Wechselwirkung zwischen humanen Papillomaviren und dem Pregnan-X-Rezeptor bei Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinomen. Bedeutung für die Multidrug-Resistenz und den maligenen Phänotyp

• Antragsteller: Dr. Juan Pablo Rigalli
• Fachliche Zuordnung: Hals-Nasen-Ohrenheilkunde, Phoniatrie und Audiologie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 275701425

Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinome (head and neck squamous cell carcinoma, HNSCC) sind weltweit die sechsthäufigste Tumorerkrankung. Eine Infektion mit dem humanen Papillomavirus (HPV) gilt als wichtiger Risikofaktor. HPV-vermittelte HNSCC stellen eine unterschiedliche pathologische Entität dar, mit distinktem molekularem Hintergrund und Prognose. Der Pregnan-X-Rezeptor (PXR) ist ein Kernrezeptor, der eine zentrale Rolle in der Transkription Malignitäts-assoziierter Gene spielt. Die PXR-Aktivität führt zur transkriptionellen Aktivierung seiner Zielgene und kann in intrinsische (basale) Aktivität und Induzierbarkeit (Ligand-vermittelte Steigerung der Aktivität) unterteilt werden. Die Netto-Aktivität von PXR ergibt sich aus dem Zusammenspiel der Expressionen von PXR, dessen Dimerisierungspartner Retinoid-X-Rezeptor (RXR) alpha, verschiedenen Kofaktoren (Koaktivatoren und Korepressoren) und posttranslationalen Modifikationen (Phosphorylierung und Acetylierung). PXR kann sowohl mit guter Prognose (z.B. Speiseröhren- und Prostatakrebs), als auch mit ungünstiger Prognose (z.B. Brust- und Eierstockkrebs) assoziiert sein. Die HPV-Virusproteine E6 und E7 besitzen nachweislich eine wichtige Rolle als Modulatoren der Kernrezeptor-Funktion (z.B. beim Thyroidhormon-Rezeptor). Diese Interaktion erfolgt durch ihre Bindung an den Kernrezeptoren oder an dessen Kofaktoren. Des Weiteren können E6/E7 Proteinkinasen und Acetylasen modulieren. Bisher wurde die Wechselwirkung zwischen HPV und PXR und damit die Auswirkung auf die Expression Prognose-assoziierter Zielgene weder in HNSCC noch in anderen Krebsmodellen untersucht. Das Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung der Interaktion zwischen HPV und PXR in vitro (HNSCC Zelllinien) und in situ (Tumor-Biopsien), und deren funktionellen Konsequenzen. Unsere Hypothese besteht darin, dass die HPV-Proteine E6/E7 mit PXR-Kofaktoren und/oder modifizierenden Enzymen interagieren oder deren Expressionen verändern, sodass die PXR-Aktivität und demzufolge die Expression seiner Zielgene beeinflusst wird. In einem Pilotversuch zeigte sich eine signifikante Steigerung der intrinsischen Aktivität und Induzierbarkeit von PXR in einer HNSCC-Zelllinie durch Transfektion der HPV16-Proteine E6/E7. Die spezifischen Ziele sind: 1. Die Aufklärung des Effekts der Überexpression der HPV-Virusproteine E6/E7 auf die Aktivität/Induzierbarkeit von PXR (durch Reportergenassays), 2. Die Evaluation der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen, z.B. Einfluss auf die Expressionen von PXR, RXR alpha und deren Kofaktoren oder veränderte PXR-Phosphorylierung und -Acetylierung (durch Chromatin-Immunpräzipitation, Western Blot, qPCR, DuoLink Assays), 3. Die Untersuchung des damit verbundenen Einflusses auf die PXR-Zielgene und Prüfung nachgeschalteter Effekte durch Anwendung von Proliferations-, Zell-Zyklus-, Apoptose- und Migrationsassays und 4. Die Bestätigung der Ergebnisse in Tumor-Biopsien und damit die Prüfung der klinischen Relevanz.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen