Der Einfluss des Transkriptionsfaktors ChREBP sowie von Glykogen und Glykogen-assozierten Proteinen in der experimentellen und humanen Hepatokarzinogenese

• Antragstellerin: Dr. Silvia Ribback
• Fachliche Zuordnung: Pathologie
• Förderung: Förderung seit 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286541313

Dieser Antrag enthält zwei Hauptprojekte zur experimentellen sowie humanen Hepatokarzinogenese:(1) Experimentelle Hepatokarzinogenese: Klarzellige, glykogenspeichernde Leberherde (Clear cell foci/CCF) sind wesentliche Vorläuferläsionen des hepatozellulären Karzinoms (HCC) in der experimentellen Hepatokarzinogenese. Dabei führt die Aktivierung des AKT/mTOR-Signalweges zu einer Induktion der Glykolyse, Glykogenspeicherung und de-novo-Lipogenese.In zwei bisherigen Mausmodellen (intraportale Pankreasinseltransplantation und hydrodynamer Gentransfer) konnten wir dabei ChREBP, ein glukoseabhängiger Transkriptionsfaktor, der insbesondere Glykolyse und de-novo-Lipogenese induziert, als essentielle Komponente der AKT/mTOR vermittelten Zellproliferation und des metabolischen Switches vom glykogenotischen zum lipogenen Phänotyp identifizieren. Ein ChREBP-Knockout führte zu einer verzögerten und verminderten Tumorentstehung.Wir wollen diese vermutete onkogene Funktion von ChREBP in der Leber in zwei weiteren Mausmodellen der Hepatokarzinogenese in Kombination mit einem ChREBP-Knockout überprüfen: A) metabolische Karzinogenese nach Fütterung einer Hochfettdiät (HFD) sowie einer modifizierten cholin-defizienten Hochfettdiät (CD-HFD) zur Induktion einer Steatose/Steatohepatitis, mit der Folge einer Fibrose bzw. Zirrhose und Entstehung von HCCs. Diese beiden Modelle eignen sich sehr gut zur Nachstellung der häufigen humanen Situation eines Typ2-Diabetes mit langsam entstehender Insulinresistenz, einer nicht-alkoholischen Steatohepatitis, zunehmender Fibrose und HCC-Entwicklung.B) chemische Karzinogenese nach Gabe von Diethylnitrosamin (DEN). Dieses Modell ähnelt ebenfalls sehr der humanen Hepatokarzinogenese aufgrund einer Fibrose/Zirrhose-Karzinom-Sequenz und bezüglich des genetischen Profils der entstehenden HCCs.Für die Kurz- und Langzeitexperimente (4 bis 48 Wochen) sollen ChREBP-Knockout-Mäuse mit C57Bl6/J-Wildtyp-Mäusen sowie Mäusen mit einem leberspezifischen ChREBP-Knockout (Alb-cre, ChREBPflox/flox) verglichen werden.(2) Humane Hepatokarzinogenese: In vorangegangenen Untersuchungen konnten wir zeigen, dass CCF auch häufig beim Menschen in nicht-zirrotischem Lebergewebe auftreten, eine Aktivierung des AKT/mTOR-Signalweges, ähnliche metabolische Alterationen und eine gesteigerte Proliferationsaktivität aufweisen und daher ebenfalls frühe Vorläuferläsionen des humanen HCC darstellen könnten. Nach der Proteom- und Microarray-Analyse konnten wir eine veränderte Expression von mehreren Proteinen und Genen nachweisen, die zum einen mit dem Glykogenmetabolismus, insbesondere das Starch-binding domain-containing protein 1 (STBD1), und zum anderen mit Proliferation und Apoptose, z.B. USP28 and WDR92/monad, assoziiert sind.In weiteren in vitro Experimenten sollen die Funktion und Regulation dieser Proteine/Gene im Zusammenhang mit dem Glykogenmetabolismus und der Zellproliferation in primären humanen Hepatozyten- bzw. HCC-Zellinien analysiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen