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Receptor tyrosine kinases (RTK) are rarely mutated in cutaneous melanoma, but the expression and activation of several RTK family members are associated with a proinvasive phenotype and therapy resistance. Epidermal growth factor receptor (EGFR) is a member of the RTK family and is only expressed in a subgroup of melanomas with poor prognosis. The insight into regulators of EGFR expression and activation is important for the understanding of the development of this malignant melanoma phenotype. Here, we describe that the transcription factor NRF2, the master regulator of the oxidative and electrophilic stress response, mediates the expression and activation of EGFR in melanoma by elevating the levels of EGFR as well as its ligands EGF and TGFα. ChIP sequencing data show that NRF2 directly binds to the promoter of EGF, which contains a canonical antioxidant response element. Accordingly, EGF is induced by oxidative stress and is also increased in lung adenocarcinoma and head and neck carcinoma with mutationally activated NRF2. In contrast, regulation of EGFR and TGFA occurs by an indirect mechanism, which is enabled by the ability of NRF2 to block the activity of the melanocytic lineage factor MITF in melanoma. MITF effectively suppresses EGFR and TGFA expression and therefore serves as link between NRF2 and EGFR. As EGFR was previously described to stimulate NRF2 activity, the mutual activation of NRF2 and EGFR pathways was investigated. The presence of NRF2 was necessary for full EGFR pathway activation, as NRF2-knockout cells showed reduced AKT activation in response to EGF stimulation compared to controls. Conversely, EGF led to the nuclear localization and activation of NRF2, thereby demonstrating that NRF2 and EGFR are connected in a positive feedback loop in melanoma. In summary, our data show that the EGFR-positive melanoma phenotype is strongly supported by NRF2, thus revealing a novel maintenance mechanism for this clinically challenging melanoma subpopulation.
SphK1 is known to play a role in tumor progression, resistance to radiochemotherapy, and migration patterns. As the overall survival rates of squamous cell carcinoma of the head and neck (HNSCC) remain poor due to limitations in surgery and irradiation and chemotherapy resistance, SphK1 is an important enzyme to investigate. The purpose of this study was to elucidate the impact of SphK1 on irradiation efficacy of HNSCC in-vitro with emphasis on EGFR signaling. By immunhistochemical staining we found a positive correlation between EGFR and SphK1 expression in patient specimens. In colony formation assays irradiation sensitive cell lines showed a poor response to cetuximab, an EGFR inhibitor, and SKI-II, a SphK1 inhibitor, and vice versa. In irradiation sensitive cells an enhanced reduction of cell migration and survival was found upon simultaneous targeting of EGFR and SphK1. In the present study, we elucidated a linkage between the two signaling pathways with regard to the efficacy of cetuximab treatment and the impact on the migration behavior of tumor cells. We investigated the biological impact of inhibiting these pathways and examined the biochemical implications after different treatments. An understanding of the processes involved could help to improve the treatment of patients with HNSCC.
Das Nebennierenrindenkarzinom ist ein seltener maligner, epithelialer Tumor mit einer jährlichen Inzidenz in Deutschland von 2 pro 1 Million Einwohnern. Es ist für etwa 0,2% aller Krebstodesfälle verantwortlich. Die Seltenheit der Erkrankung erschwert die Entwicklung wirksamer Therapieansätze erheblich. Erst in letzter Zeit gelang es, größere Patientenkohorten in kontrollierten Studien zu behandeln (Allolio et al. 2006) und größere Fallzahlen an Tumorgewebe wissenschaftlichen Untersuchungen zuzuführen. Erstmalig besteht damit auch die Möglichkeit, die Expression eventuell relevanter Proteine für moderne Therapiekonzepte auch an großen Fallzahlen zu untersuchen. Bislang liegen nur sehr lückenhafte diesbezügliche Studien vor. In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression einiger möglicherweise