Mechanism of breast cancer in vitro metastasis

Wie in vorausgehenden Studien beschrieben wurde, ist Brustkrebsmetastasierung abhängig von der Aktivität von Lipoxigenasen, welche 12(S)-HETE generieren. 12(S)-HETE wird von MCF-7 Tumorzellspheroiden produziert und freigesetzt und induziert dabei eine Spaltformation in Lymphendothelzell Monolayers. Ein 3D Ko-Kultur System imitiert das Eindringen von Brustkrebszellen in das lymphatische Gefäßsystem und fasst den Mechanismus der Metastasierung zusammen. In dieser Arbeit untersuchten wir einen spezifischen 12/15 Lipoxigenase Hemmer, Baicalein, und das strukturell gleich gebaute Wogonin um Spaltformationen zu hemmen. Neben 12(S)-HETE haben wir auch NF-ĸB als wichtigen Mitwirkenden in der Spalformation identifiziert. Demzufolge testeten wir Verbindungen wie Di-galloyl-resveratrol, Resveratrol und Gallussäure sowie deren Derivate mit vermeintlicher Hemmwirkung von NF-ĸB in diesem 3D Metastasierungs Ko-Kultur Model. Unter den synthetischen Drogen untersuchten wir auch natürlich vorkommende Substanzen, wie Hyperforin, welches ein Hauptbestandteil von Hypericum perforatum ist. Die Aktivierung von NF-ĸB ist verbunden mit Zellproliferation, Zellüberleben, Zelleindringen und Angiogenese. Dies macht NF-ĸB zu einem interessanten Ziel in der Krebsbekämpfung. Wir untersuchten einen irreversiblen Hemmer von NF-ĸB – Bay11-7082. Aufgrund der Hemmwirkung von Bay11-7082 in der Spaltformation untersuchten wir die NF-ĸB vermittelte Lymphendothelzellbewegung, welche die ZEB-1 abhängige Expression von VE-cadherin und die Anhaftung von Tumorzellen an Endothelzellen miteinbezogen hat. Die Anhaftung von Tumorzellen an das Endothelium stellt den ersten Schritt der Metastasierung dar. Wir beschrieben die mögliche Rolle von drei NF-ĸB regulierten Ligand – Rezeptor Pärchen in Tumorzelladhesion an das Endothelium, ICAM-1/αLβ2, CD31/ αVβ3 und E-selectin/ CD44.Ductual breast cancer metastasis depends on the expression and activity of lipoxygenases, which generate 12(S)-HETE. 12(S)-HETE is produced and released by MCF-7 tumor cell spheroids and induces gaps in a LEC monolayer. A 3D co-culture system mimics the invading of breast cancer cells to the lymphatic vasculature and recapitulates the mechanisms of metastasis. In this work I investigated a specific inhibitor of 12/15-Lipoxygenase, Baicalein, and the structurally highly related Wogonin on inhibition of gap formation. Besides 12(S)-HETE, we could identify also NF-ĸB as a major player in MCF-7/LEC gap formation. Therefore, we tested compounds, such as Di-galloyl-resveratrol, Resveratrol and Gallic acid and their derivatives, with putative NF-ĸB inhibitory properties in this 3D metastasis co-culture model. Among the synthetic drugs we also studied natural compounds, such as Hyperforin, a main constituent of Hypericum perforatum. NF-ĸB activation is associated with tumor cell proliferation, survival, invasion and angiogenesis. This makes NF-ĸB an interesting target for the treatment of cancer. We investigated an irreversibly inhibitor of NF-ĸB – Bay11-7082. Due to the Bay11-7082 inhibitory effects on gap formation we studied the NF-ĸB mediated LEC motility, including ZEB1 dependent expression of VE-cadherin and the adhesion of tumor cells to the endothelial cells which represents the first important event in the process of metastasis. We described the possible role of three bonafide NF-ĸB-regulated ligand – receptor pairs in tumor cell adhesion to the endothelium, ICAM-1/αLβ2, CD31/ αVβ3 and E-selectin/ CD44