BRCA-1 Mutationen blockieren die zelluläre Differenzierung über die Dysregulation mikrotubulus-assoziierter Proteine

Hintergrund: BRCA-1 hat neben seinen bekannten Funktionen im Rahmen der DNA-Reparatur eine wichtige Rolle bei der Differenzierung der Zellen des Brustdrüsen-Epithels. BRCA-1-Mutationen und die Inaktivierung des BRCA-1 Proteins führen zur Akkumulation von unreifen Progenitorzellen und dem typischen undifferenzierten basal-like Phänotyp BRCA1 assoziierter Mammakarzinome. Die Balance zwischen terminaler Differenzierung einer individuellen Zelle und der Zellproliferation setzt eine intakte Ausbildung von Zell-Zell-Kontakten und Regulation der Bindung von Mikrotubuli an den Zentrosomen voraus, woran eine Vielzahl sog. mikrotubulus-assoziierter Proteine (MAP) wie z.B. der Hyaluronsäurerezeptor (RHAMM) und sein Hauptaktivator Aurora Kinase (AURKA) beteiligt sind. Es konnte gezeigt werden, dass ein Gleichgewicht zwischen BRCA-1 abhängiger Degradation und AURKA-vermittelter Phosphorylierung von RHAMM erforderlich ist, um zwischen Differenzierung im Sinne von polarer Ausrichtung und Ausbildung von Zell-Zell-Kontakten versus Proliferation regulieren zu können.

Hypothese: Der genomische Verlust von BRCA-1 bzw. inaktivierende BRCA-1 Mutationen führt zu einer Dysregulation von Expression und/oder Aktivierung von RHAMM und AURKA in vitro und in-vivo.

Material und Methoden: FFPE-Gewebe von 1. differenzierten, 2. triple-negativen (TN) sporadischen (brca1wt) und 3. Mammakarzinomen (MC) von BRCA-1 Mutationsträgerinnen wurden immunhistochemisch, HCC1937 (brca1-/-) und HCC1937 BRCA1-Transfektanten (BRCA1+) wurden immunzytologisch und mittels Western-Blot-Analyse bzgl. RHAMM, p(T703)RHAMM und AURKA Expression untersucht.

Ergebnisse: In brca1-/- HCC1937 Zellen war eine starke Expression von p(T703)RHAMM an der Kernmembran gegenüber einer schwächeren und gleichmäßigen nukleären Verteilung des pRHAMM in HCC1937/BRCA1-Transfektanten (brca1wt) nachweisbar. Entsprechend fand sich eine hohe pT703-RHAMM Expression in 58% (n=11) und 50% (n=4) der Tumoren der BRCA-1-Mutationsträgerinnen bzw. sporadischen TN Tumoren jedoch nur in 30% (n=10) der sporadischen ER-positiven Tumoren. Der RHAMM-Hauptaktivator AURKA war geringer in BRCA1(-/-) als in den anderen beiden MC, die in etwa der Hälfte der Fälle eine mittelstarke bis starke AURKA Expression zeigten, exprimiert. RHAMM Expression war stärker in TNBC als in MC von Mutationsträgerinnen, in differenzierten MC dagegen schwach.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse sprechen für eine BRCA1-abhängige Expression und Lokalisation des phosphorylierten RHAMM und belegen damit den Einfluss von BRCA1 auf die Mikrotubuli-Organisation in vitro und in-vivo.