therapeutisch relevanter Proteine mittels immunhistochemischer Analyse unter Zuhilfenahme der Tissue Microarray-(TMA)-Technik in einer großen Serie von 104 NNR-Ca untersucht und mit der von Nebennierenadenomen und normalem Nebennierengewebe verglichen. Insgesamt 9 verschiedene Proteine wurden immunhistochemisch dargestellt: Als wichtigster Befund wurde eine Überexpression der Alpha-methylacyl-CoA Racemase (AMACR) in 89% der untersuchten NNR-Ca festgestellt. Interessanterweise zeigte auch die Mehrzahl der untersuchten Nebennierenadenome (80%) zumindest eine schwache AMACR-Reaktivität, während die mituntersuchten normalen Nebennieren negativ blieben. Diese bislang nicht beschriebene Beobachtung gleicht den bekannten Befunden z.B. in der Prostata, in der sowohl die dort entstehenden Adenokarzinome, als auch deren Vorläuferläsionen (PIN) eine AMACR-Expression zeigen. EGFR, ein Tyrosinkinaserezeptor, auf den der bereits etablierte therapeutische Antikörper Cetuximab (Erbitux®) zielt, wurde in 49% der untersuchten NNR-Ca verstärkt exprimiert, so dass eine gegen den EGFR gerichtete Therapie in ausgewählten Fällen eine Behandlungsoption zu eröffnen scheint. Die Suche nach Mutationen in diesem potentiellen Zielprotein könnte weitere Ansatzpunkte für Wirkstoffe aufzeigen, Studien gibt es dazu bislang keine. Ähnliche Ergebnisse fanden sich in dieser Studie für VEGF, das von 19% der untersuchten NNR-Ca mäßig oder stark exprimiert wurde. Auch hier könnte eine entsprechende Therapie mit einem bereits kommerziell erhältlichen spezifischen Antikörper (Bevacizumab/Avastin®) in einem Teil der Fälle eine Behandlungsoption, ggf. auch als supportive Maßnahme, eröffnen. Angesichts der Expression von VEGF in nur rund einem Drittel der Fälle, wäre hier aber eine vorangehende Bestimmung des Expressionsstatus am Tumorgewebe unerläßlich. Weitere Untersuchungen sollten auch den VEGF-Rezeptor als möglichen Ansatzpunkt neuer Wirkstoffe, wie z.B. der Multi-Tyrosinkinase-Inhibitor Sunitinib [SU11248; SUTENTTM] (Le Tourneau et al., 2007), erforschen. Im Gegensatz dazu wurde eine wesentliche Expression weiterer untersuchter Proteine (CD117/C-kit, Her-2/neu, Östrogen- und Progesteronrezeptor) in NNR-Ca in dieser Studie nicht in einem Maße gefunden, welches in einer signifikanten Zahl von Fällen eine Therapieoption eröffnen würde. Eine immunhistochemisch bestimmbare Expression von p53, als Surrogatmarker für ein mutiertes p53-Gen wurde in 85% der untersuchten NNR-Ca nachgewiesen. Dies weist auf eine zentrale Bedeutung von p53-Mutationen in der Genese von NNR-Ca hin. (Reincke et al., 1994; Gicquel et al., 2001; Barzon et al.I, 2001; Soon et al., 2008) Auch die Proliferationsfraktion, bestimmt als Ki67-Index, war in den untersuchten Karzinomen gegenüber den Adenomen und den mitgeführten normalen Nebennieren deutlich erhöht, was das aggressive Wachstumspotential der Mehrzahl der NNR-Ca wiederspiegelt.
Molecular-based subclassifications of breast cancer are important for identifying treatment options and stratifying the prognosis in breast cancer. This study aimed to assess the prognosis relative to disease-free survival (DFS) and overall survival (OS) in patients with triple-negative breast cancer (TNBC) and other subtypes, using a biomarker panel including cytokeratin 5 (CK5), cluster of differentiation 117 (CD117), and epidermal growth factor receptor (EGFR). This cohort–case study included histologically confirmed breast carcinomas as cohort arm. From a total of 894 patients, 572 patients with early breast cancer, sufficient clinical data, and archived tumor tissue were included. Using the immunohistochemical markers CK5, CD117, and EGFR, two subgroups were formed: one with all three biomarkers negative (TBN) and one with at least one of those three biomarkers positive (non-TBN). There were significant differences between the two biomarker subgroups (TBN versus non-TBN) in TNBC for DFS (p = 0.04) and OS (p = 0.02), with higher survival rates (DFS and OS) in the non-TBN subgroup. In this study, we found the non-TBN subgroup of TNBC lesions with at least one positive biomarker of CK5, CD117, and/or EGFR, to be associated with longer DFS and OS.