Analyse der Melanompathogenese unter Verwendung der MELC-Technologie: Modulation des epidermalen Tumormikromilieus durch Melanomzellen
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2014
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adam_text | ANALYSE DER MELANOMPATHOGENESE UNTER
VERWEN
DUNG DER
MELC-TECHNOLOGIE:
MODULATION DES
EPIDERMALEN TUMORMIKROMILIEUS
DURCH MELANOMZELLEN
DER NATURWISSENSCHAFTLICHEN FAKULTAET
DER FRIEDRICH-ALEXANDER-UNIVERSITAET ERLANGEN-NUERNBERG
ZUR
ERLANGUNG DES DOKTORGRADES DR. RER. NAT.
VORGELEGT VON
CHRISTIAN OSTALECKI
AUS NEUMARKT I.D.OPF.
HTTP://D-NB.INFO/1053976895
INHALTSVERZEICHNIS
1 ZUSAMMENFASSUNG 1
2 EINLEITUNG 4
2.1 DIE MELC-TECHNOLOGIE 4
2.1.1 FUNKTIONSWEISE UND DATENAKQUISITION 5
2.1.2 DATENVERARBEITUNG UND ANALYSE 7
2.2 DIE HAUT 9
2.2.1 SUBCUTIS 10
2.2.2 DERMIS 10
2.2.3 BASALMEMBRAN 11
2.2.4 EPIDERMIS 11
2.2.4.1 KERATINOZYTEN 12
2.2.4.2 MELANOZYTEN 14
2.2.4.3 EPIDERMALE MELANINEINHEIT 18
2.3 DAS MALIGNE MELANOM 19
2.3.1 KLASSIFIZIERUNG UND STADIENEINTEILUNG DES MELANOMS 20
2.3.2 PATHOGENESE DES MELANOMS 22
2.3.3 SIGNALTRANSDUKTION IM MELANOM 25
2.3.3.1 WNT/SS-CATENIN SIGNALWEG 26
2.3.3.2 MAPK/ERK SIGNALWEG 27
2.3.3.3 PI3K/AKT SIGNALWEG 29
2.3.3.4 CROSSTALK DER SIGNALWEGE UND RELEVANZ FUER DIE PATHOGENESE
DES MELANOMS 30
3 ZIELSETZUNG 32
4 MATERIAL & METHODEN 34
4.1 MATERIAL 34
4.1.1 ARBEITSMATERIALIEN 34
4.1.2 LABORGERAETE 35
4.1.3 CHEMIKALIEN UND REAGENZIEN 36
4.1.4 ZELLKULTURMEDIEN UND ZUSAETZE 38
4.1.5 ANTIKOERPER 39
4.1.5.1 TCS-UEBERSTAENDE 39
4.1.5.2 PRIMAERE ANTIKOERPER 39
4.1.5.3 SEKUNDAERE ANTIKOERPER 42
4.1.6 ZELLKULTUR 42
4.1.6.1 ZELLENUND ZELLLINIEN 42
4.1.6.2 MEDIEN FUER PRIMAERE ZELLEN UND ZELLLINIEN 43
4.1.6.3 ZELLKULTURREAGENZIEN 43
4.1.7 BAKTERIEN 44
4.1.8 ENZYME 44
4.1.9 KITS 44
4.1.10 PUFFER UND LOESUNGEN 45
4.1.10.1 PUFFER FUER KOMPETENTE BAKTERIEN 45
4.1.10.2 PUFFER FUER AGAROSE-GELELEKTROPHORESE 45
4.1.10.3 PUFFER UND LOESUNGEN FUER MIKROSKOPIE 45
4.1.10.4 PUFFERUND LOESUNGEN FUER ANTIKOERPERKONJUGATION 46
4.1.11 BIOPSIEN 46
4.1.12 SOFTWARE 46
4.2 METHODEN 46
4.2.1 DNA-METHODEN 46
4.2.1.1 BESTIMMUNG DER NUKLEINSAEURENKONZENTRATION 46
4.2.1.2 TRANSFORMATION CHEMISCH-KOMPETENTER BAKTERIEN 47
4.2.1.3 PLASMIDISOLIERUNG AUS BAKTERIEN 47
4.2.1.4 DNA-VERDAU DURCH RESTRIKTIONSENZYME 47
4.2.1.5 AGAROSE-GELELEKTROPHORESE 48
4.2.2 PROTEIN-METHODEN 48
4.2.2.1 BESTIMMUNG DER PROTEINKONZENTRATION ....48
4.2.2.2 PROTEINKONJUGATION 48
4.2.3 ZELLBIOLOGISCHE METHODEN 49
4.2.3.1 ALLGEMEINE ZELLBIOLOGISCHE METHODEN 49
4.2.3.2 KULTIVIERUNG VON ZELLEN 51
4.2.3.3 TRANSIENTE TRANSFEKTION VON ZELLEN 53
4.2.4 HISTOLOGISCHE ARBEITSMETHODEN 53
4.2.4.1 KRYOHISTOLOGIE 53
4.2.4.2 PARAFFINHISTOLOGIE 54
4.2.5 IMMUNHISTOCHEMISCHE METHODEN 55
4.2.5.1 MELC 55
4.2.5.2 INDIREKTE IMMUNFLUORESZENZFAERBUNG VON GEWEBE/ZELLEN 57
4.2.5.3 INDIREKTE IMMUNHISTOCHEMISCHE FAERBUNG VON ZELLEN 57
4.2.6 SONSTIGE METHODEN 58
5 ERGEBNISSE 59
5.1 SCREENINGVERFAHREN ZUR IDENTIFIZIERUNG NEUER MELANOMMARKER 59
