Authors:	Schweitzer, Andrea
Title:	Molekularbiologische Charakterisierung und funktionelle Analyse des in Kopf-Hals-Tumoren überexprimierten Proteins OSF-2
Online publication date:	4-May-2012
Year of first publication:	2012
Language:	german
Abstract:	Im Rahmen dieser Arbeit wurde das in Kopf-Hals-Tumoren überexprimierte, hinsichtlich seiner Funktion jedoch kontrovers diskutierte Protein OSF-2 (Osteoblast specific factor-2) molekularbiologisch charakterisiert und funktionell analysiert. Die endogene OSF-2-Expression wurde in verschiedenen Zelllinien, Geweben, sowie in Primärzellen untersucht. Die durch das N-terminale Sekretionssignal verursachte Proteinsekretion konnte sowohl morphologisch als auch biochemisch nachgewiesen werden. In Microarray-Experimenten konnte gezeigt werden, dass sowohl Tumorzellen als auch Tumor- assoziierte Fibroblasten OSF-2 exprimieren, wobei allerdings keine OSF-2-Isoformsignatur nachgewiesen werden konnte. In funktionellen Assays zeigte OSF-2 zwar keinen Einfluß auf die Proliferation von Kopf-Hals-Tumorzellen, stellte sich jedoch als wichtig für die Zellmigration und das Überleben der Zellen unter ungünstigen Wachstumsbedingungen heraus. Diese Ergebnisse konnten anhand von in vivo-Untersuchungen bestätigt werden. Das verbesserte Überleben der Zellen lässt sich wahrscheinlich durch die OSF-2-induzierte Aktivierung des “Survival Pathways“ Akt/PKB über die PI3-Kinase erklären. Bei den im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten Untersuchungen humanen Tumorgewebes war es möglich eine neue Tumorzelllinie des frontalen Sinus zu etablieren und charakterisieren. Hierbei konnte gezeigt werden, dass es sich um HPV-negative, morphologisch äußerst heterogene Zellen mit geringer Migrationsgeschwindigkeit handelt, die eine große Zahl an Chromosomenaberrationen aufweisen. Sie konnten ungünstige Wachstumsbedingungen wie Nährstoffmangel besser überleben als die im Vergleich untersuchte Kopf-Hals-Tumorzelllinie und waren dazu in der Lage nach subkutaner Injektion Tumorwachstum in immundefizienten Nacktmäusen zu initiieren. Aus der Tumorzellpopulation isolierte CD133+ Zellen erhöhten die Tumorinitiation erheblich, was auf das Vorhandensein von Tumorstammzellen innerhalb der CD133+ Zellfraktion hindeutet. Um die Bedeutung von OSF-2 als Zielstruktur für neue Krebsmedikamente einschätzen zu können, sind allerdings weitere Informationen über dessen funktionelle Bedeutung notwendig. This work deals with the biochemical and functional analysis of OSF-2 (osteoblast specific factor 2), a protein frequently overexpressed in head and neck cancer. Endogenous OSF-2-expression was determined in different cell lines, tissues and primary cells and protein secretion was morphologically and biochemically shown to be induced by its 21 amino acid long N-terminal secretion signal. Microarray analysis revealed a high OSF-2-expression not only in primary tumor cells, but also in tumor-associated fibroblasts. However, the examination of OSF-2-isoforms within different cell types and tissues revealed no isoform signatures. In functional assays, OSF-2 had no effect on cell proliferation but emerged to be important for cell migration and cellular survival under serum starvation. These results were confirmed in Xenograft experiments in vivo. In this work it was shown that OSF-2 activates the survival pathway Akt/PKB probably via PI3-kinase. The analysis of primary tumor cells allowed the establishment and characterization of a new tumor cell line of the frontal sinus. The isolated cells were HPV-negative, morphologically heterogenous, with a low migration speed and a high amount of chromosomal aberrations. They were able to survive conditions of growth stress better than the control cell line and were able to initiate tumor formation after subcutaneous injection in immune-compromised mice. Enrichment of CD133+ cells improved tumor-initiating capacity and indicated the presence of tumor stem cells within this cell population. Thus, to evaluate if OSF-2 could function as new therapeutic target for cancer therapy, more detailed information about its functional significance have to be awaited.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-2013
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-31005
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	139 S.
Appears in collections:	JGU-Publikationen