MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt A
Zell- und Tumorbiologie
weisen eine ubiquitäre, jedoch stark verringerte Expression
von JunB auf. In vivo sind deutliche Veränderungen in
der Anordnung und Differenzierungsgrad der Zellen in der
Wachstumszone der Röhrenknochen zu erkennen, was zu
einer deutlichen Verringerung der Körperlänge der Mäuse
und zur Ausprägung von Osteoporose führt. Auch in in
vitro Knochenzellkulturen sind diese Veränderungen der
Zellproliferation sichtbar, was JunB als wichtigen Regulator
der Knochenzellproliferation und Differenzierung ausweist
[14,15].
Die „JunB rescue“ Mäuse wurde auch verwendet, um die
kritische Rolle von JunB bei der Differenzierung von T-Helferzellen
(Th) zu identifizieren [13]. Hier zeigte sich, dass das
Fehlen von JunB die Differenzierung von CD4+ Th Zellen in
die Th2 Linie blockiert. Dies beruht auf einer fehlenden
transkriptionellen Aktivierung des IL-4 Gens; -einem Schlüsselregulator
der Differenzierung von T-Zellen in die Th2
Linie [13]. Um diese in vitro Befunden an isolierten T -
Zellen auf ihre in vivo Relevanz zu überprüfen, wurde die
Ausprägung einer Th2-abhängigen, experimentell-induzierten
allergischen Asthmareaktion in Wildtyp und JunBdefizienten
Mäusen bestimmt. Es zeigte sich, dass in den
mutierten Mäusen die dafür typischen Symptome (Infiltration
von eosinophilen Zellen und Schleimbildung in den
Bronchien) in weitaus geringerem Maß ausgeprägt sind,
was die Rolle von JunB bei diesem Aspekt der Immunantwort
unterstreicht [13].
Mit zunehmendem Alter entwickeln „JunB rescue“ Mäuse
einen myeloproliferativen Defekt, der einer chronischen
myeloiden Leukämie (CML) beim Menschen ähnelt [3,16].
Der pathologische Phänotyp ist durch eine erhöhte Anzahl
von Granulozyten Vorläuferzellen und reifen neutrophilen
Granulozyten, die keine JunB Expression aufweisen gekennzeichnet.
Diese Daten weisen JunB als kritischer Regulator
der Differenzierung von Blutzellen aus und unterstreichen
die postulierte Funktion von JunB als Tumorsupressor [3,16].
Trans-regulatorische Funktionen der Jun Proteine
in Zellproliferation und Differenzierung
A. Szabowski, L. Florin, W. Lips, S. Andrecht,
M. Schorpp-Kistner
In Kollaboration mit Nicole Maas-Szabowski, Norbert Fusenig,
Gunnar Wrobel, Peter Lichter, DKFZ
Neben der Aufklärung der Zell-autonomen Funktion der
Jun Proteine in der Zellzykluskontrolle und bei positiven
oder negativen Interaktionen mit anderen Transkriptionsfaktoren
(z.B. TAF7/TAFii55, [17]; Glucocorticoid Rezeptor
und NFκB, [18]; Cbfa1, [19]] konnten wir durch Verwendung
der junB -/- und c-jun -/- Fibroblasten erstmals den
Einfluss von c-Jun und JunB bei der Regulation der Proliferation
und Differenzierung in trans identifizieren [20-22].
