Immunfluoreszenz

MicroRNAs als Biomarker

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MicroRNAs als Biomarker

MicroRNAs (miRNAs) sind kleine, nicht-codierende RNA Moleküle, die wichtige Schlüsselfunktionen in der Regulation von biologischen Prozessen wie:

  • Proliferation 
  • Differenzierung
  • Zellzyklus
  • Apoptose

übernehmen. MiRNAs binden an messengerRNA (mRNA) und inhibieren so die Proteinbiosynthese, wodurch die Menge an Protein in der Zelle reduziert wird. Derzeit wurden mehr als 2000 miRNAs identifiziert, die etwa ein Drittel aller protein-kodierenden Gene regulieren. Daher führt eine Fehlregulation von miRNAs wesentlich zur Karzinogenese, Metastasierung und der Modulierung der Radio- und Chemosensitivität bei.

Projekt: Expressionsanalyse von miRNAs in lokal fortgeschrittenem HNSCC

Archiviertes Tumorgewebe von Patienten mit lokal, fortgeschrittenem Kopf-Hals-Karzinom wurde für die Analyse des Expressionsprofils von miRNA verwendet. Dieses Material wurde im Rahmen der ARO-04-01 Studie gesammelt und für weitere Analysen asserviert. Die eingeschlossenen Patienten erhielten eine fraktionierte Radiotherapie in Kombination mit zwei verschiedenen Chemotherapien (Mityomycin C oder Cisplatin), mit dem Ziel die Effizienz beider Strategien miteinander zu vergleichen. Ferner wurde die Studie genutzt um Patientengruppen zu identifizieren und zu charakterisieren, welche von der einen oder anderen Therapie am ehesten profitieren.

In unserem Labor wurde miRNA aus diesem asservierten Gewebeproben isoliert und deren Expressionslevel mittels einer Microarray Technologie (Affymetrix, Thermo Fisher Scientific) analysiert. Im Zuge der Datenauswertung konnten neun miRNAs identifiziert werden, welche eine abweichende Expression zwischen zwei Patientengruppen aufwiesen, so dass zwischen denjenigen, die einen Vorteil von der Therapie hatten und denen die nicht oder schlecht angesprochen haben, unterschieden werden konnte. Von den identifizierten miRNAs zeigten drei einen besonders starken Zusammenhang mit dem Gesamtüberleben (overall survival - OS) der Patienten, wobei eine erhöhte Expression mit einem schlechten OS assoziiert ist.

Zusammenfassend wurde in diesem Projekt eine signifikante Korrelation zwischen miRNA-Expressionsprofil und Therapieeffizienz für Oropharynxkarzinome gezeigt. Insbesondere die Überexpression von miRNA-200 wird mit besserem Überleben und weniger Fernmetastasierung nach Mitomycin C-Behandlung und die Überexpression von miRNA-155 mit besserem Überleben und weniger Lokalrezidiven nach Cisplatin-Behandlung assoziiert. Weiterhin wurden die miRNAs miR-155 und miR146a als sogenannte Surrogate-Marker für die tumor-infiltrierenden Lymphozyten identifiziert, was vor allem einen wichtigen Hinweis auf das Ansprechen von Chemoradiotherapie und deren Kombination mit Immuncheckpoint-Inhibitoren geben könnte.

Projektziele

  • Konkordanz zwischen Expressionsprofil der miRNAs und dem klinischen Verlauf
  • Bestimmte miRNAs signifikant für positiven oder negativen klinischen Verlauf
  • Korrelation HPV Status und miRNAs und klinischen Verlauf

Weiterführende Literatur


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