5.1.1 DIAGNOSTISCHE MELANOMMARKER ZEIGEN AUF MELANOMZELLLINIEN ZU
GERINGE SPEZIFITAET ODER SELEKTIVITAET 60
5.1.2 TISSUE CULTURE SUPEMATANT-SCREENING: NEUE SURROGATMARKER FUER
DAS MALIGNE
MELANOM 63
5.1.2.1 TISSUE CULTURE SUPEMATANT-SCREENING AUF ZELLLINIEN 63
5.1.2.2 TISSUE CULTURE SUPEMATANT-SCREENING AUF GEWEBE 65
5.2 ANALYSE VON MELANOM-ASSOZIIERTEN KERATINOZYTEN UNTER VERWENDUNG
DER MELC-TECHNOLOGIE 67
5.2.1 MELC-ANALYSE VON MELANOM-ASSOZIIERTEN KERATINOZYTEN EX VIVO 67
5.2.1.1 MELANOM-ASSOZIIERTE KERATINOZYTEN ZEIGEN EIN VERAENDERTES
PROTEINEXPRESSIONSPROFIL 67
5.2.1.2 DIFFERENTIELLE EXPRESSION VON MARKERPROTEINEN IN DER
MELANOMEPIDERMIS 68
5.2.1.3 PHAENOTYPSICHE ANALYSE VON KERATINOZYTEN IN GESUNDER HAUT
UND IM MELANOM 69
5.2.1.4 SYSTEMATISCHE PBC-ANALYSE IN KERATINOZYTEN WAEHREND DER
MELANOMENTWICKLUNG 71
5.2.1.5 DER DYSPLASTISCHE NAEVUS ZEIGT EINEN MELANOM-AEHNLICHEN
PBC 76
5.2.1.6 MELANOMZELLEN BEEINFLUSSEN DIE KERATINOZYTEN SCHON IM
FRUEHEN ENTWICKLUNGSSTADIUM 78
5.2.2 MELC-ANALYSE VON MELANOMZELLEN-KONTAKTIERTEN KERATINOZYTERI
IN VITRO 79
5.2.2.1 KERATINOZYTEN ZEIGEN IN UMGEBUNG VON MELANOMZELLEN EIN
VERAENDERTES EXPRESSIONSPROFIL 80
5.2.2.2 MELANOMZELLEN-KONTAKTIERTE KERATINOZYTEN IN VITRO ZEIGEN FAST
IDENTISCHEN PBC IM GEWEBE 83
5.2.2.3 MELANOMZELLEN INDUZIEREN DURCH DIREKTEN KONTAKT
EXPRESSIONSAENDERUNG IN KERATINOZYTEN 85
5.2.3 SPPL3 INDUZIERT DEN MALIGNEN PHAENOTYP DER MELANOM-ASSOZIIERTEN
KERATINOZYTEN IN VITRO 86
5.2.3.1 VESIKULAERE UND PERINUKLEAERE SPPL3-EXPRESSION IN
MELANOMZELLEN 86
5.2.3.2 SPPL3 WIRD UEBER MELANOZYTAERE DENDRITEN IN KERATINOZYTEN
UEBERTRAGEN 87
5.2.3.3 SPPL3 TRANSFER INDUZIERT DIE EXPRESSION VON PPARY UND
TAP73 IN DEN KERATINOZYTEN IN VITRO 88
5.2.3.4 KERATINOZYTEN MIT TRANSFERIERTEM SPPL3 ZEIGEN VERAENDERTEN
PBC
S
89
5.2.3.5 UNTERSCHIEDLICHE LOKALISATION VON SPPL3 IM DYSPLASTISCHEN
NAEVUS UND MELANOM 91
5.3 KOMBINIERTE MULTI-GEN-ANALYSE DER PROTEIN UND RNA EXPRESSION VON
FFPE-GEWEBESCHNITTEN 92
5.3.1 EVALUIERUNG MELC-GAENGIGER ANTIKOERPER AUF FFPE PRAEPARATEN. 93
5.3.2. QUANTITATIVE ANALYSE VON PROTEIN UND RNA EXPRESSIONSLEVEL
BEI MM UND CRC 94
6 DISKUSSION 97
6.1 IDENTIFIZIERUNG NEUER
MELANOM-SPEZIFISCHER TUMORMARKER 98
6.1.1 STANDARDMARKER FUER DAS MALIGNE MELANOM ZEIGEN ENTWEDER
DEFIZITE IN DER SELEKTIVITAET ODER SPEZIFITAET 98
6.1.2 ANTIKOERPERSCREENING AUF MELANOMZELLEN UND -GEWEBE 99
6.2 BEEINFLUSSUNG DES EPIDERMALEN TUMORMIKROMILIEUS DURCH
MELANOMZELLEN 101
6.2.1 VERAENDERTE PROTEINEXPRESSION IN MELANOM-ASSOZIIERTEN
KERATINOZYTEN 101
6.2.2 SPPL3 - EINER DER SCHUESSELFAKTOREN BEI
DER PATHOGENESE DES
MELANOMS? 103
6.2.3 ZUSAMMENFASSUNG: MODELL DER KERATINOZYTENMODULATION DURCH
MELANOMZELLEN 110
6.3 BETRACHTUNG DER KERATINOZYTEN ALS NEUES DIAGNOSETOOL FUER
HISTOLOGISCHE UNTERSUCHUNGEN 112
6.4 KOMBINIERTE GENEXPRESSIONSANALYSE AUF PROTEIN- UND RNA-EBENE... 114
7 ANHANG 117
8 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 120
9 LITERATURVERZEICHNIS 125
PUBLIKATIONEN & PRAESENTATIONEN 145
4
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