Molekulargenetische Analysen zum alveolären Rhabdomyosarkom (aRMS): Ein Zellmodell zur Analyse der molekularen Grundlagen der aRMS-Entstehung

Die paralogen Gene PAX3 und PAX7 spielen in der Myogenese und in ihren mutierten Formen bei der Entstehung von Rhabdomyosarkomen eine Schlüsselrolle. Beide Gene kodieren evolutionär stark konservierte Transkriptionsfaktoren und stehen bei der Determinierung von Muskelzellen an der Spitze der Regulationshierarchie. Wird ihre normale Funktion z. B. durch eine spezifische Chromosomentranslokation geändert, entsteht aus diesen Zellen ein alveoläres Rhabdomyosarkom (aRMS). Durch die in aRMS nachgewiesenen Translokationen werden die DNA-bindenden Domänen von PAX3 bzw. PAX7 mit der transkriptionsregulierenden Domäne des FKHR, ebenfalls ein Transkriptionsfaktor, verknüpft. Als Folge dieser Genfusion kommt es zur Expression eines chimären Transkriptionsfaktors, der sehr wahrscheinlich eine Rolle bei der Onkogenese des Rhabdomyosarkoms spielt. Zur Analyse der molekularen Mechanismen der aRMS-Enstehung haben wir ein in vitro- und in vivo-Testsystem entwickelt. Hierzu wurden NIH3T3-Zellen mit PAX7- bzw. PAX7-FKHR-Expressionsvektoren stabil transformiert und entsprechende Zellinien mit ektopischer Expression der entsprechenden Transkriptionsfaktoren etabliert. Darüberhinaus konnten wir eine neue PAX7 Spleißvariante identifizieren und klonieren, die hauptsächlich in Tumoren muskulären Ursprungs exprimiert wird. In Analogie zu den oben aufgeführten Zellexperimenten wurden NIH3T3-Zellen stabil mit der neuen Genvariante transformiert und entsprechende Zell-Linien etabliert. Durch Analyse der Expressionsmuster konnten Zielgene identifiziert werden und deren Regulation untersucht werden. Zusätzlich wurden durch in situ Hybridisierung die nativen Expressionsmuster der neuen PAX7-Isoform während der murinen Embyogenese ermittelt.

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Eugene Vorobyov, Prof. Dr. Jürgen Horst, PD Dr. Bernd Dworniczak

Veröffentlichungen:

Dworniczak B, Vorobyov E, Kondrashov A, Jülich, Dockhorn-Dworniczak B, Horst J: aRMS: Identification of novel differentially expressed genes. Laboratory Investigation 79; 1999

Vorobyov E., Siebers U., Wilke K., Pauels H.-G., Jülich A., Dworniczak B., Horst J: A comparative analysis of cell response to ectopic expression of PAX7 and PAX7-FKHR. Am. J. Hum. Genet. A1850; 1999

Vorobyov E., Siebers U., Wilke K., Pauels H.-G., Jülich A., Dworniczak B., Horst J: Loss of function is a part of the PAX7 oncogenic conversion in alveolar rhabdomyosarcoma. Med. Genet 12:127; 2000