Untersuchungen zu neuen therapeutischen Ansätzen zur Beeinflussung der MYC-Expression im kolorektalen Karzinom

• Main Author: Pfann, Christina
• Format: Doctoral Thesis
• Language: deu
• Published: 2020
• Subjects: ddc:610
• Online Access: https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/frontdoor/index/index/docId/21668; http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-216687; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:20-opus-216687; https://doi.org/10.25972/OPUS-21668; https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/files/21668/Pfann_Christina_Dissertation.pdf

Eine veränderte Expression des Transkriptionsfaktors MYC wird als entscheidender Faktor für Tumorentstehung und -progress im kolorektalen Karzinom gesehen. Somit ist die Hemmung dessen Expression und Funktion ein zentraler Ansatz bei der zielgerichteten Tumortherapie. Als geeignete Strategie, sowohl die Halbwertszeit als auch die Translation von MYC zu verringern, erschien eine duale PI3K-/mTOR-Hemmung durch den small molecule-Inhibitor BEZ235. Gegenteilig ist jedoch unter Behandlung mit BEZ235 eine verstärkte MYC-Expression in verschiedenen Kolonkarzinom-Zelllinien zu beobachten. Neben verstärkter Transkription, konnte eine verstärkte IRES-abhängige Translation von MYC nach Hemmung der mTOR-/5´Cap-abhängigen Translation durch BEZ235, als Ursache der MYC-Induktion nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass die Induktion von MYC nach PI3K-/mTOR-Hemmung durch eine kompensatorische Aktivierung des MAPK-Signalwegs in Folge einer FOXO-abhängigen Induktion von Rezeptortyrosinkinasen, stattfindet. Eine mögliche Strategie, diese Feedback-Mechanismen zu umgehen, ist die direkte Hemmung der Translationsinitiation. Hierfür wurden Rocaglamid und dessen Derivat Silvestrol als small molecule-Inhibitoren der eIF4A-Helikase verwendet. Im Gegensatz zur PI3K/mTOR-Hemmung, ist durch eIF4A-Inhibition eine Reduktion der MYC-Proteinexpression in verschiedenen Kolonkarzinom-Zelllinien zu erreichen – ohne einhergehende MAPK-Aktivierung. Anhand der Ergebnisse kann postuliert werden, dass Silvestrol das Potential besitzt, sowohl die Cap-/eIF4F-abhängie als auch die somit eIF4A-abhängige IRES-vermittelte Translation von MYC zu hemmen. Weiterhin kann eine proliferationshemmende Wirkung durch Silvestrol auf Kolonkarzinom-Zellen in vitro, via Zellzyklusarrest und Induktion von Apoptose, gezeigt werden. Dies stellt die Voraussetzung für eine potentielle Eignung als tumorhemmender Wirkstoff in der Therapie des kolorektalen Karzinoms dar. === Deregulated expression of MYC is a driver of colorectal carcinogenesis. Thus inhibition of MYC function and expression may be a central aim in targeted therapy. Inhibiting the PI3K-and mTOR pathway seemed to be a proper strategy to increase MYC turnover and reduce its translation. Instead, we observe enhanced MYC expression in colon carcinoma cells upon treatment with the dual PI3K-/mTOR-inhibitor BEZ235. PI3K-/mTOR-Inhibition permits both enhanced transcription and induction of IRES-dependent translation of MYC through feedback activation of the MAPK pathway via FOXO-dependent induction of receptor tyrosine kinases. A strategy to bypass the signalling feedback mechanisms, is targeting the translation initiation. Using Silvestrol, a Rocaglamid derivate as small molecule inhibitor of the initiation factor eIF4A, MYC protein expression can be reduced in colorectal cancer cells – without observed MAPK-activation. So Silvestrol has he potential to inhibit Cap-/eIF4F-dependend as well as eIF4A-dependent IRES-mediated tranlation of MYC. Furthermore Silvestrol inhibits proliferation of colon carcinoma cells in vitro, shown by cell cycle arrest and induction of apoptosis. Our data argue that targeting translation initiation is a promising strategy to limit MYC expression in colorectal cancer. Thus, together with its antiproliferative effect, Silvestrol might be a potential anti-tumor agent.