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5  Diskussion

In dieser Arbeit wurde untersucht, ob die YB-1 Expression im Brustkrebs eine klinische Relevanz besitzt. Dafür wurden 83 Patientinnen, von denen 41 mit einer postoperativen Chemotherapie, welche größtenteils Anthracyclin enthielt, und 42 ohne postoperative Chemotherapie behandelt wurden, hinsichtlich ihrer YB-1 Expression und ihres weiteren Verlaufes untersucht. Es stellte sich heraus, dass in beiden Gruppen eine hohe YB-1 Expression im Brustkrebsgewebe mit einem schlechteren Krankheitsverlauf korreliert. Dies deutet darauf hin, dass YB-1 sowohl eine Rolle in der klinischen Medikamentenresistenz als auch bei der Ausbildung aggressiverer Phänotype spielt.

5.1 Medikamenten-Resistenz durch YB-1 Überexpression

Eine große Rolle bei der Entwicklung der Multidrug Resistenz spielt das MDR1-Gen. Dieses MDR1-Gen kodiert für P-Glykoprotein, ein membrangebundenes Transporterprotein der Superfamilie der ABC-Transporter, welches toxische Substanzen aus der Zelle transportieren kann (Zamora et al., 1988). Zu diesen Medikamenten gehören in der Tumorbehandlung eingesetzte Chemotherapeutika, wie zum Beispiel Anthrazykline, Vincaalkaloide, Epipodophyllotoxine und Taxane (Gottesmann + Pastan, 1993). P-Glykoprotein könnte dadurch zu einem schlechten Ansprechen der Chemotherapie beitragen. Seit einiger Zeit ist bekannt, dass das humane Y-Box-Protein YB-1 an der Expression des MDR1-Gens beteiligt ist. Es konnte durch unsere Arbeitsgruppe gezeigt werden, dass YB-1 im Brustkrebs überexprimiert ist und dadurch einen Chemotherapeutika-resistenten Phänotyp verursacht (Bargou et al., 1997).

Bargou et al. hatten 1997 in ihrer Arbeit mit experimentellen Beobachtungen den Beweis für eine Rolle von YB-1 bei der Regulation der P-gp Expression in Brustkrebszellen erbracht. Die Vermutung, dass YB-1 somit an der Entstehung der Multiplen Medikamentenresistenz beteiligt ist, wurde aufgestellt. Inwiefern aber YB-1 auch eine klinische Bedeutung aufweist, blieb unklar. Zielstellung dieser Arbeit war es herauszufinden, ob eine mögliche Überexpression von YB-1 in histologisch gesicherten Mammakarzinomen eine Auswirkung auf das Ansprechen einer postoperativen Chemotherapie und eine prognostische Aussagekraft hinsichtlich des krankheitsfreien postoperativen Überlebens hat. Zu diesem Zweck wurden die Tumorgewebeproben von 83 Patientinnen mit histologisch gesichertem Mammakarzinom mittels der immunhistochemischen APAAP-Methode auf eine YB-1 Expression untersucht. Gewebeproben, die während einer reduktiven Mammoplastie entnommen wurden, dienten als Negativ-Kontrollen.

In der vorliegenden Arbeit wurde festgestellt, dass die Intensität der Expression von YB-1 in den Tumorzellen einen Einfluß hat auf die krankheitsfreie Überlebensrate der Patientinnen, die eine postoperative Chemotherapie erhalten hatten. So stehen sich die 5-Jahres-Rezidivraten von 39 % für die Patientinnen mit einer niedrigen YB-1 Expression und 68 % für die Patientinnen mit einer hohen YB-1 Expression in den Tumorzellen gegenüber. Dies entspricht einer grenzwertigen Signifikanz von P = 0,071. Bei der Gegenüberstellung der Rezidivraten mit Berücksichtigung der YB-1 Expression in den Tumorzellen und im peritumoralen Epithel konnte bei einer Rezidivrate von 0 % bei Patientinnen mit einer niedrigen YB-1 Expression sowohl im Tumor als auch im peritumoralen Gewebe und einer Rezidivrate von 66 % bei Patientinnen mit einer hohen YB-1 Expression sowohl im Tumor als auch im peritumoralen Gewebe eine Signifikanz von P = 0,037 ermittelt werden.

Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit weisen darauf hin, dass eine YB-1 Überexpression sowohl in den Tumorzellen als auch im den Tumor umgebenden Brustepithel verbunden ist mit einer klinischen Resistenz gegenüber Chemotherapeutika. Dies führt zu einer schlechten Prognose hinsichtlich der krankheitsfreien Überlebenszeit nach der Operation. Im Gegensatz dazu geht eine niedrige YB-1 Expression im Tumor und im angrenzenden normalen Epithel mit einer guten Prognose einher. Nachdem nachgewiesen wurde, dass im Ovarialkarzinom eine Korrelation besteht zwischen der nukleären YB-1 Expression und der Länge des krankheitsfreien Intervalls bzw. der Sensitivität gegenüber der Chemotherapie (Kamura et al., 1999), konnten die Ergebnisse dieser Arbeit zum ersten Mal zeigen, dass das humane Y-Box-Protein YB-1 auch im Mamma-karzinom einen negativen Marker für den klinischen Verlauf darstellt, der mit dem Ansprechen der postoperativen Chemotherapie und der Länge des krankheitsfreien Intervalls korreliert.

Die Rolle, die YB-1 bei der klinischen Resistenz gegenüber den Chemotherapeutika spielt, könnte - [Seite 35↓] wenigstens teilweise - durch die oben erwähnte Rolle von YB-1 bei der Steuerung der Expression des MDR1-Gens erklärt werden. Eine durch YB-1 aktivierte Expression des MDR1-Gens führt zu einer Überexpression von P-Glykoprotein und somit zu einer Resistenz gegenüber verschiedenen, auch in der Behandlung von Mammakarzinomen eingesetzten, Chemotherapeutika. Es ist bekannt, dass das P-Glykoprotein durch verschiedene endogene und exogene Stimuli beeinflusst und im Rahmen einer zellulären Stressantwort hochreguliert wird (Sukhai + Piquette-Miller, 2000). Somit ist es durchaus denkbar, dass der Transkriptionsfaktor YB-1 durch eine Aktivierung des MDR1-Gens ebenfalls zu einer solchen Stressantwort führen kann. Da YB-1 selbst ein Protein ist, das auf endogene und exogene Stressstimuli mit einer erhöhten Expression reagiert, ist es auch vorstellbar, dass dieses Protein die Fähigkeit besitzt, Zellen auch auf anderem Wege vor genotoxischem Stress zu schützen. Es ist bekannt, dass YB-1 neben dem MDR1-Gen auch eine Reihe anderer Gene in ihrer Expression reguliert, so zum Beispiel MHC-II-Gene (Didier et al., 1988; Ting et al., 1994; Mac Donald et al., 1995) und das MMP2-Gen (Mertens et al., 1998 und 1999). Um vollständig verstehen zu können, auf welche Weise YB-1 zu einer klinischen Medikamenten-Resistenz führt, ist es notwendig, weitere, tiefere Einblicke in die Regulation des MDR1-Gens zu erhalten und vor allen Dingen andere Gene, die durch YB-1 reguliert werden, zu identifizieren, um mögliche Funktionsweisen von YB-1 und Zusammenhänge zwischen den Genen feststellen zu können.

Es ist notwendig, weitere, größere Studien durchzuführen, um die in dieser Arbeit beschriebenen Beobachtungen zu validieren. Das Wissen um den prädiktiven Wert des YB-1-Proteins im Hinblick auf den Therapieerfolg einer postoperativen Chemotherapie und um die Auswirkungen der YB-1 Expression auf die Entwicklung einer klinischen Medikamenten-Resistenz könnte einen Angriffspunkt für Maßnahmen, die gegen eine Multidrug Resistenz gerichtet sind, bieten. Wenn Wege und Mittel gefunden werden könnten, das YB-1-Protein zu inhibieren, bzw. seinen aktivierenden Einfluß auf das MDR1-Gen und somit dessen Genprodukt, das P-Glykoprotein zu blockieren, wäre somit ein Schritt in Richtung Verhinderung einer Resistenz gegenüber Chemotherapeutika getan. Da jedoch die Multidrug Resistenz als ein multifaktorielles Geschehen verstanden werden muss, müssen weitere Faktoren, die Einfluß nehmen auf die Entstehung der Resistenz, identifiziert und eliminiert werden, ehe eine zufriedenstellende Verhinderung der Ausbildung der klinischen Medikamenten-Resistenz erreicht werden kann und somit den Patientinnen die Chance auf einen Therapieerfolg ihrer postoperativen Chemotherapie und auf eine längere krankheitsfreie Überlebenszeit gegeben werden kann.

