Rap-1 Sorafenib urn:nbn:de:hebis:04-z2007-03212 Endokrinologie monograph 2007-05-23 2007-05-10 Neuroendocrine tumor 2011-08-10 https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2007/0321/cover.png 2007 Rap-1/B-Raf-signaling in molecular pathogenesis of gastroenteropancreatic neuroendocrine tumors German ths Dr. Hoersch Dieter Hoersch, Dieter (Dr.) 71 application/pdf Raf Kinase B-Raf Rap-1 Gastroenteropankreatische neuroendokrine Tumore (GEP-NETs) sind seltene Tumore, die aus Zellen des diffusen neuroendokrinen Systems des Gastrointestinaltraktes oder Pankreas entstehen. Unter den funktionellen GEP-NETs zaehlen zu den haeufigsten Serotonin-produzierende neuroendokrinen Tumore, Insulinome und Gastrinome. Ueber die molekulare Pathogenese von GEP-NETs ist wenig bekannt. Im Gegensatz zu den haeufigeren Tumoren des Verdauungstraktes wie dem kolorektalen Adenokarzinom, dem Magenkarzinom und dem Pankreaskarzinom sind in den sporadischen GEP-NETs weder Veraenderungen in Onkogenen noch in Tumorsuppressorgenen typisch. Auch eine Ueberexpression von Genprodukten der EGF-Rezeptorfamilie sind bei den GEP-NETs nicht bekannt. In endokrinen Zellen stimuliert das kleine G-Protein Rap1 Signaltransduktion ueber die MAP-Kinasen durch Aktivierung von B-Raf. In papillaeren Schilddruesenkarzinomen, die ihren Ursprung von neuroendokrinen Zellen nehmen, wurden B-Raf-Mutationen nachgewiesen. Auch in malignen Melanomen, deren Ursprungszellen aehnliche Eigenschaften aufwiesen wie die Zellen des diffusen neuroendokrinen Systems des Gastrointestinaltraktes, aus denen die GEP-NETs entstehen, wurden aktivierende B-Raf-Mutationen nachgewiesen. Wir untersuchten die Expression von Rap1 und B-Raf immunhistochemisch in 49 GEP-NETs. Diese Experimente zeigten eine hochselektive Expression von B-Raf in gastroenteropankreatischen neuroendokrinen Zellen, aus denen die GEP-NETs entstehen. Im Vergleich zu den festgelegten internen Standards zeigten Rap1 und B-Raf in der Mehrzahl der GEP-NETs eine deutliche Ueberexpression. Mittels Luziferaseassay fanden wir heraus, dass vor allem Wildtyp-Rap1 und die aktivierte Mutante B-Raf BxB eine starke Aktivierung des ERK-abhaengigen Transkriptionsfaktors Elk-1 in einer neuroendokrinen Tumorzellinie (BON-Zellen) induzieren und somit die Signaltransduktion ueber Rap1/B-Raf/MEK/ERK aktivieren. Die Mehrheit der GEP-NETs ist wenig chemosensitiv, was eine Klaerung der Pathogenese mit Identifizierung von moeglichen Angriffspunkten fuer eine konservative Behandlung umso wichtiger werden laesst. Auf der Suche nach therapeutischen Angriffspunkten von GEP-NETs untersuchten wir in MTT-Assays den Effekt des Rafkinase-Inhibitors BAY 43-9006 auf Wachstum und Apoptose von neuroendokrinen Tumorzellinien (In-R1-G9- und BON-Zellen) und in Westernblots den Effekt von BAY 43-9006 auf die Kinasen des MEK-ERK-Moduls. Wir wiesen nach, dass BAY 43-9006 in relativ hohen Konzentrationen die Proliferation der neuroendokrinen Tumorzellen inhibierte. Die Phosphorylierung der Downstreamkinasen wurde aber bereits durch niedrigere Konzentrationen induziert. Rafkinase-Inhibitoren sind also eine vielversprechende Option in der konservativen Behandlung von GEP-NETs. Publikationsserver der Universitätsbibliothek Marburg Universitätsbibliothek Marburg Medical sciences Medicine Medizin B-Raf opus:1665 Medizin Sorafenib Die Rolle der Rap-1/B-Raf-Signaltransduktion in der molekularen Pathogenese von gastroenteropankreatischen neuroendokrinen Tumoren doctoralThesis GEP-NET Karhoff, Dorothee Karhoff Dorothee Neuroendokrinologie Molecular pathogenesis of gastroenteropancreatic neuroendocrine tumors (GEP-NETs) is largely unknown. Recently, the serine-threonine kinase B-Raf was identified as an oncogene in endocrine cancer such as thyroid carcinoma. In endocrine cells, the small G-protein Rap1 stimulates mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling by activating B-Raf. We examined the expression of Rap1 and B-Raf in GEP-NETs and their contribution to MAPK signaling in neuroendocrine cell lines. In addition, we explored the effect of suppressing B-Raf kinase by the recently developed inhibitor BAY43-9006 (Sorafenib) on growth, apoptosis and MAPK activation neuroendocrine cell lines. METHODS AND RESULTS: Expression of Rap1 and B-Raf in GEP-NETs (19 insulinomas, 15 carcinoid tumors and 10 gastrinomas) was examined by immunohistochemistry, which revealed that Rap1 and B-Raf were highly prevalent in the majority of GEP-NETs. Overexpression of Rap1 and B-Raf activated MAPK extracellular dependent kinase (ERK) ERK-2 and ERK-dependent transcription factor Elk-1 in neuroendocrine cell lines BON and In-R1-G9. Suppression of B-Raf by BAY43-9006 inhibited growth and induced apoptosis in cell lines BON and In-R1-G9. CONCLUSION: These results indicate that Rap1-B-Raf signaling may contribute to pathogenesis of GEP-NETs and provides a molecular target for treatment of GEP-NETs. Philipps-Universität Marburg https://doi.org/10.17192/z2007.0321 Innere Medizin Neuroendocrinology. 2007;85(1):45-53. Epub 2007 Mar 5.