Funktionelle Charakterisierung der potenziell onkogenen somatischen KMT2D Stoppmutation bei kardialen Angiosarkomen
| dc.contributor.author | Goldschmid, Hannah | |
| dc.date.accessioned | 2023-03-03T14:47:32Z | |
| dc.date.available | 2020-06-09T12:37:25Z | |
| dc.date.available | 2023-03-03T14:47:32Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.identifier.uri | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hebis:26-opus-151551 | |
| dc.identifier.uri | https://jlupub.ub.uni-giessen.de//handle/jlupub/11186 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-10569 | |
| dc.description.abstract | Primäre kardiale Angiosarkome sind eine sehr seltene Gruppe von Weichteilsarkomen, die 1-2% aller Sarkomerkrankungen ausmachen. Sie sind die häufigste Entität der malignen kardialen Tumore und gehen vom Endothel der Gefäße aus. Aufgrund ihres schnellen Wachstums und der hohen Metastasierungsrate ist die Prognose für erkrankte Patienten sehr ungünstig. Zudem sind primäre kardiale Angiosarkome aufgrund ihrer Lage oft inoperabel und weisen eine hohe Resistenz gegenüber Chemotherapeutika auf. Aufgrund der Seltenheit dieser Tumore ist deren Pathogenese weitestgehend unbekannt. Bisher sind Mutationen in TP53, KRAS und CDKN2A sowie rekurrente Mutationen in KDR, PLCG1 und KMT2D bekannt. Darüber hinaus wurde bislang die Bedeutung des KDR/PLCG1 vermittelten Signalweges für die Pathogenese der kardialen Angiosarkome untersucht. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die Auswirkungen der KMT2D Stoppmutationen, die vermutlich zur Inaktivierung des Gens führt, näher untersucht. Dazu wurde mit Hilfe der lentiviralen Transduktion ein stabiler KMT2D Knockdown in Endothelzellen (HUVEC) eingebracht.KMT2D ist ein chromatinmodifizierendes Protein, das die Monomethylierung von H3K4 reguliert. Mittels ATAC-Seq Analysen konnten nur geringe Effekte in den KMT2D Knockdown HUVEC auf die Chromatinstruktur ausgemacht werden. Diese Effekte wurden vor allem im intergenischen Bereich detektiert. Durch RNA-Seq Analysen wurden die KMT2D Knockdown HUVEC auf differentiell exprimierte Gene untersucht. Dabei wurden insgesamt 70 signifikant hochregulierte Gene und 63 signifikant herunterregulierte Gene detektiert. Zu den am stärksten hochregulierten Gene zählen VCAN, HAPLN1 und CLMP. Zu den am stärksten herunterregulierten Gene gehören SOX18, CLDN5 sowie NOTCH4. Eine Enriched GO-Analyse der signifikant regulierten Gene zeigte u.a. mögliche Effekte auf den Aufbau der extrazellulären Matrix, das Zellwachstum, die Angiogenese sowie die Zellmigration.Die in den KMT2D defizienten HUVEC stark hochregulierten Gene VCAN, COL1A2 und HAPLN1 sind Liganden für Intergine wodurch der Integrin Signalweg aktiviert werden kann. Es zeigte sich eine dauerhaft signifikante Zunahme der relativen Menge an phosphoryliertem FAK, ein wichtiges Signalmolekül im Integrin Signalweg, sowie an phosphorylierter MAPK in den KMT2D defizienten HUVEC. Zusätzlich konnten Veränderungen des Aktinzytoskeletts detektiert werden. Es konnte sowohl eine Veränderte F-Aktin Verteilung in der Zelle als auch ein verändertes, weniger flächendeckendes Zellwachstum mit spitzeren Zellfortsätzen beobachtet werden. Auch sich übereinander lagernde Zellen konnte in den shRNA transduzierten HUVEC deutlich häufiger beobachtet werden. Veränderungen in biologischen Prozessen konnten ebenfalls in den KMT2D Knockdown HUVEC detektiert werden. So zeigte sich in den KMT2D defizienten HUVEC eine deutliche Reduktion der Zellproliferation. Auch einen tendenziellen Anstieg der Zellen, die sich in der Sub-G1- bzw. G1-Phase befanden,konnte in den KMT2D Knockdown HUVEC beobachtet werden. Allerdings zeigten die Knockdown Zellen keine signifikanten Veränderungen der Apoptoseresistenz. Des Weiteren wurde deutlich, dass die KMT2D Knockdown HUVEC im Vergleich zu den nsc transduzierten HUVEC eine erhöhte Invasivität hatten, das Migrationsverhalten der Zellen aber nicht verändert war.Insgesamt wurde deutlich, dass in KMT2D Knockdown HUVEC der Integrin Signalweg beeinflusst ist, wodurch sich das Zellwachstum verändert und die transformierenden Eigenschaften und dadurch die Entstehung der kardialen Angiosarkome begünstigt werden könnten. So könnte durch die strukturellen Veränderungen des F-Aktin Zytoskeletts, der verstärkten Invasion und der Überlagerung der Zellen die Angiogenese der endothelialen Zellen gefördert werden. | de_DE |