5.2 YB-1 assoziiert mit Phänotyp größerer Malignität

Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zeigen, dass YB-1 in der Tat auch in der Gruppe der Lymphknoten-negativen Brustkrebspatientinnen einen prognostischen Faktor hinsichtlich der postoperativen Überlebenszeit darstellt. Es zeigte sich ein statistisch signifikanter Unterschied hinsichtlich der Überlebensraten der Patientinnen mit niedriger und hoher YB-1 Expression. Bei Patientinnen, die nur eine geringe YB-1 Expression aufwiesen, trat kein Rezidiv auf, während bei Patientinnen mit hoher YB-1 Expression die 5-Jahres-Rezidivrate 30 % betrug. YB-1 kennzeichnet somit eine Gruppe mit hohem Risiko bei Brustkrebs-Patientinnen ohne postoperative Chemotherapie. Die Tatsache, dass nicht nur eine hohe YB-1 Expression in den Tumorzellen, sondern auch eine hohe YB-1 Expression in den peritumoralen Epithelzellen mit einer schlechten Prognose assoziiert ist, deutet darauf hin, dass die YB-1 Expression im benignen, den Tumor umgebenden Gewebe auf einen anderen, aggressiveren Phänotyp des Tumors hinweist. Wie diese peritumorale YB-1 Expression zustande kommt, ist derzeit nicht bekannt. Es ist jedoch denkbar, dass parakrine Effekte zwischen den Brustkrebszellen und den umgebenden benignen Zellen für dieses Phänomen verantwortlich sind.

Im Patientenkollektiv ohne postoperative Chemotherapie kann die Korrelation zwischen starker YB-1 Expression und schlechter Prognose nicht mit der Ausprägung einer Multiplen Medikamentenresistenz erklärt werden. Vor diesem Hintergrund ist bemerkenswert, dass die Expression des P-Glykoproteins, des Genprodukts des MDR1-Gens, welches in seiner Transkription von YB-1 gesteuert wird, über seine Bedeutung in der Zytostatikaresistenz hinaus mit einem Phänotyp, der mit einer höheren Malignität einhergeht, korreliert (Linn et al.; 1996).

Der prognostische Wert einer YB-1 Überexpression bei Patientinnen, die keine Chemotherapie erhalten haben, deutet darauf hin, dass YB-1 über seine Rolle bei der MDR1-Expression hinaus andere biologische Funktionen ausübt, welche die Entwicklung eines maligneren Phänotyps [Seite 36↓] fördern. Die Ausprägung eines Phänotyps höherer Malignität kann auf verschiedenen Wegen begünstigt werden. Zum Einen ist bekannt, dass YB-1 proliferationsfördernd wirkt. Eine Rolle der Y-Box-Proteine allgemein in der Regulation der Zellproliferation wird vermutet (Ladomery + Sommerville, 1995). In Geweben, in denen eine hohe Zellproliferation zu finden ist, konnten gesteigerte Expressionen von Y-Box-Proteinen beobachtet werden. Dazu zählen unter anderem bestimmte embryonale Gewebe (Spitkovskii et al., 1992), das fetale Lebergewebe oder das Lebergewebe während der Regeneration nach einer Leberverletzung (Tafuri + Wolffe, 1990; Grant + Deeley, 1993; Ito et al., 1994). Außerdem konnte in der stark proliferierenden kolorektalen Schleimhaut eine hohe YB-1 Expression gefunden werden. Im kolorektalen Karzinom wird eine Rolle von YB-1 bei der DNA-Topoisomerase II-alpha Genexpression diskutiert und es zeigte sich eine Korrelation mit der PCNA-Expression (Shibao et al., 1999). Das PCNA, das Proliferierende Zellkern Antigen (proliferating cell nuclear antigen) gehört zu jenen Wachstums-assoziierten Genen, die Y-Box-Sequenzen in ihren Promotor- oder Enhancer-Regionen enthalten und somit vermutlich von Y-Box-Proteinen reguliert werden (Travali et al., 1989). Neben PCNA gehören zu diesen Genen auch die Gene, die für die Thymidinkinase kodieren (Lipson et al., 1989), die DNA-Polymerase alpha (Pearson et al., 1991) und der EGF-Rezeptor (Didier et al., 1988). Über seinen Einfluß auf die Wachstums-assoziierten Gene kann YB-1 durchaus zu einem stärkeren Tumorwachstum und somit zur Ausprägung einer höheren Malignität führen.

