Zusammenfassung
Hintergrund: Der Insulinrezeptor (IR) ist ein wichtiges Protein, das auf der Membran der meisten
Zellen lokalisiert ist. Er gehört zur Familie der Tyrosinkinase-Wachstumsfaktor-Rezeptoren.
Insulin vermittelt proliferative Antworten in verschiedenen Krebszellen, jedoch ist
die Bedeutung von IR für die Tumorentstehung nicht ganz genau bekannt. Methode: Es wurde die mRNA aus Mundschleimhautkeratinozyten und Larynxkarzinomzellen mit dem
Enzym Reverse Transkriptase in cDNA umgeschrieben, mit einer Vielzahl von Oligonukleotiden
in der PCR amplifiziert und die entstehenden Produkte nachfolgend elektrophoretisch
aufgetrennt. Ergebnisse: Es konnte beim Vergleich des Elektrophoresemusters der beiden Zellarten die Überexpression
eines 127 Basenpaar (bp) Fragmentes in Larynxkarzinomzellen detektiert werden. Nach
Klonierung und Sequenzierung dieses Fragmentes wurde übereinstimmende Homologie mit
Sequenzen des Exon-2 des Insulinrezeptorgens gefunden. Die Überexpression des IR-Gens
in Larynxkarzinomzellen wurde in Northern-Hybridisierung bestätigt. Schlussfolgerungen: Diese Ergebnisse zeigen, dass die Expression der IR mRNA in Larynxkarzinomzellen
hochreguliert wird. Daraus lässt sich schließen, dass die Anzahl der IR in Larynxkarzinomzellen
höher ist als in benignen Schleimhautkeratinozyten und deswegen Insulin bei der Entstehung
oder Progression der Larynxkarzinome eine Rolle spielt.
Detection of Overexpression of the Insulin Receptor Gene in Laryngeal Carcinoma Cells
by Means of the Differential Display Method
Background: The insulin receptor (IR) is an essential protein localized on the surface of almost
all cell types. IR belongs to the tyrosine-kinase growth factor receptor family. Insulin
mediates proliferative responses in a variety of tumor cells, however, the role of
the IR molecule in carcinogenesis has not yet exactly been established. Methods: Messenger RNA from mucosal keratinocytes and laryngeal carcinoma cells were transcribed
in cDNA using reverse transcriptase and amplified by PCR by means of a number of oligonucleotides.
PCR products were analyzed electrophoretically. Results: Comparing the electrophoretic pattern of both cell types the overexpression of a
127 bp fragment could be detected in laryngeal carcinoma cells in contrast to benign
keratinocytes. Cloning and sequencing this fragment exact homologous match was found
with exon-2 of the IR gene. The overexpression of the IR gene in laryngeal carcinoma
cells was confirmed by Northern hybridization. Conclusions: The results show up-regulation of IR-mRNA in laryngeal carcinoma cells suggesting
that the number of IR is enhanced in these cells. Hence it follows, that the overexpression
of IR plays a possible role in laryngeal cancer initiation and/or progression.
Schlüsselwörter:
Genexpression - Insulinrezeptor - Plattenepithelkarzinom
Key words:
Gene expression - Insulinreceptor - Squamous cell carcinoma
Literatur
- 01
Matthias C, Bockmühl U, Jahnke V, Petersen I, Dietel M, Fryer A, Strange R C.
Effect of gene polymorphism on detoxifying glutathione-S-transferase enzymes on chromosomal
stability of squamous epithelial carcinomas in the area of the head and neck.
Laryngo-Rhino-Otol.
1998;
77
201-206
- 02
Liang P, Pardee A B.
Differential display of eucaryotic messenger RNA by means of the polymerase chain
reaction.
Science.
1992;
257
967-971
- 03
Bauer D, Müller H, Reich J, Riedel H, Ahrenkiel V, Warthoe P, Strauss M.
Identification of differentially expressed mRNA species by an improved display technique
(DDRT-PCR).
Nucl Acid Res.
1993;
21
4272-4280
- 04 Carry T E.
Head and neck tumor cell lines. In: Hay, RJ, Park, JG, Gazdar, A (Eds) Atlas of human tumor cell lines. San Diego;
Acad. Press 1994: 79-120
- 05
Liisa E, Joensuu H, Kulmala J, Kilemi P, Grenman R.
Squamous cell carcinoma is highly sensitive to taxol, a possible new radiation sensitizer.
Acta Otolaryngol.
1995;
115
340-344
- 06
Saffran S, Görögh T, Lippert B, Gottschlich S, Folz B, Werner J A.
Kultivierung humaner Keratinozyten aus Schleimhaut der oberen Luft- und Speisewege.
Laryngo-Rhino-Otol.
1997;
76
101-105
- 07 Sambrook J, Fritsch E F, Manniatis T. Molecular cloning. New York; Cold Spring
Harbor 1989
- 08
Yamamoto T, Kamata N, Kawano H, Shimizu S, Kuroki T, Toyoshima K, Pikjimaru K, Nomura N,
Ishizaki R, Pastan I, Gamou S, Shimizu N.
High incidence of amplification of the epidermal growth factor receptor gene in human
squamous carcinoma cell lines.
Cancer Res.
1986;
46
414-416
- 09
Yokota J, Yamamoto T, Toyoshima K, Terada M, Sugimura T, Battifora H, Cline M J.
Amplification of c-erbB-2 oncogene in human adenocarcinoma in vivo.
Lancet.
1986;
1
765-767
- 10
Shalom D I, Christoffersen C T, Voewerk P, Sacerdoti-Sierra N, Shymko R M, Naor D,
De Meyts P.
Mitogenic properties of insulin and insulin analogues mediated by the insulin receptor.
Diabetologia.
1997;
40
25-31
- 11
Hatada E N, McClain D A, Potter E, Ullrich A, Olefsky J M.
Effects of growth and insulin treatment on the levels of insulin receptors and their
mRNA in HEP G2 cells.
J Biol Chem.
1989;
264
6741-6747
- 12
Beguinot F, Kahn C R, Moses A C, Smith R J.
The development of insulin receptors and responsiveness in an early marker of differentiation
in the muscle cell line L6.
Endocrinology.
1986;
118
446-455
- 13
Kahn C R.
The molecular mechanisms of insulin action.
Ann Rev Med.
1985;
36
429-451
- 14
Gavin J R, Roth J, Neville D M, Meyts P, Buell D N.
Insulin-dependent regulation of insulin receptor concentrations: A direct demonstration
in cell culture.
Proc Natl Acad Sci USA.
1974;
71
84-88
- 15
Milazzo G, Giorgino F, Damante G, Sung C, Stampfer M R, Vigneri R, Goldfine I D, Belfiore A.
Insulin receptor expression and function in human breast cancer cell lines.
Cancer Res.
1992;
14
3924-3930
- 16
Hrebicek A, Rypka M, Chmela Z, Vesely J, Kantorova M, Golda V.
Tumor necrosis factor alpha in various tissues of insulin-resistant obese Koletsky
rats: relations to insulin receptor characteristics.
Physiol Res.
48
83-86
01 Herrn Prof. Dr. med. Heinrich Rudert zum 65. Geburtstag gewidmet.
Priv.-Doz. Dr. Steffen Maune
Klinik für Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde, Kopf- und Halschirurgie der Christian-Albrechts-Universität
zu Kiel
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