Untersuchungen zur Rolle von Wnt5a beim Basalzellkarzinom

Abstract

Das Basalzellkarzinom (BCC) ist der häufigste Tumor des Menschen. In fast allen bisher untersuchten BCC ist die Hedgehog/Patched (Hh/Ptch)-Signalkasade pathologisch aktiviert, was in der Mehrheit der Fälle auf inaktivierende Mutationen des Tumorsupporessorgens Ptch zurückzuführen ist. Daneben scheint auch Wnt5a eine Rolle bei diesem Tumor zu spielen, da eine Überexpression dieses Gens beim BCC beschrieben worden ist. Ziel dieser Arbeit war es, eine mögliche Regulation von Wnt5a durch die Hh/Ptch-Signalkaskade, den Effekt von Wnt5a auf Keratinozyten und BCC Zellen, sowie die Aktivität der drei Wnt-Signalwege in BCC zu untersuchen. Hierzu wurden murine BCC-Proben aus dem Ptchfloxflox; ERT2+/--Mausmodell, humane BCC-Proben, die Keratinozytenzelllinien HaCaT (human) und C5N (murin), sowie die BCC-Zelllinie ASZ001 (murin) eingesetzt und mittels PCR, Western Blot und Immunhistochemie untersucht. Quantitative RT-PCR Analysen ergaben, dass Wnt5a in nativen, nicht-mikrodissektierten humanen und murinen BCC überexprimiert ist. Wie andere Mitglieder der Arbeitsgruppe zeigen konnten, wird Wnt5a hierbei tumor-extrinsisch von Zellen des Tumorstromas exprimiert. Die Tumorzellen selbst exprimieren dagegen kein Wnt5a. Diese Ergebnisse stimmen mit meiner Beobachtung überein, dass sich die Wnt5a Expression weder in Keratinozyten noch in der BCC-Zelllinie ASZ001 durch Aktivierung der Hh-Signalkaskade stimulieren lässt. Zusätzlich konnte ich zeigen, dass die Tumoren und die untersuchten Zelllinien die Wnt5a-Rezeptoren Fzd2, Fzd4 und Ror2 überexprimieren. Da es sich bei Wnt5a um ein sezerniertes Molekül handelt, welches vom Stroma aus auf die BCC Zellen einwirken kann, wurden ASZ001 mit rekombinantem Wnt5a inkubiert. Dies führte zur Induktion des Differenzierungsmarkers K10 in den Tumorzellen. Ein Einfluss auf die Expression des Proliferationsmarkers Pcna konnte dagegen nicht verzeichnet werden. Die abschließenden Western-Blot-Analysen an murinen BCC zeigten, dass der Wnt/Calcium (Ca2+)-Signalweg und möglicherweise auch der Wnt/JNK/AP1-Signalweg in den Tumoren aktiv sind. Der Wnt/β-Catenin-Weg dagegen scheint inaktiv zu sein. Aufgrund dieser Daten und unter Berücksichtigung weiterer Ergebnisse der Arbeitsgruppe kann man folgende Hypothese zur Rolle von Wnt5a beim BCC aufstellen: Wnt5a wird im Tumorstroma durch noch unbekannte Mechanismen induziert und bindet an seine Rezeptoren an der Oberfläche der Tumorzellen, wodurch der Wnt/Ca2+- und eventuell der Wnt/JNK/AP1-Signalweg im BCC aktiviert werden. Durch die Wnt5a-induzierte Aktivierung des Wnt/Ca2+-Signalwegs und durch den damit einhergehenden Anstieg der intrazellulären Ca2+-Konzentration kommt es zur Induktion der Differenzierung der Tumorzellen. Auf molekularer Ebene findet sich dabei eine erhöhte Expression des Differenzierungsmarkers K10. Da in der Arbeitsgruppe gezeigt werden konnte, dass die Differenzierung wiederum mit einer Regression der BCC einhergeht, ist es möglich, dass Wnt5a einen tumorsuppressorischen Effekt auf diesen Tumor ausübt.