MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt A
Zell- und Tumorbiologie
Interaktion von Protein Kinase Cδ und
Estrogenrezeptor in Brustkrebszellen
B. De Servi, D. Mayer
Estrogene üben ihre Wirkung durch Bindung an den
Estrogenrezeptor (ER) aus. Dabei kommt es zur Interaktion
mit verschiedenen anderen Signalwegen. Ein Signalmolekül,
welches estrogenabhängige Signalwege zu beeinflussen
scheint, ist die Proteinkinase Cδ (PKCδ). Dieser wird
eine wichtige Rolle bei Zelldifferenzierung, Apoptose und
Tumorsuppression zugesprochen.
Ziel dieses Projektes ist zu klären, ob Expression, Aktivität
und intrazelluläre Lokalisation von PKCδ einen Einfluss auf
die Aktivität, die Phosphorylierung und die Expression des
ER haben. Behandlung von estrogenabhängigen Brustkrebszellen
mit dem Phorbolester TPA resultiert in Phosphorylierung,
Aktivierung und anschließendem Abbau des
ER. Durch Einsatz geeigneter Inhibitoren konnte gezeigt
werden, dass dieser Effekt auf Aktivierung der PKCδ zurückzuführen
ist [3]. Des weiteren wurden Expressionskonstrukte
generiert, die die vollständige PKCδ-Sequenz bzw.
die Sequenz für die regulatorische Domäne des Enzyms
(RDδ), die einen inhibitorischen Effekt auf PKCδ hat, enthalten.
Die transiente Transfektion dieser Konstrukte in
MCF-7-Zellen und eine anschließende Zellfraktionierung soll
weiteren Aufschluss über funktionale Mechanismen der
Interaktion von PKCδ und ER Signalwegen in Brustkrebszellen
geben.
Der IGF-Signalweg in Prostatakarzinomen
Y. Liao, D. Mayer
In Kooperation mit PD Dr. Rainer Grobholz, Pathologisches
Institut, Universitätsklinikum Mannheim, Prof. Dr. Peter Angel,
Abteilung Signaltransduktion und Wachstumsregulation, DKFZ;
Professor Dr. Dr. Ulrich Abel, Institut für Medizinische Biometrie,
Universität Heidelberg; PD Dr. Maurice-Stephan Michel und Dr.
Lutz Trojan, Urologische Forschung, Universitätsklinikum
Mannheim
Zusatzfinanzierung Tumorzentrum Heidelberg/Mannheim
Den Insulin-ähnlichen Wachstumsfaktoren IGF-I und IGF-II
wird eine wichtige Rolle bei der Entstehung und Progression
des Prostatakarzinoms zugeschrieben. Die Serumspiegel
dieser Wachstumsfaktoren ist bei Prostatakarzinompatienten
häufig erhöht. Die biologische Aktivität der IGFs
wird durch den IGF-I Rezeptor Signalweg vermittelt
(Abb. 1). Die lokale Konzentration an freien, biologisch aktiven
IGFs wird durch (inhibitorische) IGF-Bindungsproteine
(IGFBP) reguliert. IGFBP3 ist ein Substrat für das Prostataspezifische
Antigen (PSA), eine Protease, welche in Prostatakarzinomen
verstärkt produziert und ins Serum abgegeben
wird. Es ist deshalb anzunehmen, dass bei Prostatakarzinompatienten
nicht nur die IGF- Gesamtkonzentration,
sondern auch die Menge an freien IGFs im Serum erhöht
ist.
Aktivierung des IGF-Signalweges durch IGFs resultiert in
der Stimulation des Zellwachstums und in der Hemmung
der Apoptose. Gesteigerte Expression der Proteine des
IGF-Signalweges oder eine Dysbalance zwischen IGFs und
IGFBP zugunsten der IGFs führt zu gesteigerter Zellproliferation.
Wir untersuchten die Expression von IGF-I Rezeptor, IRS-1,
Akt/PKB, IGF-I, IGF-II und IGFBP3 mittels Immunohistochemie
in 56 menschlichen Prostatakarzinomen, benignem
Gewebe von denselben Patienten, sowie in PIN-Läsionen
(prostatische intraepitheliale Neoplasien, welche
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Hormonwirkung und Signaltransduktion
Tumorvorstufen darstellen) und korrelierten deren Ausmaß
(Intensität und Flächenanteil der positiven Gewebeareale)
mit klinisch-pathologischen Parametern (Gleason Score,
Tumorstadium (pT) und prä-operative Serumspiegel von
PSA).
IGF-I Rezeptor, IRS-1, Akt/PKB, IGF-I and IGF-II waren in
Karzinomen verstärkt exprimiert, IGFBP3 war unverändert.
Die Expression von IGF-I und IGF-II und von Akt/PKB in
Prostatageweben korrelierte positiv mit hohen prä-operativen
PSA Serumspiegeln.
Außerdem korrelierte die Expression von IGF-II mit der
Tumorprogression, welche durch den Gleason Score definiert
wurde. Die Überexpression von IGF-I und IGF-II bei
unveränderter IGFBP3 Expression spricht dafür, dass die
IGF/IGFBP3-Balance in Prostatakarzinomen verändert ist
(Abb.1).
Diese Befunde sprechen für eine wichtige Rolle des IGF-
Signalweges bei der Initiation und Progression von Prostatakarzinomen.
Weitere Untersuchungen sollen zeigen,
ob die Überexpression der Proteine des IGF-Signalweges
prognostische Aussagen erlauben und ob sie Ansatzpunkte
für die Therapie des Prostatakarzinoms bieten [4, 5].
Abb. 1: Das IGF-Signalsystem besteht aus den Liganden IGF-I
und IGF-II, den IGF-Bindungsproteinen (IGFBP), dem IGF-I Rezeptor
und seinem Substrat IRS-1, sowie den nachgeordneten
Proteinen Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K) und Akt/Proteinkinase
B. In Prostatakarzinomen werden IGF-I, IGF-II, IGF-I Rezeptor,
IRS-1 und Akt verstärkt exprimiert, während die Expression
des regulatorischen / inhibitorischen IGF-Bindungsprotein-3
(IGFBP3) im Vergleich zu benignem Gewebe unverändert bleibt .
Proteolyse von IGFBP3 durch Prostata-spezifisches Antigen
(PSA) erhöht die Spiegel an freien IGFs. Die Konsequenz ist eine
verstärkte Aktivierung des IGF-Signalwegs, die zur Stimulation
des Wachstums und zur Hemmung der Apoptose in Prostatakrebszellen
führt.
Identifizierung und funktionale Analyse neuer
Marker für Prostatatumoren.
A. Hermani, D. Mayer
In Kooperation mit Prof. Dr. Peter Angel und Dr. Jochen Hess,
Abteilung Signaltransduktion und Wachstumsregulation, DKFZ,
und PD Dr. Rainer Grobholz, Pathologisches Institut, Universitätsklinikum
Mannheim.
Prostatakrebs ist die zweithäufigste bösartige Tumorerkrankung
beim Mann in der westlichen Welt. Eine Prognose
für den Patienten zum Zeitpunkt der Diagnose eines
Prostatakarzinoms sowie die Wahl der Behandlungsstrategie
gestaltet sich aufgrund des sehr unterschiedlichen klini-
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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