Welche Rolle spielt SERPINE1/PAI-1 bei der Progression des Zervixkarzinoms?
by Linea Rörig
Date of Examination:2025-08-12
Date of issue:2025-12-15
Advisor:Prof. Dr. Carsten Gründker
Referee:Prof. Dr. Carsten Gründker
Referee:Prof. Dr. Heidi Hahn
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11709
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Name:Promotion Linea Rörig 08.02.2025-2.pdf
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Abstract
English
Cervical cancer is the fourth most common cancer in women worldwide. To date, little is known about the G protein-coupled estrogen receptor 1 (GPER1) in cervical cancer. In our working group, Ruckriegl et al. have already shown that GPER1 plays a tumor-suppressive role in cervical cancer. In the same study, a GPER1 knockdown resulted in increased expression of the SERPINE1 oncogene. In this study, the tumor suppressor effect of the GPER1 receptor in cervical cancer was first investigated using the GPER1 agonist G1 and the GPER1 antagonist G36. The question was: Does activation of the GPER1 receptor with the specific agonist G1 have a tumor-suppressive effect? In addition, the role of the GPER1-SERPINE1/PAI-1 axis in the progression of cervical carcinoma was to be investigated. In order to obtain a broader picture of the significance of GPER1 in cervical carcinoma, the experiments were conducted on three different cell lines (SiHa: HPV 16+, HeLa: HPV 18+, and C33A: HPV-). The HeLa and SiHa cell lines were used for the experiments following SERPINE1 knockdown. The alamarBlue assay was performed to examine cell viability. Migration was examined in a wound healing assay. Stem cell properties were examined using the colony formation test and the tumor sphere formation assay. The influence of the GPER1 agonist G1 on the gene expression of SERPINE1 and thus on the associated protein plasminogen activator inhibitor 1 (PAI-1) was quantitatively examined using Western blots. The SERPINE1 knockdown was confirmed using reverse transcriptase quantitative polymerase chain reaction (RT- qPCR). The experiments were always compared with a control. The results showed weakened tumor characteristics under G1 treatment in most experiments. Cell migration in SiHa and HeLa cells was significantly reduced. The tumor spheres in SiHa and HeLa cells were reduced in size and number. C33A cells showed a reduction in sphere size. HeLa cells also showed a reduced number of colonies. However, SiHa cells showed an increased number of tumor colonies under G1 treatment. Cell viability was significantly reduced in HeLa cells under G1 treatment. The experiments under SERPINE1 knockdown did not yet show any significant differences compared to the control group in all experiments. Based on the experiments, a tumor-suppressive effect can be demonstrated again by GPER1. The connection between GPER1 and the oncogene SERPINE1 is also confirmed in the Western blot. Under GPER1 inhibition with G36, the amount of expressed PAI-1 increased approximately threefold. The SERPINE1 knockdown was successfully demonstrated in the SiHa cell line by RT-qPCR. In the HeLa cell line, the repetitions were not sufficient to show significant differences in gene expression. In cervical carcinoma, no significant results could be shown under SERPINE1 knockdown. This may be due to the number of repetitions. Likewise, there are other more important oncogenes that could play a greater role in the malignancy of cervical carcinoma. To investigate SERPINE1/PAI-1 further, the use of receptor agonists and antagonists may be useful. This would allow dose-response curves to provide a better picture of the drug's effect and thus of the protein. Furthermore, the cells would not be exposed to oxidative stress triggered by SERPINE1 silencing. This would also prevent the cells from being exposed to oxidative stress triggered by SERPINE1 silencing. Further research on SERPINE1 is certainly worthwhile, not least because SERPINE1 appears to play a role in an increasing number of neoplasms.
