Von Hippel-Lindau-Protein, cAMP-responsives Element-bindendes Protein- und Hypoxie-abhängige Veränderungen im Metabolismus des Nierenzellkarzinoms

Abstract

Um den direkten Einfluss und die Zusammenhänge des Von Hippel-Lindau-Proteins (VHL), des Transkriptionsfaktors cAMP response element-binding protein (CREB) und Hypoxie auf den veränderten Tumormetabolismus im Nierenzellkarzinom (NZK) zu untersuchen, wurde das Proteom, Transkriptom und Sekretom in NZK-Zellmodellen und einem Zellmodell der HER-2/neu-vermittelten onkogenen Transformation untersucht. Weiterhin erfolgte z.B. die Bestimmung der Glukoseaufnahme, der Laktatsekretion, des pH-Wertes, der Laktatdehydrogenase-Aktivität, des intrazellulären Aminosäure- und Adenintriphosphatgehalts. Dabei zeigte sich, dass VHL-Defizienz, verstärkte CREB-Expression und Hypoxie zum Umschalten des Metabolismus zur aeroben Glykolyse (Warburg Effekt) beiträgt. CREB-Überexpression führt zu einer erhöhten mitochondrialen Atmung, während bei VHL-Verlust eine reduzierte mitochondriale Aktivität detektiert wurde. Neben anderen metabolischen Proteinen wurden die Enzyme Superoxiddismutase 2 und Transglutaminase 2 als neue putative therapeutische und diagnostische Marker für das klarzellige NZK identifiziert.

To investigate the influence and correlations of Von Hippel-Lindau protein (VHL), the transcription factor cAMP response element-binding protein (CREB), and hypoxia on altered tumor metabolism in renal cell carcinoma (RCC), the proteome, transcriptome, and secretome were examined in RCC cell models and a cell model of HER-2/neu-mediated oncogenic transformation. Furthermore, the determination of e.g. glucose uptake, lactate secretion, pH, lactate dehydrogenase activity, intracellular amino acid and adenine triphosphate content was performed. VHL deficiency, increased CREB expression, and hypoxia lead to switching of metabolism to aerobic glycolysis (Warburg effect). CREB overexpression was associated with increased mitochondrial respiration, whereas reduced mitochondrial activity was detected upon VHL loss. Among other metabolic proteins, superoxide dismutase 2 and transglutaminase 2 were identified as novel putative therapeutic and diagnostic markers for clear cell RCC.