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Zur Resistenzentwicklung von Zellen der chronischen myeloischen Leukämie gegenüber Tyrosinkinase-Inhibitoren: Regulation und Funktion des ABC-Transporters A3

dc.contributor.advisorWulf, Gerald Prof. Dr.de
dc.contributor.authorHupfeld, Timode
dc.date.accessioned2013-01-14T15:40:51Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:54Zde
dc.date.issued2013-01-03de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-000D-F041-8de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-1664
dc.description.abstractBei der Mehrzahl der Patienten mit chronischer myeloischer Leukämie (CML) induziert die Inhibition der BCR-ABL-Tyrosinkinaseaktivität durch die spezifischen BCR-ABL-Inhibitoren (TKI) Imatinib, Nilotinib und Dasatinib eine vollständige Remission der Erkrankung. Allerdings kommt es nach dem Absetzen der Therapie oder dem Erwerb einer Resistenz-vermittelnden Mutation des bcr/abl-Gens zu einem Rückfall, ausgehend von einer kleinen Zellfraktion, die während der Primärtherapie persistieren konnte. In Vorarbeiten zu leukämischen Vorläuferzellen mit dem Phänotyp der „side population“ (SP) wurde bereits gezeigt, dass CD34-positive Vorläuferzellen der CML eine hohe Expression des intrazellulären ABC-Transporters A3 (ABCA3) an den Membranen der Lysosomen aufwiesen, und dass Imatinib innerhalb der Leukämiezellen zu einem großen Anteil (>75 %) lysosomal kompartimentiert vorlag. Im Rahmen dieser Doktorarbeit wurden daher die Expressionsregulation von ABCA3 in Leukämiezellen sowie der Mechanismus des ABCA3-vermittelten zellulären Exports der Tyrosinkinase-Inhibitoren näher untersucht. Mittels ektoper Überexpression sowie shRNA-mediierter Suppression wurde nachgewiesen, dass ABCA3 leukämische Zellen vor dem zytotoxischen Effekt der TKIs Imatinib, Dasatinib und Nilotinib schützte. In den die TKI-Exposition überlebenden Zellen steigerte die TKI-Behandlung die Expression von ABCA3 in vivo und in vitro, assoziiert mit einer gesteigerten Expression des embryonalen Transkriptionsfaktors SALL4, der an den ABCA3-Promotor bindet. Inhibition von ABCA3 oder SALL4 mittels genetischer Manipulation oder den Substanzen Indomethacin und Rapamycin, allerdings nicht Gamma-Interferon unterbrach die SALL4-abhängige Regulation von ABCA3 und stellte die Suszeptibilität der leukämischen Zellen gegenüber TKIs wieder her. In weiteren Analysen war dann nachzuweisen, dass Imatinib nach lysosomaler Sequestrierung sowohl als freie Substanz sowie angereichert in Mikrovesikeln vereinbar mit sekretorischen Lysosomen aus den leukämischen Zellen exportiert wurde. Die Ergebnisse dieser Arbeit können zu der Entwicklung von Strategien beitragen, die durch Begleittherapien den Anteil des intrazellulären freien Tyrosinkinase-Inhibitors erhöhen und damit eine Verbesserung der Behandlung von CML-Patienten erreichen können.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isogerde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleZur Resistenzentwicklung von Zellen der chronischen myeloischen Leukämie gegenüber Tyrosinkinase-Inhibitoren: Regulation und Funktion des ABC-Transporters A3de
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedResistance mechanism of chronic myeloid lekuemia cells against tyrosine kinase inhibitors: regulation and function of the ABC transporter A3de
dc.contributor.refereeKube, Dieter Prof. Dr.de
dc.date.examination2012-10-30de
dc.subject.dnb570 Biowissenschaften, Biologiede
dc.subject.gokMolekularbiologie {Medizin} (PPN619875186)de
dc.description.abstractengInhibition of the BCR-ABL tyrosine kinase activity by the specific tyrosine kinase inhibitors (TKI) imatinib, nilotinib and dasatinib leads to complete remission of the disease in most patients with chronic myeloid leukemia (CML). Cessation of CML treatment or the occurrence of resistance mediating bcr/abl gene mutations leads to relapse of the disease, initiated by a small fraction of cells that persisted during CML therapy. Those cells are CD34 positive leukemic progenitor cells with the phenotype of the "side population" and show high expression of the intracellular ABC transporter A3 (ABCA3) at the lysosomal membranes. The majority (>75 %) of imatinib in these cells was sequestrated in the lysosomal compartment. The aims of this work were the examination of the ABCA3 expression regulation and of the mechanism leading to ABCA3 mediated cellular export of TKI in leukemic cells. Overexpression and shRNA mediated suppression of ABCA3 showed that this transporter protects leukemic cells from the cytotoxic effects of imatinib, dasatinib and nilotinib. In those cells surviving the exposition to TKI, the expression of ABCA3 was highly increased in vivo and in vitro, associated with a strong increase of the transcription factor SALL4 that is able to bind to the ABCA3 promoter. Inhibition of ABCA3 or SALL4 by genetic manipulation or inhibiting substances indomethacin or rapamycin, but not gamma interferon disrupted the SALL4-dependent regulation of ABCA3 expression and restored the susceptibility of the leukemic cells towards TKI treatment. Further analysis showed that imatinib accumulated in microvesicles after lysosomal sequestration and was exported out of the cells. The results of this work may lead to the development of strategies to increase the amount of intracellular active TKI and thereby improve the treatment of CML patients.de
dc.contributor.coRefereeOppermann, Martin Prof. Dr.de
dc.contributor.thirdRefereeSimons, Mikael Prof. Dr.de
dc.subject.topicMedicinede
dc.subject.gerCML BCR-ABL ABCA3 SALL4 Resistenz Tyrosinkinase-Inhibitorende
dc.subject.engCML BCR-ABL ABCA3 SALL4 resistance tyrosine kinase inhibitorsde
dc.subject.bk42.13 Molekularbiologiede
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3855-9de
dc.identifier.purlwebdoc-3855de
dc.affiliation.instituteMedizinische Fakultätde
dc.identifier.ppn73734556Xde


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