Tumorerkrankungen entstehen sowohl durch genetische Veränderungen in den Tumorzellen selbst, als auch durch Störungen der Mikroumgebung. In vielen Tumoren ist es, trotz Reduktion der Tumormasse durch erfolgte Therapien, nicht gelungen eine komplette Eradikation und somit eine langfristige Heilung zu erzielen. Das Onkogen c-Myc (MYC) wird in etwa 70 % aller malignen Erkrankungen überexprimiert und hat nicht nur zellintrinsische Funktionen, wie beispielsweise die Aufrechterhaltung des Stammzellphänotyps in hämatopoetischen Stammzellen, sondern spielt auch eine wichtige Rolle bei der Interaktion der Zelle mit ihrer Mikroumgebung.
Die Interaktionen von Leukämiezellen mit ihrer Mikroumgebung sollten im Rahmen dieses Projektes anhand von konditional Myc-überexprimierenden hämatopoetischen Stamm-/ Vorläuferzellen im Mausmodell charakterisiert werden. Hierbei sollte gezeigt werden, dass MYC spezifische Veränderungen in der Mikroumgebung verursacht und folglich die Tumorpersistenz begünstigt. Eine wichtige Signalachse in der hämatopoetischen Nische ist der CXCR4-CXCL12-Signalweg, weshalb dieser detaillierter analysiert wurde.
Zur Etablierung des Myc-überexprimierenden Mausmodells wurde Knochenmark mittels eines retroviralen Transduktionsmodells infiziert, sodass es Myc überexprimierte, und anschließend in Mäuse transplantiert. Dies bedingte einen schleunigen Beginn einer myeloproliferativen Erkrankung.
Da in diesem Modell fast das komplette Knochenmark von Leukämiezellen infiltriert war, wurde ein konditionales Myc-Modell (MycER) verwendet, um die Interaktionen der Myc-exprimierenden Zellen mit ihrer Mikroumgebung besser untersuchen zu können. Auch dieses konditionale MycER-Modell wurde mittels Transduktions-Transplantationsmechanismus im murinen System etabliert. Es führte zu einer stabilen Rekonstruktion des blutbildenden Systems ohne große Abnormitäten in den Mäusen und ohne Anzeichen einer Erkrankung in der Abwesenheit von Tamoxifen. Die Aktivierung des MycERs für vier Tage führte zur Induktion der Zielgene von MYC, allerdings zu keinerlei Veränderungen in der Hämatopoese. Im Gegensatz hierzu entwickelten Tiere, die langfristig mit Tamoxifen behandelt wurden, eine myeloproliferative Erkrankung ähnlich der Mäuse, die MYC konstitutiv überexprimierten.
Um einen Zusammenhang zwischen der Expression von MYC und CXCR4 festzustellen, wurden verschiedene humane Zelllinien auf die Expression der beiden Transkripte hin untersucht. Eine Korrelation war hierbei nicht zu ersichtlich. Die verstärkte Überexpression von MYC führte jedoch zur Hochregulation von CXCR4. Im Mausmodell bedingte eine verstärkte MYC-Aktivität ebenfalls einen Anstieg der CXCR4-Expression.
Da das Ziel dieser Arbeit die Untersuchung der MYC-spezifischen Veränderungen in der Mikroumgebung zum Inhalt hatte, wurden die hämatopoetischen Nischenzellen untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Endothelzellen sowohl in den Myc-GFP Mäusen, als auch in den kurzfristig sowie in den langfristig behandelten MycER Mäusen reduziert waren. Nischenzellen angereichert mit Endothelzellen zeigten in einer Transkriptomanalyse auch ein unterschiedliches Expressionsprofil, abhängig davon, ob sie aus Mäusen stammten, in denen die MycER-Aktivität angeschaltet worden war oder nicht.
Es wurde gezeigt, dass das induzierbare in vivo MycER Transfektions-Transplantationsmodell dafür geeignet ist, als AML-ähnliches Leukämiemodell zur Untersuchung prämaligner Veränderungen in der Mikroumgebung der hämatopoetischen Zellen zu dienen. Erste genauere Untersuchungen der Mikroumgebung in diesem in vivo Modell konzentrierten sich auf die vaskuläre Nische. Deshalb könnte dieses konditionale in vivo MycER-Modell helfen, die Veränderungen der einzelnen Nischenzellpopulationen nach erfolgter onkogeninduzierter, maligner Transformation der hämatopoetischen Zellen genauer zu untersuchen.
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Tumorerkrankungen entstehen sowohl durch genetische Veränderungen in den Tumorzellen selbst, als auch durch Störungen der Mikroumgebung. In vielen Tumoren ist es, trotz Reduktion der Tumormasse durch erfolgte Therapien, nicht gelungen eine komplette Eradikation und somit eine langfristige Heilung zu erzielen. Das Onkogen c-Myc (MYC) wird in etwa 70 % aller malignen Erkrankungen überexprimiert und hat nicht nur zellintrinsische Funktionen, wie beispielsweise die Aufrechterhaltung des Stammzellphä...
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