Untersuchungen zum Nachweis differentiell exprimierter Gene bei Kopf-Hals-Karzinomen

Zusammenfassung

Hintergrund: Die Karzinogenese wird heute allgemein als ein mehrstufiger Progressionsprozeß angesehen, dem multiple Veränderungen der genetischen Substanz zu Grunde liegen. Diese Alterationen führen zu qualitativen und quantitativen Veränderungen der Genexpression mit einhergehender maligner Transformation der Zelle. Bisher sind nur wenige dieser genetischen Veränderungen identifiziert. Methode: Die Detektion differentiell exprimierter Gene bei Kopf-Hals-Karzinomen erfolgte mit der “differential display reverse transcriptase-polymerase chain reaction” (DDRT-PCR). Es wurde die mRNA Expression kultivierter Keratinozyten der oberen Luft- und Speisewege mit derjenigen von kultivierten Plattenepithelkarzinomzellen des Larynx, des Hypopharynx und des Mundbodens verglichen. Ergebnisse: Es konnten insgesamt 116 differentiell exprimierte Genfragmente identifiziert werden, deren differentielle Expression sich entweder bei den malignen Zellen oder den Keratinozyten zeigte. Bei 43 dieser 116 DNA-Fragmente wurde bisher die Nukleotidsequenz bestimmt. In vier Fällen konnte die spezifische differentielle Expression mit der Northern blot Hybridisierung gegenüber Keratinozyten, normaler Mukosa und 3 gutartigen Tumoren des Kopf-Hals-Bereiches bestätigt werden. Eine Genbanksuche ergab in 3 Fällen eine Homologie mit bekannten humanen, tierischen, bakteriellen oder viralen Gensequenzen von nur 20% und in einem Fall mit einer bekannten humanen Gensequenz teilweise von 98%. Schlußfolgerungen: Die nachgewiesenen, für Kopf-Hals-Karzinome spezifischen Gene bzw. Genfragmente bilden die Grundlage für weiterführende Untersuchungen zum besseren Verständnis der Karzinogenese.

Summary

Background: Carcinogenesis is generally considered a multistage process based on many alterations of the genetic substance. These alterations lead to many qualitative and quantitative changes in gene expression with subsequent malignant transformation of the cell. Only a few of these genetic alterations are identified yet. Methods: The differential display reverse transcriptase polymerase chain reaction was employed to detect differentially expressed genes in head and neck cancer. The mRNA expression of cultivated keratinocytes of the upper aerodigestive tract was compared to the one of cultivated squamous cell carcinoma cells of the larynx, hypopharynx, and floor of the mouth. Results: A total of 116 differentially expressed gene fragments were identified. They were either solely expressed by the malignant cells or the keratinocytes or in just one carcinoma cell entity. Forty-three of the 116 DNA fragments were sequenced successfully. In four cases the specific differential expression was confirmed by Northern blot hybridisation in comparison to keratinocytes, normal mucosa, and 3 benign tumors from the head and neck region. A gene bank search revealed in three cases a homology of less than 20% to already known human, animal, bacterial or viral gene sequences and in one case a homology of 98% with a human gene sequence. Conclusions: The detected for squamous cell carcinoma of the head and neck specific genes or gene fragments are the basis for further investigations to better understand carcinogenesis.

Schlüsselwörter

Plattenepithelkarzinom - Kopf-Hals-Bereich - DNA - mRNA - Karzinogenese

Keywords

Squamous cell carcinoma - Head and neck region - DNA - mRNA - Carcinogenesis