Analýza exprese a funkce microRNA u hematoonkologických malignit

MUDr. Mgr. Marek Mráz, Ph.D.

Doctoral thesis

Analysis of microRNAs expression and function in hematological malignancies

Abstract:

Doktorská práce (předkládaná jako komentovaný soubor publikovaných prací) se věnuje microRNA u chronické lymfocytární leukémie (CLL), která je nejčastější leukémií dospělé populace. CLL je onemocnění s extrémně variabilní prognózou (desítky měsíců vs. desítky let) a její agresivní subtyp je spojen především s delecí/mutací nádorového supresoru TP53 (p53). Analyzovali jsme expresi microRNA u tohoto subtypu onemocnění s cílem popsat microRNA, jejichž expresi by bylo možné použít jako marker delece/mutace p53. U pacientů s abnormalitou TP53 jsme popsali sníženou expresi miR-34a a dalších microRNA. Pro analýzy exprese microRNA byla dále validována metoda izolace microRNA z pacientských vzorků. Význam miR-34 u CLL byl potvrzen také dalšími skupinami a exprese miR-34a je nyní testována jako součást klinických studií u CLL na našem pracovišti. Zabývali jsme se také významem miRNA v souvislosti se strukturou B-buněčného receptoru, který je klíčový pro stimulaci a přežití normálních i maligních B-lymfocytů. Zaměřili jsme se na regulaci exprese a funkce miR-650, která se nachází v lokusu pro lambda lehký řetězec imunoglobulinu (22q11). Prokázali jsme, že u pacientů dochází při využití subgenu pro lehký řetězec obsahujícího miR-650 (rodina V2 subgenů) ke koordinované expresi microRNA společně s lehkým řetězcem imunoglobulinu. Tímto byl popsán zcela nový mechanismus regulace microRNA společně s genem pro imunoglobulin. Exprese miR-650 je také spojena s prognózou chronické lymfocytární leukémie tj. časem do první terapie a celkovým přežitím. Následné experimenty také prokázaly, že miR-650 reguluje proliferaci B-lymfocytů in vitro a expresi několika proteinů relevantních pro vývoj B-lymfocytů či jejich proliferaci. Doktorand je také spoluautorem publikace, jež se zabývá úlohou miR-155 a proteinu MYB v patogenezi CLL. V této publikaci bylo poukázáno na mechanismus, jímž protein MYB reguluje expresi miR-155 u CLL a byl tak ilustrován zásadní význam těchto molekul pro biologii CLL. Výsledky publikované uchazečem a jejich zasazení do kontextu biologie CLL přispělo k objasnění úlohy microRNA v patogenezi a progresi CLL.

Abstract:

This doctoral-thesis (presented as a commented group of publications) is focused on the study of microRNAs in chronic lymfocytic leukemia (CLL), which is the most common leukemia in adults. CLL is a disease with an extremely variable prognosis (tens of months vs. tens of years), and its aggressive subtype is mainly connected to deletion/mutation of tumor-suppressor TP53 (p53). We have analyzed the expression of microRNAs in this disease subtype with an objective to describe microRNAs that can be used as markers for p53 deletion/mutation . We described mainly the down-regulation of miR-34a in cases with p53 abnormality. We have also validated a methodology for microRNA isolation from patient samples. The importance of miR-34a in CLL was further confirmed by other groups, and the expression of miR-34a is now being tested in clinical trials involving CLL at our institution. Recently, we also published a work focused on the regulation and function of miR-650, which is located in the immunoglobulin lambda light chain locus (22q11). We demonstrated that expression of miR-650 is coupled with the expression of its host gene for the lambda light chain (V2 subgene family). This represents a novel mechanism for regulation of the miRNA gene together with an immunoglobulin gene. Moreover, the expression of miR-650 is related to the CLL prognosis (time to first therapy and overall survival). Subsequent experiments showed that miR-650 regulates the proliferation of B-cells in vitro and targets several proteins relevant for B-cell development and proliferation. Marek Mraz is also a co-author of a publication focused on the role of miR-155 and protein MYB in the pathogenesis of CLL. We determined that MYB protein regulates expression of miR-155 in CLL and this illustrated the importance of these molecules in CLL biology. Altogether, our obtained results and their implementation to the context of CLL biology significantly contributed to the understanding of microRNAs role in CLL pathogenesis and progression.

Keywords

chronická lymfocytární leukémie, microRNA, miRNA, prognostický marker, CLL, leukémie

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 28. 5. 2012
• Supervisor: prof. RNDr. Šárka Pospíšilová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
Oncology (4-years) / Oncology