Targeting the PI3K pathway in CLL

Autor: Schnabl, Susanne
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2011
DOI: 10.25365/thesis.13368
Popis: Diese Arbeit wurde im Labor der Tumormicroenvironment Group an der Klinik für Innere Medizin I des AKH Wien unter der Leitung von Dr. Medhat Shehata durchgeführt. Basierend auf der Feststellung, dass der PI3K/AKT Signaltransduktionsweg in der Pathogenese der CLL eine Rolle spielt, beschäftigt sich diese Arbeit mit der Fragestellung welche Isoformen der PI3K in der chronisch lymphatischen Leukämie (CLL) exprimiert werden und welche dieser Isoformen als therapeutisches Target dienen könnten. Im Besonderen sollte im Rahmen dieser Arbeit analysiert werden, welche der vier Isoformen der p110 Untereinheit der PI3K (α, β, γ und δ) in CLL Zellen exprimiert werden und ob es hierbei Unterschiede zu gesunden Blutzellen gibt. Diese Analyse wurde auf mRNA- und Proteinebene und mittels RT-PCR, Western Blot und FACS durchgeführt. Ein weiterer Schritt in den Untersuchungen war das in vitro- Targeting der PI3K mittels Isotyp-spezifischer, pharmakologischer Inhibitoren und die Evaluierung ihres Effekts auf CLL Zellen. Die Ergebnisse zeigen, dass CLL- Zellen einen hochaktiven PI3K Pathway haben und alle vier Isoformen der p110 Untereinheit der PI3K exprimieren. Es war weiters möglich, mittels spezifischer Inhibitoren in CLL Zellen Apoptose zu induzieren, was mittels MTT Assay, Annexin V/PI Färbungen und Durchflusszytometrie gezeigt werden konnte. Die Zellen reagierten unterschiedlich stark auf die verschiedenen Inhibitoren der PI3K-Isoformen, wobei der PI3Kα-spezifische Inhibitor die stärkste Apoptose- induzierende Wirkung in CLL Zellen zeigte. Außerdem konnte festgestellt werden, dass die PI3K-Inhibitoren trotz des Effekts von stromalen Zellen aus dem Knochenmark, die sich positiv auf das Überleben der CLL Zellen auswirken, Apoptose in den CLL Zellen auslösen können. Weiters zeigt diese Arbeit, welche wichtige Rolle der PI3K Signaltransduktionsweg in der Pathogenese der CLL spielt und wie bedeutend im Besonderen die p110α-Isoform für das Überleben der CLL Zellen ist. Die Daten erlauben die Annahme, dass dieser Signalweg als therapeutisches Target relevant sein könnte und seine Untersuchung und klinische Evaluierung in der CLL weiterhin von Bedeutung sein werden.
This work was performed in the tumor microenvironment laboratory at the Department of Internal Medicine I of the General Hospital Vienna under the supervision of PD. Dr. Medhat Shehata. Based on the accumulating evidence on the involvement of PI3-K/Akt pathway in the pathogenesis of CLL, this work addresses the question which isoforms of the PI3K are expressed in chronic lymphocytic leukaemia (CLL) cells and which of these isoforms could be therapeutic targets in CLL. Therefore, the expression of the four isoforms of the p110 subunit of the PI3K (α, β, γ and δ) was investigated in CLL cells and compared to normal blood cells. The analysis was performed at the mRNA and protein level using RT-PCR, western blotting and FACS. These investigations were followed by in vitro targeting of the PI3K using isoform- specific pharmacological inhibitors and the evaluation of the effect of these inhibitors on the viability of CLL cells. The results showed that CLL cells have a highly activated PI3K pathway and express all four isoforms of the p110 subunit of PI3-K. It was also possible to induce apoptosis in CLL cells by inhibiting the PI3K pathway with specific inhibitors as demonstrated by MTT assays and Annexin V/PI staining and flowcytometric analysis. CLL cells exhibited variable degrees of sensitivity to the different inhibitors of PI3-K isoforms. Importantly, a PI3Kα-specific inhibitor was most effective in inducing apoptosis in CLL cells. It was also possible to demonstrate that the PI3-K inhibitors are able to overcome the pro-survival effect of bone marrow stromal cells and induce apoptosis in CLL cells. This work thus further demonstrates the important role of the PI3K pathway in the pathogenesis of CLL and provides evidence on the significance of the p110-α isoform in particular for the survival of CLL cells. The data suggest that targeting this pathway might be therapeutically relevant and deserves further investigation and clinical evaluation in CLL.
Databáze: OpenAIRE
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