Visual Universitätsmedizin Mainz

Arbeitsgruppe Tumorforschung

Tumorforschung in der Frauenklinik:

Rezeptor vermittelte Signalwege solider gynäkologischer Tumore: Identifizierung möglicher neuer Therapieansätze

 

  • Nodal-negative Mammakarzinome haben ein 5-Jahres Rezidivrisiko von ca. 30%. Moderne Prognosefaktoren sind zur Therapiesteuerung dringend erforderlich. Mittels multiparametrischer Genexpressionsanalysen konnten wir die zentrale Rolle von intratumoralen B-Zellen für die Prognose des unbehandelten nodal-negativen Mammakarzinoms herausarbeiten. Patientinnen mit dem Nachweis eines verstärkt exprimierten humoralen Immunsystems (B-Zell assoziierte mRNA Transkripte) im Primärtumor haben ein signifikant verlängertes metastasenfreies Überleben. Wir untersuchten beim Mammakarzinom die prognostische Bedeutung von bereits bekannten zellmembrangebundenen Antigenen, die als mögliche Angriffspunkte für eine Immuntherapie dienen können. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Überexpression des epithelialen zellulären Adhäsionsmoleküls Ep-CAM  unabhängig von HER-2 mit einer schlechteren Prognose assoziiert ist. Der therapeutische Nutzen eines monoklonalen Antkörpers gegen Ep-CAM (Adecatumumab) wird derzeit in klinischen Studien beim metastasierten Mammakarzinom geprüft. Eine Phase II Studie mit diesem Antikörper wurde bereits in Abstraktform publiziert und ist zur Publikation als Originalarbeit eingereicht. Als parallel laufendes Projekt wird derzeit die prognostische Bedeutung von COX-2 beim nodal-negativen Mammakarzinom sowohl auf Protein als auch auf mRNA Ebene untersucht. Darüber hinaus wurde ein klinisch-pathologischer Prognosealgorithmus für das nodal-negative Mammakarzinom definiert, der bereits in einer europäischen Multizenterstudie eingesetzt wird. Derzeit werden in einem BMBF geförderten Projekt Chemoresistenzmechanismen speziell für eine Taxantherapie beim primären Mammakarzinom untersucht.
  • Parallel hierzu untersuchten wir Signalwege der Rezeptortyrosinkinase HER-2 /neu. Die Expression von HER-2/neu ist ein entscheidender prognostischer Faktor gynäkologischer Tumore. Somit lag es nahe, beim Mammakarzinom die durch HER-2 vermittelte Signaltransduktion, wie  mit dem monoklonalen Antikörper Herceptin®, zu blockieren. Nach Transfektion von humanem HER-2 in NIH3T3-Zellen, konnte dieses in den Zellen konditional nach dem TET-OFF System von Bujard exprimiert werden. Diese HER-2 transfizierten Zellen sind in Nacktmäusen nach subkutaner Applikation tumorigen. Bisher konnten wir zeigen, dass durch Ausschalten der HER-2 vermittelten Signaltransduktion eine Tumorremission verursacht durch einen Proliferationsstopp und Induktion von Apoptose erreicht werden kann. Jedoch kommt es später zu einem rezidivierenden Tumorwachstum. Dieses Tumorwachstum erfolgt trotz erfolgreich abgeschalteter HER-2 Expression. Dieses von uns im Nacktmausmodell beobachtete Szenario entspricht der klinisch beobachteten Situation: Unter Therapie HER-2 positiver Mammakarzinome (nodal – positiv) mit Herceptin® kommt es ebenfalls nach anfänglichem Therapieerfolg trotz fortgesetzter Herceptin® – Therapie zu rezidivierendem Tumorwachstum. In den Tumorrezidiven war jedoch eine erneute HER-2 Expression nicht nachzuweisen. Vermutlich wurden, verursacht durch einen "second hit", diese ursprünglich HER-2 abhängigen Tumore HER-2 unabhängig. Im Gegensatz zu der Situation direkt nach Ausschalten der HER-2 Expression, wobei Ausschalten der HER-2 Expression in unserem konditionalen Tumormodell zur Dephosphorylierung der MAP Kinase ERK und der Akt Kinase führt, konnte eine starke Expression von pERK und pAkt wieder in den Tumorrezidiven nachgewiesen werden.
  • Desweiteren interessierte uns, welche Rolle die Apoptose bei der Tumorremission nach Ausschalten der HER-2 Expression spielt. In unseren Studien fokussierten wir uns zunächst auf den mitochondrial vermittelten Apoptoseweg. Hiezu transfizierten wir die oben genannten NIH3T3-HER2 Zellen zusätzlich mit dem antiapoptotischen Protein BclxL, was zu einer konstitutiven Überexpression des Proteins führte. Nach Ausschalten der HER-2 Expression in den neuen NIH3T3-HER2-BclxL Maustumoren bestand ein statistisch auffälliger Unterschied im Tumorverhalten zwischen den NIH3T3-HER2 und den NIH3T3-HER2-BclxL  Tumoren: Die konstitutive Überexpression von Bcl-xL führte  in HER-2 Bcl-xL Tumoren zu einer verspätet einsetzenden und zunächst verlangsamten Tumorremission. Eine mögliche Erklärung hierfür könnte die Blockierung des mitochondrial vermittelten Zelltodes durch Bcl-xL sein. Ferner zeigten die Western-Blot Analysen eine verringerte Aktivierung der Caspase 3 in Bcl-xL überexprimierenden HER-2 Tumoren und eine damit verbundene verminderte Apoptoserate. Diese Tatsache erhärtete den Verdacht, dass die Überexpression von Bcl-xL durch Blockierung des mitochondrial vermittelten Zelltodes die verspätete und verlangsamte Tumorremission der HER-2 Bcl-xL Tumore bedingt.

