Das Mammakarzinom ist der häufigste Grund für alle krebsbedingten Todesfälle bei Frauen in Deutschland und auf der Welt. Der Großteil der mit dem Mammakarzinom assoziierten Todesfälle wird dabei durch Metastasen verursacht, deren Bildungen durch unkontrollierte Proliferation, Angiogenese und die epithelial-mesenchymale Transition (EMT) begünstigt werden. Zwei Signalwege, deren Aktivierung bei der Metastasierung bei Mammakarzinomzellen eine bedeutsame Rolle spielen, sind der IL-6/STAT3- und der IGF-1/PI3K/AKT-Signalweg. Die Antitumorlipide, deren bekanntester Vertreter Edelfosin ist, entfalten ihre Wirkung entgegen etablierter Chemotherapeutika nicht durch einen Angriff direkt auf die DNA oder den Spindelapparat, sondern nach Inkorporation in die Zellmembran. Auch die Gruppe der glykosidierten Phospholipide, zu der das hier betrachtete Inositol-C2-PAF zählt, gehören zu den Antitumorlipiden. Inositol-C2-PAF konnte seine anti-proliferatorischen und anti-migratorischen Effekte schon bei verschiedenen Zelltypen (zum Beispiel hämato-/onkologischen Tumorzelllinien und immortalisierten Keratinozyten) zeigen. Um das bisherige Wissen der Wirkung von Inositol-C2-PAF um eine solide Tumorform, das Mammakarzinom, zu erweitern, wurde ein 2D-Tumormodell für die schwach invasive Mammakarzinom-Zelllinie MCF 7 mit dem Ziel der Stimulation von Proliferation und Migration mit IL-6 (und CCL2) sowie IGF-1 etabliert; mit der Absicht, die Wirkung von Inositol-C2-PAF durch verschiedene Assays sowohl auf zellulärer Ebene, wie Wundheilungsassays, haptotaktischen Migrationsassays und Proliferationsassays, als auch auf molekularer Ebene (IL-6/STAT3- und IGF-1/PI3K/AKT-Signalweg) mittels Western Blot-Analyse, indirekter Immunfluoreszenz-Analyse und kapillarer isoelektrischer Fokussierung (cIEF, capillary isoelectric focusing) nachzuweisen. Es wurde gezeigt, dass die inhibitorische Wirkung von Inositol-C2-PAF auf die Proliferation stärker war als auf die Migration. Ebenso war der hemmende Einfluss von Inositol-C2-PAF auf die Aktivierung des PI3K/AKT-Signalwegs stärker als auf die des STAT3-Signalwegs. Bei einer genaueren Untersuchung der AKT-Isoformen wurde nachgewiesen, dass die inhibitorische Wirkung von Inositol-C2-PAF die Phosphorylierung von mehreren AKT-Isoformen (zumindest die von AKT1 und AKT2) beeinflusst. Die eingehendere Betrachtung des PI3K/AKT-Signalwegs konnte die Wirkung von Inositol-C2-PAF über die Hemmung anderer relevanter Signalmoleküle wie mTORC1 und RB weiter untermauern. Die effektive Wirkung von Inositol-C2-PAF auf den PI3K/AKT-Signalweg spricht für die weitere Erforschung von Inositol-C2-PAF im Hinblick auf eine wirkungsstarke und möglicherweise nebenwirkungsärmere Therapie beim Mammakarzinom. Aufgrund einer in der Literatur vorgefundenen uneinheitlichen Klassifikation der Antitumorlipide wurde im Rahmen dieser Arbeit eine Neueinteilung der in dieser Gruppe enthaltenden Wirkstoffe vorgeschlagen, die sich am Glycerol-Grundgerüst dieser Moleküle orientiert.
The mammary carcinoma is the most frequent reason for cancer-related deaths in women in Germany and in the world. The majority of breast cancer associated deaths are attributed to metastases, which result from uncontrolled proliferation, angiogenesis and epithelial-mesenchymal transition (EMT). The activation of two signal transduction pathways, the IL-6/STAT3 and the IGF-1/PI3K/AKT pathway, plays a significant role in forming these metastases of mammary carcinoma cells. Inositol-C2-PAF, a member of the glycosidated phospholipids which belong to the group of anti-tumor lipids, has been studied for its anti-proliferative and anti-migratory effects in different cell types including haemato-oncological tumor cells and immortalized keratinocytes. The anti-tumor lipids, whose well-known chemical lead is Edelfosine, are a group of compounds which are incorporated into the membrane. From here, they exert their effects, quite contrary to established chemotherapeutics which interfere with the DNA or the mitotic spindle apparatus. This thesis focuses on the effect of Inositol-C2-PAF in a solid tumor, the mammary carcinoma. For this purpose, a 2D tumor model for the low invasive mammary carcinoma cell line MCF-7 was established. MCF-7 cells were incubated with IL-6 (and CCL2) and IGF-1 to stimulate both proliferation and migration. This allowed studying the effect of Inositol-C2-PAF on the cellular level using various assays like wound healing assays, haptotactic migration assays and proliferation assays, and on the molecular level with a focus on the IL-6/STAT3 and IGF-1/PI3K/AKT pathways, using Western Blot analysis, indirect immunofluorescence analysis and capillary isoelectric focusing (cIEF). The results demonstrated, that the inhibitory effect of Inositol-C2-PAF on proliferation was more effective than on migration. Additionally, the inhibitory effect of Inositol-C2-PAF on the activated PI3K/AKT-pathway was greater than on the STAT3-pathway. Using the cIEF, it could be demonstrated that the inhibitory effect of Inositol-C2-PAF affected the phosphorylation of different AKT-isoforms (at least AKT1 and AKT2). The more detailed look on other parts of the PI3K/AKT-pathway upstream and downstream from AKT could also prove the effect of Inositol-C2-PAF through inhibition of the activation of other relevant signal transducers like mTORC1 and RB. The potent effect of Inositol-C2-PAF on the tumor relevant PI3K/AKT-pathway requires further investigation of Inositol-C2-PAF as a potential therapeutic candidate for the mammary carcinoma. Lastly, due to an inconsistent categorization of the antitumour lipids in literature, a reclassification was suggested, that is leant on the glycerol-backbone of these molecules.
