Die Bedeutung des Transporters SOAT (SLC10A6) für die Entwicklung von Estrogen-abhängigen Mammakarzinomen

Abstract

Im Jahre 2004 wurde am Institut für Pharmakologie und Toxikologie der Justus-Liebig-Universität in Giessen ein neues Transportprotein kloniert, das aufgrund seiner Substrate als Sodium-dependent Organic Anion Transporter, (SOAT) bezeichnet wurde. Wegen seiner Sequenzhomologie wurde der SOAT als SLC10A6 der SLC10-Familie zugeordnet, die bis dahin als Natrium/Gallensäuretransporter-Familie bezeichnet wurde. Im Gegensatz zu den bis dahin bekannten Mitgliedern der SLC10 -Familie NTCP und ASBT transportiert SOAT keine Gallensäuren. Zu seinen Substraten zählen die sulfatierten Steroide Estron-3-sulfat (E1S), Dehydroepiandrosteronsulfat (DHEAS) und Pregnenolonsulfat. Sulfatierte Steroide spielen eine herausragende Bedeutung im Zusammenhang mit Estrogen-abhängigen Mammatumoren beim Menschen. Zwei Drittel des Brustkrebses treten in der postmenopausalen Phase auf. Der wesentliche Teil dieser Tumore ist Estrogen-abhängig, obwohl in dieser Lebensphase die Plasmaspiegel aktiver Estrogene unter dem biologisch wirksamen Niveau liegen. Es finden sich aber auch in der Postmenopause micromolare Konzentrationen der sulfatierten Steroide E1S und DHEAS im Plasma. Diese können im Mammatumorgewebe nach Aufnahme in die Zellen in einer intrakrinen Synthese in die aktiven Estrogene Estron (E1) und Estradiol (E2) umgewandelt werden.Aufgrund seines Substratspektrums und seiner nachgewiesenen Expression in Mammatumorgewebe ist SOAT möglicherweise an der intrakrinen Synthese von Estrogenen in Brustkrebsgewebe beteiligt. Um die Bedeutung des SOAT für die Steroidsulfat-abhängige Proliferation von Mammatumoren zu untersuchen, wurde die Estrogen-abhängige Mammatumor-Zelllinie T47D mit einem Expressionsvektor des SOAT transfiziert. Funktionelle Expression des Proteins wurde überprüft durch RT-PCR und Aufnahmemessungen mit [3H]E1S. Die Sensitivität der Zellen für E1S wurde in einem Proliferationsassay in Form des EC50 der E1S-Konzentration im Medium bestimmt.Es zeigte sich, dass SOAT-transfizierte T47D-Zellen mit einem EC50 von 2,2 ± 0,3 nM eine 10fach höhere Sensitivität für E1S aufweisen als die Kontrollen mit 21,7 ± 2,1 nM. Dieser Effekt war durch den Estrogenrezeptor-Antagonisten Tamoxifen und den Steroidsulfatase-Inhibitor STX64 hemmbar, wodurch gezeigt werden konnte, dass der SOAT-Effekt Estrogenrezeptor-abhängig und an die intrakrine Synthese von Estrogenen aus E1S gekoppelt ist. Darüber hinaus war die SOAT-vermittelte Proliferation hemmbar durch die SOATInhibitoren 2-und 4-Sulfooxymethylpyren.Es konnte somit gezeigt werden, dass SOAT an der E1S-vermittelten Proliferation von Mammatumoren beteiligt sein kann und dass der Einfluss des SOAT durch spezifische Hemmstoffe aufgehoben werden kann. SOAT ist demnach als Target für die antiendokrine Therapie von Estrogen-abhängigen Mammatumoren vorstellbar. At the Institute of Pharmacology and Toxicology of the Justus-Liebig-University in Giessen in 2004 a new Transporter was cloned, that because of its substrates was called Sodium dependent Organic Anion Transporter (SOAT). Due to its sequence homology it was classified as SLC10A6 in the SLC10-family, hitherto called sodium bile salt cotransport family.In contrast to the other members of the SLC10-family, NTCP and ASBT, SOAT does not transport bile acids. To its substrates belong the sulfated steroids estrone-3-sulfate (E1S), dehydroepiandrosterone sulfate and pregnenolone sulfate.Sulfated steroids play an importante role in the context of estrogen dependent breast cancer in women. Two third of the mamma tumors occur in the postmenopausal period of life, despite the fact, that the plasma levels of active estrogens in this period is below biological effective concentrations. In contrast sulfated steroids are still present in the plasma in micro molar concentrations. These are precursors for the intrakrine synthesis of the active estrogens estrone (E1) and estradiol (E2) in breast cancer tissue after uptake in the cells.Because of its substrate spectrum and proved expression in mamma tumor tissue SOAT may be involved in intrakrine estrogen synthesis in breast cancer. To clear the significance of SOAT in this context, the estrogen dependent breast cancer cell line T47D was transfected with an expression vector for SOAT. Functional expression of SOAT in the transfected cell line was proved by RT-PCR and uptake measurements with [3H]E1S.E1S sensivity was determined as EC50 of E1S concentration in a proliferation assay. In this assay SOAT transfected T47D cells showed with an EC50 of 2,2 ± 0,3 nM a 10fold enhanced sensitivity to E1S compared to control (EC50 21,7 ± 2,1 nM). This effect was reversible by the estrogen receptor antagonist tamoxifen and the steroid sulfatase inhibitor STX64. Thereby the estrogen receptor dependence of the SOAT effect could be shown as well as the coupling to the intrakrine synthesis of free estrogens. Furthermore the SOAT mediated proliferation was inhibited by the SOAT inhibitors 2- and 4-sulfooxymethylpyrene.In summary the study shows, that SOAT may be involved in E1S mediated proliferation of breast cancer and that its impact can be inhibited by specific inhibitors. Thereby SOAT is conceivable as target in the pharmacological therapy of breast cancer.