Einleitung: In der vorliegenden Dissertation wurde die Expression des NF-kB essential modulator NEMO im humanen hepatozellulären Karzinom (HCC) (n = 11), im humanen cholangiozellulären Karzinom (CCC) (n = 12) sowie in humanen kolorektalen Lebermetastasen (mCRC) (n = 12) genauer untersucht. Es ist bereits bekannt, dass der nukleäre Transkriptionsfaktor κB (NF-κB), dessen Aktivität durch NEMO reguliert wird, eine Schlüsselrolle bei der Inflammation, der Antwort auf oxidativen Stress sowie in der Karzinogenese durch die Regulation antiapoptischer und die Zellproliferation fördernder Zielgene spielt. Im Mausmodell hat sich gezeigt, dass NEMO entscheidend die Hepatokarzinogenese beeinflusst. Untersuchungen zur Expression im CCC oder im mCRC liegen derzeit noch nicht vor. Methodik: Die humanen Gewebeproben, die in dieser Dissertation analysiert wurden, wurden im Rahmen von Hemihepatektomien entnommen und die NEMO-Expression mittels Real-Time-PCR und mittels Western Blot bestimmt. Ergebnisse: Da aktuell für die untersuchten Tumorarten noch keine hochsensitiven und hochspezifischen Tumormarker für die Früherkennung existieren, wurde zunächst ermittelt, ob sich Expression von NEMO in den untersuchten Tumoren unterscheidet. In allen Tumorgewebe wurde NEMO auf mRNA- Ebene vermindert und auf Protein-Ebene vermehrt exprimiert. Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Tumorgruppen. Die Werte für die Sensitivität und Spezifität, die mittels ROC-Analyse ermittelt wurden, befanden sich im mittleren Bereich (HCC: Sensitivität: 73-82%, Spezifität: 63-71%; CCC: Sensitivität: 75%, Spezifität: 61-79%; mCRC: nicht signifikant). Die Analyse des Einflusses von NEMO auf klinisch-pathologische Parameter zeigte, dass sowohl auf mRNA-Ebene als auch auf Protein-Ebene mit steigender Tumorgröße bzw. Ausdehnung im Trend höhere Expressionswerte gemäß der Literatur gemessen wurden. Eine signifikante Verminderung von NEMO ließ sich in schlecht differenzierten Tumoren (G3) nachweisen (mRNA: p-Wert = 0,0004; HCC: p-Wert = 0,006; CCC: p-Wert = 0,008). In der Gruppe mCRC war die Expression im G3-Tumor zwar vermindert, jedoch nicht signifikant (p-Wert = 0,416). Bei einem Cut-Off-Wert von 42% (HCC) bzw. 40,5% (CCC), d.h. einer relativen mRNA-Erniedrigung im Tumorgewebe, wurden die Proben insbesondere in der Gruppe HCC hochsensitiv (100%) und hochspezifisch (100%) (CCC: Sensitivität: 75%, Spezifität: 87,5%) dem Differenzierungsgrad zugeordnet. Auf Proteinebene zeigte sich insgesamt eine Verminderung der relativen Protein- Expression im G3-Tumor im Vergleich zum nichtmalignen Referenzgewebe (p-Wert = 0,001; HCC: p-Wert = 0,008; CCC: p-Wert = 0,062; mCRC: p-Wert = 0,112). In der Gruppe HCC wurden alle Differenzierungsgrade anhand des NEMO-Protein-Levels erkannt. Der Test war zu 100% sensitiv und spezifisch. Für einen direkten Zusammenhang zwischen NEMO und der humanen Steatoseentwicklung wie sie sich im Mausmodell zeigte, gibt es in dieser Studie keinen Anhaltspunkt. Schlussfolgerung: Insgesamt zeigt diese Studie, dass NEMO weder tumorspezifisch exprimiert wird noch zur Tumorfrüherkennung als Biomarker geeignet ist. Dennoch spielt NEMO eine zentrale Rolle in der Tumordifferenzierung, die initial mit einem erhöhten Entzündungsprozess sowie erhöhtem oxidativen Stress einhergeht. Schlecht differenzierte Tumoren haben möglicherweise ihren Metabolismus an diese Umgebung adaptiert und weisen aus diesem Grund eine verminderte NEMO-Expression auf. Inwieweit Mechanismen eine Rolle spielen, die bereits im Mausmodell auf ein mögliches Zusammenspiel zwischen einer Verminderung von NEMO und der Hepatokarzinogenese hindeuten, wie die proapoptotische Caspasenaktivität und die FADD- sowie die TAK1-Expression, muss in Folgestudien genauer analysiert werden.