Weiterhin ist bekannt, dass YB-1 die Zusammensetzung und die Ausbildung extrazellulärer Matrix beeinflusst. Die Transkription der alpha I- und alpha II- Prokollagen-Gene von Huhn und Ratte wird durch YB-1 aktiviert (Bayarsaihan et al., 1996; Dhalla et al., 1998). Die alpha I- und alpha II- Prokollagene sind Bestandteil des Typ I-Kollagens, das den Hauptbestandteil extrazellulärer Matrix darstellt. Eine Transkriptionsaktivierung der Prokollagen-Gene aufgrund einer YB-1 Überexpression kann folglich zu einer verstärkten Bildung extrazellulärer Matrix und somit im Falle des Brustkrebses zu verstärktem Tumorwachstum führen. Unterstrichen wird diese Vermutung durch die Tatsache, dass die alpha I- und alpha II-Prokollagene unter verschiedenen pathologischen Bedingungen vermehrt exprimiert werden.

Eine weitere Rolle bei der YB-1 gesteuerten Ausbildung eines Phänotyps höherer Malignität spielt die Assoziation von YB-1 mit der Matrix-Metalloproteinase 2 (MMP2). Dabei nimmt YB-1 eine zentrale Rolle in der Aktivierung der MMP2 (=Gelatinase A) - Gene (Mertens et al., 1998; Mertens et al., 1999) ein. YB-1 ist neben AP2 einer jener Faktoren, die für eine Überexpression der Matrix-Metalloproteinase 2 verantwortlich sind. Die MMP2 spielt eine wichtige Rolle in physiologisch kritischen Prozessen, zu denen neben der Angiogenese und der chronischen Entzündung auch die Tumorinvasion und die Metastasierung gehören. Aufgrund des Einflusses von YB-1 bei der Überexpression der MMP2 ist auf diesem Wege der Tumorinvasion und Metastasierung die Ausbildung einer größeren Malignität bei ursprünglich nicht metastasiertem Brustkrebs denkbar, zumal schon festgestellt wurde, dass eine hohe MMP2- Expression im Brustkrebs mit einer gesteigerten Aggressivität des Tumorgewebes korreliert und somit einen prognostischen Faktor für eine kürzere Überlebenszeit darstellt (Talvensaari-Mattila et al., 1998).

Wie oben schon erwähnt, zeigte sich das P-Glykoprotein als ein prognostischer Marker für Tumor-Aggressivität (Pinedo + Giaccone, 1995; Linn et al., 1996). Die Tatsache, dass P-Glykoprotein ein prognostischer Marker abgesehen von der Zytostatikaresistenz auch für die Tumor – Aggressivität ist, kann als ein Hinweis darauf verstanden werden, dass es einen Marker für andere genetische und biologische Veränderungen darstellt. Ebenfalls könnte diese Korrelation dadurch zustande kommen, dass YB-1 über das MDR1-Gen die Expression des P-Glykoproteins reguliert. Es ist durchaus auch denkbar, dass das P-Glykoprotein auf direktem Wege eine Steigerung der Tumoraggressivität hervorrufen kann. Da die Mechanismen einer solchen Erhöhung der Malignität noch nicht verstanden und erforscht sind, sollten auf diesem Gebiet weiterführende Studien eine Antwort auf diese Frage bringen.

Zusammenfassend deuten unsere Beobachtungen bei Patientinnen ohne postoperative Chemotherapie darauf hin, dass YB-1 an der Entstehung eines maligneren Phänotyps beim Mammakarzinom beteiligt ist. Eine Überexpression von YB-1 könnte zu einer verstärkten Tumorproliferation, -invasion und -metastasierung führen. YB-1 stellt also auch bei den Patientinnen, die keine postoperative Chemotherapie erhalten haben, einen negativen prognostischen Marker hinsichtlich der postoperativen Überlebenszeit dar.


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5.3  Korrelation von YB-1 Expression mit etablierten Parametern

Eine Invasion von Tumorzellen wird von mehreren proteolytischen Enzymsystemen induziert, die mit der Zerstörung der Zellmembran und extrazellulärer Matrix assoziiert sind. Zu diesen Systemen gehört auch das Plasminogen-Aktivierungssystem (Gong et al., 2000). Es besteht aus 5 Komponenten, unter denen sich neben dem tPA (tissue-type plasminogen activator), dem PAI-2 (plasminogen activator inhibitor 2) und dem uPAR (urokinase-type plasminogen activator receptor) auch der Plasminogen-Aktivator vom Urokinase-Typ, uPA, und sein Gegenspieler, der Plasminogen-Aktivator-Inhibitor 1, PAI-1, befinden. Die Aufgabe dieses Systems besteht in der Aktivierung von Plasminogen zu Plasmin, welches - wie viele andere Enzyme - den Abbau extrazellulärer Matrixproteine in Tumoren katalysiert (Brünner et al., 1994). Außerdem aktiviert Plasmin auch latente Formen einiger Metalloproteasen (Murphy et al., 1992) und beeinflusst verschiedene Wachstumssysteme.

