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Interplay between C-Raf kinase and Rassf1a putative tumour suppressor in liver cancer
Bartosz Tarkowski
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Molekulare Biologie
Betreuer*in
Manuela Baccarini
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29589.19672.925154-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Der Hippo/MST Signaltransduktionsweg reguliert das Zellwachstum in Metazoen und fungiert als potentieller Tumorsuppressor in Leberkarzinomen. C-RAF, der indirekte Aktivator von ERK im MAPK Signaltransduktionsweg, kann MST2 binden und inhibieren. Auβerdem schützt C-Raf Zellen vor Apoptose und zeigt eine deutliche Überexpression in humanen Leberkarzinomen. Diese Arbeit untersucht die potentielle Interaktion zwischen dem Hippo/Mst Signaltransduktionsweg und C-Raf in der Entstehung von Leberkrebs.
Chemische Tumorinduktion in c-raf Knock-out Mäusen zeigen, dass die Ablation von C-Raf in Hepatozyten zu einem gesteigerten Tumorwachstum und einer höheren Anzahl von Tumoren führt. Auf ähnliche Weise führt die Ablation von C-Raf in Hepatozyten und den nicht-perenchymalen Zellen vor der Tumorinitiation zu einer höheren Zahl von Tumoren, jedoch zu keinem gesteigerten Tumorwachstum. Die Ablation von C-Raf in Hepatozyten und den nicht-parenchymalen Zellen nach der Entstehung von makroskopische Tumoren zeigt keine Auswirkung auf deren Zahl und Wachstum.
Im nächsten Schritt wurde die chemische Tumorinduktion in einem c-raf/rassf1a doppel Knock-out Stamm durchgeführt. Rassf1a reguliert den Hippo/Mst Signaltransduktionsweg, und fungiert als Tumorsuppressor in der Leber, verliert diese Funktion jedoch im Zuge der Tumorprogression durch Promotor-Methylierung. Der Phänotyp Verlust des c-raf Knock-outs nach der chemischen Tumorinduktion im rassf1a Knock-out Hintergrund deutet auf die genetische Interaktion zwischen c-raf und rassf1a hin.
Die Mehrzahl der c-raf-Knock-out Lebern zeigt Tumore im fortgeschrittenen Karzinomstadium, während in Wildtyp-Mäusen nur Dysplasien detektiert werden konnten. Doppel Knockout Mäuse aber zeigen eine ähnliche Zahl an Karzinomen wie jene mit der alleinigen Deletion von rassf1a. Weiters war in tumorfreien Arealen in c-raf Knock-out Mäusen im Vergleich zum Wild-Typ eine erhöhte Proliferation zu beobachten, nicht jedoch im rassf1a-Knock-out Hintergrund. Sowohl C-raf- als auch c-raf/rassf1a doppel Knock-outs weisen eine erhöhte Anzahl von der Kupfferzellen auf, was auf eine Entzündungsreaktion hindeuten könnte. Die beobachteten Phänotypen der Lebertumore wurden mit veränderten Aktivitäten in MAPK-, Hippo- und Enzündungs Signaltransduktionswegen korreliert. Im letzten Schritt wurden die Akuteffekte von, oxidativem Stress auf den Hippo Signaltransduktionsweg analysiert.
Zusammenfassend konnten wir zeigen, dass C-Raf in Hepatozyten als potentieller Tumorsuppressor, in nicht-parenchymalen Leberzellen, die aus dem Knochenmark stammen, aber als Tumorpromoter fungiert. Weiters wurde die Interaktion zwischen c-raf und rassf1a im chemisch-induzierten Leberkrebsmodel analysiert.
Abstract
(Englisch)
The Hippo/MST signalling cascade regulates cell survival and proliferation in metazoans and numerous reports indicate its further role in tumour suppression, especially in the liver. C-RAF, indirect activator of ERK in MAPK pathway, can interact with, and inhibit, MST2. In addition, C-Raf is implicated in the protection from apoptosis in mouse liver, and found overexpressed in human liver tumours. We investigate the possible interaction between the Hippo/Mst pathway and C-Raf in liver tumorigenesis.
Results from experiments on c-raf single knock-out animals revealed that C-Raf ablation in the hepatocyte leads to increased liver size, tumour mass and tumour number after chemical liver carcinogenesis. Similarly, ablation of C-Raf in hepatocyte and liver non-parenchymal cells before, but not after, tumour initiation leads to increased number of tumours, although not liver mass or tumour mass. The ablation of C-Raf in hepatocyte and liver non-parenchymal cells after development of macroscopic tumours did not affect their further growth or maintenance.
Further, we have crossed animals with hepatocyte-specific deletion of c-raf gene with animals harbouring a germline disruption of the gene encoding for Rassf1a, an upstream regulator of Hippo/Mst signalling with tumour suppressor functions lost in liver cancer through methylation of the isoform-specific promoter. The phenotype of hepatocyte-restricted c-raf knock-out after chemical carcinogenesis was absent on a rassf1a knock-out background, indicating genetic interaction between c-raf and rassf1a.
In most livers with c-raf-deficient hepatocytes we could detect progression to carcinoma stage, whereas in wild-type animals we detected almost exclusively benign nodules. On the other hand, double knock-out animals had similar numbers of carcinomas in comparison to those with sole rassf1a deletion. Similarly proliferation in tumour unaffected tissue was increased in livers with c-raf-deficient hepatocytes on the WT but not rassf1a knock-out background. Both c-raf-deficient and double KO livers exhibit increased numbers of Kupffer cells indicating increased inflammation. We correlate observed phenotypic changes in tumour-bearing livers with changes in activation of MAPK, Hippo and inflammatory signalling pathways. Finally, we use primary cell cultures to investigate acute effects of oxidative stress on Hippo pathway activation.
We propose a tumour suppressive function of C-Raf in the hepatocyte and tumour promoting role in liver non-parenchymal cells derived from hematopoetic line. Furthermore we unravel interaction between c-raf and rassf1a in chemically-induced mouse liver cancer model.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
liver cancer mouse cancer model genetic interaction C-Raf Rassf1a Hippo
Schlagwörter
(Deutsch)
Leberkrebs Mauskrebsmodel genetische Interaktion C-Raf Rassf1a Hippo
Autor*innen
Bartosz Tarkowski
Haupttitel (Englisch)
Interplay between C-Raf kinase and Rassf1a putative tumour suppressor in liver cancer
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
108 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Lukas Huber ,
Maria Sibilia
Klassifikation
42 Biologie > 42.13 Molekularbiologie
AC Nummer
AC08959941
Utheses ID
14408
Studienkennzahl
UA | 091 | 490 | |