Epigenetische Grundlagen der (Kreuz)-Resistenz von Antiandrogenen neuer und neuster Generation

Schmelzer, Anna Magdalena

dc.contributor.advisor	Uhlig, Annemarie PD Dr.
dc.contributor.author	Schmelzer, Anna Magdalena
dc.date.accessioned	2024-03-20T10:05:11Z
dc.date.issued	2024-03-20
dc.identifier.uri	http://resolver.sub.uni-goettingen.de/purl?ediss-11858/15174
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-10376
dc.format.extent	96	de
dc.language.iso	deu	de
dc.subject.ddc	610	de
dc.title	Epigenetische Grundlagen der (Kreuz)-Resistenz von Antiandrogenen neuer und neuster Generation	de
dc.type	doctoralThesis	de
dc.title.translated	Epigenetic basics of (cross)-resistance of new- and newest-generation antiandrogens	de
dc.contributor.referee	Uhlig, Annemarie PD Dr.
dc.date.examination	2024-04-16	de
dc.description.abstractger	Das Prostatakarzinom wächst androgenabhängig, deswegen erfolgt in fortgeschrittenen Stadien des Tumors die Therapie mittels Antiandrogenen. Die meisten Antiandrogene inhibieren den Androgenrezeptor direkt. Das Medikament Abirateron setzt dagegen in der Androgensynthese an. Nach gewisser Zeit wird das Prostatakarzinom zwangsweise resistent gegen diese Medikamente. Dabei entwickeln sich meist Kreuzresistenzen gegen alle Antiandrogene. Weitere Therapieoptionen sind dann sehr limitiert. Auch eine klare Reihenfolge zur Gabe der Antiandrogene ist noch nicht in den Leitlinien enthalten. Gründe der Resistenzentwicklung sind meist Veränderungen im Androgenrezeptor oder seinem Signalweg. Dabei spielen epigenetische Mechanismen wie Histonmodifikationen eine bedeutende Rolle, sind aber noch weniger gut erforscht als andere Resistenzursachen. Diese Arbeit untersuchte den Einfluss von H3K27ac, H3K27me3 und H3K4me3 sowie einiger ihrer Writer, Reader und Eraser auf die Resistenzentstehung sowie die Kreuzresistenzen zwischen jeweils gegen ein Antiandrogen resistenten Zellen mit Schwerpunkt auf Gemeinsamkeiten und Unterschiede in verschiedenen Zellreihen. Dafür wurde mittels Proliferationsassays, molekularbiologischer und proteinbiochemischer Methoden die Expression oben genannter Histonmodifikationen und deren Regulatoren in den Zelllinien LNCaP und VCaP untersucht. Es wurden jeweils der Wildtyp und resistente Zellen (gegen Abirateron, Apalutamid, Enzalutamid oder Darolutamid) verwendet. Eine Überexpression der H3K27ac sowie eine Verringerung einiger ihrer Eraser konnte für beide Zellinien in den resistenten Zellen nachgewiesen werden. Die H3K27me3 war zumindest in den resistenten LNCaP erhöht, ihre Reader CBX6 und CBX8 sowie ihr Writer EZH2 in beiden Zelllinien. Bei Versuchen mit dem EZH2-Inhibitor Epz6438 (Hemmung der Trimethylierung von H3K27me3) zeigte sich allerdings keine Wachstumsverminderung unter Medikamenteneinfluss. Dies könnte an weiteren, histonunabhängigen Funktionen von EZH2 im Prostatakarzinom liegen. Für den Reader CHD1 der H3K4me3 wurde in den resistenten LNCaP ein Verlust beobachtet. Diesem Verlust konnte in Proliferationsassays mit CHD1-KnockDown-Zellen eine eindeutige Resistenzvermittlung nachgewiesen werden. In den VCaP zeigte sich dagegen eine Überexpression von CHD1. Die Überexpression scheint zumindest in den abirateron-resistenten VCaP die für diese Zelllinie typische, wachstumsfördernde TMPRSS2-ERG-Fusion zu fördern. Dies zeigt, dass die beiden Zelllinien teils ähnliche, teils sehr unterschiedliche Resistenzmechanismen entwickelt haben. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen auf ein Zusammenspiel oben genannter Veränderungen in der Vermittlung der Antiandrogenresistenz hin. Dabei sind viele Zusammenhänge zwischen den verändert exprimierten Proteinen und Histonmodifikationen (zum Beispiel EZH2 und CHD1 in bivalentem Chromatin) bereits bekannt. In Proliferationsassays zeigten sich Kreuzresistenzen der resistenten Zellreihen gegen alle Antiandrogene. Die abirateronresistenten Zellen wiesen hierbei bei vielen Versuchen weniger ausgeprägte Expressionsunterschiede zum Wildtyp auf als die anderen resistenten Zellreihen. Somit könnte hier keine vollständige Kreuzresistenz vorliegen. Die Komplexität der Resistenzmechanismen zeigt die Bedeutung möglichst früher Tumorsequenzierung für Diagnostik, Prognosestellung und Therapie eines Patienten. Klinisch könnte bei oben genannten Parametern Abirateron möglicherweise eine Therapieoption bleiben. EZH2-Überexpression konnte bereits als Marker für neuroendokrine Entdifferenzierung nachgewiesen werden, sodass betroffene Patienten gegebenenfalls primär von einer Platintherapie statt einer Antiandrogentherapie profitieren könnten.	de
