Funktionelle Charakterisierung von Mediatoren und Zielgenen des "crosstalks" zwischen TGFß- und Ras-Signalkaskaden im Pankreaskarzinom
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Pankreaskarzinome besitzen mit einer 5-Jahres-Überlebensrate von <5 % und einer mittleren Überlebenszeit von ca. 6 Monaten nach Diagnosestellung nach wie vor die schlechteste Prognose aller soliden Tumore. Neben der häufig späten Diagnosestellung, die eine chirurgische Behandlung der Patienten in den meisten Fällen nicht mehr zulässt, ist vor allem die rasche Tumorprogression und die ausgeprägte Chemoresistenz dieser Tumore für die infauste Prognose verantwortlich. Konventionelle Chemotherapie führt kaum zu einer Überlebensverbesserung der Patienten, so dass die Suche nach Ansatzpunkten für neue, molekular-zielgerichtete Therapieansätze dringend geboten ist. In Hochdurchsatz-Analysen sind mittlerweile mehr als 2000 Gene identifiziert worden, deren Expression im Pankreaskarzinom dereguliert ist. Um aus dieser großen Anzahl potentieller Kandidatengene mit möglichst hoher Konfidenz relevante Gene zur Aufklärung neuer onkogener Funktionen und Mechanismen auswählen zu können, haben wir in vorangegangenen Arbeiten eine mehrstufige Strategie entwickelt, in der zunächst spezialisierte cDNA-Arrays für Profiling-Experimente mit einer Vielzahl von Pankreasgeweben und Modellsystemen eingesetzt wurden. Auf Basis dieser Daten wurden ca. 80 Gene selektiert, deren Expressionsmuster auf mögliche wichtige Rollen in der Tumorbiologie schließen ließen. Im Rahmen dieses Projektes haben wir die Technik der ‚reverse transfection microarrays‘verwendet, um in parallelisierten Zell-basierten Assays eine Vielzahl von funktionellen Tests durchzuführen (u.a. zur Auswirkung der Genexpression auf Proliferation, Migration, Apoptose, Differenzierung etc.) und so erste Daten zu funktionellen Rollen der Kandidatengene in Pankreaskarzinomzellen zu erhalten. Auf Basis dieser Daten wurden insgesamt 14 vielversprechende Kandidaten für weitergehende detaillierte Analysen ausgewählt. Unter anderem wurden bisher unbekannte wachstumsregulatorische Funktionen des Aktin-bindenden Proteins CFL1 sowie der Kinase FASTK in Pankreaskarzinomzellen in vitro und in vivo charakterisiert. Von besonderem Interesse ist die funktionelle Rolle des Kandidatengens Plac8. Dieses Protein mit bisher unbekannter physiologischer Funktion ist in gesunden Pankreata nicht exprimiert, wird aber in Pankreastumoren stark heraufreguliert. Die Inhibition in etablierten Tumorzellen führt zu einer starken Wachstumsinhibition, und die genetische Ablation im Tumor-Mausmodell führt zu einer signifikanten Reduktion der Tumorbildung.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2009). Molecular changes in pancreatic cancer. Expert. Rev. Anticancer Ther. 9: 1487-1497
Buchholz, M., and Gress, T.M.
- (2010). Significantly improved precision of cell migration analysis in time-lapse video microscopy through use of a fully automated tracking system. BMC. Cell Biol. 11: 24
Huth, J., Buchholz, M., Kraus, J.M., Schmucker, M., von Wichert, G., Krndija, D., Seufferlein, T., Gress, T.M., and Kestler, H.A.
- (2011). Comprehensive analysis of cellular galectin-3 reveals no consistent oncogenic function in pancreatic cancer cells. PLoS. One. 6: e20859
Hann, A., Gruner, A., Chen, Y., Gress, T.M., and Buchholz, M.
- (2011). TimeLapseAnalyzer: Multitarget analysis for live-cell imaging and time-lapse microscopy. Comput. Methods Programs Biomed. 104: 227-234
Huth, J., Buchholz, M., Kraus, J.M., Molhave, K., Gradinaru, C., Wichert, G.V., Gress, T.M., Neumann, H., and Kestler, H.A.
- (2013). Claudin-4-targeted optical imaging detects pancreatic cancer and its precursor lesions. Gut 62: 1034-43
Neesse, A., Hahnenkamp, A., Griesmann, H., Buchholz, M., Hahn, S.A., Maghnouj, A., Fendrich, V., Ring, J., Sipos, B., Tuveson, D.A., Bremer, C., Gress, T.M., and Michl, P.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1136/gutjnl-2012-302577)