Neueste Erkenntnisse deuten darauf hin, dass das Plasminogen-Aktivierungssystem neben der bekannten wichtigen und kausalen Rolle bei der Tumorinvasion ebenfalls im durch Tumorzellen gesteuerten Gewebe-Neuaufbau involviert ist und außerdem die Zellinvasion und -migration durch Plasmin-unabhängige Mechanismen unterstützt (Andreasen et al. , 2000).

Die Plasminogen-Aktivierung durch das uPA-System ist mit der Auflösung extrazellulärer Matrix verbunden. Dies zeigt sich in vielen physiologischen Prozessen, die eine Gewebezerstörung beinhalten, wie zum Beispiel die Trophoblast-Invasion (Sappino et al., 1989; Strickland + Richards, 1992), die postlaktionale Involution der Brustdrüse (Ossowski et al., 1979), die Ruptur der Follikelwand während der Ovulation (Sappino et al., 1989) und in der Wundheilung (Grondahl-Hansen et al., 1988; Romer et al., 1991). Eine ähnliche Rolle des uPA-Systems ist aber auch für den Prozess der Tumorinvasion und -metastasierung nachgewiesen worden. Studien konnten zeigen, dass durch eine spezifische Inhibierung des uPA-Systems eine Tumorinvasion und -metastasierung verhindert werden kann (Ossowski + Reich, 1983; Mignatti et al., 1986; Ossowski 1988). Eine Korrelation der Expression der Komponenten des uPA-Systems mit der Prognose von Brustkrebs-Patientinnen im Hinblick auf die krankheitsfreie und generelle Überlebenszeit ist daher zu vermuten, und der unabhängige prognostische Wert der beiden am besten untersuchten Komponenten uPA und PAI-1 konnte in vielen Studien nachgewiesen werden. Eine hohe Expression von uPA sowie PAI-1 korreliert mit einer kürzeren Überlebenszeit der Patientinnen (Grondahl-Hansen et al., 1997; Knoop et al., 1998; Harbeck et al., 2000; Foekens et al., 2000; Jänicke et al., 2001). Es gibt in der Literatur Beweise dafür, dass sich uPA und PAI-1 bei Lymphknoten-negativem Mammakarzinom für eine Risikostratifizierung, die eine klinische Relevanz besitzt, eignen (Prechtl et al., 2000; Jänicke et al., 2001). Patientinnen mit einer hohen Expression von uPA und PAI-1 haben ein hohes Rezidiv-Risko und profitieren von einer postoperativen Zytostatikatherapie. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die YB-1 Expression ähnliche prognostische Informationen hinsichtlich des Rezidiv-Risikos bei Patientinnen mit Lymphknoten-negativem Mammakarzinom liefert wie uPA / PAI-1. Beim Patientenkollektiv mit postoperativer Chemotherapie jedoch, bei denen uPA / PAI-1 keine Aussage hinsichtlich eines hohen bzw. niedrigen Rezidiv-Risikos treffen kann, erlaubt YB-1 eine Identifikation jener Patientinnen, die nicht auf eine postoperative, zum größten Teil Anthracyclin-enthaltende, Chemotherapie ansprechen. Es ist demnach vorstellbar, YB-1 als prädiktiven Marker für Hoch-Risiko-Patientinnen mit postoperativer Zytostatikabehandlung einzusetzen.

Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass es zwar keine signifikante Korrelation gibt zwischen der YB-1 Expression im Tumor und dem PAI-1, dass jedoch die YB-1 Expression in den Tumorzellen grenzwertig signifikant korreliert mit der Expression von uPA und dem Quotienten uPA / PAI-1. Eine hochgradig signifikante Korrelation besteht zwischen den beiden Faktoren uPA und PAI-1. Es stellt sich die Frage, auf welcher Ebene die Faktoren YB-1 und uPA miteinander verbunden sein können. Wie die vorliegende Arbeit schon zeigte, führt eine Überexpression von YB-1 zu einer Ausbildung aggressiverer Tumoren. Da die Expression von uPA durch viele Faktoren, wie Zytokine und Hormone gesteuert wird (Laiho + Keski-Oja, 1989) ist es durchaus denkbar, dass YB-1 in seiner Funktion als Transkriptionsfaktor oder RNA-bindendes Protein an der Steuerung der Expression dieses Faktors beteiligt sein kann. Ein größeres Wissen über die Regulation des Plasminogen-Aktivierungssystems könnte eine mögliche Verbindung mit YB-1 klären und eine Verwendung der Komponenten des Systems als Ziele für neuartige Therapieansätze erlauben.

