Analyse von Zielgenen der SFRP1-Wirkung im humanen Brustkrebs, in in vitro Zellkultur-Systemen und einer SFRP1lacZ-knock out Maus
Final Report Abstract
Im Rahmen dieses Förderungsantrags wurde die Beziehung eines SFRP1-Verlustes zur molekularen Entstehung humaner Brusttumoren untersucht. Mittels Microarray-Analysen konnten eine Vielzahl an Genen identifiziert werden, die nach der SFRP-Reexpression ein differenzielles Expressionsmuster aufwiesen. Mit Hilfe der Real-Time PCR konnte die differenzielle Expression einiger mit SFRP1 ko- sowie antiregulierter Gene bestätigt werden. Da für SFRP1 tumorsuppressive Eigenschaften gezeigt werden konnten, war zu erwarten, dass die ko-regulierten Gene eher tumorsuppressive und die anti-regulierten Gene eher onkogene Eigenschaften aufweisen. Die beiden Gene Lymphocyte antigen 96 (LY96) und brain-derived neurotrophic factor (BDNF) wurden im Rahmen dieses Antrags ausführlicher untersucht. Das in dem SK-BR-3 Tumormodell detektierte und zu SFRP1 anti-regulierte LY96 ist ein 25 kDa großer Ko-Rezeptor, der mit dem toll-like receptor 4 (TLR4) interagiert und essentiell für die angeborene Immunantwort ist. Neben der differenziellen Expression auf mRNA-Ebene konnte für LY96 in den SK- BR-3 Leerklonen ebenfalls eine signifikant erhöhte Proteinexpression verglichen zu den SFRP1 exprimierenden Zellen beobachtet werden. Zudem konnte innerhalb dieser Arbeit erstmalig für das Mammakarzinom eine Herauf-Regulation der LY96 mRNA-Expression im Tumorgewebe im Vergleich zu korrespondierendem Normalgewebe gezeigt werden. Innerhalb der untersuchten Brusttumorgewebe in dieser Arbeit konnte kein linearer Zusammenhang zwischen der SFRP1- und LY96- Expression festgestellt werden. Des Weiteren rückte das Gen BDNF in den Fokus der Untersuchungen als potenzielles Target der SFRP1-vermittelten Signaltransduktion. In dem vorliegenden Projekt konnte erstmalig ein Verlust der BDNF-Expression in Brusttumorgeweben im Vergleich zu korrespondierenden Normalgeweben detektiert werden. Weiterhin konnte innerhalb der Tumorgewebe sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene ein linearer Zusammenhang in den Expressionen beobachtet werden, d.h. es gab eine signifikante Korrelation zwischen der SFRP1- und BDNF-Expression in primären Mammakarzinomen. Zudem wurde eine positive Korrelation zwischen dem HER2-Status und der kombinierten SFRP1-und BDNF-Expression gezeigt. Bei den Überlebensanalysen konnte ein signifikant verbessertes Überleben bei Patientinnen mit hoher SFRP1- und BDNF-Expression detektiert werden, welches sich in der HER2-positiven Subgruppe noch deutlicher herausstellte. Aus diesen Ergebnissen konnte man schlussfolgern, dass die kombinierte SFRP1- und BDNF-Expression ein prognostischer Faktor ist, da die Patientinnen mit hoher Expression einen verbesserten Verlauf ihrer Krankheit innerhalb der HER2-positiven Subgruppe zeigten. Auf der anderen Seite konnte die kombinierte SFRP1- und BDNF-Expression aufgrund eines besseren Ansprechens auf die Herceptin-Therapie ein prädiktiver Faktor sein. In dem basalen BT-20 Zellkulturmodell konnte nach BDNF-Reexpression ein geringer tumorsuppressiver Effekt in Bezug auf die Proliferation festgestellt werden, wohingegen kein Einfluss auf weitere tumorassoziierte Eigenschaften der Zellen beobachtet werden konnte. Im Rahmen dieses Förderungsprogramm ist es gelungen, die Funktion von SFRP1 als Tumorsuppressor mittels unterschiedlichster funktioneller Untersuchungen zu charaktersisieren sowie zelluläre Signalwege und Gene zu identifizieren, die durch einen SFRP1-Verlust beeinflusst werden.
Publications
- (2014). PLoS One, 9, e102558
Huth L, Rose M, Kloubert V, Winkens W, Schlensog M, Hartmann A, Knuchel R and Dahl E
(See online at https://doi.org/10.1371/journal.pone.0102558)
