Die Bedeutung der Ets-regulierten Proteine RhoGDIβ und PTHrP für die Biologie des invasiven Mammakarzinoms
Creators: name: Schunke, Dario
Publisher: name: Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt
Year: 2008
Subjects: subject: Elektronische Publikation
subject: Hochschulschrift
subject: Online-Publikation
subject: Zsfassung in engl. Sprache
subject: 616.994

description: RhoGDIβ ist ein Mitgleid der RhoGDP-Dissoziations-Faktor-Familie und inhibiert RhoGTPasen, Schlüsselproteine der zellulären Migration. RhoGDIβ wird vorrangig in hämatopoetischen Zellen, jedoch auch in Karzinomzellen, exprimiert. In Brustkrebszellen wird RhoGDIβ durch den onkogenen Transkriptionsfaktor Ets1 reguliert. Ets1 reguliert dabei direkt die RhoGDIβ-Transkription, indem es an die upstream-Region des RhoGDIβ-Gens bindet, wie per Chromatin-Immuno-Precipitation (ChIP) gezeigt werden konnte. Im primären Mammakarzinom wird neben RhoGDIβ aber auch eine Reihe weiterer Ets1-responsiver Gene mit Ets1 koexprimiert. Um die Funktion von RhoGDIβ in Brustkrebszellen zu ergründen, kombinierten wir RNA-Interfrenz mit cDNA-Microarrays und quantitativer Real-Time-PCR. Es zeigte sich, dass das Onkogen Cyclooxygenase-2 (Cox-2) ein Zielgen von RhoGDIβ ist. Weitere Untersuchungen ergaben, dass Vav1, ein Interaktionspartner von RhoGDIβ, ebenfalls die Cox-2-Expression beeinflusst. Sowohl RhoGDIβ, als auch Vav1 waren in der Lage, die intrazelluläre Verteilung von NFAT-1 (nuclear factor of activated T cells 1), welches Cox-2 reguliert, zu verändern, was eine kooperative Wirkung von RhoGDIβ und Vav1 via NFAT-1 auf die Cox-2-Expression nahelegt. Im primären Mammakarzinom werden RhoGDIβ, Vav1 und Cox-2 koexprimiert, was auf eine allgemeine Verbindung zwischen diesen Faktoren schließen lässt. Durch Aktivierung von Cox-2 kann RhoGDIβ als Onkogen fungieren. Andererseits ist RhoGDIβ in der Lage, die Migration von Brustkrebszellen zu inhibieren. Um zu ergründen, wie diese entgegengesetzten Eigenschaften von RhoGDIβ das klinische Outcome von Patienten beeinflussen, wurde die mRNA-Expression von RhoGDIβ mit den Überlebensdaten einer Kohorte von 263 Patienten verglichen. RhoGDIβ beeinflusst weder das krankheitsfreie noch das Gesamtüberleben. Diese Daten deuten darauf hin, dass die Expression von RhoGDIβ beim Mammakarzinom weder vorteilhaft noch nachteilig für den Patienten ist. Dies kann der Gesamteffekt der zwei gegensätzlichen Eigenschaften von RhoGDIβ sein, nämlich zum Einen eine migrationshemmende Wirkung als RhoGDI, zum Anderen eine die Tumorprogression fördernde Wirkung über die Stimulation der Cox-2-Expression. PTHrP (Parathormone-related peptide) ist nicht nur ein Faktor, der die ossäre Metastasierung des primären Mammakarzinoms wesentlich bestimmt, sondern hat auch Einfluss auf die Proliferation und Migration der Tumorzellen selbst. In MDA-MB-231-Zellen wurden eine Reihe von Zielgenen von PTHrP identifiziert. Darunter fanden sich die Zellzyklusregulatoren CDC2 und CDC25B, wie auch das die extrazelluläre Matrix bindende Protein Integrin alpha6. Diese Daten werden dadurch untermauert, dass die Expression von CDC2 und CDC25B im primären Mammakarzinom invers mit der Expression von PTHrP korreliert, wohingegen Integrin alpha6 mit PTHrP coexprimiert wird.
description: Rho-GDIβ is a member of the Rho-GDP dissociation factor family and inhibits Rho-GTPases, key proteins that regulate cellular migration. Rho-GDIβ is primarily expressed in hematopoietic cells, but also found in carcinoma cells. In breast cancer cells, Rho-GDIβ is regulated by the oncogenic transcription factor Ets1. As shown by chromatin immunoprecipitation assays, Ets1 directly regulates Rho-GDIβ transcription by binding to the upstream region of the Rho-GDIβ gene. In primary breast cancer, Rho-GDIβ and a number of other Ets1-responsive genes were found to be coexpressed with Ets1. To explore the function of Rho-GDIβ in breast cancer cells, we combined RNA interference with cDNA microarray and quantitative reverse transcription-PCR analyses. We found that the oncogene cyclooxygenase-2 (Cox-2) is a target gene of Rho-GDIβ . Further studies revealed that Vav-1, an interaction partner of Rho-GDIβ, also interferes with Cox-2 expression. Both Rho-GDIβ and Vav1 were able to alter the cellular distribution of Cox-2 regulating NFAT-1 (nuclear factor of activated T cells 1) suggesting a cooperative action of Rho-GDIβ and Vav-1 on Cox-2 transcription through NFAT-1. In primary breast cancer, RhoGDIβ, Vav1 and Cox-2 are coexpressed suggesting a general link between these factors. By activating Cox-2 Rho-GDIβ may act as an oncogene, However, on the other hand, Rho-GDIβ was also found to inhibit migration of breast cancer cells. To explore how these two opposing effects of Rho-GDIβ translate into the clinical outcome of patients with Rho-GDI positive breast cancer, Rho-GDIβ mRNA expression was compared with survival data in a cohort of 263 patients. It was found that Rho-GDIβ did neither affect disease-free nor overall survival. These data suggest that the expression of Rho-GDIβ in breast cancer is neither beneficial nor disadvantageous to the patient. This may be the net effect of the two opposing activities of Rho-GDIβ, one that suppresses tumor progression by inhibiting migration and the other that stimulates it by enhancing Cox-2 expression. PTHrP (parathyroid hormone-related protein), discovered as a causitive agent of hypercalcaemia of malignancy, not only facilitates metastasis of breast cancer cells to bone, but also directly promotes proliferation and migration of these cells. A number of PTHrP target gene in MDA-MB-231 breast cancer cells have been identified. Among these were cell cycle regulators CDC2 and CDC25B as well as extracellular matrix-binding protein integrin alpha6. Supporting the data obtained with MDA-MB-231 cells, CDC2 and CDC25B expression were found to inversely correlate with PTHrP expression, whereas integrin alpha6 was shown to be co-expressed with PTHrP.