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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-79249
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/7924/


Almstedt, Maika

Die DNA-demethylierende Substanz 5-Aza-2‘-Deoxycytidin führt in vitro und in vivo zur Induktion von cancer/tetis (CTA) und Leukämie assoziierten Antigenen in myeloischen Leukämiezellen

The DNA demethylating agent 5-aza-2’-deoxycytidine mediates induction of cancer testis and leukemia-associated antigens in myeloid cells in vitro and in vivo

Dokument1.pdf (992 KB) (md5sum: 61d8dce4e52afc574039301e3eca96f1)

Kurzfassung in Deutsch

Als Cancer Testis Antigene (CTA) wird eine Gruppe von Genen bezeichnet, die auf Grund des tumor-spezifischen Expressionsprofils sowie ihres immunogenen Potentials als interessante Zielstrukturen für krebsspezifische Immuntherapie gelten. Im Unterschied zu soliden Tumoren zeigen hämatologische Neoplasien keine spontan Expression „klassischer“ Vertreter der CTA Familie wie z.B. NY-ESO-1 oder MAGEA1. DNA Methylierung im Bereich der Promotorregion der Gene wird als wichtiger Regulationsmechanismen der CTA Expression diskutiert. In der vorliegenden Arbeit wurde der Effekt der DNA demethylierenden Substanz 5-aza-2’-deoxycytidin (DAC) auf die Expression von CTAs und Leukämie-assoziierten Antigenen (LAAs) in myeloischen Leukämienzellen in vitro und invivo untersucht.
Zunächst wurde die NY-ESO-1 Expression in 5 myeloischen Leukämiezelllinien (Kasumi-1, HL60, U937, K562 und NB4) mittels Western Blot analysiert. DAC Exposition führte zu einer NY-ESO-1 Induktion in 4 der 5 untersuchten Zelllinie. Weiterführende Untersuchungen der NY-ESO-1, MAGEA1 und MAGEA3 Expression in Kasumi-1 mittels quantitativer RT-PCR zeigten eine deutliche konzentrations- und zeitabhängige Induktion der Expression aller drei untersuchten CTAs, die für NY-ESO-1 auch auf Proteinebene bestätigt werden konnte. Langzeitkultivierung der Kasumi-1 Zellen über 21 Tage ohne weitere DAC Exposition zeigte eine progressive Abnahme der CTA Expression.
Die Transkription des bereits vor Behandlung exprimierten LAA Myeloblastin (MBN) konnte durch DAC Exposition weiter gesteigert werden. DNA-Microarray Untersuchungen zeigten eine Induktion von 10 der 67 auf dem Array repräsentierten CTAs in Kasumi-1. Alle 10 induzierten Gene zeigten eine X-chromosomale Lokalisation. Die Mehrzahl der bereits in den Kontrollzellen exprimierten LAAs zeigte keine weitere Steigerung der Transkription. Microarry Untersuchungen primärer leukämische Blasten von 6 AML Patienten zeigten eine Induktion von 2 CTAs und 3 LAAs nach DAC Behandlung. In RT-qPCR Untersuchungen konnte eine NY-ESO-1 Induktion in 2 von 7 Patienten nachgewiesen werden.
Die in der vorliegenden Arbeit demonstrierte Derepression von CTAs in vitro und in vivo weist auf einen immunologischen Wirkmechanismus des anti-leukämischen Potentials von DAC hin. Ein therapeutischer Effekt auf leukämische Blasten könnte somit in der Hochregulation von Antigenen und daraus resultierend in einer erhöhten Immunogenität der malignen Zellen bestehen. Dies bietet interessante neue therapeutische Optionen hinsichtlich einer Kombination DNA-demethylierender Therapie mit Vakzinierungsstrategien.


Kurzfassung in Englisch

Azanucleoside DNA demethylating agents upregulate large sets of genes in vitro, including cancer testis antigens (CTAs). CTAs are an expanding group of immunogenic proteins that provide attractive targets for cancer-specific immunotherapy in solid tumors. However, only a very limited number of studies has been performed in myeloid leukemia. Here, we examined kinetics of CTA and leukemia-associated antigen (LAA) expression in myeloid cell lines in vitro and primary AML blasts in vivo upon 5-aza-2'-deoxycytidine (Decitabine, DAC) treatment. Of five myeloid cell lines studied, four (Kasumi-1, U937, HL60 and K562) showed time- and dose-dependent induction of NY-ESO-1 protein upon treatment. Similarly, DAC transiently re-activated NY-ESO-1, MAGEA1, MAGEA3, MAGEB2 and Myeloblastin (MBN) mRNAs in Kasumi-1. Microarray expression analysis of 67 CTAs and 9 LAAs revealed induction of 10 CTA and 2 LAA genes. Remarkably, all ten CTA genes induced were X-chromosomally located. In AML blasts from 6 patients, DAC treatment resulted in in vivo induction of 2 CTAs and 3 LAAs. Furthermore, NY-ESO-1 was upregulated in 2 out of 7 patients, as demonstrated by quantitative RT-PCR. In conclusion, low-dose DAC effects on leukemic myeloid blasts may be mediated via upregulation of antigens, rendering the malignant cells more immunogenic.


SWD-Schlagwörter: Akute myeloische Leukämie , Immuntherapie , Demethylierung , Epigenetik
Freie Schlagwörter (deutsch): Decitabine , Cancer Testis Antigene
Freie Schlagwörter (englisch): Epigenetic , DNA methylation , Decitabine , Immunotherapy , Cancer Testis Antigens
Institut: Medizinische Univ.-Klinik und Poliklinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Lübbert, Michael (Prof. Dr.)
Quelle: The DNA demethylating agent 5-aza-2'-deoxycytidine induces expression of NY-ESO-1 and other cancer/testis antigens in myeloid leukemia cells. Leuk Res 34(7):899 (2010)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 20.12.2008
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 24.01.2011
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