Genomweite Methylierungsanalysen und Identifizierung prognostischer und prädiktiver Marker für das epitheliale Ovarialkarzinom:
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2014
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INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS III
ZUSAMMENFASSUNG IX
1 EINLEITUNG 1
1.1 DAS OVARIALKARZINOM 1
1.1.1 EPIDEMIOLOGIE 1
1.1.2 PATHOLOGISCHE UND HISTOLOGISCHE EINTEILUNG 1
1.1.3 TUMORENTSTEHUNG UND RISIKOFAKTOREN 2
1.1.4 SYMPTOME UND DIAGNOSE 2
1.1.5 THERAPIE UND PROGNOSTISCHE FAKTOREN 3
1.1.6 PROGNOSTISCHE UND PRAEDIKTIVE MARKER 4
1.2 EPIGENETIK 5
1.2.1 ALLGEMEINES 5
1.2.2 DNA-METHYLIERUNG 6
1.2.3 DAS DNA-METHYLOM IN ENTARTETEN ZELLEN 8
1.3 EPIGENETIK UND EPIGENETISCHE MARKER DES OVARIALKARZINOMS 10
1.4 TECHNIKEN ZUR DETEKTION VON DNA-METHYLIERUNG 12
1.5 ZIELSETZUNG 15
2 MATERIAL UND METHODEN 16
2.1 MATERIAL 16
2.1.1 PATIENTENKOLLEKTIV 16
2.1.2 ZELLLINIEN 17
2.1.3 PRIMER 18
2.1.3.1 PRIMER FUER MIRA-PCR 18
2.1.3.2 PRIMER FUER QUANTITATIVE METHYLIERUNGSANALYSEN 18
2.1.3.3 FUSIONSPRIMER FUER NEXT-GENERATION BISULFITSEQUENZIERUNG 20
2.1.3.4 PRIMER FUER QUANTITATIVE EXPRESSIONSANALYSEN 21
2.1.4 PUFFER UND LOESUNGEN 21
2.1.5 ANALYSE- UND VERSUCHSSYSTEME (KITS) 22
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INHALTSVERZEICHNIS
2.1.6 ENZYME 22
2.1.7 ANTIKOERPER 23
2.1.8 CHEMIKALIEN 23
2.1.9 VERBRAUCHSMATERIALIEN 24
2.1.10 GERAETE UND ZUBEHOER 24
2.1.11 SOFTWARE 25
2.2 METHODEN 26
2.2.1 VERSUCHSSCHEMA 26
2.2.2 GEWEBEPROBEN 27
2.2.2.1 ANFERTIGUNG VON GEFRIER- UND PARAFFINSCHNITTEN 27
2.2.2.2 HAEMATOXYLIN-EOSIN FAERBUNG UND BESTIMMUNG DES TUMORZELLANTEILS 27
2.2.2.3 MIKRODISSEKTION VON GEWEBESCHNITTEN 28
2.2.3 NUKLEINSAEUREEXTRAKTION AUS GEWEBEMATERIAL UND ZELLLINIEN 29
2.2.3.1 DNA-ISOLATION 29
2.2.3.2 RNA-ISOLATION 29
2.2.4 MICROARRAYANALYSEN 30
2.2.4.1 ULTRASCHALLBEHANDLUNG VON DNA 30
2.2.4.2 ANREICHERUNG METHYLIERTER DNA 31
2.2.4.3 FLUORESZENZMARKIERUNG VON DNA 32
2.2.4.4 CPG-LSLAND MICROARRAY HYBRIDISIERUNG 33
2.2.4.5 CPG-LSLAND MICROARRAY AUSWERTUNG 34
2.2.5 BISULFITKONVERTIERUNG VON DNA FUER DIE METHYLIERUNGSANALYSEN 36
2.2.5.1 BISULFITBEHANDLUNG 36
2.2.5.2 KONTROLLEN UND STANDARDS 37
2.2.6 METHYLIERUNGSANALYSEN MITQ-MS-PCR 38
2.2.6.1 DESIGN METHYLIERUNGSSPEZIFISCHER PRIMER 38
2.2.6.2 QUANTITATIVE METHYLIERUNGSSPEZIFISCHE PCR 39
2.2.6.3 EFFIZIENZBESTIMMUNG DER Q-MS-PCR 40
2.2.7 METHYLIERUNGSANALYSEN MIT NEXT-GENERATION BISULFITSEQUENZIERUNG 40
2.2.7.1 PRIMERDESIGN DER FUSIONSPRIMER 40