Keywords: SERPINE1; PAI-1; Cervical cancer
German
Das Zervixkarzinom ist das vierthäufigste Karzinom der Frau weltweit. Bisher ist wenig über den G-Protein-gekoppelte Östrogenrezeptor 1 (GPER1) im Zervixkarzinom bekannt. In unserer Arbeitsgruppe wurde bereits von Ruckriegl et al. gezeigt, dass GPER1 im Zervixkarzinom eine tumorsuppressive Rolle einnimmt. In gleicher Arbeit zeigte sich durch einen GPER1 knockdown eine erhöhte Expression des Onkogens SERPINE1. In dieser Arbeit sollte zunächst die Tumorsuppressor-Wirkung des GPER1 Rezeptors im Zervixkarzinom anhand der Anwendung von GPER1 Agonist G1 und GPER1 Antagonist G36 überprüft werden. Dabei lautete die Frage: Hat die Aktivierung des GPER1 Rezeptors mit dem spezifischen Agonisten G1 eine tumorsuppressive Wirkung? Darüber hinaus sollte die Rolle der GPER1-SERPINE1/PAI-1-Achse bei der Progression des Zervixkarzinoms untersucht werden. Um ein breiteres Bild der Bedeutung von GPER1 auf das Zervixkarzinom zu erhalten, wurden die Versuche an drei verschiedenen Zellreihen (SiHa: HPV 16+, HeLa: HPV 18+ und C33A: HPV-) durchgeführt. Für die Versuche nach SERPINE1 knockdown wurden die Zelllinien HeLa und SiHa verwendet. Für die Untersuchung der Zellviabilität wurde der alamarBlue-assay durchgeführt. Die Migration wurde am Wundheilungsversuch untersucht. Die Stammzelleigenschaften wurden mittels des Koloniebildungstests und des Tumorsphärenbildungsversuchs untersucht. Der Einfluss des GPER1 Agonisten G1 auf die Genexpression von SERPINE1 und somit auf das zugehörige Protein plasminogen activator inhibitor 1 (PAI-1) wurde mittels Western Blots quantitativ untersucht. Der SERPINE1 knockdown wurde mithilfe reverse transkriptase-quantitative-Polymerase-Kettenreaktion (RT- qPCR) bestätigt. Die Versuche wurden immer mit einer Kontrolle verglichen. Die Ergebnisse zeigten unter G1 Behandlung in den meisten Versuchen geschwächte Tumoreigenschaften. So war die Zellmigration in SiHa- und HeLa-Zellen signifikant vermindert. Die Tumorsphären waren in SiHa- und HeLa-Zellen in Größe und Anzahl vermindert. In C33A-Zellen zeigte sich eine verminderte Größe der Sphären. HeLa-Zellen zeigten ebenso eine verminderte Anzahl der Kolonien. SiHa-Zellen zeigten jedoch eine vermehrte Anzahl von Tumorkolonien unter G1 Behandlung. Die Zellviabilität war in HeLa- Zellen unter G1 Behandlung signifikant vermindert. Die Versuche unter SERPINE1 knockdown zeigten in allen Versuchen noch keine signifikanten Unterschiede verglichen mit der Kontrollgruppe. Den Versuchen nach zu urteilen, lässt sich ein tumorsuppressiver Effekt durch GPER1 erneut nachweisen. Auch der Zusammenhang von GPER1 und dem Onkogen SERPINE1 wird im Western Blot bestätigt. So ist unter GPER1 Inhibierung mit G36 die Menge an exprimiertem PAI-1 etwa um das Dreifache gestiegen. Der SERPINE1 knockdown wurde erfolgreich in der Zelllinie SiHa durch eine RT-qPCR gezeigt. In der Zelllinien HeLa reichten die Wiederholungen noch nicht für signifikante Gen-Expressions-Unterschiede. Im Zervixkarzinom konnten unter SERPINE1 knockdown noch keine signifikanten Ergebnisse gezeigt werden. Dies kann an der Anzahl der Durchführungen liegen. Ebenso kommen noch andere wichtigere Onkogen in Frage, welche eine größere Rolle in der Malignität des Zervixkarzinoms spielen könnten. Um SERPINE1/PAI-1 noch weiter zu untersuchen, kann der Einsatz von Rezeptor- Agonisten und Antagonisten sinnvoll sein. So können Dosis-Wirkungskurven ein besseres Bild der Medikamentenwirkung und somit des Proteins vermitteln. Auch ständen die Zellen so keinem, durch das SERPINE1silencing ausgelösten oxidativem Stress aus. Eine weitere Forschung zu SERPINE1 ist durchaus sinnvoll. Nicht zuletzt, da SERPINE1 in immer mehr Neoplasien eine Rolle zu spielen scheint.
Schlagwörter: Zervixkarzinom; SERPINE1; PAI-1