Unter Verwendung eines Co-Kultursystems mit primären
menschlichen Keratinozyten und murinen Fibroblasten in
einem 3-dimensionalen organotypischen in vitro Hautmodell
haben wir den Beitrag von c-Jun und/oder JunB Zielgenen
in Fibroblasten zum Zytokin-abhängigen regulatorischen
Wechselspiel zwischen dem dermalen und epidermalen Kompartiment
der Haut beschäftigt. Durch Verwendung der
genetisch veränderten c-jun -/- und junB -/- Fibroblasten wird
die Proliferation und Differenzierung der Keratinozyten
massiv verändert. Dies beruht darauf, dass c-Jun und JunB
gegenläufig die Il-1-abhängige Expression von KGF und GM-
CSF regulieren. Den direkten Nachweis der kausalen Rolle
dieser AP-1-abhängigen Zytokine konnten wir durch Ver-
Abteilung A100
Signaltransduction und Wachstumskontrolle
wendung von neutralisierenden GM-CSF Antikörper erbringen,
die die Epithelbildung in Gegenwart von Wildtyp Fibroblasten
drastisch reduzierte und den pathologischen Phänotyp
der junB-/- Co-Kulturen fast völlig aufhob. In Übereinstimmung
mit früheren Vermutungen führt die Verwendung
von neutralisierenden Antikörper gegen IL-1 ebenfalls
zu einer partiellen Reversion des Phänotyps der
junB-/- Fibroblasten organotypischen Kultur und Kulturen,
die auf Wildtyp Fibroblasten basieren, zeigen nur noch eine
geringe Epithelbildung [20-22]. Diese Daten unterstreichen
noch einmal das Modell des doppelt-parakrinen Wirkmechanismus
z.B. bei der Wundheilung, wo durch Synthese
und Ausschüttung von IL-1 durch Keratinozyten die Produktion
von Zytokinen in Fibroblasten (darunter KGF und
GM-CSF) gesteuert wird, die dann parakrin wieder auf
Keratinozyten wirken und Proliferation und Differenzierung
regulieren. Wir haben jetzt begonnen, durch umfassende
Genexpressionsanalyse („expression profiling“) von Wildtyp
und c-jun-/- bzw. junB-/- Fibroblasten bisher unbekannte Zielgene
zu identifizieren, deren Expression c-Jun und JunBabhängig
verläuft und durch IL-1 reguliert wird. Wir konzentrieren
uns dabei auf sezernierte Proteine (z.B. „stromaderived
factor“, SDF), die wir jetzt einer funktionellen Analyse
in der 3-dimensionalen organotypischen Co-Kultur unterziehen.
Parallel dazu haben wir begonnen ein in vivo Mausmodell
zu etablieren, um den Beitrag von Genprodukten aus dem
Stroma für die Ausbildung oder Reparatur der Epidermis zu
untersuchen. Dazu haben wir transgene Mauslinien hergestellt,
die die Cre Rekombinase unter der Kontrolle des
Kollagen(I)α2 Gens exprimieren. Nach Kreuzung dieser Linie
mit einer ROSA26R Reportermaus, die ein induzierbares
LacZ Gen trägt, zeigte es sich, dass Cre Aktivität tatsächlich
auf Zellen mit mesenchymalem Ursprung (Fibroblasten,
Osteoblasten, Zellen im Bindegewebe verschiedener Organe)
beschränkt ist [23]. Diese Mäuse werden jetzt mit
„floxed c-jun“ und „floxed junB“ Mäusen (die kürzlich in
Zusammenarbeit mit dem Labor von Erwin F Wagner etabliert
wurden) verpaart, um den spezifischen Beitrag von
c-Jun und JunB-abhängigen Genen in vivo zu bestimmen.
Wir glauben, dass die weiteren Analysen dieser Mäuse, als
auch der Jun-defizienten Fibroblasten (und hier vor allem
die junB-/- Fibroblasten) im in vitro 3D Hautmodell neben
dem Verständnis der physiologischen Prozesse der Haut
(Differenzierung, Wundheilung) auch die Etablierung
molekularbiologischer Werkzeuge zur Analyse von pathologischen
Veränderungen der Haut (Psoriasis, chronische
Entzündungen, verzögerte Wundheilung; Tumorerkrankungen)
bringen wird.
Klonierung neuerTumor-assoziierter Gene in der
Maus
J. Hess, R. Müller, B. Dittrich, H. Richter, V. Proft,
U. Breitenbach, C. Gebhardt, I. Vogt
In Kollaboration mit Gerhard Fürstenberger, Gunnar Wrobel, Jörg
Schlingemann, Lars Hummerich, Peter Lichter, DKFZ; Cornelia
Mauch, Roswitha Nischt, Universitätsklinik Köln, Peter Steinlein,
Institut für Molekulare Pathologie, Wien, Österreich, Babette
Heyer, Zena Werb, University of California, San Francisco, USA
Sequentielle Behandlung der Maushaut mit TPA führt zur
Ausbildung von Papillomen und nachfolgend zum Auftreten
von Karzinomen (Mehrstufenmodell der chemisch-induzierten
Hautkarzinogenese). In Zellinien, die sich von den
verschiedenen Tumorstadien ableiten, wurde eine Korre-
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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