Transkriptionelle Regulation mitogener "Immediate early"- Gene im Pankreaskarzinom

Das Adenokarzinom des Pankreas zeichnet sich vorrangig durch sein aggressives Wachstumsmuster aus. Die Prognose für Patienten mit inoperablen Stadien beläuft sich auf einen medianen Überlebenszeitraum von lediglich vier bis sechs Monaten (Greer et al. 2007). Diese infauste Prognose wird unter der Beachtung, dass zum Zeitpunkt der Diagnosestellung die Möglichkeit zu kurativ operativen Therapieansätzen bei lokal begrenztem Tumorbefund lediglich noch bei 10- 20 % liegt, noch einmal deutlicher (Rosewicz und Wiedenmann 1997, Yeo et al. 2002). Zum besseren Verständnis des molekularbiologischen Hintergrunds für dieses Wachstumsphänomen wurde in dieser Arbeit der Versuch unternommen, ein differenziertes Erklärungsbild über „die transkriptionelle Regulation mitogener ‚Immediate early‘- Gene im Pankreaskarzinom“ mit der funktionellen Folge einer Wachstumsinduktion abzulegen. Hierzu wurde der Frage nachgegangen, welche Signalkaskade und anschließenden transkriptionellen Mechanismen an der forcierten G1-/ S- Transition maßgeblich beteiligt sind. Als etablierte Stimulans konnte Serum die Induktion von Zellwachstum und -proliferation bewerkstelligen und als Induktor der „Immediate early“- Gene c- myc und Egr- 1 gezeigt werden. Für die funktionelle Eigenschaft des Zellwachstums scheint c- myc als Vertreter der „Immediate early“- Gene große Relevanz zu besitzen, da unter Suppression seines Genprodukts eine massive Abnahme der Proliferationsrate zu beobachten war. Als regulierende Signalwege wurden in diesem Zusammenhang primär zwei mitogene Kaskaden verifiziert, die Ras- abhängige Ras- Raf- MEK- ERK- Kaskade und der Ras- unabhängige Calcineurin- Signalweg. Durch Anwendung von pharmakologischen Hemmstoffen und weiteren Versuchsmethoden konnte unter anderem in Kooperation mit dem Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Universität Marburg die Bedeutung der Ras- unabhängigen Calcium-/ Calcineurin- Kaskade für die Induktion von c- myc zur Wachstumsregulation aufgezeigt werden. Weiterführende Untersuchungen auf transkriptioneller Ebene konnten NFAT, „nuclear factor of activated T- cells“, als bekannten mitogenen Transkriptionsfaktor, integrieren. Schlussendlich konnte für NFAT eine Serum- abhängige Aktivierung und Translokation in den Nukleus und darüberhinaus eine Erhöhung seiner DNA- Bindungsaffinität mit Zunahme der Promotoraktivität gezeigt werden. Die Ergebnisse wurden zuerst an einer NFAT- responsiven DNA- Sequenz (cis- NFAT) demonstriert und im Folgenden auf spezifische Promotoranalysen von c- myc übertragen. An dieser Stelle konnte mittels detailierter c- myc- Promotoranalysen die sogenannte TIE- Domäne, „TGFβ inhibitory element“, für die NFAT- abhängige Induktion von c- myc zur Regulation von wachstumsregulierenden Prozessen verantwortlich gemacht werden. Zusammenfassend führte diese Arbeit zu einem besseren Verständnis des Wachstumsverhaltens in Pankreaskarzinomzellen. So dass folglich ein Modell postuliert wird, demzufolge der Calcineurin-/ NFAT- Signalweg eine zentrale Rolle in der Induktion der mitogenen Zellzyklus- Progression ausübt, welche durch die transkriptionelle Induktion des „Immediate early“- Gens c- myc definiert wird. Damit konnte im Rahmen dieser Arbeit erstmals eine zentrale Rolle der NFAT- Aktivierung in der initialen Phase der Zellzyklusinduktion des Pankreaskarzinoms aufgezeigt werden