 

 

Geförderte Forschungsschwerpunkte:

  1. Konditionale Expression der Rezeptortyrosinkinase HER-2: Bedeutung für die Tumorentwicklung, Projektleiter: Dr. Ilka B. Petry

  2. Single nucleotide polymorphism‘ (SNP) im A-Gen des Komplementfaktors C1q in Tumorpatienten und dessen Bedeutung für die Metastasierung, Projektleiter: Dr. Ilka B. Petry

  3. Molekulare Charakterisierung des regulatorischen Mechanismus von RASSF1A auf  beim östrogensensitiven Mammakarzinom und Validierung alsaden Östrogenrezeptor  potentieller prädiktiver Marker für gezielte therapeutische Interventionen, Projektleiter: Dr. Marcus Schmidt & Dr. Sonja Thaler

  4. Diagnostisches Kit zur Bestimmung der Zytostatikasensitivität / Oncoprofile Kit,  Projektleiter: Dr. Marcus Schmidt, Projektpartner: Teilprojekt 1 Dr. Marcus Schmidt, Frauenklinik Mainz; Teilprojekt 2 Dr. Mathias Gehrmann, Siemens Medical Solutions GmbH, Molecular Research Germany, 51368 Leverkusen; Teilprojekt 3 Prof. Dr. Jan G. Hengstler, Institut für Arbeitsphysiologie an der Universität Dortmund, Ardeystr. 67, 44139 Dortmund

  5. Genexpressionsanalysen als Prognosefaktor beim unbehandelten nodalnegativen Mamma-karzinom und Genexpressions-analysen bei adjuvant behandelten Patientinnen mit Mammakarzinom, Projektleiter: Dr. Marcus Schmidt

  6. Zelluläre Mechanismen der Metastasierung zur Identifikation möglicher neuer Therapie-ansätze beim Mamma- und Nierenzellkarzinom, Projektleiter: PD Dr. Walburgis Brenner  & Dr. rer. nat. Ilka B. Petry

  7. Prognosefaktoren beim unbehandelten nodalnegativen Mammakarzinom, Projektleiter: Dr. Marcus Schmidt

  8. Evaluation der Tumor M2-Pyruvatkinase in Cervix-Abstrichen als möglicher prognostischer Marker, Projektleiter: Dr. Ilka B. Petry & Dr. Thomas Einzmann

  9. Identifizierung und Validierung neuer Biomarker bei Brustkrebs, Projektleiter: Dr. Daniel Böhm