Das Glioblastoma multiforme (GBM) ist der primäre maligne Hirntumor mit der höchsten Prävalenz bei Erwachsenen. Dieser astrozytäre Tumor ist durch ein besonders schnelles Wachstum und ein äußerst invasives Verhalten charakterisiert. Deshalb beträgt das mediane Überleben nach Diagnose trotz interdisziplinärer Therapie nur ungefähr 14,6 Monate.
Metastasis Associated in Colon Cancer-1 (MACC1) ist ein neuer prognostischer Marker für Metastasierung im kolorektalen Karzinom. Es ist ein transkriptioneller Regulator von Met, dem Rezeptor des Hepatocyte Growth Factor (HGF). Überexpression von MACC1 führt zur Induktion von Migration und Proliferation. Es wurde gezeigt, dass MACC1 auch in anderen Tumorentitäten wie dem Magenkarzinom, Bronchialkarzinom und hepatozellulärem Karzinom verstärkt exprimiert ist. Jedoch gab es bisher noch keine Daten über die Rolle von MACC1 in astrozytären Tumoren. Obwohl GBM nur selten metastasieren, ist ihr aggressives und invasives Verhalten mit dem von metastasierenden Tumoren vergleichbar. Deshalb war das Ziel dieser Arbeit zu zeigen, dass MACC1 auch eine wichtige Rolle in der Pathogenese von Glioblastomen spielen könnte.
Die MACC1-Expression von Glioblastomen wurde zunächst in silico mit frei zugänglichen Microarray-Platformen analysiert. Von Gewebeproben humaner niedergradiger Astozytome (LGA) und GBM wurde die MACC1- und Met-Expression mittels PCR bestimmt. Die Analyse der Expression auf Proteinebene wurde durch Immunhistochemie (IHC) von Patientengewebe durchgeführt. Funktionelle Analysen folgten in Form eines Sphäroidmigrationsassays von primären GBM Zellkulturen. Weiterhin wurde MACC1 in zwei GBM-Zelllinien stabil überexprimiert und deren Migration und Proliferation in Echtzeit gemessen. Komplettiert wurden die funktionellen Versuche durch einen Koloniebildungsassay.
Die Expression von MACC1 stieg mit zunehmendem WHO-Grad auf mRNA- und Proteinebene an. Die Analyse von MACC1 durch IHC erlaubte eine Differenzierung nicht nur zwischen ruhenden LGA und LGA welche später ein Rezidiv bildeten, bzw. Progress zeigten, sondern auch zwischen primären und sekundären GBM. Eine hohe MACC1-Expression war mit einer ungünstigen klinischen Prognose der Patienten assoziiert. Die endogene Expression von MACC1 korrelierte mit der Migrationsaktivität primärer GBM-Zellkulturen. Die Überexpression von MACC1 in GBM-Zelllinien induzierte Proliferation, Migration und Koloniebildung und korrelierte somit mit Schlüsseleigenschaften maligner Zellen.
Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit zum ersten Mal eine essentielle Rolle von MACC1 für die Pathogenese von Glioblastomen. Deshalb könnte MACC1 ein potentielles neues therapeutisches Ziel für die Behandlung von Glioblastomen sein und eventuell sogar als neuer prognostischer Marker dienen. / Glioblastoma multiforme (GBM) is the primary malignant brain tumor with the highest prevalence in adults. This astrocytic tumor is characterized by a particular rapid growth and a highly invasive behavior. Thus, it leads to a median survival of only about 14.6 months after diagnosis despite a multidisciplinary treatment consisting of surgery, radiation, and chemotherapy.
Metastasis Associated in Colon Cancer-1 (MACC1) is a new prognostic indicator of metastasis formation in colon carcinoma. It is a transcriptional regulator of Met, the receptor of the Hepatocyte Growth Factor (HGF). An overexpression of MACC1 leads to an acceleration of migration and proliferation. Recently, MACC1 was also shown to be upregulated in other tumor entities such as gastric, lung, and hepatocellular carcinoma. However, there were no data available yet which address a potential role of MACC1 in human astrocytic tumors. Although GBM rarely metastasize, their invasive and migratory behavior is comparable to those of metastasizing tumors. Therefore, the aim of this study was to show that MACC1 may also play an important role in glioblastoma pathogenesis.
GBM microarray platforms were screened for MACC1 expression. PCR measurements were performed to study the MACC1 and Met expression in tissue samples of human low grade astrocytoma (LGA) and GBM. Immunohistochemistry (IHC) of paraffin- embedded glioma patients‘ tissue samples was carried out to analyze MACC1 expression on the protein level. Finally, functional analyses were performed by a spheroid migration assay with primary GBM cell cultures. Additionally, MACC1 was stably overexpressed in two GBM cell lines. Subsequent real-time measurements of the cells‘ migration, proliferation, and colony formation abilities were performed. MACC1 expression increased concomitantly with augmenting WHO grading of the tumors on the mRNA- and protein-level. Analysis of MACC1 expression by IHC allowed a distinction between dormant and recurrent or progressing LGA, respectively. Moreover, a differentiation could also been made between primary and secondary GBM. A strong expression of MACC1 corresponded with a poor patients‘ survival. Endogenous expression of MACC1 correlated with migration of GBM primary cell cultures. Overexpression of MACC1 in GBM cell lines led to an increased proliferation, migration, and colony formation activity. Taken together, the results of this work indicate for the first time a crucial role of MACC1 for the pathogenesis of glioblastoma. Its expression correlates with hallmarks of cancer cells like proliferation and migration along with affecting GBM-patients‘ prognosis. Therefore, MACC1 may represent a putative new target for treatment of glioblastoma and may even serve as a new prognostic marker.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:14379 |
| Date | January 2016 |
| Creators | Fuchs, Steffen Eberhard |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_mit_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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