Untersuchungen zum Einfluss von sekretierten Faktoren des Fettgewebes auf die Genexpression von ANGPTL4 und weiteren PPAR-Zielgenen in triple-negativen Brustkrebszellen
Brustkrebs ist die häufigste Krebserkrankung und die führende krebsbedingte Todesursache bei Frauen. Neben nicht beeinflussbaren Faktoren wie Geschlecht und Alter tragen auch modifizierbare Risikofaktoren, u.a. Adipositas, zur Entstehung und Progression der Erkrankung bei. Insbesondere das triple-negative Mammakarzinom (TNBC) zeichnet sich durch eine aggressive Tumorbiologie, begrenzte ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Brustkrebs ist die häufigste Krebserkrankung und die führende krebsbedingte Todesursache bei Frauen. Neben nicht beeinflussbaren Faktoren wie Geschlecht und Alter tragen auch modifizierbare Risikofaktoren, u.a. Adipositas, zur Entstehung und Progression der Erkrankung bei. Insbesondere das triple-negative Mammakarzinom (TNBC) zeichnet sich durch eine aggressive Tumorbiologie, begrenzte Therapieoptionen und eine ungünstige Prognose aus, weshalb ein besseres Verständnis der zugrunde liegenden molekularen Mechanismen erforderlich ist.
Die Interaktion zwischen Tumorzellen und (adipösem) Fettgewebe kann zu einer aggressiveren Tumorbiologie beitragen. In diesem Zusammenhang spielen Peroxisom-Proliferator-aktivierte Rezeptoren (PPARs) eine wichtige Rolle, da sie sowohl den Lipidstoffwechsel als auch entzündliche Prozesse regulieren und unter anderem die Expression von Angiopoetin-like-4 (ANGPTL4) beeinflussen, einem Protein, das mit einer erhöhten Proliferation, Migration und Invasion von Tumorzellen assoziiert ist.
In diesem Zusammenhang wurde im Rahmen der vorgelegten Arbeit der Einfluss von sekretierten Faktoren des Fettgewebes auf die Expression PPAR-regulierter Gene in triple-negativen Brustkrebszellen untersucht. Hierzu wurde durch Fettgewebe konditioniertes Medium (ACM) aus Proben von Spenderinnen unterschiedlicher BMI-Gruppen (normalgewichtig, übergewichtig, adipös) hergestellt. Die TNBC-Zelllinien HCC38 und MDA-MB-231 wurden mit ACM behandelt und anschließend die Expression ausgewählter PPAR-Zielgene (ANGPTL4, CPT1A, PLIN2, PDK4 und FASN) mittels qPCR analysiert. Hierbei zeigte ANGPTL4 die stärkste Induzierbarkeit der relativen Genexpression in beiden Zelllinien. Insgesamt war die Induktion der Genexpression in MDA-MB-231-Zellen stärker ausgeprägt als in HCC38-Zellen.
Zudem zeigte sich eine Tendenz zu einer stärkeren Geninduktion durch ACM aus den übergewichtigen und adipösen BMI-Gruppen im Vergleich zu normalgewichtigen Spenderinnen.
Ein weiteres Ziel dieser Arbeit war die Etablierung stabiler HCC38-Zelllinien mit veränderter ANGPTL4-Expression mittels lentiviraler Transduktion. Es konnte sowohl eine Knockdown-Zelllinie mit einer Reduktion der ANGPTL4-Genexpression um etwa 40 % als auch eine überexprimierende Zelllinie mit einer bis zu 1200-fach erhöhten Expression im Vergleich zur Kontrollzelllinie generiert werden. Die Überexpression konnte auch auf Proteinebene nachgewiesen werden.
Zusammenfassend weisen die Ergebnisse dieser Arbeit auf einen deutlichen Einfluss von sekretierten Faktoren des Fettgewebes auf die Expression von PPAR-regulierten Genen, die im Energie- und Fettstoffwechsel eine wichtige Rolle spielen, in triple-negativen Brustkrebszellen hin.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Breast cancer is the most common cancer and the leading cause of cancer-related deaths in women. In addition to unmodifiable factors such as gender and age, modifiable risk factors, including obesity, also contribute to the development and progression of the disease. Triple-negative breast cancer (TNBC) is characterized by aggressive tumor biology, limited treatment options, and a poor prognosis, ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Breast cancer is the most common cancer and the leading cause of cancer-related deaths in women. In addition to unmodifiable factors such as gender and age, modifiable risk factors, including obesity, also contribute to the development and progression of the disease. Triple-negative breast cancer (TNBC) is characterized by aggressive tumor biology, limited treatment options, and a poor prognosis, which is why a better understanding of the underlying molecular mechanisms is urgently needed.
The interaction between tumor cells and adipose tissue can contribute to more aggressive tumor biology. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) play an important role in this context, as they regulate both lipid metabolism and inflammatory processes and, among other things, influence the expression of angiopoetin-like 4 (ANGPTL4), a protein associated with increased proliferation, migration, and invasion of tumor cells.
In this context, this study investigated the influence of secreted factors from adipose tissue on the expression of PPAR-regulated genes in triple-negative breast cancer cells.
For this purpose, adipose tissue-conditioned medium (ACM) was produced from samples from donors with different BMI (normal weight, overweight, obese). The TNBC cell lines HCC38 and MDA-MB-231 were treated with ACM and the expression of selected PPAR target genes (ANGPTL4, CPT1A, PLIN2, PDK4, and FASN) was analyzed using qPCR. ANGPTL4 showed the strongest inducibility of gene expression in both cell lines. Overall, gene expression induction was more pronounced in MDA-MB-231 cells than in HCC38 cells. In addition, there was a tendency toward stronger gene induction by ACM from the overweight and obese BMI groups compared to normal-weight donors.
Furthermore, stable HCC38 cell lines with modified ANGPTL4 expression using lentiviral transduction were established. Both a knockdown cell line with a reduction in ANGPTL4 expression of approximately 40% and an overexpressing cell line with up to 1200-fold increased expression compared to the control cell line were generated. A comparable degree of overexpression was also detectable at the protein level.
In summary, the results of this study indicate a significant influence of secreted factors from adipose tissue on the expression of PPAR-regulated genes, which play an important role in energy and fat metabolism, in triple-negative breast cancer cells.
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