Characterization of the Oncogenic Role of BCL9-2 in Breast Tumorigenesis

Abstract

Einer der wenigen hoch konservierten Signalwege, welche die Zellproliferation und Gewebeorganisation während der Embryogenese aber auch im adulten Organismus regulieren, ist die Wnt/beta-Catenin Signalkaskade. Mutationen verschiedenster Wnt/beta-Catenin Signalkomponenten führen zu einer aberranten Aktivierung von beta-Catenin und zu einer abnormalen Expression diverser Zielgene. Eine solche deregulierte Wnt Signaltransduktion verursacht in vielen Geweben, inklusive des Brustgewebes, eine maligne Transformation mit anschließender Ausbildung von Tumoren. Kürzlich wurde BCL9-2, ein Mitglied der neuen onkogenen BCL9/legless Familie, als essen-tieller Co-Aktivator der beta-Catenin-abhängigen Regulation der Transkription von Zielgenen identifiziert. Im kolorektalen Karzinom zeichnet sich das onkogene Potential von BCL9-2 immer mehr ab. Seine Implikation in der Entstehung von Brusttumoren wurde dagegen noch nicht untersucht. Diese Arbeit zeigt zum ersten Mal, dass eine Überexpression von BCL9-2 zur Bildung von Brusttumoren in vivo führt. Zu-dem weisen die Ergebnisse auf einen Mechanismus der onkogenen Aktivität hin, bei dem BCL9-2 in die ER Signaltransduktion eingreift. Nach Überexpression von BCL9-2 unter einem Keratin 19 (K19) -spezifischen Promotor kam es in älteren transgenen Weibchen zur Ausbildung von Brusttumoren. Zudem reichte eine BCL9-2 Überexpression aus, um die Brusttumor-Inzidenz in APCMin/+ Weibchen zu erhöhen und makroskopische Tumore der Brust in MMTVCre;Catnb+/Δex3 Mäusen zu induzieren. Gealterte transgene Weibchen zeigten Milchdrüsenhyperplasien, welche durch erweiterte Gänge und hyperplastische alveo-läre Knoten (hyperplastic alveolar nodules; HANs) charakterisiert und als prämaligne Foci in Maus und Mensch beschrieben sind. Zusätzlich weisen sie eine erhöhte alve-olare Morphologie und eine verzögerte post-laktationale Rückbildung des Brus-tepithels auf, was möglicherweise mit einer Tumorbildung in der Brust assoziiert ist. Interessanterweise wiesen Brusttumoren der transgenen K19-BCL9-2 Weibchen eine nukleäre Estrogenrezeptor alpha- (ERα) und Progesteronrezeptor- (PR) Expression auf, was eine Besonderheit des K19-BCL9-2 Mausmodells darstellt. Darüber hinaus zeigten MTT und BrdU Assays, dass das Tumorwachstum abhängig von der Stimu-lation mit Estrogen ist. Der Vergleich verschiedener humaner Brustkrebs-Zelllinien zeigte, dass ERα- und HER2- positive Zellen die höchsten Level an BCL9-2 Protein aufweisen. Zusätzlich resultierte ein siRNA-vermittelter transienter knock down von BCL9-2 in einer tran-sienten mRNA Reduktion des ERα und entsprechender Zielgene. Dies weist auf eine mögliche Regulation der ERα-Expression durch BCL9-2 und ein Eingreifen in die ERα downstream Signaltransduktion hin. Schließlich zeigten immunhistochemische Analysen an humanen Brustkrebsgewebeproben eine signifikante Korrelation zwi-schen BCL9-2 Überexpression und erhöhter Expression des ERα, PR und HER2 so-wie eine deutlich stärkere BCL9-2 Expression in malignem verglichen mit gesundem Brustgewebe. Zusammenfassend veranschaulicht diese Arbeit erstmals eine Implikation von BCL9-2 in der Tumorgenese von Mamma Tumoren und lässt BCL9-2 als neuen Modulator der ERα Signalkaskade vermuten.