Zur Funktion von Leupaxin beim Karzinom der Prostata

Abstract

Prostatakrebs ist die häufigste Krebsart und die zweithäufigste Ursache von Krebs-bezogenen Todesfällen in der westlichen männlichen Bevölkerung. Der Krebs entwickelt sich zunächst als androgen-abhängige Läsion in der Prostatadrüse, die erfolgreich durch operative Entfernung des Tumors und lokaler Bestrahlung therapiert werden kann. Patienten mit lokal fortgeschrittener und metastasierender Krankheit werden mit einer Androgen-unterdrückenden Therapie behandelt, die jedoch in 80% der Patienten zu einem androgen-unabhängigen, aggressiven und meist invasiven Rezidiv nach 18 bis 24 Monaten führt. Zur Zeit gibt es keine effektive Therapie für das hormon-refraktäre Prostatakarzinom, und die mittlere Überlebensdauer der Patienten beträgt durchschnittlich 12 Monate. Um geeignete Therapien entwickeln zu können, ist es obligatorisch, die Mechanismen zu verstehen, die zur Androgenunabhängigkeit und Invasivität des Prostatakarzinoms führen. Ein Kandidatengen stellt Leupaxin dar. Leupaxin ist ein zytoskelettales Adapterprotein, das hauptsächlich in hämtopoetischen Geweben und Zellen exprimiert wird. Leupaxin gehört zur Gruppe III der LIM-Domänen enthaltenden Proteine Paxillin und ARA55.In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass Leupaxin in 22% der untersuchten Prostatakarzinome exprimiert wird. Dabei korrelierte die Leupaxin-Expression signifikant mit dem Gleason Score und Muster der Tumoren. Weiterhin konnten variierende Expressionslevel von Leupaxin in den Prostatakarzinomzelllinien LNCaP, PC-3 und DU 145 beobachtet werden. Leupaxin ist präferentiell an den Kontaktstellen dieser Zellen mit der extrazellulären Matrix (focal adhesion sites) lokalisiert. Über Mutationsanalysen mit GFP-Leupaxin-Fusionsproteinen konnte ein funktionelles Kernexportsignal nachgewiesen werden, welches für das Pendeln von Leupaxin zwischen Zytoplasma und Kern verantwortlich ist. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass Leupaxin über die LIM-Domänen mit dem Androgen-, Glukokortikoid- und dem Progesteronrezeptor interagiert. Während die Interaktion mit dem Androgenrezeptor liganden-abhängig stattfindet, ist für die Interaktion von Leupaxin mit dem Glukokortikoid- und Progesteronrezeptor die Anwesenheit eines Liganden nicht notwendig. Zudem kann Leupaxin die transkriptionelle Aktivität dieser Steroidhormonrezeptoren erhöhen. Funktionelle Analysen mittels der RNA-Interferenz-Technologie ergaben weiterhin, dass androgen-abhängige LNCaP-Zellen mit reduzierter Leupaxin-Expression ihre Morphologie verändern, sich ablösen und apoptisch werden. Dabei scheint Leupaxin in die ERK-Signalkaskaden einzugreifen. Hingegen zeigen androgen-unabhängige PC-3- und DU 145-Zellen eine um 80% reduzierte Invasivität und eine stark beeinträchtigte Migrationsfähigkeit nach Herunterregulierung der Leupaxin-Expression.Die in vitro erhobenen Daten sollten zudem anhand eines transgenen Mausmodells verifiziert werden. Dazu wurden zwei transgene Mauslinien etabliert, die Leupaxin unter dem prostata-spezifischen Minimalpromotor des Ratten-Probasin-Gens exprimieren. Die Expression beschränkte sich auf die Epithelzellen der dorsalen und ventralen Lappen der Mausprostatae. In einer histologischen Analyse der Prostatae aus verschiedenen Altersstadien der transgenen Leupaxin-Mäuse konnte keine Veränderung im Prostataepithel beobachtet werden.Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse der Arbeit, dass Leupaxin einen potentiellen Marker für die Progression von bestimmten Prostatakarzinomen darstellt. Als neuer Koaktivator des Androgenrezeptors könnte Leupaxin als putatives Ziel therapeutischer Interventionen des fortgeschrittenen Prostatakarzinoms dienen.