Untersuchungen zur Rolle des Transkriptionsfaktors c-Fos in Ovarialkarzinom-Zellen

Abstract

Ziel der hier vorliegenden Arbeit war es, einen möglichen Einfluss des Transkriptionsfaktors c-Fos, welcher ein Bestandteil des activating-protein1 (AP-1) ist, auf einige unterschiedliche Bereiche der Tumorprogression, d.h., die Proliferation, Invasion, Migration, Apoptose und Adhäsion, in der Ovarialkarzinom-Zelllinie SKOV3 zu untersuchen. Frühere Studien konnten neben einer zuvor scheinbar nur tumorprogressiven Funktion auch eine tumorsuppressive Funktion nachweisen: In hochgradigen Ovarialkarzinomen bzw. in den metastatischen Zweittumoren lag signifikant weniger c-Fos vor, als in den niedrigmalignen Tumoren bzw. Primärtumoren. Zudem war eine reduzierte c-Fos-Expression mit einem signifikant verkürzten progressionsfreien und Gesamtüberleben assoziiert. Nach erfolgreicher Etablierung einer stabil transfizierten c-Fos-überexprimierenden Zelllinie SKOV3 c-Fos 1MK erfolgte anschließend die Züchtung von Zellklonen, sowie die Etablierung einer stabil transfizierten Negativkontrolle SKOV3 NC. Mit den in dieser Arbeit näher beschriebenen Methoden wurde dann der mögliche Einfluss von c-Fos auf die oben aufgelisteten Bereiche der Tumorprogression in Ovarialkarzinomzellen weiter untersucht. Zusätzlich sollte ein möglicher Einfluss von c-Fos auf- RNA-Ebene mittels eines c-DNA-Microarrays untersucht werden, um eventuelle Zielgene von c-Fos auf Proteinebene mittels Western-Blot- oder ELISA-Verfahren zu validieren. Ergebnisse dieser Arbeit waren eine signifikant geringere Proliferation von SKOV3-Zellen unter Nahrungskarenz bei einer verstärkten c-Fos-Expression. Die Invasivität der c-Fos-überexprimierenden Klone war um das 4- bis 6-fache signifikant verstärkt im Vergleich zur Negativkontrolle. Die Untersuchungen zur Beeinflussung der Migration durch c-Fos ergaben unterschiedliche Ergebnisse: Die Migrationsfähigkeit vereinzelter SKOV3-Zellen war bei c-Fos-Überexpression signifikant verstärkt. Gegensätzlich dazu war die Migrationsfähigkeit von SKOV3-Zellen im Zellverband bei den c-Fos-Klonen signifikant abgeschwächt. Die Untersuchungen zum Apoptoseverhalten ergab eine erhöhte basale und zytotoxin-induzierte Apoptoserate bei den c-Fos-überexprimierenden Zellklonen im Vergleich mit der Negativkontrolle. Dies könnte somit auf eine durch c-Fos verstärkte Chemosensitivität hinweisen. Bei den Untersuchungen von bei der Adhäsion wichtigen Oberflächenstrukturen (ALCAM, ICAM-1, CD44, CA19-9 und CD15s) zeigte sich keine Expression von ALCAM und ICAM-1 in den Ursprungs-, Kontroll- und c-Fos-überexprimierenden Zellen. Die Expression von CD44 war in allen Zellen gleichermaßen stark ausgeprägt. Hingegen war die Expression der Selektin-Liganden CA19-9 und CD15s bei den c-Fos-überexprimierenden Zellklonen vermindert. Es zeigten sich somit Hinweise für eine geschwächte Adhäsion an Endothelzellen bei Zellen mit verstärkter c-Fos-Expression. Mit Hilfe der durchgeführten Genexpressionsstudie konnten die bei einer erhöhten c-Fos-Expression veränderten Gene identifiziert und auf einen möglichen Zusammenhang bezüglich der verbesserten Überlebenswahrscheinlichkeit bei Ovarialkarzinompatientinnen untersucht werden. Neben regulierten Genen aus den Bereichen Apoptose und Proteolyse konnten auch verschiedene regulierte Gene aus dem Bereich der Adhäsion und speziell der Glykosylierung identifiziert werden. Die potentiellen Zielgene PLAU (codiert für uPA / urinary plasminogen activator)und SSP1 (codiert für OPN / Osteopontin) wurden auch auf Proteinebene untersucht und ergaben beide auf RNA- und Proteinebene eine Herabregulation bei den Zellen mit verstärkter c-Fos-Expression. Aus Vorarbeiten ist bekannt, dass eine verstärktes Vorkommen von OPN oder uPA mit einer schlechteren Prognose für Ovarialkarzinom-Patientinnen assoziiert ist: Somit könnten OPN und uPA protektive Wirkmechanismen von c-Fos sein, über die c-Fos seine tumorsuppressive Funktion ausübt. Die hier vorliegenden Forschungsergebnisse zeigen Mechanismen auf, über die der Transkriptionsfaktor c-Fos in Ovarialkarzinomzellen seine protektive Funktion ausüben könnte. Darüber hinaus liefert diese Arbeit auch erste Hinweise auf zukünftige, individualisierte Therapieregime bei Ovarialkarzinom-Patientinnen und beschreibt, wie weitere mögliche Forschungsansätze in diesem Bereich aussehen könnten.