In der vorliegenden Arbeit konnten keine Assoziationen zwischen der YB-1 Expression und den etablierten klinischen und histomorphologischen Parametern Tumorgröße, Lymphknotenstatus und histologisches Grading gefunden werden. Es zeigte sich jedoch eine signifikante negative [Seite 38↓] Korrelation zwischen der YB-1 Expression im Tumor und dem Steroidhormonrezeptorstatus. Das bedeutet, dass in den Hormonrezeptor - negativen Tumoren im Mittel eine höhere YB-1 Expression festgestellt werden konnte, als in den Hormonrezeptor - positiven Tumoren. Einzeln betrachtet wies die Korrelation zwischen der YB-1 Expression in den Tumorzellen und dem Progesteronrezeptorstatus eine grenzwertige Signifikanz auf, wohingegen keine signifikante Korrelation zum Östrogenrezeptorstatus besteht. Die Verbindung zwischen dem YB-1 Protein und dem Progesteronrezeptorstatus stellt eine interessante Frage dar, die bisher nicht geklärt ist und vielleicht in weiteren Studien zu beantworten gilt. Möglich ist jedoch, dass Tumoren der Brust durch Steroidhormoneinwirkung bestimmte histologische und biologische Charakteristiken aufweisen, die zu einer geringeren Aggressivität führen können (Delgado + Lubian Lopez, 2001), während YB-1, wie oben diskutiert, zu einer größeren Aggressivität in den Tumoren führen kann. Auf diese Weise ist eine negative Korrelation vorstellbar, wobei sich jedoch die Frage stellt, ob nicht ein direkter Zusammenhang zwischen YB-1 und dem Progesteronrezeptor z.B. durch eine mögliche Transkriptionsregulierung für diese Korrelation verantwortlich ist, sondern ob beide Faktoren indirekt als Zeichen einer erhöhten Malignität hoch- (YB-1), bzw. herunterreguliert (Progesteronrezeptor) werden. Die Reduzierung der Anzahl von Steroidrezeptoren könnte in diesem Sinne ebenfalls als Zeichen der Enddifferenzierung der Tumorzellen und somit als Zeichen höherer Malignität angesehen werden.

5.4 Einfluss der YB-1 Lokalisation auf dessen prognostische Bedeutung

Y-Box-Proteine wurden ursprünglich als nukleäre Proteine beschrieben. Ihre DNA-Bindungsaktivität unterstützte diese Vermutung. Erst später zeigten verschiedene Untersuchungen, wie zum Beispiel an FRGY2, dass Y-Box-Proteine auch im Zytoplasma zu finden sind. Bei der schon oft erwähnten Assoziation des YB-1 mit dem P-Glykoprotein wurde festgestellt, dass eine Korrelation zwischen der Expression von YB-1 und P-gp nur besteht, wenn YB-1 im Nukleus lokalisiert ist (Bargou et al., 1997). Es stellte sich also die Frage, ob YB-1 seine Funktionen hinsichtlich der Ausbildung einer multiplen Medikamenten-Resistenz und der Entwicklung eines Phänotypes größerer Malignität nur in seiner nukleären Lokalisation ausüben kann. Die Bedeutung der Lokalisation von YB-1 für seinen prognostischen Aussagewert ist um so interessanter, da festgestellt wurde, dass im Ovarialkarzinom die nukleäre Expression von YB-1 als ein prognostischer Marker angesehen werden kann (Kamura et al., 1999).

In der vorliegenden Arbeit konnten keine Korrelationen zwischen der Lokalisation und der prognostischen Bedeutung des YB-1 gefunden werden. Jedoch war die untersuchte Kohorte zu klein, als dass statistisch aussagekräftige Erkenntnisse hinsichtlich der Kernlokalisation des YB-1 und ihrer klinischen Bedeutung gefunden werden konnten.

YB-1 stellt ein Nukleinsäure-bindendes Protein dar. Das bedeutet, dass es sowohl DNA als auch RNA binden kann. Somit stehen für das Protein zwei verschiedene Angriffspunkte im Hinblick auf die Regulation der Expression von Genen zur Verfügung. Zum Einen handelt es sich um die Transkription von DNA zu RNA, welche im Kern stattfindet. Zum Anderen ist die Reifung, der Transport der gebildeten RNA sowie die Speicherung und Freisetzung der RNA für die Translation ein Ansatzpunkt für posttranskriptionelle Regulationsmechanismen.

