@phdthesis{Heimberger2013,
  author    = {Heimberger, Tanja},
  title     = {Der Hitzeschock-Transkriptionsfaktor 1 (HSF1) als neues potenzielles Ziel im Multiplen Myelom},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-83390},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2013},
  abstract  = {Die evolutionär hoch konservierte Hitzeschock-Antwort (heat shock stress response, HSR) ermöglicht Zellen sich an Stresssituationen anzupassen und so dem programmierten Zelltod zu entgehen. Die Regulation der HSR unterliegt dem Hitzeschock-Transkriptionsfaktor 1 (HSF1), der nach einem Stress-Impuls umgehend die Synthese der Hitzeschock-Proteine (HSP) initiiert. Als molekulare Chaperone assistieren die HSP bei der Faltung und den intrazellulären Transport ihrer Klientenproteine und erhalten so die lebensnotwendigen zellulären Funktionen aufrecht. Während das HSF1/HSP-System vorteilhaft f{\"u}r normale Zellen ist, kann es aber auch den Prozess der malignen Transformation unterst{\"u}tzen. In verschiedenen Tumorentitäten wurde eine Abhängigkeit der malignen Zellen von HSP, vereinzelt auch von HSF1, beschrieben. Im multiplen Myelom (MM) stabilisieren HSP u.a. Klientenproteine in einem komplexen onkogenen Signalnetzwerk und erhalten so eine aberrante Signalweiterleitung aufrecht. Wegen dieser wichtigen Funktion ist die Inhibition der HSP (insbesondere HSP90) bereits ein therapeutischer Ansatzpunkt, der jedoch im MM noch nicht zu dem erhofften Erfolg f{\"u}hrte. Dar{\"u}ber hinaus wurde beobachtet, dass es zu einer Induktion der HSP nach einer Behandlung mit neuen, antitumoralen Medikamenten (Proteasom-, HDAC- und HSP90-Inhibitoren) kommt. Diese kompensatorische Hochregulation der HSP ist assoziiert mit einem Resistenzverhalten gegen{\"u}ber der Therapie und ist somit unerw{\"u}nscht. Die bisherigen Untersuchungen legen aber auch nahe, dass HSF1 selbst eine wichtige Funktion bei der malignen Transformation einnimmt. So wurde gezeigt, dass der funktionelle Verlust von HSF1 vor der onkogenen Ras oder mutierten Trp53 getriebenen Tumorigenese sch{\"u}tzt. In der vorliegenden Arbeit wurden daher die Expression von HSF1, seine Rolle in der HSP-Regulierung und den Beitrag zum Überleben und Resistenzen in MM-Zellen analysiert. Untersuchungen der HSF1-Expression in Knochenmarkbiopsien von Myelompatienten und in Myelomzelllinien zeigten, dass in ca. 50 \% der untersuchten Biopsien und Zelllinien eine hohe HSF1-Expression vorhanden ist. Sowohl der shRNA-vermitteltem Knockdown von HSF1 als auch die pharmakologische Inhibition mit Triptolid induzierten Apoptose in MM-Zellen. Durch Microarrayanalysen nach shRNA-vermitteltem Knockdown und der anschließenden Verifikation {\"u}ber Western Blot konnte gezeigt werden, dass nach der HSF1-Depletion zahlreiche HSP (HSP90, HSP70, HSP40 and HSP27) vermindert exprimiert wurden. Einzelne Knockdown Experimente der HSP40 und HSP27 f{\"u}hrten zu moderaten Zellsterben, so dass geschlussfolgert werden kann, dass die gleichzeitige Minderung multipler HSP, durch die Depletion von HSF1, zu einem summierten starken apoptotischen Effekt f{\"u}hrt. In weiteren Studien stellte sich heraus, dass in MM-Zellen, trotz des deregulierten Systems und der aberrant hohen Expression der HSP, eine Stressantwort ausgelöst werden kann. Dies konnte durch den „klassischen" Hitzschock und durch die Behandlung mit pharmakologischen Inhibitoren von HSP90 und des Proteasoms erreicht werden. Diese unerw{\"u}nschte Reaktion auf Therapeutika wird vermutlich durch einen kompensatorischen Zellrettungsmechanismus ausgelöst, der zu Resistenzen gegen{\"u}ber der Behandlung f{\"u}hren kann. Durch die Inhibition von HSF1 mit Triptolid und durch shRNA-vermitteltem Knockdown, konnte diese zelluläre Antwort unterbunden werden. Dar{\"u}ber hinaus f{\"u}hrte die pharmakologische Inhibition von HSF1 in Kombination mit HSP90 (mit NVP-AUY922) oder Proteasom-Inhibition (mit Bortezomib) zu einem verstärkten apoptotischen Effekt in MM-Zellen. Zusammenfassend deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass HSF1 essenziell f{\"u}r die Regulation der HSP im MM ist. Dar{\"u}ber hinaus kann die Inhibition von HSF1, besonders in Kombination mit HSP90- oder Proteasom-Inhibition, eine neue hoffnungsvolle Therapieoption f{\"u}r Myelompatienten darstellen.},
  subject      = {Plasmozytom},
  language  = {de}
}
@article{ChatterjeeAndrulisStuehmeretal.2013,
  author    = {Chatterjee, Manik and Andrulis, Mindaugas and St{\"u}hmer, Thorsten and M{\"u}ller, Elisabeth and Hofmann, Claudia and Steinbrunn, Torsten and Heimberger, Tanja and Schraud, Heike and Kressmann, Stefanie and Einsele, Hermann and Bargou, Ralf C.},
  title     = {The PI3K/Akt signaling pathway regulates the expression of Hsp70, which critically contributes to Hsp90-chaperone function and tumor cell survival in multiple myeloma},
  series = {Haematologica},
  volume    = {98},
  journal   = {Haematologica},
  number    = {7},
  doi       = {10.3324/haematol.2012.066175},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-130574},
  pages     = {1132-1141},
  year      = {2013},
  abstract  = {Despite therapeutic advances multiple myeloma remains largely incurable, and novel therapeutic concepts are needed. The Hsp90-chaperone is a reasonable therapeutic target, because it maintains oncogenic signaling of multiple deregulated pathways. However, in contrast to promising pre-clinical results, only limited clinical efficacy has been achieved through pharmacological Hsp90 inhibition. Because Hsp70 has been described to interact functionally with the Hsp90-complex, we analyzed the suitability of Hsp72 and Hsp73 as potential additional target sites. Expression of Hsp72 and Hsp73 in myeloma cells was analyzed by immunohistochemical staining and western blotting. Short interfering RNA-mediated knockdown or pharmacological inhibition of Hsp72 and Hsp73 was performed to evaluate the role of these proteins in myeloma cell survival and for Hsp90-chaperone function. Furthermore, the role of PI3K-dependent signaling in constitutive and inducible Hsp70 expression was investigated using short interfering RNA-mediated and pharmacological PI3K inhibition. Hsp72 and Hsp73 were frequently overexpressed in multiple myeloma. Knockdown of Hsp72 and/or Hsp73 or treatment with VER-155008 induced apoptosis of myeloma cells. Hsp72/Hsp73 inhibition decreased protein levels of Hsp90-chaperone clients affecting multiple oncogenic signaling pathways, and acted synergistically with the Hsp90 inhibitor NVP-AUY922 in the induction of death of myeloma cells. Inhibition of the PI3K/Akt/GSK3b pathway with short interfering RNA or PI103 decreased expression of the heat shock transcription factor 1 and down-regulated constitutive and inducible Hsp70 expression. Treatment of myeloma cells with a combination of NVP-AUY922 and PI103 resulted in additive to synergistic cytotoxicity. In conclusion, Hsp72 and Hsp73 sustain Hsp90-haperone function and critically contribute to the survival of myeloma cells. Translation of Hsp70 inhibition into the clinic is therefore highly desirable. Treatment with PI3K inhibitors might represent an alternative therapeutic strategy to target Hsp70.},
  language  = {en}
}