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Nadine Binai

• Brustkrebs repräsentiert die häufigste Krebserkrankung bei Frauen. Der Estrogen Rezeptor α (ERα) ist hier als ein wichtiger prognostischer Marker für Mammakarzinome etabliert, der die Homonsensitivität des Tumors determiniert. Dieser impliziert den Einsatz von Anti-Estrogenen, die die wachstumsfördenden Funktionen von ERα blockieren können. Übergewicht erhöht deutlich das Risiko einer Brustkrebserkrankung bei postmenopausalen Frauen. Übergewicht geht generell mit einem erhöhten Serumleptinspiegel einher. Das Zytokinhormon Leptin ist ein zentraler humoraler Faktor bei der Wahrnehmung und Steuerung der körpereigenen Energiereserven im Gehirn, das darüber hinaus auch pleiotrope Funktionen in der Angiogenese, Hämatopoese, Reproduktion und im Immunsystem ausübt. Leptin bindet an den Transmembranrezeptor Ob-RL (Obese-Rezeptor, lange Isoform) und aktiviert unter anderem den Januskinase (Jak)- „signal transducer and activator of transcription“ (Stat)-Signalweg, der mit neoplastischen Veränderungen assoziiert ist. Weil der kausale Zusammenhang zwischen Übergewicht und Krebserkrankungen gut belegt ist, während die molekularen Mechanismen jedoch noch nicht vollständig aufgeklärt sind, sollte daher in der vorliegenden Arbeit die mögliche Wechselwirkung des leptininduzierten Jak-Stat-Signalwegs und des ERα´s untersucht werden. Ein Zusammenspiel der Ob-RL- und ERα-abhängigen Signalwege wurde einerseits mit Luziferase-Reporter-Konstrukten untersucht, die unter der Kontrolle eines Stat3-responsiven Elements standen. Dabei konnten zelltyp-spezifsche Unterschiede in der leptinabhängigen Stat3-Aktivierung beobachtet werden. Die endogen ERα-exprimierenden Brustkrebszellen MCF-7 wiesen eine wesentlich stärkere Stat3-Aktiverung und Phosphorylierung nach Leptinapplikation auf, als ERα-negative HeLa Zervixkarzinomzellen oder die Brustkrebslinie MDA-MB-231. Dieser Effekt konnte durch die Hemmung der ERα-Expression mittels siRNA in MCF-7 Zellen revertiert werden. Die ERα Überexpression in HeLa Zellen resultierte in einer verstärkten Stat3-Transaktiverung nach Leptinbehandlung. Diese Zunahme in der Stat3-Aktivierung konnte nicht durch eine Kostimulation der Zellen mit einem ERα-Agonisten oder Antagonisten beeinflusstwerden. Weiterhin konnte eine gesteigerte Zellviabilität nach Leptinstimulation in ERα-positiven Zellen detektiert werden. Durch Koimmunpräzipitationsstudien konnte direkte Interaktion von ERα, Jak2 und Stat3 nachgewiesen werden, was auf einen zytoplasmatisch lokalisierten Komplex hindeutet. Eine Mikroarray-Analyse von leptinstimulierten Zellen ergab eine differentielle Regulation von 133 Genen in Abhängigkeit ihres ERα-Expressionstatus. Von den 133 Zielgene sind 42 in der Literatur bereits in Zusammenhang mit malignem Wachstum beschrieben und könnten somit die erhöhte Viabilität der ERα-exprimierenden Zellen in Reaktion auf Leptin erklären. Die in dieser Arbeit gewonnen Erkenntnisse deuten auf eine entscheidende Rolle des ERα´s in der Verstärkung der leptininduzierten Stat3-Aktiverung hin. Diese Daten zur Interaktion von ERα mit einem wachstumsfördernden Signalweg können zur Entwicklung neuartiger Behandlungsmöglichkeiten in der Brustkrebstherapie von übergewichtigen Patientinnen beitragen.