Introduction: This dissertation examines the gene expression of the NF- κB essential modulator NEMO in human hepatocellular carcinoma tissue (HCC) (n = 11), in human cholangiocellular carcinoma tissue (CCC) (n = 12) and liver metastases from colorectal cancer (mCRC) (n = 12). The nuclear factor κB (NF- κB) is an inducible transcription factor that plays a critical role in many biological processes, including the regulation of inflammation, the response to oxidative stress and immune response. In addition NF-κB has an effect on carcinogenesis due to regulation of anti-apoptotic and proliferative target genes. NEMO is essential for the activation of the NF-κB pathway. Recently, a role in hepatocarcinogenesis has been attributed to NEMO using knockout mice. Currently there are no studies investigating the influence of NEMO on carcinogenesis of intrahepatic cholangiocarcinoma and liver metastases from colorectal cancer. Methods: The human tissue samples analyzed in this dissertation were obtained in the course of hemihepatectomies, and NEMO expression was determined by real-time PCR and Western Blot analysis. Results: Since there is currently no highly sensitive and highly specific tumor marker for early detection of the kinds of tumors I investigated, I first determined whether expression of NEMO varied in the tumors that were studied. NEMO expression was reduced at the mRNA level and increased at the protein level in all of the tumor tissues. No significant differences were determined between the tumor groups. The levels of sensitivity and specificity obtained through ROC analysis were in the medium range (HCC: sensitivity: 73-82%, specificity: 63-71%; CCC: sensitivity: 75%, specificity 61-79%; mCRC: not significant). The analysis of the influence of NEMO on clinical-pathological parameters showed that mRNA and protein expression were higher in larger tumors and extended tumor mass as measured in the literature. Poorly differentiated tumors (G3) showed a significant decrease in NEMO (mRNA: p-value = 0.0004; HCC p-value = 0.006; CCC: p-value 0.008). In the mCRC group, the expression in G3 tumors was reduced, but not to a significant degree (p-value = 0.416). At a cut-off value of 42% (HCC) or 40.5% (CCC), that is, a relative decrease of mRNA in the tumor tissues, particularly the samples in the HCC group were highly sensitive (100%) and highly specific (100%) (CCC: sensitivity 75%, specificity 87.5%) as classified by degree of differentiation. Overall, at the protein level, there was a reduction in relative protein expression in G3 tumors in comparison to non-malignant reference tissues (p-value = 0.001; HCC: p-value = 0.008; CCC: p-value = 0.062; mCRC: p-value = 0.112). In the HCC group, all degrees of differentiation were detected based on the NEMO protein levels. The test was 100% sensitive and specific. There was no indication in this study of a direct relationship between NEMO and the development of human steatosis as has been shown in the mouse model. Conclusion: Overall, this study showed that NEMO is not expressed in a tumor-specific manner, nor is it suitable as a biomarker for early tumor detection. However, NEMO plays a central role in tumor differentiation, which is initially associated with an increased inflammatory process as well as increased oxidative stress. Poorly differentiated tumors may have adapted their metabolism to this environment and, for this reason, show reduced expression of NEMO. The extent to which the same mechanisms are involved that have suggested a potential interaction between reduced NEMO and hepatic carcinogenesis in the mouse model, such as pro-apoptotic caspase activity, FADD and TAK1 expression, remains to be analyzed in subsequent studies.
