Einleitung: Der Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)-AKT Signalweg ist bei ungefähr 60% der Patienten mit einem duktalem Adenokarzinom des Pankreas aberrant aktiviert. Die Hemmung dieses Signalweges führt zu einem Arrest von Pankreaskarzinomzellen in der G1 Phase des Zellzyklus. Kürzlich konnten wir zeigen, dass in Pankreaszellen die Bindung des Transkriptionsfaktors E2F1 an die Promotoren zellzyklusrelevanter Gene, wie dem S-Phasen Kinase assoziiertem Protein 2 (SKP2), durch die PI3K-abhängige Signaltransduktion gesteuert wird.
Ziel: Ziel dieser Studie war es, den molekularen Mechanismus der PI3K-abhängigen Regulation von E2F1 aufzuklären.
Methodik: Die Phosphatidylinositol 3-kinase wurde in den Pankreaskarzinozelllinien MiaPaCa2 und Panc1 mit den spezifischen Inhibitoren Ly294002 und PI-103 gehemmt. Die Auswirkungen auf die E2F1 Expression wurde auf Proteinebene im Westernblot und auf mRNA Ebene mittels semiquantitativer RT-PCR analysiert. Die Transkription des E2F1 Gens wurde mit Reporter-Gen-Assays, Avidin-Biotin-Complex-DNA-(ABCD)-Assays und Chromatin Immunopräzipitationen untersucht. RNAinterferenz wurde zur Validierung der Ergebnisse eingesetzt. Zur Expressionsanalyse der E2F1 mRNA im Pankreaskarzinom wurde eine Meta-Analyse von veröffentlichten Transkriptomprofilen (mikrodissezierte Pankreaskarzinome n=18, normaler Pankreas n=11) durchgeführt.
Ergebnisse: Die E2F1 mRNA wird im Pankreaskarzinomen signifikant überexprimiert (p=0,0127). Hierzu trägt der PI3K Signalweg bei, der die Transkription des E2F1 Gens in Pankreaskarzinomzellen aktiviert. Über den PI3K Signalweg wird die Expression des Onkogens c-myc in Abhängigkeit von der Glycogen Synthase Kinase-3 (GSK3) kontrolliert. c-myc bindet direkt an die E-Box des E2F1 Gens und diese Bindung wird über die PI3K reguliert.
Schlussfolgerung: Ein linearer PI3K-AKT-GSK3-c-myc-E2F1 Signalweg akzeleriert die G1- zu S-Phasen Progression und Proliferation in Pankreaskarzinomzellen.
