Der Wnt/β-catenin Signalweg reguliert zusammen mit anderen Signalkaskaden die Embryogenese sowie auch die Homöostase und die Proliferation der Stammzellen im adulten Organismus. Mutationen in Komponenten dieses Signaltransduktionsweges führen zu einer aberranten Aktivierung von β-catenin und wurden in vielen verschieden Krebsarten einschließlich Darmkrebs beobachtet. Die transkriptionelle Akivität von β-catenin wird von verschiedenen nukleären Kofaktoren beeinflusst. Hierzu zählen insbesondere die Proteine der Pygopus Familie, die in Drosophila eine essentielle Rolle im kanonischen Wnt-Signalweg spielen, in Vertebraten allerdings vielmehr Kontext abhängig agieren. Insbesondere Pygo2 ist hierbei vermutlich auch an der malignen Transformation verschiedener Zelltypen mit anschließender Ausbildung von Tumoren beteiligt. Auch wenn bereits gezeigt werden konnte, dass Pygo2 in Darmtumoren überexprimiert wird, ist bisher unbekannt, ob es tatsächlich eine Rolle bei der Entstehung von intestinalen Tumoren spielt.
Anhand von genetischen Experimenten in der Maus zeigt diese Arbeit zum ersten Mal in vivo, dass Pygo2 für die normale Homöostase des Darms nicht essentiell ist, aber an der Ausbildung von Darmtumoren, welche durch eine Stabilisierung von β-catenin induziert werden, beteiligt ist. Weder im embryonalen noch im adulten Darm beeinflusste der konditionale Villin-Cre bedingte Knock-out von Pygo2 in epithelialen Zellen die normale embryonale Entwicklung oder die Homöostase im adulten Darm. Auch für die Regulation von Zielgenen des Wnt/β-catenin Signalweges unter physiologischen Bedingungen scheint Pygo2 funktionell redundant zu sein. Im Gegensatz dazu verhinderte der Verlust von Pygo2 die Entstehung von β-catenin induzierten intestinalen Tumoren und normalisierte die damit verbundene Hyperproliferation sowie die erhöhte Expression von Wnt/β-catenin Zielgenen und intestinalen Stammzellmarkern. Überraschenderweise konnte die Ausbildungen von Adenomen in ApcMin/+ Mäusen durch Deletion von Pygo2 nicht verhindert werden.
Der Vergleich beider Mausmodelle ergab eine erhöhte Expression von BCL9-2 in den Adenomen der ApcMin/+ Mäuse aber nicht in den Hyperplasien, die durch aktiviertes β-catenin induziert wurden. Dies könnte darauf hinweisen, dass in Apc mutierten epithelialen Zellen BCL9-2 für die Tumorprogression verantwortlich ist. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass sowohl der knock-down von Pygo2 als auch von BCL9-2 in human Kolonkarzinomzellen die Proliferation reduzierte.
Anhand von immunohistochemischen Analysen des Phosphorylierungsstatus von ERK1/2, einem „downstream“ Effektor von K-ras, konnten außerdem pERK1/2 positive Zellen in den intestinalen Adenomen von ApcMin/+ Mäusen, nicht aber in hyperproliferierenden Zellen mit stabilisierten β-catenin nachgewiesen werden.
Zusammenfassend weisen die Ergebnisse dieser Arbeit daraufhin, dass die Funktion von Pygo2 im Darm Kontext abhängig ist. Während in normalen epithelialen Zellen des Darms Pygo2 offensichtlich funktionell redundant ist, scheint es für die Ausbildung von intestinalen Tumoren, welche durch dereguliertes Wnt/β-catenin induziert werden, essentiell zu sein. Daher könnte Pygo2 ein idealer Angriffspunkt für die zielgerichtete Therapie von Darmtumoren mit β-catenin Mutation sein.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-goettingen.de/oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-000D-FB61-E |
| Date | 06 December 2012 |
| Creators | Schelp, Nadine |
| Contributors | Brembeck, Felix Hermann Prof. Dr. |
| Source Sets | Georg-August-Universität Göttingen |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ |
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