Tumorzytogenetik und Tumorgenetik
Rhabdomyosarkomentwicklung - Tiermodelle
Die Gene PAX3 und PAX7 kodieren für evolutionär stark konservierte Transkriptionsfaktoren und spielen in der Myogenese eine Schlüsselrolle. Im
alveolären Rhabdomyosarkom, einem pädiatrischen Tumor muskulären Ursprungs, werden häufig Translokationen gefunden, durch die es zur
Fusion dieser Gene mit einem anderen Transkriptionsfaktor, FKHR kommt. Es resultieren jeweils Fusionsproteine mit der DNA-bindenden Domäne von PAX3 oder
PAX7 und der transregulatorisch aktiven Domäne von FKHR. Die Bildung dieser chimären Transkriptionsfaktoren (PAX3-FKHR und PAX7-FKHR) scheinen
eine entscheidende Rolle bei der Onkogenese des alveolären Rhabdomyosarkoms zu spielen.
Um diesen Mechanismus für PAX7 zu untersuchen, wurden NIH3T3 Zellen mit Expressionsvektoren der beiden Formen von PAX7 sowie dem chimären
PAX7-FKHR stabil transfiziert und entsprechende Zelllinien etabliert. Vergleichende Untersuchungen zeigten einen neoplastisch transformierten Phänotyp
für die PAX7-FKHR exprimierenden Zellen in vitro und deren Fähigkeit Tumoren zu bilden in vivo. Diese Ergebnisse zeigen eine direkte
tumorigene Wirkung des Fusionsproteins. Das gewonnene Zellmodel stellt somit ein genetisch definiertes Instrument zur Untersuchung der Tumorentstehung dar und
Analysen zur allgemeinen Charakterisierung des Zellmodells konnten abgeschlossen werden. Es wurden u.a. quantitative Daten für die Expression von etwa
6.000 Genen mithilfe der Mikrochiptechnologie von "Affymetrix" gewonnen. Die Daten wurden vergleichend mit der unveränderten Ausgangszelllinie NIH3T3
ausgewertet. Es konnten so etwa 200 Gene mit relevanten Expressionsveränderungen in Bezug auf die maligne Transformation der Modellzellen gefunden werden.
Schließlich wurden einige biologisch wichtig erscheinende Gene ausgewählt und deren Aktivität auf Proteinbasis vergleichend mit einer Reihe von
menschlichen Tumorzelllinien untersucht.
Kürzlich konnten wir zeigen, dass die PAX7-mRNA differentiell gespleißt wird und mindestens zwei Isoformen existieren. Beide Isoformen werden
translatiert in die alternativen Formen A und B. Die Isoform A umfasst, im Gegensatz zur B-Form, eine PAX-genspezifisches evolutionär hoch konservierte
karboxyterminale Proteindomäne. Die Isoformen werden in normal- und Tumorgewebe differentiell exprimiert und wir postulieren, dass sie spezifische Funktionen
in den myogenen Vorläuferzellen bzw. Tumorzellen haben. In immundefizienten Mäusen können jedoch nur Zellen, die die Isoform B exprimieren
sich auch zu Tumoren entwickeln. Diese Tumoren werden derzeit histopathologisch und molekulargenetisch analysiert.
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