Forschungszentrum Karlsruhe - Wissenschaftliche Berichte - FZKA 6884

CD44 function as a growth factor co-receptor

Linfeng Chen

Abstract
CD44 is a family of broadly distributed trans-membrane glycoproteins that are involved in a variety of physiological and pathological processes.

CD44 splice variant proteins containing exon v6 encoded sequence have been implicated in tumour metastasis. The work presented in this thesis shows that CD44 isoforms containing exon v6 encoded sequences act as coreceptor for the c-Met receptor, a tyrosine kinase receptor that is involved in growth control and invasive growth. The c-Met receptor and its ligand hepatocyte growth factor (HGF) have also been implicated in tumour metastasis. My results show the cooperation between CD44, HGF and c-Met. A CD44 isoform containing variant exon v6 encoded sequences is strictly required for c-Met activation by HGF/SF in rat and human carcinoma cells.

In a non-metastatic cell line BSp73AS cells which only expressed CD44 standard form, HGF can not activate c-Met. Upon transfection with the CD44 bearing v6 encoded sequences, the cells become HGF inducible. Antibodies against two CD44 exon v6-encoded epitopes inhibit autophosphorylation of c-Met. The CD44 isoform is required for the assembly of signalling complex containing at least HGF, c-Met and CD44 v6 bearing isoform.

Furthermore, this growth factor co-receptor function could be a more general mechanism. I have investigated the involvement of CD44 isoforms in the signalling by the EGF receptor family. My results show that HB-EGF, EGF and Amphiregulin activate their receptors in a CD44 dependent manner. CD44 v6 specific antibodies can interfere with HB-EGF, EGF and Amphiregulin signalling both at Erk level and at receptor level.

In general, my work shows that CD44 isoforms function as co-receptors for several tyrosine kinase receptors and promote cell growth.

Die Funktion von CD44 als Ko-Rezeptorfunktion von CD44 für Wachstumsfaktorrezeptoren

Zusammenfassung
CD44 bezeichnet eine Familie von Transmembranglykoproteinen, die in einer Vielzahl von physiologischen und pathophysiologischen Prozessen involviert sind. Spleissvarianten von CD44, die von Exon v6 kodierte Sequenzen enthalten, spielen in der Tumormetastasierung eine wichtige Rolle. Die hier vorgestellte Arbeit zeigt, dass CD44 Isoformen, die von Exon v6 kodierte Sequenzen enthalten, als Ko-Rezeptor für den c-Met-Rezeptor agieren, einem Tyrosinkinase-Rezeptor, der in Zellwachstum und Invasierung involviert ist. Der cMet-Rezeptor und sein Ligand “Hepatocyte growth factor” (HGF) sind an der Tumormetastasierung beteiligt. Meine Ergebnisse zeigen, dass eine Kooperation zwischen CD44, HGF und c-Met stattfindet. Eine CD44-Isoform, die von Variantenexon v6 codierte Sequenzen enthält, wird für die Aktivierung von c-Met durch HGF/SF in von Ratte und Mensch stammenden Krebszellen benötigt. In der nicht metastasierenden Zelllinie Bsp73 AS, die ausschließlich die CD44 Standardform exprimiert, führt HGF nicht zur Aktivierung von c-Met. Durch Transfektion mit unterschiedlichen CD44 v6 enthaltenden Isoformen, werden die Zellen HGF-induzierbar. Antikörper gegen zwei von CD44 Exon v6 kodierte Epitope verhindern die Autophosphorylierung von c-Met. Die CD44 Isoform wird zur Bildung eines Signalkomplexes benötigt, der zumindest HGF, c-Met und CD44v6 tragende Isoformen enthält. Bei dieser Funktion als Ko-Rezeptor für einen Wachstumsfaktor könnte es sich um einen allgemeinen Mechanismus handeln. Hierzu habe ich die Involvierung von CD44 Isoformen in der Signaltransduktionskaskade der EGF-Rezeptor Familie untersucht. Meine Ergebnisse zeigen, daß HB-EGF, EGF und Amphiregulin ihre Rezeptoren in Abhängigkeit von CD44 aktivieren. CD44 v6 spezifische Antikörper können in die Signaltansduktion über HBEGF, EGF und Amphiregulin sowohl auf der Ebene von Erk als auch auf der Ebene des Rezeptors eingreifen.

Die hier vorgestellte Arbeit  zeigt, dass CD44 Isoformen als Ko-Rezeptor für mehrere Tyrosinkinase-Rezeptoren fungieren und das Zellwachstum unterstützen.

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