Untersuchung der Mediatorkomplex-Untereinheiten MED12 und MED15 in verschiedenen Tumorentitäten

Abstract

Ziel dieser Arbeit war zu untersuchen, ob den Mediator-Untereinheiten MED12 und MED15 eine Bedeutung in der Tumorentwicklung und –progression zukommt. Zunächst sollten Gewebsanalysen zeigen, ob MED12 und MED15 ein unterschiedliches Expressionsmuster im benignen und Tumorgewebe verschiedener Stadien aufweisen. Die Analyse der immunohistochemischen Färbung zeigt im Vergleich zum Normalgewebe eine verstärkte nukleäre MED12- und MED15-Expression in primären Prostatakarzinomen und Lymphknotenmetastasen. In kastrations-resistenten Tumoren (CRPC) sind MED12 und MED15 am stärksten exprimiert. Der Vergleich der MED12- und MED15-Expression zwischen kastrations-resistenten Karzinomen vor und nach Androgenentzugs-Behandlung zeigt, dass MED15 nach Therapie eine signifikant stärkere Expression aufweist. Während unsere Analysen keine Assoziation zwischen der MED12-Expression und der Überlebensrate der Patienten ergaben, weisen Patienten mit MED15-Überexpression im CRPC ein reduziertes Überleben auf. Im Vergleich zu benignem Plattenepithel weisen primäre Plattenepithelkarzinome, Lymphknotenmetastasen und Rezidivtumore ein stärkeres nukleäres MED15-Expressionslevel auf. Der MED15-Überexpressionsstatus im Primärtumor gleicht dem in korrespondierenden Lymphknotenmetastasen in 74% der Fälle. Das Vorhandensein einer MED15-Überexpression in Tumoren von Patienten, die einen Rezidivtumor entwickelten, geht mit einer höheren Mortalitätsrate einher. Außerdem weisen Tumore aus der Mundhöhle und dem Oropharynx eine signifikant stärkere MED15-Expression auf als Tumore aus dem Hypopharynx oder Larynx, und sind mit einer höheren Mortalitätsrate assoziiert. Im Gewebe primärer Prostatakarzinome und Metastasen konnten wir mittels IHC feststellen, dass die nukleäre MED12-Expression mit der Anzahl der für die Proliferationsmarker Ki67 und pHH3 positiv gefärbter Kerne signifikant korreliert. Im MTT-Assay zeigten MED12-Knockdown-Zellen eine reduzierte Viabilität. Wir stellten keinen Unterschied der Annexin-V-Intensität zwischen Kontroll- und MED12-Knockdown-Zellen fest. Im Gegensatz dazu zeigten Zellen mit MED12-Knockdown einen veränderten Zellzyklus. In Übereinstimmung damit beobachteten wir eine gesteigerte Expression des Zellzyklus-Inhibitors p27 in MED12-Knockdown-Zellen, die wir mittels ICC analysierten. In den Plattenepithelkarzinomzelllienen HSC3 und SCC25 führte ein MED15-Knockdown zu signifikant reduzierter Zellviabilität im MTT-Assay sowie einer verringerten Expression des Proliferationsmarkers Ki67. MED15-Knockdown-Prostatakarzinomzellen zeigten unter Androgenentzug eine um 50% reduzierte Viabilität sowie eine Apoptoserate von 13% im Vergleich zu 1% in Kontrollzellen. In anschließenden Untersuchungen sollte herausgearbeitet werden, in welche Signalwege MED12 und MED15 involviert sind und ob wir im Tumorgewebe sowie in Zelllinien eine Assoziation zwischen der Aktivierung potenziell onkogener Signalwege und der Expression von MED12 und MED15 feststellen können. Im Prostatakarzinomgewebe stellten wir fest, dass die MED12-Überexpression mit einer stärkeren Expression des TGFß Aktivitätsmarkers phospho-SMAD3 assoziiert ist. Wir beobachteten in der immunozytochemischen Färbung und im Western blot eine verminderte Vimentin-Expression in Zellen mit MED12-Knockdown. Mittels IHC stellten wir eine signifikante Korrelation zwischen der MED15-Expression und der Aktivität des PI3K und TGFß Signalweges fest. In Übereinstimmung damit führte eine Behandlung von PC3-Zellen mit rekombinantem TGFß sowie von LNCaP-Zellen mit dem PI3K-Aktivator Epidermal growth factor (EGF) zur verstärkten MED15-Expression, die wir mittels Western blot verifizierten. Umgekehrt zeigten Zellen, die unter Androgenentzug mit dem TGFß-Rezeptor-Inhibitor SB431542 oder dem PI3K-Inhibitor LY294002 behandelten wurden, eine reduzierte MED15-Expression. In Plattenepithelkarzinomzellen des Kopf- und Halsbereiches untersuchten wir ebenfalls die Korrelation zwischen der MED15-Expression und der TGFß-Aktivität. Hierbei zeigte sich wie in Prostatakarzinomzellen, dass MED15 mit stärkerer phospho-SMAD3-Expression assoziert ist und das ein MED15-Knockdown zu verringerter TGFß-Aktivität führt.<br /> Zusammenfassend weisen unsere Ergebnisse von Untersuchungen an Prostatakarzinomen und Plattenepithelkarzinomen darauf hin, dass MED12 und MED15 an Regulationsmechanismen beteiligt sind, die das Malignitätspotenzial von Tumorzellen steigern. Basierend auf diesen Ergebnissen vermuten wir, dass Patienten in fortgeschrittenen Tumorstadien von einer zielgerichteten Therapie profitieren, die eine Reduktion der Aktivität von MED12 und MED15 beinhaltet.