Etablierung eines Modells mit lentiviralen Vektoren zur Untersuchung der onkomodulatorischen Effekte der immediate-early-Proteine IE1 und IE2 des humanen Cytomegalovirus

  • HCMV ist ein Pathogen mit einer weltweit sehr hohen Prävalenz und stellt nach wie vor ein großes Problem für Immunsupprimierte (Transplantations- und AIDS-Patienten) und für ungeborene Kinder dar. Seine Pathogenese ist weiterhin nur unzureichend bekannt, eine Impfprophylaxe existiert nicht und es stehen nur wenige, unzureichende Medikamente zur Therapie zur Verfügung. Auch ein verstärkender Einfluss des Virus auf die Tumormalignität ist gezeigt. Aber die der viralen Onkomodulation zugrundeliegenden Mechanismen, insbesondere die Frage, wie und wann Tumorwachstum und -invasion durch HCMV beschleunigt werden, bedürfen weiterer Aufklärung. Die immediate early-Proteine IE1 und IE2 sind wichtige Regulatorproteine einer HCMV-Infektion – insbesondere IE1, welches einen entscheidenden Einfluss auf die Genexpression der Wirtszelle nimmt. Es wurde a-priori die Hypothese erstellt, dass über einen positiven Einfluss von IE1 auf die Enterokinaseexpression die Trypsin-vermittelte Tumorinvasion gefördert wird. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde ein effizientes, zuverlässiges Protokoll zur Herstellung IE1- und IE2-exprimierender Tumorzelllinien mit Hilfe von lentiviralem Gentransfer ausgearbeitet. Damit verbunden konnten zwei persistent-transduzierte humane Tumorzelllinien, U-251 MGIE1 und U-251 MGIE2, mit hohen Expressionsraten etabliert werden. Weiter konnte im zweiten Teil der Arbeit, sowohl im Akutmodell als auch an persistent-transduzierten Zellen, gezeigt werden, dass die Enterokinaseexpression nicht im Zusammenhang mit der IE1-Expression steht. Durch die Erarbeitung des Transduktions-Protokolls und die Etablierung der persistent-transduzierten humanen Tumorzelllinien ist es nun möglich, die isolierten Auswirkungen von IE1 und IE2 auf humane Tumorzellen zu untersuchen. Die Widerlegung der Hypothese über die Beeinflussung der Enterokinaseexpression durch IE1 liefert eine Erkenntnis, um die Mechanismen der erhöhten Tumorinvasion besser verstehen zu können. Insgesamt konnte durch diese Arbeit ein Beitrag geliefert werden, die durch HCMV verursachten onkomodulatorischen Effekte noch besser nachvollziehen zu können. Dies wiederum kann künftig dazu dienen therapeutische Strategien, welche der Invasion und Metastasierung entgegen wirken, zu verbessern bzw. zu entwickeln.
  • HCVM is a pathogen with a high incidence worldwide. It poses a major problem to patients with immunosuppression (e.g. from organ transplantations or AIDS) and to the foetus. Currently its pathogenesis has not been fully delineated. There is no provision for prophylactic immunization with few drugs made available, none of which provide a satisfactory treatment. Furthermore, it has been demonstrated that the virus has an amplifying effect on tumor malignancy. The mechanisms underlying this viral oncomodulation – in particular the question on how and when tumor growth and invasion are accelerated by HCMV – requires further clarification. The immediate-early proteins IE1 and IE2 are important regulatory proteins in HCMV infections. IE1, in particular, has a significant influence on gene expression in the host cell. The a-priori hypothesis of this work is that trypsin-dependent tumor invasion is promoted via an assumed positive influence of IE1 on the expression of enterokinase. The first part of this work was dedicated to the elaboration of an efficient and reliable protocol for the production of IE1- and IE2-expressing lines of tumor cells by means of lentiviral gene transfer. Two persistently transduced lines of human tumor cells with high expression rates,U-251 MGIE1 and U-251 MGIE2, were established in the process. Furthermore, in the second part of the work, it was demonstrated in both the acute model and the persistently transduced cells that the expressions of enterokinase and of IE1 were not correlated. The elaboration of the transduction protocol and the establishment of the persistently transduced human tumor cell lines facilitates research on the isolated effects of IE1 and IE2 on human tumor cell lines. The rejection of the hypothesis of the influence of IE1 on the expression of enterokinase facilitates a better understanding of the mechanisms of tumor invasion. Overall this work contributes towards a better understanding of the oncomodulatory effects of HCMV. This in turn may be useful in improving or developing future therapeutic strategies against invasion and dissemination.

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Metadaten
Author:Leonie Stephanie Rhein
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-444945
Place of publication:Frankfurt am Main
Referee:Jindrich CinatlORCiDGND, Simone FuldaORCiDGND
Advisor:Jindrich Cinatl, Jens-Uwe Vogel, Florian Rothweiler
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2017/09/07
Year of first Publication:2017
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2017/08/31
Release Date:2017/10/05
Tag:Onkomodulation
Page Number:XIII, 113
HeBIS-PPN:417468598
Institutes:Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Sammlungen:Universitätspublikationen
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht