Charakterisierung des Transkriptionsfaktors ZNF395/PBF im Rahmen der angeborenen Immunantwort

Genomweite Expressionsanalysen fanden eine erhöhte Expression des bisher wenig charakterisierten Transkriptionsfaktors ZNF395 in verschiedenen Krebsarten, u.a. im Rahmen einer Antwort des Tumors auf Hypoxie. Ein Mikroarray offenbarte, dass ZNF395 die Expression einer kleinen Gruppe Krebs-assoziierter Gene aktivierte, sowie einiger Interferon-regulierter Gene wie ISG56/IFIT1 und IFI16, die zur antiviralen Immunantwort beitragen. Diese Aktivierung benötigte den IKK-Signalweg, der gleichzeitig die verstärkte Degradation von ZNF395 induzierte. Das Ziel dieser Arbeit lag darin, den Beitrag von ZNF395 bei der angeborenen Immunantwort und dessen Regulation, v.a. durch Hypoxie und den IKK-Komplex, zu charakterisieren. Wie Immunfluoreszenz-Analysen zeigten, konnte eine Expression von ZNF395 im Kern von Tumorzellen in einzelnen Tumoren und weit häufiger im Zytoplasma von Immunzellen des Tumorstromas nachgewiesen werden. Diese konnten als CD79a+ B-Lymphozyten sowie CD14+ Monozyten identifiziert werden, hingegen war ZNF395 in CD68+ Makrophagen nur schwach detektierbar. Eine Verringerung der Expression von ZNF395 konnte im Zuge der Reifung von Monozyten zu Makrophagen am Beispiel der Monozyten-Zelllinie U937 mit Western Blot und qRT-PCR-Analysen bestätigt werden. C/EBP, ein Transkriptionsfaktor, der eine essenzielle Rolle für die Differenzierung von Monozyten spielt, aktivierte den ZNF395 Promotor, wie Reportergenanalysen offenbarten. Dies unterstützt die Annahme, dass ZNF395 eine funktionale Rolle in Monozyten hat und seine Expression im Rahmen der Makrophagen-Reifung abnimmt. Die Induktion von ZNF395 unter Hypoxie benötigt den Hypoxie-induzierten Transkriptionsfaktor HIF1, dessen Aktivität auch in Monozyten von Bedeutung ist. Es konnte zudem gezeigt werden, dass der IKK-Komplex, der durch Zytokine u.a. im Verlauf der Makrophagen Reifung aktiviert wird, für die Funktion von ZNF395 als Transkriptionsfaktor essenziell ist. Reportergenanalysen und Knockdown-Experimente zeigten, dass sowohl aktives IKK als auch IKK notwendig sind, dass ZNF395 den ISG56 Promotor aktivieren kann aber gleichzeitig auch dessen proteasomalen Abbau fördern. Bei diesem verstärkten IKK-stimulierten „turn over“ könnte es sich um einen negativen Feedback-Mechanismus handeln der dazu beiträgt, dass die Aktivierung der Zielgene durch ZNF395 gering und nur vorübergehend ist. SiRNA und qRT-PCR Analysen offenbarten, dass ZNF395 für die maximale IFN-vermittelte Induktion der IFN-regulierten Gene ISG56/IFIT1, ISG54/IFIT2, IFI44 und IFI16 notwendig ist. ZNF395 konnte die IFN-abhängige Induktion der hier untersuchten antiviralen Faktoren bis zu zehnfach modulieren. Dies zeigt, dass ZNF395 zur Etablierung eines antiviralen Status der Zelle maßgeblich beiträgt. Die in dieser Arbeit beschriebenen Ergebnisse belegen, dass im Rahmen der angeborenen Immunantwort und Entzündung die transkriptionelle Aktivität von ZNF395 über Stimulierung von HIF1 und IKK erhöht wird und somit die Effizienz der IFN-Antwort verstärken kann. HIF1 und IKK sind auch in Karzinomen regelmäßig konstitutiv aktiv, was zu erhöhten Mengen an aktivem ZNF395 führt, das dann über die Aktivierung seiner krebsassoziierten Zielgene die Karzinogenese unterstützen könnte