dc.description.abstracteng	Prostate cancer grows androgene-dependent, because of which, antiandrogen therapy is used in advanced tumor stages. Most antiandrogens inhibit the androgen receptor directly, but Abiraterone inhibits androgen synthesis. Eventually, the cancer always becomes resistant to these drugs, mostly developing cross-resistance against all antiandrogens. Further therapies are very limited and medical guidelines are not clear in which order antiandrogens should be given. The reasons for resistance development are mostly changes in the androgen receptor itself or its pathway. Epigenetics like histone modification play an important role but are less explored than other causes of resistance development. This thesis studied the influence of H3K27ac, H3K27me3 and H3K4me3 and some of their Writers, Readers and Erasers on resistance development and cross-resistance between cells respectively resistant against one antiandrogen, focussing on similarities and differences between different cell lines. This was accomplished by examining expression levels of said histone modifications and their regulators in cell lines LNCaP and VCaP by using proliferation assays, molecular biological, and protein biochemical methods. Of each cell line wildtype and cells resistant against Abiraterone, Apalutamide, Enzalutamide or Darolutamide were used. An overexpression of H3K27ac and a reduction of its Erasers could be seen in resistant cells of both cell lines. H3K27me3 was overexpressed in resistant LNCaP only but its Readers CBX6 and CBX8 as well as its Writer EZH2 was upregulated in both cell lines. In experiments with EZH2-inhibitor Epz6438 (inhibits the trimethylation of H3K27me3), however, no loss in growth under drug influence could be observed. This could be explained by histone-independent functions of EZH2 in prostate cancer. A loss of expression was shown in the Reader of H3K4me3 CHD1 in LNCaP. In proliferation assays with CHD1-knockdown-cells, an unambiguous imparting of resistance could be observed. In VCaP, however, CHD1 was overexpressed. This overexpression seems to promote the typical for VCaP, growth-promoting TMPRSS2-ERG-fusion, at least in Abiraterone-resistant VCaP. This shows that both cell lines use partially similar and partially highly different resistance mechanisms. The results of this thesis point to an interaction of said changes of expression, concerning the mediation of antiandrogen resistance. Many interactions between proteins and histone modifications that showed changed expression are already known (for example EZH2 and CHD1 in bivalent chromatin). Proliferation assays showed a cross-resistance of resistant cells against all antiandrogens. In many experiments, Abiraterone-resistant cells showed less pronounced differences in expression levels compared to wildtype cells than other resistant cells. Thus, an incomplete cross-resistance could be possible. The complex picture of resistance mechanisms stresses the importance of early tumor sequencing for the diagnosis, prognosis and therapy of the patient. On the aforementioned parameters, Abiraterone could still be an option in treatment. EZH2 overexpression was already discovered as a marker for neuroendocrine differentiation; affected patients may benefit from platinum therapy instead of antiandrogen therapy.	de
dc.contributor.coReferee	Heßmann, Elisabeth Prof. Dr.
dc.subject.ger	Prostatakarzinom	de
dc.subject.ger	Antiandrogene	de
dc.subject.ger	Therapieresistenz	de
dc.subject.ger	Kreuzresistenz	de
dc.subject.ger	Epigenetik	de
dc.subject.ger	LNCaP	de
dc.subject.ger	VCaP	de
dc.subject.eng	prostate cancer	de
dc.subject.eng	therapy-resistance	de
dc.subject.eng	cross-resistance	de
dc.subject.eng	epigenetics	de
dc.subject.eng	LNCaP	de
dc.subject.eng	VCaP	de
dc.subject.eng	antiandrogens	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:gbv:7-ediss-15174-8
dc.date.embargoed	10000-01-01
dc.affiliation.institute	Medizinische Fakultät	de
dc.subject.gokfull	Urologie / Andrologie - Allgemein- und Gesamtdarstellungen (PPN619876131)	de
dc.subject.gokfull	Urologie (PPN61987614X)	de
dc.subject.gokfull	Onkologie (PPN619875895)	de
dc.description.embargoed	10000-01-01	de
dc.identifier.ppn	1883972140
dc.notes.confirmationsent	Confirmation sent 2024-03-20T10:15:02	de
dc.description.embargotextger	Diese Dateien sind bis zum Abschluß der Staatsexamensprüfung gesperrt.	de
dc.description.embargotexteng	These files are not accessible until the state exam has been completed.	de

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Human- und Zahnmedizin [3091]

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