Tumorwachstum ist ein mehrschrittiger und komplexer Vorgang, der ultimativ im Auswachsen von Metastasen endet. Da Metastasen für die Mehrheit der krebsbedingten Todesursachen verantwortlich sind, sind neue Ansätze um das Metastasieren von Krebszellen therapeutisch zu unterbinden unerlässlich. Voraussetzung für neue therapeutische Ansätze ist es, die zugrundeliegenden Mechanismen der Dissemination von Krebszellen vom Primärtumor an entfernt liegende Orte im Organismus zu verstehen. Asap1

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... with SH3-domains, Ankyrin-repeats and PH-domains) wurde in unserem Labor durch einen unvoreingenommenen Screen als prometastatisches Gen identifiziert. Es wurde dabei auch gezeigt, dass Asap1 funktionell zum Tumorwachstum in experimentellen Mausmodellen beiträgt und die Expression von Asap1 mit schlechter Prognose und verkürztem metastasenfreiem Überleben von Kolorektalkrebspatienten korreliert. Um die Rolle von Asap1 in normaler Physiologie und Krebs zu verstehen, habe ich in meiner Doktorarbeit Asap1 Knockout-Mäuse (Asap1 GT/GT ) untersucht, die durch gezielte Depletion des Asap1 Gens in unserem Labor generiert wurden. Meine Untersuchungen ergaben, das Asap1 GT/GT Mäuse bis ins Erwachsenenalter leben, obwohl es eine Reduktion der erwarteten Anzahl an homozygoten Knockout-Jungen gibt. Die Abwesenheit von Asap1 resultiert in Wachstumsverzögerung, in Atemnot und verminderter Angiogenese in überlebenden Jungen. Diese physiologischen Unterschiede sind transient und adulte Asap1 Knockout-Mäuse unterscheiden sich morphologisch nicht von Wildtyp-Mäusen. Zusätzlich habe ich die Rolle von Asap1 im Tumorwachstum und der Metastasierung in autochtonen Brustkrebsmodellen unter Verwendung von Asap1 GT/GT Mäusen untersucht. Meine Ergebnisse zeigen, dass der Verlust von Asap1 in MMTV-PyMT Mäusen zu einem früheren Beginn des Tumorwachstums, schnellerem IV Tumorwachstums und mehr Lungenmetastasen führt. Weiter habe ich die Effekte von Asap1 Defizienz auf das Verhalten von Brustkrebszellen und Fibroblasten, die von Asap1 +/+ und Asap1 GT/GT Mäusen isoliert wurden, untersucht. Zusammengefasst zeigen meine Ergebnisse, dass Asap1 ein wichtiger Regulator von Zellmotilität ist und der Verlust von Asap1 zu Entwicklungsdefekten in neugeborenen Mäusen führt. Weiter hat die Abwesenheit von ASAP1 Effekte, die sich nicht nur auf Tumorzellen beschränken, und führt zu einer erhöhten Anzahl an Metastasen im murinen MMTV-PyMT autochtonen Brustkrebsmodell. V Summary Tumor progression represents an array of complex events that ultimately lead to metastasis, the end-stage of cancer that is responsible for the majority of cancer-related mortalities. Improved ways to target the spread of cancer are thus imperative to treat cancer effectively. Understanding the mechanisms that regulate the dissemination of cancer cells from the primary site to distant places is a pre-requisite for such strategies. Asap1 (Arf-GAP with SH3-domains, Ankyrin-repeats and PH-domains) was identified by our lab in an unbiased screen to identify genes whose expression is associated with the metastatic phenotype. It was shown to be functionally involved in tumor progression in experimental animal models and this expression was correlated with poor metastasisfree survival and prognosis in colorectal cancer patients. To understand the role of Asap1 in normal physiology and in cancer, in my thesis work I studied Asap1 knockout (Asap1 GT/GT ) mice, generated in our lab by targeted deletion of the gene. I observed that Asap1 GT/GT mice can live to maturity, although there is a reduction in the expected number of homozygous knockout offspring at birth. Deletion of Asap1 results in growth retardation, respiratory distress and reduced angiogenesis in the surviving pups. This physiological phenotype in the absence of Asap1 is transient, and adult Asap1 GT/GT mice are morphologically undistinguishable from the wild-type mice. I further studied breast tumor development and metastasis in Asap1 GT/GT mice using autochthonous models of breast cancer. My results demonstrate that loss of Asap1 in MMTV-PyMT mice leads to an earlier tumor onset, faster tumor growth and increased metastasis to the lungs. I also examined the effect of ASAP1 deficiency on the behaviour of breast cancer cells and fibroblasts taken from Asap1 +/+ and Asap1 GT/GT mice. Taken together, my results show that Asap1 is a critical regulator of cellular motility and its absence gives rise to developmental defects in newborn mice. Deficiency of ASAP1 also has tumor cell non-autonomous effects, and leads to VI increased numbers of metastases in the MMTV-PyMT autochthonous mouse model of breast cancer. VII