| dc.description.abstract | Primary cardiac angiosarcomas are a rare type of soft tissue sarcomas at a frequency of only 1-2% of all sarcoma diseases. The angiosarcomas are the most common entity of the malignant cardiac tumors deriving from the vessel endothelium. Because of fast growing and their marked propensity to metastasize, prognoses for the patients are extremely poor. Additionally, due to their location angiosarcomas are frequently inoperable and have a resistance to chemotherapy. By reason of the rarity of these tumors knowledge regarding pathogenesis is very limited. Until now mutations in TP53, KRAS and CDKN2A as well as recurrent mutations in KDR, PLCG1 and KMT2D are known. Furthermore, the meaning of the KDR/PLCG1 signalling for pathogenesis of the cardiac angiosarcomas was determined. In this thesis, the effects of the KMT2D stop mutation, probably leading to gene inactivation, was examined. Therefore, a stable KMT2D knockdown in endothelial cells (HUVEC) via lentiviral transduction was gained.KMT2D is a chromatin modifying protein, regulating the monomethylation of H3K4. KMT2D knockdown leads to changes in the chromatin structure in the intronic and in the intergenic region, demonstrated via ATAC-Seq analyses. By use of RNA-Seq analyses the influence of a KMT2D knockdown on other gene expressions was determined. In total, 70 significantly upregulated genes and 66 significantly downregulated genes were detected. The most upregulated genes were VCAN, HAPLN1 and CLMP. The most downregulated genes were SOX18, CLDN5 as well as NOTCH4. A subsequent enriched GO-analysis of in RNA-Seq detected significantly regulated genes showed, among others, changes in the structure of the extracellular matrix, in cell growing, in angiogenesis as well as in cell migration which can be evoked by the reduced KMT2D expression.Inter alia the strong upregulated genes VCAN, COL1A2 and HAPLN1 can be associated with the integrin pathway. Effects of the KMT2D knockdown to the integrin signalling were displayed. A significant increase of relative amount of phosphorylated FAK, an important signal molecule of the integrin signalling, as well as of phosphorylated MAPK was detected in the KMT2D deficient HUVEC. Additionally, changes of the actin cytoskeleton were verified. A reorganization of the F-actin filaments and a modified less area-covering growing behaviour with more acute cell appendices were shown. Also, a more overlaying cell growth was detected in KMT2D deficient cells. On cellular level changes in the KMT2D knockdown HUVEC were demonstrated as well. An obvious reduction of cell proliferation was determined and a tendential increase of cells in the sub-G1- or in the G1-phase was also seen for the KMT2D knockdown HUVEC. However, the knockdown had no significant effect on apoptosis resistance. Moreover, in the KMT2D knockdown HUVEC the invasion is increased while migration behaviour of the cells was not modified.In summary, in KMT2D knockdown HUVEC the integrin pathway could be influenced, whereby the cell growing is modified and the genesis of cardiac angiosarcomas is favoured. The structural modifications in F-actin cytoskeleton, the enhanced invasion as well as the overlaying cell growing could lead to angiogenesis and a cancerogenous growing behaviour of endothelial cells. | en |
| dc.language.iso | de_DE | de_DE |
| dc.rights | In Copyright | * |
| dc.rights.uri | http://rightsstatements.org/page/InC/1.0/ | * |
| dc.subject.ddc | ddc:610 | de_DE |
| dc.title | Funktionelle Charakterisierung der potenziell onkogenen somatischen KMT2D Stoppmutation bei kardialen Angiosarkomen | de_DE |
| dc.title.alternative | Functional characterisation of potential oncogene somatic KMT2D stop mutation in cardiac angiosarcoma | en |
| dc.type | doctoralThesis | de_DE |
| dcterms.dateAccepted | 2020-05-14 | |
| local.affiliation | FB 08 - Biologie und Chemie | de_DE |
| thesis.level | thesis.doctoral | de_DE |
| local.opus.id | 15155 | |
| local.opus.institute | Institut für Pathologie | de_DE |
| local.opus.fachgebiet | Biologie | de_DE |
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