Anna Karen Sigurðardóttir doktor í líf- og læknavísindum

Fimmtudaginn 9. júní varði Anna Karen Sigurðardóttir doktorsritgerð sína í líf- og læknavísindum við Læknadeild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Hlutverk non-coding RNA og peroxidasins í frumusérhæfingu og greinóttri formgerð í brjóstafrumulínu með stofnfrumueiginleika. The role of non-coding RNA and peroxidasin in breast epithelial progenitor cell plasticity and differentiation.

Andmælendur voru dr. René Villadsen, dósent við Kaupmannahafnarháskóla, og dr. Þórunn Rafnar, forstöðumaður hjá ÍE.

Umsjónarkennari var Þórarinn Guðjónsson, prófessor og leiðbeinandi var Gunnhildur Ásta Traustadóttir, aðjunkt. Auk þeirra sátu í doktorsnefnd Bylgja Hilmarsdóttir, sameindalíffræðingur, Eiríkur Briem, deildarstjóri erfða-og sameindalæknisfræðideildar á LSH, Jón Þór Bergþórsson, lektor, og Sigríður Valgeirsdóttir, líffræðingur.

Sædís Sævarsdóttir, prófessor og varadeildarforseti Læknadeildar, stjórnaði athöfninni sem fór fram í Hátíðasal Háskóla Íslands.

Ágrip

Brjóstkirtillinn er greinótt líffæri sem samanstendur af tvískiptri þekju af kirtil- og vöðvaþekjufrumum. Greinótt formgerð er grunnferli í þroska brjóstkirtilsins en að stjórnun hennar koma fjölmargir þættir sem m.a. hafa áhrif á frumusérhæfingu og bandvefsumbreytingu (EMT) þekjunnar. Markmiðið með doktorsverkefninu var að skoða hlutverk non-coding RNA (ncRNA) sameindanna miR-203a og MEG3 og próteinsins peroxidasins (PXDN) í greinóttri formgerð, EMT og frumusérhæfingu og nota til þess D492 frumumódelið. D492 myndar greinóttar þyrpingar í þrívíðri rækt en með samsvarandi bandvefsfrumulínu, D492M, er einnig hægt að nota frumumódelið við rannsóknir á EMT.

Helstu niðurstöður sýndu að tjáning miR-203a jókst í samræmi við myndun greinóttrar formgerðar, að tjáning miR-203a var lítil sem engin í D492M miðað við D492 en yfirtjáning á miR-203a í D492M leiddi að hluta til viðsnúnings á bandvefsumbreytingu. Einnig var staðfest að PXDN er markgen miR-203a sem binst við bindiset á 3‘UTR próteinsins og veldur þar með niðurtjáningu. Yfirtjáning á PXDN í D492 sýndi að próteinið ýtti undir ósérhæfða basal svipgerð og dró um leið úr kirtil- og vöðvaþekjusérhæfingu, sem leiddi til hindrunar á myndun greinóttrar formgerðar. Jafnframt kom fram aukin tjáning á umritunarþættinum p63, sem þekkt er að viðheldur basal svipgerð í brjóstaþekju. RNA raðgreining sýndi að gen sem taka þátt í ferlum tengdum sérhæfingu og þroskun þekjuvefja voru með aukna tjáningu en að sama skapi var virkni í bandvefsumbreytingu verulega skert. Niðurstöður rannsóknarinnar sýndu fram á áður óþekkt hlutverk PXDN í frumusérhæfingu í brjóstkirtlinum en genið hafði fram til þessa ekki verið skoðað í þessu tilliti. Að lokum var hlutverk lncRNA sameindarinnar MEG3 skoðað en þar kom í ljós að MEG3 er bundið við bandvefslíka svipgerð en tjáning þess var marktækt hærri í bandvefslíkum frumulínum miðað við þekjufrumulínur.

English abstract

The mammary gland is a branched organ comprised of terminal duct lobular units (TDLUs) that contain bilayered epithelium of inner luminal cells and outer myoepithelial cells. Branching morphogenesis is a central element in mammary gland development that is controlled by a myriad of factors that influence cell differentiation and epithelial-to-mesenchymal transition (EMT) in the epithelium. The aim of the project was to apply the D492 breast epithelial cell model to investigate the role of non-coding RNAs (ncRNA) miR-203a and MEG3 and the peroxidasin (PXDN) protein in branching morphogenesis, EMT and epithelial cell differentiation. D492 cells form branching colonies in 3D-culture and can, along with its mesenchymal derivative cell line D492M, be applied to study EMT.

We demonstrated that miR-203a expression is increased during branching with increased colony complexity and cell differentiation. Furthermore, miR-203a was significantly less expressed in D492M compared to D492. Overexpression of miR-203a in D492M lead to partial mesenchymal-to-epithelial transition (MET). We confirmed that miR-203a targets the 3‘UTR of PXDN, resulting in post-transcriptional downregulation. Overexpression of PXDN in D492 eliminated the luminal and myoepithelial phenotype while inducing undifferentiated basal phenotype, thereby negatively affecting plasticity that is characteristic for the D492 cell line. This led to complete inhibition of branching morphogenesis. Furthermore, RNA-sequencing reveals significant enrichment in pathways involved in epithelial differentiation and development in D492PXDN while EMT is significantly downregulated. Finally, the role of the lncRNA MEG3 in EMT and epithelial differentiation in D492 and D492M was explored. Results showed that MEG3 expression was associated with mesenchymal phenotype and was significantly higher in mesenchymal cell lines.

Um doktorsefnið

Anna Karen Sigurðardóttir er fædd árið 1987 í Reykjavík. Hún lauk B.Sc. gráðu í dýralækningum frá Heilbrigðisvísindasviði Kaupmannahafnarháskóla árið 2012 og kandídatsprófi frá sömu deild árið 2015. Anna Karen hóf doktorsnám við Læknadeild Háskóla Íslands árið 2017 og sinnti stundakennslu í verklegri vefjafræði meðfram námi en starfar nú sem dýralæknir á meinafræðideild Keldna. Anna Karen er gift Einari Oddi Sigurðssyni héraðsdómslögmanni og eiga þau tvö börn, Elínu Sigurbjört og Erni Ingimar. Foreldrar hennar eru Sigurður Halldór Jóhannsson og Bryndís Arnfinnsdóttir.