Y-Box-Proteine gehören zur Gruppe der Transkriptionsfaktoren. Sie können die Transkription sowohl stimulieren als auch hemmen. So wurde festgestellt, dass im Promotor des hsp70-Gens in Oozyten von X. laevis eine Y-Box für die Genexpression essentiell ist (Bienz et al., 1986). Weiterhin konnte eine negative Regulation des YB-1 bei der Transkription von MHC-II-Genen gefunden werden. Es unterdrückt die durch γ -Interferon induzierte Transkription dieser Gene (Didier et al., 1988; Ting et al., 1994; Mac Donald et al., 1995). Eine transkriptionelle Kontrolle durch Y-Box-Proteine konnte auch in Viren nachgewiesen werden. Zum Beispiel erhöht YB-1 die basale Transkription von HTLV-I in T-Lymphozyten (Kashanchi et al., 1994). Auch beim humanen neurotropen JC-Polyoma-Virus ist YB-1 in der Lage, die Transkription zu steigern (Raj et al., 1996).

Da die der nukleären Transkription der DNA folgende Translation der mRNA im Zytoplasma stattfindet, muss ihr ein Transport der gebildeten mRNAs aus dem Nukleus ins Zytoplasma vorausgehen. Dabei ist die mRNA in mRNPs (Ribonukleoprotein-Partikel) verpackt. Die am meisten vorkommenden Proteine in den mRNPs sind Y-Box-Proteine. Bei in vitro-Experimenten konnte festgestellt werden, dass Y-Box-Proteine die Translation unterdrücken, wenn sie in großen Mengen an mRNA gebunden werden (Richter + Smith, 1984; Minich + Ovchinikov, 1992; Minich et [Seite 39↓] al., 1993). Auch in X. laevis wurden Y-Box-Proteine als ein Hauptbestandteil der Verpackung der mRNA gefunden. Die Expression des FRGY2 (ein Y-Box-Protein des X. laevis) fördert die selektive Unterdrückung der Translation der mRNA (Ranjan et al., 1993; Bouvet + Wolffe, 1994).

Y-Box-Proteine sind also in der Lage, sowohl auf transkriptioneller als auch auf translationeller Ebene in die Expression von Genen einzugreifen und somit deren Expression zu regulieren. Aus diesem Grunde ist es denkbar, dass YB-1 sowohl im Zytoplasma als auch im Kern von Tumorzellen Funktionen ausübt, die zu einem aggressiveren Phänotyp oder zur Zytostatikaresistenz beitragen. Die Tatsache, dass die aufgrund vorausgehender Veröffentlichungen erwartete Bedeutung der Kernlokalisation des YB-1 für seine biologischen Funktionen in der vorliegenden Arbeit nicht bestätigt werden konnte, kann somit plausibel erklärt werden.

5.5 Klinischer Ausblick

Die vorliegende Arbeit konnte zum ersten Mal zeigen, dass das humane Y-Box-Protein YB-1 Aussagen über den klinischen Verlauf von Patientinnen mit Mammakarzinom mit und ohne postoperative Chemotherapie erlaubt. Es konnte festgestellt werden, dass Tumoren, die eine hohe Expression an YB-1 aufweisen, ein schlechtes Ansprechen auf eine postoperative Chemotherapie zeigen, was auf eine Rolle von YB-1 bei der Entstehung der Zytostatikaresistenz deutet.

Die Ergebnisse dieser Arbeit bringt die Forschung im Bereich der Zytostatikaresistenz einen Schritt weiter im Hinblick auf die Entdeckung der Mechanismen der Multidrug Resistenz. Es konnten neue Einblicke in Bereiche der Regulierung der Medikamentenresistenz, die ja multifaktoriell gesteuert wird, der Regulierung der Metastasierung und der Entwicklung aggressiverer Phänotype gewonnen werden. Man kann einen klinischen Ansatzpunkt darin sehen, durch die Entwicklung von Mechanismen, die zu einer Inhibierung der Funktionen und Wirkung des YB-1 führen, die Ausbildung einer klinischen Medikamentenresistenz zu verhindern bzw. zu reduzieren. Die Bedeutung dieser Mechanismen muss im Zusammenhang mit den anderen, die Zytostatikaresistenz beeinflussenden und regulierenden, Faktoren gesehen werden. Es ist wichtig, einen Gesamtblick auf das Zusammenspiel der verschiedenen Faktoren werfen zu können, um Zusammenhänge zu verstehen und mit der Voraussetzung des Begreifens der Regulationsmechanismen Möglichkeiten und Ansatzpunkte zur Intervention und Inhibierung der Multiplen Medikamentenresistenz, die eventuell medikamentös vorstellbar wäre, finden zu können. Die gewonnenen Erkenntnisse bezüglich des YB-1 Proteins helfen weiter, diese Zusammenhänge zu verstehen und liefern Ansatzpunkte für weitere Forschungsarbeiten.

