Modification of glycosyltransferases in multiple myeloma
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/2783306Utgivelsesdato
2021Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Myelomatose, også kjent som beinmargskreft, er en kreftsykdom som kjennetegnes av ukontrollert vekst av plasmaceller i beinmargen. Nesten alle myelomatosepasienter utvikler en beinsykdom som følge av kreftsykdommen, og opptil 80% av pasientene har osteolytiske beinlesjoner ved diagnosetidspunktet. Beinsykdommen fører til store smerter i skjelettet og påvirker pasientenes livskvalitet. Den osteolytiske beinsykdommen er forårsaket av en dysregulering i oppbyggingen og nedbrytingen av bein. Nyere forskning indikerer at de monoklonale immunglobulinene (M-komponenten), utskilt av myelomcellene, stimulerer osteoklastdifferensiering/aktivering og på den måten fremmer bentap. Stimulering av osteoklaster skjer sannsynligvis ved binding av Ig-aggregater til Fcy-reseptorer på osteoklaster, men mekanismen for hvordan denne signaleringen skjer er imidlertid ikke helt forstått. Kompleksdannelse er påvirket av Fc-glykosyleringen av immunglobulinene, og man tror at tap av terminal sialinsyre og/eller galaktose er viktig for deres osteoklastaktiverende effekt. Glykosylering av proteiner skjer i Golgi-apparatet og er katalysert av en gruppe enzymer som kalles glykosyltransferaser. Reduserer sialylering og galaktosylering kan skyldes redusert utrykk av de to glykosyltransferasene ST6Gal1 og B4GalT1. Det overordnede målet for dette prosjektet er å fremme forståelsen av hvordan endret glykosylering av immunglobuliner kan påvirke progresjonen av beinsykdommen forbundet med myelomatose og å forbedre dagens behandling av beinsykdommen. Målet med denne oppgaven var derfor å etablere myelomatosecellelinjer med modifisert utrykk av de to glykosyltransferasene ST6Gal1 og B4GalT1 til bruk i fremtidige in vivo-studier. I tillegg ble glykosyleringen av immunglobuliner fra en musemodell analysert. Vi lyktes med å modifisere gen- og proteinutrykket av ST6Gal1/B4GalT1 i to cellelinjer, men vi var ikke i stand til å konkludere om disse modifikasjonene resulterte i endret sialylering/galaktosylering av immunoglobulinene. Analysen av glykosyleringen av immunoglobuliner fra musemodellen viste en klar reduksjon i Ig sialylering sammenlignet med den friske kontrollen. Denne musemodellen kan derfor være en passende modell for å undersøke effekten av N-acetylmannosamin (ManNAc) behandling. Multiple myeloma (MM) is a malignancy of the terminally differentiated B-cells, named plasma cells. The condition is characterized by clonal proliferation of plasma cells in the bone marrow. Almost all MM patients develop an osteolytic bone disease caused by a dysregulation in the bone remodeling process and up to 80% of patients have osteolytic bone lesions at the point of diagnosis. The bone disease is associated with severe bone pain and affects the patients’ quality of life. Recent research indicates that the monoclonal immunoglobulins’ (Igs), secreted by the myeloma cells, stimulates osteoclast differentiation/activation, and thereby promote bone loss. This effect is probably mediated by binding of Ig-aggregates to Fc receptors of osteoclasts; however, the mechanism is not fully understood. Aggregate formation is influenced by the Fc glycosylation of the Igs, and loss of terminal sialic acid and/or galactose in N-glycans might be responsible for their pro-osteoclastogenic effect. Addition of sialic acid and galactose residues take place in the Golgi apparatus and is mediated by glycosyltransferases (ST6Gal1 and B4GalT1). Reduced sialylation and galactosylation might be due to decreased expression of these glycosyltransferases. The overall aim of this project is to understand how altered glycosylation of Igs can affect the progression of MM bone disease and to improve current treatment of MM bone disease. The goal of this thesis was therefore to establish MM cell lines with modified expression of the glycosyltransferases ST6Gal1 and B4GalT1 for use in future in vivo studies. Additionally, the glycosylation of mouse serum Igs from a myeloma mouse model was analyzed. Gene and protein expression of ST6Gal1 and B4GalT1 was successfully modified in two MM cell lines, however, we were not able to conclude if these modifications resulted in altered sialylation/galactosylation of the Igs. The analysis of Ig glycosylation in the model showed a clear decrease in Ig sialylation compared to the healthy control. This mouse model might therefor be suitable to further investigate the effects of N-Acetylmannosamine (ManNAc) treatment.