Dokument: Role of PGRMC1 in breast cancer progression and increased breast cancer risk upon progestin-based hormone therapy

Titel:	Role of PGRMC1 in breast cancer progression and increased breast cancer risk upon progestin-based hormone therapy
Weiterer Titel:	Die Rolle von PGRMC1 bei der Progression des Mammakarzinoms und erhöhtem Brustkrebsrisiko bei Progestin-basierter Hormontherapie
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=45733
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20180516-114133-0
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Dr. Willibald, Marina [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 8,31 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 17.04.2018 / geändert 17.04.2018
Beitragende:	Prof. Dr. rer. nat. Neubauer, Hans [Gutachter] Prof. Dr. Constantin Czekelius [Gutachter]
Stichwörter:	breast cancer hormone receptor PGRMC1 progestins
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibungen:	Der Hormonrezeptor PGRMC1 weist im Mammakarzinom eine erhöhte Expression auf. Außerdem korreliert eine hohe Expression von PGRMC1 im Mammakarzinom mit stärkerem Tumorwachstum und schlechterer Prognose, was eine Beteiligung von PGRMC1 an der Karzinogenese des Mammakarzinoms vermuten lässt. PGRMC1 scheint außerdem bei der Weiterleitung membran-initiierter Progestin-Signale beteiligt zu sein, wodurch der Rezeptor eine Rolle bei dem erhöhtem Brustkrebsrisiko bei progestin-basierter Kontrazeption und Hormontherapie spielen könnte. Die Rolle von PGRMC1 im Mammakarzinom, dessen Aktivierungs-mechanismus und beteiligte Signalwege sind jedoch noch nicht vollständig aufgeklärt. Daher war das Ziel der vorliegenden Arbeit, die Rolle von PGRMC1 bei der Progression des Mammakarzinoms, dem letzten Schritt der Karzinogenese, aufzuklären und dessen Rolle bei einem erhöhten Brustkrebsrisiko bei Einnahme von exogenen Hormonen zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde die Auswirkung einer PGRMC1-Überexpression und eines -Knockdowns auf die Progression des Mammakarzinoms untersucht. Da diverse Studien auf die Regulation der Funktion von PGRMC1 durch differenzielle Phosphorylierung hinweisen, wurden außerdem der Phosphorylierungs-Status von PGRMC1 und die Bedeutung der Phosphorylierung für die Progresion des Mammakarzinoms analysiert. Mit dem Ziel, den PGRMC1 Signalweg weiter aufzuklären, wurde nach Signalwegen gesucht, die durch PGRMC1 reguliert werden. Um einen tieferen Einblick in die Aktivierung von PGRMC1 durch Progestine zu bekommen, wurden diese Experimente zusätzlich unter Behandlung von Brustkrebszellen mit Progestinen durchgeführt. Die Überexpression von PGRMC1 in den hormonrezeptor-positiven Zelllinien MCF7 und T47D führte zu einer signifikant erhöhten Proliferation, während der Knockdown eine signifikant niedrigere Proliferation zur Folge hatte. Die Analyse einer PGRMC1-abhängigen Expression oder Aktivierung von Proteinen zeigte sowohl eine Überexpression von ERα und ERα-Zielgenen als auch eine erhöhte Aktivierung der EGFR Signalkaskade. Es konnte außerdem gezeigt werden, dass die Phosphorylierung von PGRMC1 essentiell für die erhöhte Proliferation und die Induktion einer erhöhten ERα Expression ist. Die Behandlung von PGRMC1-überexprimierenden Brustkrebszellen mit verschiedenen Progestinen resultierte in einer signifikant erhöhten Proliferation im Vergleich zu Leervektor-Kontrollzellen. Die Behandlung von Brustkrebszellen mit dem Progestin NET induzierte die Phosphorylierung von PGRMC1 an der CK2-Phsophorylierungsstelle S181, welche durch Behandlung mit dem CK2 Inhibitor Quinalizarin reduziert werden konnte. Diese Ergebnisse demonstrieren eine wichtige Rolle von PGRMC1 bei der Progression des Mammakarzinoms und lassen auf eine Einbettung von PGRMC1 in beim Mammakarzinom hochregulierte Signalwege schließen. PGRMC1 könnte daher ein wichtiges Target für die anti-Krebs Therapie darstellen. Zusätzlich bietet diese Studie Einblick in den Mechanismus der differenziellen Phosphorylierung des Rezeptors und dessen Aktivierung durch Progestine. Sie bestätigt außerdem die Expression und Aktivierung von PGRMC1 als Modell zur Untersuchung der Tumorentstehung und der Progression von Brustkrebs bei der Progestin-basierten Hormontherapie. The hormone receptor PGRMC1 is upregulated in breast cancer and elevated expression of PGRMC1 is associated with increased tumor growth and poorer outcome, indicating a contribution of PGRMC1 in carcinogenesis of breast cancer. Further, PGRMC1 might be involved in transducing membrane-initiated progestin signals, suggesting a role of PGRMC1 in higher breast cancer risk upon progestin-based contraception and hormone therapy. However, the role of PGRMC1 in breast cancer, its activation mechanism and involved signaling pathways are not fully understood yet. Therefore, the aim of the present study was to investigate the role of PGRMC1 in breast cancer progression, the last step of carcinogenesis, and the role of PGRMC1 in increased breast cancer risk upon intake of progestins for contraception and hormone therapy. For this purpose, the effect of PGRMC1 overexpression and –knockdown on cell proliferation was examined. Since the function of PGRMC1 was suggested to be regulated by differential phosphorylation, the PGRMC1 phosphorylation-status and the significance of PGRMC1 phosphorylation on breast cancer progression was investigated. With the aim to further elucidate PGRMC1 signaling in breast cancer, we searched for signaling pathways which might be regulated by PGRMC1. To gain deeper insight into the activation mechanism of PGRMC1 by progestins, all those studies were additionally conducted with treatment of breast cancer cells with progestins. Overexpression of PGRMC1 in the hormone-receptor positive cell lines MCF7 and T47D resulted in significant enhanced proliferation, while knockdown of PGRMC1 caused significant decreased proliferation. Analysis of PGRMC1-dependent expression and activation of proteins revealed upregulation of ERα and ERα-dependent genes, as well as activation of EGFR signaling cascade. PGRMC1 phosphorylation at S56 and S181 was identified to be essential for enhanced proliferation and induction of enhanced ERα expression. Treatment of PGRMC1-overexpressing breast cancer cells with various progestins resulted in significant increased proliferation compared to EVC cells. Further, treatment of breast cancer cell lines with the progestin norethisterone (NET) induced phosphorylation of PGRMC1 at the Casein Kinase 2 (CK2) phosphorylation site Ser181, which could be decreased by treatment with CK2 inhibitor quinalizarin. These results emphasize an important role of PGRMC1 in breast cancer progression and display a potential embedding of PGRMC1 in signaling pathways, upregulated in breast cancer. PGRMC1 might therefore be an interesting target for anti-cancer therapy. Additionally, this study gives insights into the mechanism of differential phosphorylation of the receptor and its activation by progestins. It also confirms expression and activation of PGRMC1 as a model to investigate tumorigenesis and progression of breast cancer in progestin-based hormone therapy.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Bezug:	10/2014 - 09/2017
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	16.05.2018
Dateien geändert am:	16.05.2018
Promotionsantrag am:	26.09.2017
Datum der Promotion:	23.03.2018