Im klinischen Alltag werden zur Erstellung individuell angepasster Therapieschemata adäquate Risikoklassifizierungen vorgenommen, die das mögliche Ansprechen auf eine Therapie vorauszusagen vermögen. Es gibt eine Reihe von etablierten und neuen biologischen Tumorfaktoren wie z.B. Lymphknotenstatus, Tumorgröße, histologisches Grading und uPA / PAI-1, die derzeit zur Einteilung in Risikogruppen verwendet werden. Solche prädiktiven Marker sind jedoch noch von geringer Anzahl. Von besonderer Bedeutung sind in diesem Zusammenhang die Ergebnisse dieser Arbeit im Hinblick auf die Prognose und Prädiktion beim Mammakarzinom. YB-1 zeigte sowohl prognostischen als auch prädiktiven Wert bei der Beurteilung von Hoch-Risiko-Patientinnen mit und ohne postoperative Zytostatikatherapie und war dabei unabhängig von biologischen Tumorfaktoren, die zur Zeit für die Risikoklassifizierung eingesetzt werden. Um die Ergebnisse zu prüfen und zu sichern, sind jedoch noch weitere Studien erforderlich, die zum Einen prospektiver Natur sein und deren Patientenanzahlen um ein Vielfaches höher liegen sollten. Eine retrospektive Studie, die mit einer relativ geringen Anzahl an Patientinnen durchgeführt wurde, muss durch weitere Studien abgesichert werden.

Der prognostische und prädiktive Wert des YB-1 Proteins im Mammakarzinom könnte bei der klinischen Entscheidung der Behandlungsform des Tumors unterstützend eingreifen. Aufgrund der im Resektat festgestellten YB-1 Expression könnten somit individuelle Therapiekonzepte erstellt werden, bei denen zum Beispiel bei Feststellung einer hohen YB-1 Expression Alternativen zu einer postoperativen Chemotherapie oder zu den gängigen Medikamentenschemata gefunden werden müssen. Im umgekehrten Fall könnte zum Beispiel Patientinnen, die eine geringe YB-1 Expression sowohl im Tumor, als auch im peritumoralen benignen Brustepithel aufweisen und nicht zur Gruppe der Niedrig-Risiko-Patientinnen gehören, zu einer adjuvanten Chemotherapie geraten werden, da diese Patientinnen eine äußerst gute Prognose hinsichtlich des Ansprechens ihrer [Seite 40↓] Therapie haben.

YB-1 könnte helfen, eine individuelle Patienenprognose zu treffen. Es könnte aufgrund seines prognostischen und prädiktiven Wertes Aussagen über eine wahrscheinliche oder mögliche Metastasierung, das Auftreten eines Rezidivs, das Ansprechen einer postoperativen Chemotherapie und die krankheitsfreie bzw. generelle postoperative Überlebenszeit treffen. Zum Beispiel könnte es Patientinnen die Entscheidung für oder gegen eine geplante postoperative Chemotherapie erleichtern, wenn diese über eventuelle Tendenzen hinsichtlich des Ansprechens oder des Scheiterns dieser Therapie informiert werden könnten. Patientinnen, bei denen schon im Voraus eine wahrscheinliche Metastasierung oder ein Rezidiv angenommen wird, könnten schon frühzeitig auf eine solche Situation mit Hilfe eines psychologischen Beistandes vorbereitet werden. Gleichfalls könnten durch verschärfte Kontrollen von Risikopatientinnen eventuelle Rezidive schon im Frühstadium erkannt und über eine Rezidiv-spezifische Therapie nachgedacht werden.

Die Bedeutung des YB-1 für die Klinik liegt hauptsächlich in seinem prognostischen und prädiktiven Wert. YB-1 liefert zusätzlich Informationen über die Regulation der Multiplen Klinischen Medikamentenresistenz, deren differenzierte Zusammenhänge weiterhin erforscht werden müssen, damit eine klinische Relevanz gesichert werden kann.


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18.02.2004