Inhibitorische Aktivität von Kelch-like 4 auf das Wachstum von Brustkrebszellen

Fragestellung:

Proteine der Kelch-like Familie enthalten mehrere Kopien des Kelch-Motivs, einer β-Faltblattstruktur. Die Funktionen der meisten Kelch-like Proteine sind wenig erforscht. Mutationen in einigen Kelch-like Proteinen wurden mit Tumorbildung assoziiert. Unseren Ergebnissen zur Folge exprimieren Brustkrebszellen nach Aktivierung des Hypoxie- oder PI3K/AKT-Signalweges signifikant weniger Kelch-like 4. Da beide Signalwege mit Tumorprogression in Verbindung stehen, haben wir untersucht, ob die Senkung der Kelch-like 4-Expression Konsequenzen für das Verhalten der Brustkrebszellen hat.

Methodik:

Die RNA-Expression von Kelch-like 4 in verschiedenen Brustkrebszelllinien wurde mittels quantitativer reverser Transkriptase (RT)-PCR verglichen. Um die Senkung der Kelch-like 4 Expression durch Hypoxie oder PI3K/AKT-Aktivierung nachzuahmen, wurden MCF-7 Brustkrebszellen mit einer spezifisch gegen Kelch-like 4 gerichteten si(small interference)RNA (siKL4) oder einer Kontrol-siRNA (siLuc) behandelt. Der Effekt dieser siRNAs wurde auf das Wachstumsverhalten von MCF-7 Zellen in Adhäsionskulturen und die Sphäroidbildungsfähigkeit dieser Zellen in Suspensionskulturen getestet.

Ergebnisse:

Die basale Expression von Kelch-like 4 war in luminal-A-Subtyp-ähnlichen MCF-7 Zellen am höchsten und in basal-Subtyp-ähnlichen BT20 und luminal-B-Subtyp-ähnlichen BT474 Zellen am niedrigsten (ca. 100-fach niedriger als in MCF-7 Zellen). Mit siKL4 konnte der mRNA-Level von Kelch-like 4 auf ein Drittel gesenkt werden. Als Folge dieser Expressionsreduktion wurde ein signifikant erhöhtes Wachstum der MCF-7 Zellen um ca. 50% beobachtet. Das galt auch, wenn diese ERα-positiven Zellen in Gegenwart des wachstumshemmenden Anti-Estrogens Fulvestrant inkubiert wurden. Hingegen konnte kein Einfluss von Kelch-like 4 auf die Sphäroidbildungsfähigkeit der Zellen gezeigt werden.

Schlussfolgerungen:

Das erhöhte Wachstum infolge einer Senkung der Kelch-like 4-Expression weist auf eine proliferationshemmende Wirkung von Kelch-like 4 hin, was auch erklären würde, warum in Brustkrebszellen mit höherer Proliferationpotenz, wie den luminal-B- und basal-Subtyp-ähnlichen Zellen, die Kelch-like 4-Expression unterdrückt ist. Es ist daher denkbar, dass Kelch-like 4 Tumorsuppressorfunktionen hat.