-34, CSF-1 or PTN of melanoma SK-MEL-28- and WM-115 cell lines. In vitro experiments showed that PTN differentially affects FAK phosphorylation and migration of both melanoma cell lines. Moreover, IL-34 induces FAK phosphorylation of WM- 115 cells and potentially of SK-MEL-28 cells. Furthermore, IL-34 might play a role in cell migration of both melanoma cell lines. In contrast, CSF-1 does not induce FAK phosphorylation and migration of both melanoma cell lines. Additionally, IL-34, CSF-1 and PTN do not increase the AKT- and ERK pathway above baseline activation levels. In vitro experiments of the PTPRζ1 inhibitor showed that 10 µM compound 12b induces the AKT pathway of SK-MEL-28 cells, as well as proliferation and potentially migration of both melanoma cell lines. In conclusion, our study suggests differential regulation of PTPRζ1 and CSF-1R signaling in melanoma cells.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Deutsch)
IL-34 PTN PTPRZ1 CSF-1 CSF-1R Melanoma Hautkrebs Signalkaskade
Schlagwörter
(Englisch)
IL-34 PTN PTPRZ1 CSF-1 CSF-1R melanoma skin cancer Signaling
Autor*innen
Mathias Mayerhofer
Haupttitel (Englisch)
The IL-34-PTN-PTPRZ1 axis in melanoma
Paralleltitel (Deutsch)
Die IL-34-PTN-PTPRZ1 Achse in Melanoma
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
112 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Dietmar Abraham
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC16724301
Utheses ID
65569
Studienkennzahl
UA | 066 | 834 | |
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