2.2.7.2 AMPLIFIKATION DER DNA ZUR KOPPLUNG DER FUSIONSPRIMERN 42
2.2.7.3 PRODUKTAUFREINIGUNG UND PROBENPOOL FUER DIE SEQUENZIERUNG 42
2.2.7.4 AUSWERTUNG DER SEQUENZDATEN 43
2.2.8 EXPRESSIONSANALYSEN 43
2.2.8.1 REVERSE TRANSKRIPTION UND QUANTITATIVE REALTIME PCR (Q-PCR) 43
2.2.8.2 IMMUNHISTOCHEMIE 45
2.2.9 KULTIVIERUNG UND CISPLATINBEHANDLUNG VON ZELLEN 46
INHALTSVERZEICHNIS
2.2.9.1 AUFTAUEN VON ZELLEN 47
2.2.9.2 KULTIVIERUNG ZUR VERMEHRUNG 47
2.2.9.3 KULTIVIERUNG UNTER CISPLATIN 47
2.2.9.4 ERNTEN DER ZELLEN FUER DNA UND RNA ISOLIERUNG 48
2.2.10 STATISTISCHE VERFAHREN 48
3 ERGEBNISSE 49
3.1 CPG-LSLAND MICROARRAYANALYSEN 49
3.1.1 ANREICHERUNG METHYLIERTER DNA AUS OVARIALKARZINOMEN 49
3.1.2 MICROARRAY-HYBRIDISIERUNG UND DEREN QUALITAET 53
3.1.3 DETEKTION DIFFERENTIELL METHYLIERTER REGIONEN 56
3.2 ETABLIERUNG DER QUANTITATIVEN METHYLIERUNGSSPEZIFISCHEN PCR 60
3.2.1 AUSBEUTE UND EFFIZIENZ DER BISULFITBEHANDLUNG 60
3.2.2 ETABLIERUNG METHYLIERUNGSSPEZIFISCHER PRIMER 61
3.2.3 EFFIZIENZ DER QUANTITATIVEN METHYLIERUNGSSPEZIFISCHEN PCR 63
3.3 VALIDIERUNG DER MICROARRAYS UND DIFFERENTIELL METHYLIERTEN REGIONEN
64
3.3.1 VALIDIERUNG MIT QUANTITATIVER METHYLIERUNGSSPEZIFISCHER PCR 64
3.3.2 AUFKLAERUNG DER CPG-METHYLIERUNG MITTELS NEXT-GENERATION SEQUENCING
65
3.4 MARKER FUER DIE PROGNOSE DES OVARIALKARZINOMS 68
3.4.1 PROGNOSTISCHE WERTIGKEIT DER DIFFERENTIELL METHYLIERTEN REGIONEN
68
3.4.2 METHYLIERUNG IN FFPE-GEWEBE VON PRIMAERTUMOREN UND REZIDIVEN 73
3.5 KORRELATION DER DNA-METHYLIERUNG MIT DER EXPRESSION 75
3.5.1 EXPRESSION AUF TRANSKRIPTIONSEBENE 75
3.5.2 EXPRESSION AUF TRANSLATIONSEBENE 78
3.6 DNA-METHYLIERUNG IN ZELLLINIEN UND PRAEDIKTIVER WERT VON CAMK2N1 81
4 DISKUSSION 85
4.1 METHODIK DER METHYLIERUNGSANALYSEN 85
4.1.1 PATIENTEN- UND PROBENKOLLEKTIV 85
4.1.2 ANREICHERUNG METHYLIERTER DNA UND MICROARRAY-HYBRIDISIERUNG 86
4.1.3 VALIDIERUNG MIT QUANTITATIVER METHYLIERUNGSSPEZIFISCHER PCR 88
4.1.4 NEXT-GENERATION BISULFIT-SEQUENZIERUNG 89
INHALTSVERZEICHNIS
4.2 IDENTIFIZIERUNG UND VALIDIERUNG DIFFERENTIELL METHYLIERTER REGIONEN
89
4.3 MARKER IM FFPE GEWEBE 91
4.4 KORRELATION VON DNA-METHYLIERUNG UND EXPRESSION 92
4.5 WERTIGKEIT DER PROGNOSTISCHEN MARKER FUER DAS EOC 94
4.6 PRAEDIKTIVER WERT VON CAMK2N1 97
4.7 SCHLUSSFOLGERUNGEN 98
5 LITERATUR- UND QUELLENVERZEICHNIS 99
6 ANHANG 116
ANHANG FUER DEN WISSENSCHAFTLICHEN TEIL 116
DANKSAGUNG 117
EHRENWOERTLICHE ERKLAERUNG 118
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