Kurzfassung

LIM domain binding protein 1 (Ldb1) besitzt als Kofaktor verschiedener Homöodomäne- und LIM-only-Transkriptionsfaktoren eine zentrale Rolle während der Embryonalentwicklung. Darüberhinaus wurde für Ldb1 eine expressionsmindernde Regulation von Inhibitoren des Wnt Signalwegs gezeigt. Dieser besitzt ebenfalls wichtige Funktionen während der Embryonalentwicklung, aber auch der Pathogenese des Hepatozellulären Karzinoms.
Da die konditionalen Ldb1-/- Mutanten während der Embryonalentwicklung...LIM domain binding protein 1 (Ldb1) besitzt als Kofaktor verschiedener Homöodomäne- und LIM-only-Transkriptionsfaktoren eine zentrale Rolle während der Embryonalentwicklung. Darüberhinaus wurde für Ldb1 eine expressionsmindernde Regulation von Inhibitoren des Wnt Signalwegs gezeigt. Dieser besitzt ebenfalls wichtige Funktionen während der Embryonalentwicklung, aber auch der Pathogenese des Hepatozellulären Karzinoms.
Da die konditionalen Ldb1-/- Mutanten während der Embryonalentwicklung absterben, war Ziel dieses Projekts die Etablierung einer leberspezifischen konditionalen Ldb1 knock out Mauslinie. Dies ist im Rahmen des geförderten Forschungsprojekts durch Kreuzung einer konditionalen Ldb1-Knock out Mauslinie mit einer Albumin-Cre Mauslinie auch gelungen.
Nachdem ein Überleben der Tiere mit leberspezifischer Ldb1 Mutation gesichert war, wurden zunächst die Lebern mehrerer dieser Tiere auf morphologische Unterschiede hinsichtlich des anatomischen und histologischen Aufbaus untersucht. Hier fanden sich keine wesentlichen Unterschiede. In einem zweiten Schritt wurden die Leberwerte der entsprechenden Tiere laborchemisch analysiert, wobei sich auch hier keine wesentlichen Unterschiede fanden.
Aufgrund der zentralen Stellung von Ldb1 als Kofaktor verschiedener Transkriptionsfaktoren und seiner Beeinflussung von Antagonisten des Wnt-Signalwegs erschien es ein potentiell wichtiger Faktor für die Hepatokarzinogenese. Dies wurde im DEN/Phenobarbital Karzinogenese Modell untersucht. Nach 9 Monaten wiesen leberspezifisch Ldb1 deletierte Tiere eine signifikant höhere Anzahl und Größe von Tumorläsionen in der Leber auf. Insgesamt konnten wir somit grundsätzlich in vivo eine essentielle Bedeutung von Ldb1 für die Entstehung des HCC zeigen und das Spektrum der genetischen Beteiligungen an dieser Erkrankung um Ldb1 erweitern.
Ursächlich für die vermehrte Tumorbildung fand sich entgegen der ursprünglichen Annahme bisher kein Hinweis auf eine Aktivierung des Wnt/β-Catenin-Signalwegs. Vielmehr fand sich eine Bedeutung von Cyclin D1, welches seine Wirkung über den Tumorsuppressor Rb entfaltet und somit bei der Regulation des Zellyklusses durch den Tumorsuppressors Rb und somit potentiell eine wichtige Rolle bei der vermehrten Tumorentstehung.
Gleichzeitig findet sich das Protein p21, ein zyklin-abhängiger Kinase-Inhibitor, gegenteilig reguliert. P21 ist wesentlich für die Kontrolle des Zellzyklus und besitzt unter anderem eine Funktion als Tumorsuppressor. Daher kommt es bei einer Minderexpression von p21 zu einem vermehrten Tumorwachstum, was auch in Knock out Modellen belegt ist. Für Ldb1 Knock out Mäuse konnten wir eine Minderexpression von p21 zeigen, so dass damit ein weiterer Teilaspekt der Regulation des Tumorwachstums identifiziert wurde.
Mit der dokumentierten Regulation von p21 in Abhängigkeit von Ldb1 und einer Beteiligung von p21 an Vorgängen der Apoptose war auch die Apoptoseinduktion und –resistenz in Abhängigkeit von einer Ldb1 Deletion von Interesse. Mittels Inkubation von Ldb1 deletierten und Wildtyp-Hepatozyten mit dem CD95-agonistischen Antikörper Jo2 konnten wir eine signifikant vermehrte Resistenz der Ldb1 deletierten Hepatozyten gegenüber CD95 vermittelter Apoptose nachweisen. Dies unterstützt ebenfalls eine vermehrte Tumorbildung in den Ldb1 deletierten Lebern. Diese Ergebnisse sind derzeit zur Publikation eingereicht.
Zur Analyse spezifischer Unterschiede der Ldb1 deletierten Lebern wurden schließlich Microarrayanalysen der RNA des Gewebes durchgeführt. Diese wurden in Zusammenarbeit mit Dr. Kevin Becker an den National Institutes of Health/USA durchgeführt. Dabei ergab sich ein deutlich unterschiedliches Expressionsverhalten in der Gesamtanalyse zwischen den 3 homozygot deletierten Tieren und den heterozygten Tieren, die in ihrer Funktion bereits beim konstitutiven Knock out unauffällig waren.
Im Rahmen der Einzelanalyse der Genexpression fanden sich von 17000 Genen des Arrays 272 in leberspezifisch Ldb1 deletierten Tieren überexprimiert und 37 unterexprimiert. Diese Gene werden derzeit mittels Immunhistochemie und RT-PCR validiert.





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