Signaltransduktion von HGF beim Melanom

Der Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HWF) stimuliert die Proliferation und die Motilität von epithelialen Zellen. Er wird von mesenchymalen Zellen produziert und aktiviert benachbarte Zellen in parakriner Weise. Die Präsenz von HGF und dessen Rezeptor c-Met wurde in einer Reihe von soliden Tumoren beschrieben. In der Pathogenese des malignen Melanoms scheint HWF eine wichtige Rolle zu spielen. Die konstitutive Expression von HWF in transgenen Mäusen in Kombination mit UV Bestrahlung führt zu Veränderungen in der Haut, die denen in der Entstehung des Melanoms und der Progression bis hin zur Metastasierung ähneln. Der Verlust der Zelladhäsion führt zu Veränderungen im Gleichgewicht von Zellverbänden, die zu Vorläuferstadien in der Krebsentstehung überleiten können. E-Cadherin ist eines jener Adhäsionsmoleküle, die im Zuge der Melanomenstehung verloren gehen und damit zur Progression beitragen. Wir konnten nachweisen, dass HWF von Melanomzellen, nicht jedoch von Melanozyten produziert wird. Wurde die autokrine Aktivierung von HWF in Melanozyten und Melanomzellen mittels eines adenoviralen Vektors über mehrere Tage induziert, beobachteten wir einen deutlichen Rückgang in der Expression der Adhäsionsmoleküle E-cadherin und Desmoglein 1. c-Met, E-cadherin, Desmoglein 1 und Plakoglobin bildeten einen Immunkomplex, dieser Komplex könnte für die Regulierung der interzelullären Adhäsion wichtig sein. Eine Entkopplung von Melanozyten und Melanomzellen von Keratinozyten in Form eines Verlusts von E-caderhin und Desmoglein 1 durch HWF ermöglicht daher die Disseminierung dieser Zellen. Basierend auf diesen Daten wollen wir folgende Fragestellungen beantworten: - Welche Signaltransduktionswege spielen in der Runterregulierung von E-cadherin und Desmoglein 1 durch HWF in Melanozyten und Melanomzellen eine Rolle? - Ist die Ursache des Adhäsionsverlusts in der Aktivierung von zytoplasmatischen Tyrosinkinasen, von c-Met oder von transkriptionellen Repressoren zu finden? - Gibt es HWF induzierte Veränderungen in der Expression von Wnt Proteinen? - Da Wnt Proteinen auch regulatorische Vorgänge in der Zelladhäsion zukommen: Gibt es Wnt Proteine, die via transkriptionellen Repressoren, zusammen mit HWF E-cadherin und Desmoglein1 runterregulieren? Ergebnisse dieser Studien sollen Aufschlüsse über die Dynamik in der interzellulären Kommunikation am Beginn der Melanomentstehung geben.

Der Hepatozyten Wachstumsfaktor (HWF) ist neben anderen Wachstumsfaktoren wie dem Fibroblasten Wachstumsfaktor (FWF) oder dem sog. "Platelet derived growth factor" (PDGF) äußerst wichtig für die Entstehung und Progression des kutanen malignen Melanoms. HWF scheint hier eine Schlüsselrolle einzunehmen. Transgene Mäuse, die HWF in der Haut exprimieren entwickeln Melanome und UV Licht kann die Produktion von HWF in der Dermis initiieren. HWF, das in der Dermis gebildet wird ist in der Lage Melanozyten, die sich in der Epidermis befinden, über den HWF Rezeptor zu aktivieren. Diese Aktivierung löst eine Vielzahl von biologischen Effekten aus. Unter anderem konnten wir zeigen, dass sich durch HWF die Expression von Adhäsionsmolekülen auf Melanozyten grundlegend ändert. Diese Änderung bewirkt, dass sich Melanozyten leichter von den sich umgebenden Hautzellen, mit denen sie normalerweise eine starke Bindung eingehen, lösen können. Dadurch erhalten sie eine gewisse Autonomie, die auch zu einer stärkeren Migration der Zellen führen kann. Welche Signaltransduktionswege für die beobachtete Wirkung von HWF auf die Adhäsionsmoleküle wichtig sind wurde im Rahmen dieses Projekts untersucht. Dabei wurden drei Fragestellungen bearbeitet: i) Sind die Transkriptionsfaktoren Snail, Slug und Twist für die Effekte von HWF verantwortlich; ii) Welche Signaltransduktionswege werden zur Regulierung dieser Transkriptionsfaktoren benötigt; iii) erfolgt die erhöhte Migration durch HWF in Melanozyten durch das Adhäsionsmolekül CD44v6. i) In Melanozyten bewirkte HWF eine Hochregulierung von Snail und Slug, bei Melanomzellen eine Runterregulierung von Slug und Hochregulierung von Twist. Diese Veränderungen gingen auch mit einer Änderung der Adhäsionsmoleküle E- und N-Cadherin einher. ii) In Melanozyten konnten wir nachweisen, dass NF-kappaB für die Regulierung von Slug und Snail entscheidend ist. Im Gegensatz da zeigte sich bei Melanomzellen, in denen mehrere Signaltransduktionsewge dauerhaft aktiviert sind, dass dem MAPK Transduktionsweg, sowie GSK-3beta eine Rolle bei der Regulierung zukommt. iii) In Melanozyten führte HWF zu einer starken Expression von CD44v6. Dies führte auch zu einer stärkeren Aktivierung des Rezeptors von HWF und in weiterer Folge zur erwarteten erhöhten Migration von Melanozyten. Auch hier konnten wir nachweisen, dass NF-kappaB die Expression von CD44v6 reguliert. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wir beispielhaft an den Effekten von HWF zeigen konnten, wie wichtig der Einfluss von Wachstumsfaktoren gerade am Beginn der Melanomenstehung ist.