title: Funktionelle Charakterisierung der Rolle von TMPRSS4 und TFPI2 im Pankreaskarzinom
title: Functional characterisation of the role of TMPRSS4 and TFPI2 in pancreatic cancer
Creators: name: Heers, Hendrik
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2013
Subjects: Onkologie
molecular biology
Medizin, Gesundheit
pancreatic cancer
gastroenterology
oncology
Molekularbiologie
Bauchspeicheldrüsenkrebs , Gastroenterologie

description: In der Tumorbiologie des
      hochmalignen Pankreaskarzinoms sind bis heute wenige
      Schlüsselmutationen bekannt. Die Suche nach Zielproteinen für
      einen molekularen Therapieansatz stellt eine aktuelle
      wissenschaftliche Herausforderung dar. TMPRSS4 ist eine
      transmembranäre Serinprotease, für die - wie für viele andere
      Proteine dieser Familie - ein induktiver Einfluss auf das
      maligne Verhalten von Tumorzellen nachgewiesen ist. In Zellen
      des Pankreaskarzinoms und seiner Vorläuferläsionen kommt es
      zu einer Überexpression dieses Gens. TFPI2 ist ein
      Proteaseinhibitor, der im Pankreaskarzinom häufig
      herunterreguliert ist. Für verschiedene Tumorentitäten ist
      seine Wirkung als Tumorsuppressorgen etabliert. Aufgrund der
      auffallend synchronen Überexpression von TMPRSS4 und
      Suppression von TFPI2 wurde eine direkte Interaktion der
      beiden Genprodukte postuliert; auch eine entsprechende
      Bindungsstelle zwischen den Proteinen wurde bioinformatisch
      vorhergesagt. Die vorliegende Arbeit hatte zur Aufgabe, die
      funktionelle Bedeutung von TMPRSS4 und TFPI2 im
      Pankreaskarzinom zu untersuchen und zu klären, ob sich diese
      hypothetische Interaktion bestätigt. Die DNA beider Gene
      wurde in doxycyclininduzierbare Überexpressionsvektoren
      kloniert und es wurden shRNA-Konstrukte zum dauerhaften
      Knock-down bereitgestellt. Verschiedene Pankreaskarzinom- und
      Epithelzelllinien wurden mit diesen Konstrukten stabil
      transfiziert, um funktionelle Untersuchungen zu Proliferation
      und Migration in vitro durchzuführen. Der Transfektionserfolg
      wurde mittels quantitativer Real-Time-PCR auf mRNA-Ebene
      untersucht. In den durchgeführten MTT- und BrdU-Assays konnte
      für keines der genannten Konstrukte ein signifikanter
      Einfluss auf das proliferative Verhalten der Zellen
      nachgewiesen werden. Zur Untersuchung des migratorischen
      Verhaltens wurden die transfizierten Zelllinien
      Time-Lapse-mikroskopischen Untersuchungen unterzogen. Im
      Trend zeigte sich hier ein die Zellmigration hemmender
      Einfluss von TMPRSS4 und ein die Migration steigernder
      Einfluss von TFPI2. Jedoch war dieser Effekt nur bei den
      TFPI2-Knock-down-Zellen signifikant. Hinweise auf eine
      direkte Interaktion der beiden Zielgene zeigten sich zu
      keinem Zeitpunkt. Ein signifikanter Einfluss von TMPRSS4 oder
      TFPI2 auf das proliferative und migratorische Verhalten von
      Pankreaskarzinomzellen kann verneint werden. Untersuchungen
      zu Gewebsinvasion und Metastasierung sowie Apoptoseverhalten
      sind wünschenswert.
description: The tumour biology of pancreatic
      cancer features few established key mutations until now. The
      search for novel target proteins in molecular therapy is an
      important scientific challenge of our days. TMPRSS4 is a
      transmembranous serine protease with a proven inductive
      influence on the malignant behaviour of cancer cells, just
      like many proteins of its class. Pancreatic cancer cells and
      cells of precursor lesions show an increased gene expression
      of TMPRSS4. TFPI2 is a protease inhibitor commonly
      down-regulated in pancreatic cancer. Its function as a tumour
      suppressor gene is well established for many tumour entities.
      The strikingly synchronous overexpression of TMPRSS4 and
      suppression of TFPI2 provoked the assumption of a direct
      interaction of the two gene products. A corresponding binding
      site between the proteins was calculated by means of
      bioinformatics. The assignment on hand was to examine the
      functional significance of TMPRSS4 and TFPI2 in pancreatic
      cancer and to determine their hypothetical interaction. The
      DNA of both genes was cloned into doxycycline-inducible
      overexpression vectors. Also, shRNA constructs to enable
      permanent knock-down of expression were provided. Several
      pancreatic cancer and epithelial cell lines were stably
      transfected with these constructs in order to conduct
      functional experiments on proliferation and migration in
      vitro. Quantitative real time PCR was used to determine the
      success of transfection at mRNA level. None of the mentioned
      constructs showed a significant influence on the
      proliferative cell behaviour during the MTT and BrdU assays
      that were carried out. To investigate the cell migration the
      transfected cell lines went through a series of time lapse
      microscopy experiments. A trend towards inhibition of
      migration through TMPRSS4 and induction of migration through
      TFPI2 was found. This effect was only significant for TFPI2
      knock-down cells, though. Evidence for a direct interaction
      of the two genes in question could not be found at all. A
      significant influence of TMPRSS4 or TFPI2 on the
      proliferative and migratory potential of pancreatic cancer
      cells can be negated. Experiments on tissue invasion and
      metastasis are desirable in this context.