Titelaufnahme

Titel
Einfluss von Sprouty 1, 2 und 4 auf die Migration und das verankerungsunabhängige Wachstum bei Brustkrebszelllinien
Weitere Titel
Influence of Sprouty 1, 2 and 4 on migration and anchorage-independent growth of breast cancer derived cell lines
VerfasserReiss, Marie-Theres
Betreuer / BetreuerinStefanik, Veronika
Erschienen2012
Datum der AbgabeJuni 2012
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Sprouty / Brustkrebs / Migration / verankerungsunabhängiges Wachstum / Anoikis / RTK
Schlagwörter (EN)Sprouty / breast cancer / migration / anchorage-independent growth / anoikis / RTK
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Brustkrebs ist die häufigste Tumorentität bei Frauen weltweit und macht 28% der Gesamtzahl aller Krebserkrankungen in Europa aus. 1 Bei der Krebsentstehung in der Brust spielt die Deregulation der Signaltransduktionswege eine wichtige Rolle.

Die Expression von Sprouty-Proteinen (Spry), die in diesen Signalwegen, zum Beispiel den Rezeptor-Tyrosin-Kinase (RTK) –Signalweg, modulierend eingreifen, hat eine Relevanz bei der Karzinogenese. Spry1, Spry2 und Spry4 sind in über 90% der Brustkrebsfälle unterexpremiert. 2, 3 Erstmals gefunden und beschrieben wurden diese Proteine in Drosophila melanogaster. 4

Tumorzellen müssen eine Reihe von Charakteristika und Kriterien aufweisen um Vorgänge wie Metastasierung, Migration und verankerungsunabhängiges Wachstum erfolgreich auszuführen. In diesem Zusammenhang spielen die Prozesse wie Anoikis, die epidermale-mesenchymale Transition und diverse andere Umwandlungs- und Adaptierungsprozesse eine entscheidende Rolle.

Um Migration und verankerungsunabhängiges Wachstum zu analysieren, werden in dieser Arbeit schlussendlich zwei Methoden herangezogen: in vitro Scratch Assay und Soft Agar Colony Formation Assay. Diese Methoden wurden mit fünf ausgewählten Brustkrebszelllinien, welche mittels rekombinationsdefizienter adenoviraler Vektoren zur Überexpression von entweder einem leeren Virus, LacZ, Spry1, Spry2, Spry2mut und Spry4 gezwungen werden, durchgeführt. Mittels Western Blot wird die gelungene Überexpression verifiziert. Eine Zelllinie (HTB 19) musste wegen nicht vorhandener Überexpression exkludiert werden und bei einer Zelllinie (HTB 26) sind Spry2 und Spry4 auf Grund der hohen endogenen Expression nur marginal erhöht.

Die Ergebnisse der Scratch Assay Methode zeigen, dass Spry4 in jenen Zelllinien, die keine Erhöhung des Her2-Rezeptors aufweisen, einen signifikant hemmenden Einfluss (HTB 22 p=0,0249; HTB 132 p=0,0125) auf die Migrationsgeschwindigkeit hat. Spry1 hemmt HTB 132 Zellen stark in ihrer Migration (p=0,0085) und in allen anderen Zelllinien hat es keinen Einfluss auf die Migration. Bei der einzigen Her2-positven Zelllinie haben Spry1 und Spry4 keinen Einfluss auf die Migration, während Spry2 einen fördernden Effekt (HTB 30 p=0,0293) auf die Migrationsgeschwindigkeit hat.

Im Soft Agar Assay zeigt sich eine duale Wirkung von Spry2 bei zwei verschiedenen Zelllinien. Spry2 weist in Bezug auf das verankerungsunabhängige Wachstum in HTB 22

Zellen eine hemmende und auf HTB 26 eine fördernde Tendenz auf. Spry4 hat einen signifikanten Effekt in HTB 22 Zellen, da es fördernd (p=0,0100) auf das verankerungsunabhängige Wachstum wirkt. In HTB 30 Zellen scheint Spry1 einen minimal fördernden Einfluss zu haben. HTB 132 Zellen zeigen im Untersuchungszeitraum kein sichtbares verankerungsunabhängiges Wachstum.

Anhand der Ergebnisse erschließt sich, dass die Signalwege komplexe vielschichtige Netzwerke sind, in denen viele Faktoren einen Einfluss haben. Spry spielen in diesen Signalkaskaden eine wichtige Rolle und es sind noch lange nicht alle Wirkmechanismen bekannt. Es kommt hinzu, dass Spry von Zelle zu Zelle unterschiedlich stark exprimiert wird und somit auch unterschiedlich in den einzelnen Zelllinien wirkt.

Zusammenfassung (Englisch)

Breast cancer is the most common malignancy amongst women worldwide and accounts for 28% of all cancer cases in Europe. 1 As in other tissues, signalling transduction cascades have a huge involvement in breast tissue.

The expression of sprouty proteins (spry) is particulary relevant to cancerogeneses, as spry interfere in the signalling cascades and these proteins are downregulated in 90% of breast cancer. 2, 3 First discovered in Drosophila melanogaster, spry tend to regulate the receptor tyrosin kinase signalling. 4

Tumour cells match certain characteristics and criteria to allow processes like dissemination, migration and anchorage independent growth. In this connection, Anoikis, epithelial-to-mesenchymal transition or other adapting steps are necessary to challenge survival.

In vitro scratch assay and soft agar colony formation assays were used in this study to analyse migration and anchorage independent growth. These methods were carried out with five selected breast cancer derived cell lines. The cells were infected with a recombination deficient adenoviral vector which had incorporated an empty Virus (pAdlox), lacZ, spry1, spry2, spry2mut or spry4. Successful overexpression was detected via western blotting. One cell line (HTB 19) had to be excluded because of deficient overexpression and in cell line HTB 26 spry2 and spry4 are just marginal overexpressed as these cells show high endogenous levels of spry.

The results in the scratch assay show a significant inhibition in migration (HTB 22 p=0,0249; HTB 132 p=0,0125) due to spry4-overexpression in all her2-receptor-negativ cell lines. Spry1 strongly inhibits the migration speed of HTB 132 cells (p=0,0085) but shows no effect in the other cell lines. The only Her2-positive cell line HTB 30 is enhanced in migration by spry2 (p=0,0293) while spry1 and spry4 have no effect on migration.

In the soft agar colony formation assay, spry2 shows a dual effect in two different cell lines. In HTB 22 cells, spry2 shows a tendency to maintain anchorage independent growth and in contrast in HTB 26 cells, spry2 seems to enhance anchorage independent growth. Spry4 accelerates anchorage independent growth significantly in HTB 22 cells (p=0,0100). HTB 132 don’t seem to have the ability to grow anchorage independent with no visible clones during the period of examination.

According to the results, signalling pathways are complex and multiple networks occupying a lot of impairing factors. Spry play an important role in these networks, but it is far from clear how they exactly work in a special cell line, not least because spry act differently in different cell lines.