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Charakterisierung zweier im Mammakarzinom überexprimierter Gene: LIV-1 und Stromelysin-3
Kasper, Grit
Um neue Zielmoleküle für die rationale Medikamentenentwicklung gegen Tumorerkrankungen der Brust identifizieren zu können, wurden anhand von Genchip Hybridisierungsdaten die im Mammakarzinom überexprimierten Gene LIV-1 und Stromelysin-3 (SL-3) für eine weitere Analyse des Proteinexpressionsmusters bzw. der Tumorrelevanz ausgewählt. Die Überexpression auf mRNA Ebene wurde zuvor mittels quantitativer RT-PCR bestätigt. Für die Transkripte des putativen Zinktransporters LIV-1 wurde durch in situ Hybridisierung an 111 Tumor- und dazugehörigen Normalgeweben der Brust die Assoziation mit einem positiven Östrogenrezeptor-? Status sowie deren Überexpression in ca. 50% der Brusttumorproben bestätigt. Da gezeigt werden konnte, dass die LIV-1 Expressionshöhe die Aktivität des Östrogenrezeptor-? besser reflektiert als der derzeit in der klinischen Diagnostik verwendete Progesteronrezeptorstatus, könnten diese für die Entscheidung über eine anti-hormonale Therapie verwendet werden. Durch die Herstellung und Validierung eines LIV-1 spezifischen polyklonalen Antikörpers war es möglich, die Lokalisation des Proteins im endoplasmatischen Retikulum nachzuweisen. Anhand von immunhistochemischen Färbungen wurde festgestellt, da LIV-1 mRNA- und Proteinexpressionshöhen weder in Normal- noch Tumorgeweben der Brust miteinander korrelieren. Dies deutet auf das Vorhandensein posttranskriptionaler Regulationsmechanismen hin. Allerdings wurde nachgewiesen, dass die LIV-1 Proteinmengen für die Prognose der Länge des krankheitsfreien Intervalls geeignet sind. Im Gegensatz zur mRNA- war die Proteinexpression in aggressiven Tumoren im Vergleich zum Brustnormalgewebe signifikant erniedrigt, was auf eine Funktion als neues Tumorsuppressorprotein hindeutet. Da außerdem eine hohe Expression des Proteins in Normalgeweben lebenswichtiger Organe gezeigt wurde, scheint LIV-1 als potentielles Zielmolekül für die Entwicklung therapeutischer Inhibitoren ungeeignet zu sein. Für die sekretierte Matrix-Metalloprotease SL-3, deren prognostische Signifikanz bereits bekannt war, wurde gezeigt, dass eine Überexpression in humanen Brusttumorzelllinien deren Zellzahl in 3D Zellkulturmodellen erhöht. Dieser Effekt war abhängig von der IGF-1 Signalkaskade. Außerdem steigerte SL-3 sowohl in in vitro Softagartests als auch in in vivo Xenograft Tumormodellen in Nacktmäusen die Tumorgenität der Zelllinien. In vivo führte die SL-3 Überexpression zu einer höheren Anwachsrate sowie einer Volumenzunahme der Tumore. Dieser Effekt war ebenfalls abhängig von der Anwesenheit von Wachstumsfaktoren. Die gewonnenen Daten zeigen somit, dass LIV-1 als prognostischer Marker sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene klinische Relevanz beweisen könnte. Sl-3 hingegen stellt aufgrund seiner hohen Überexpression im Mammakarzinom und der gezeigten Tumorrelevanz in vitro und in vivo einen viel versprechenden Kandidaten für die Entwicklung eines spezifischen Therapieansatzes dar.
