Was ist der Hepatozyten-Wachstumsfaktor?

Der Hepatozyten-Wachstumsfaktor (HGF) ist ein Protein-kodierendes Gen, das an der Regulierung des Zellwachstums, der Homöostase und der Regeneration beteiligt ist. Das HGF-Gen wird durch Bindung an einen mesenchymalen epithelialen Übergangsfaktor-(MET)-Rezeptor aktiviert. Bei Aktivierung wirkt dieses Gen als Wachstumsfaktor, indem es die Regeneration von Hepatozyten in Stamm- und Vorläuferzellen fördert. Das HGF-Ungleichgewicht wird mit vielen Krebsarten und Wachstumsstörungen in Verbindung gebracht.

Genetisch wird das proteinkodierende HGF-Gen als Hepatopoietin A/Scatter-Faktor bezeichnet. Frühere Namen sind Taubheit und autosomal-rezessiv 39. Der Hepatozyten-Wachstumsfaktor-Rezeptor (HGFR) wird als c-MET bezeichnet. Hepatozyten-Wachstumsfaktor ist gleichbedeutend mit Hepatozyten-Wachstumsfaktor/Scatter-Faktor (HGF/SF) und wird in der wissenschaftlichen Literatur oft als HGF/SF bezeichnet.

Auf zellulärer Ebene ist HGF ein Polypeptid, das von mesenchymalen Zellen ausgeschieden wird und als multifunktionales Zytokin auf epithelialen Zellen wirkt. Die zelluläre Antwort von HGF wird durch den c-MET-Tyrosinkinase-Rezeptor vermittelt. Eine Disulfidbindung zwischen den Alpha- und Betaketten aktiviert HGF, das an c-MET bindet und die Tyrosinkinase-Signalkaskade auslöst. Das Endergebnis ist die Regeneration von Hepatozyten sowohl in Stammzellen als auch in Vorläuferzellen.

Die Fähigkeit, sowohl auf Vorläuferzellen als auch auf Stammzellen einzuwirken, hilft nachweislich bei der embryonalen Organentwicklung und der Regeneration von adulten Organen. Die Rolle von HGF beim parakrinen Zellwachstum ist auch für die Geweberegeneration, Tumorgenese und Angiogenese wichtig. Die richtige Ausscheidung von HGF ist entscheidend für die Organogenese der Leber und anderer Organe.

Die Expression von HGF und MET beeinflusst direkt den zellulären Wachstumszyklus. Wenn ein unzureichender HGF-Spiegel vorhanden ist, kann das Wachstum gehemmt werden. Die Leber kann in Abwesenheit von HGF klein werden und fast keine Parenchymzellen aufweisen. Zu viel HGF kann zu einer Tumorentstehung führen, d. h., wenn zu viel HGF vorhanden ist, können sich krebsartige Tumore entwickeln.

Die Verbindung zu Epithelzellen gibt HGF die Chance, die Expression eines anderen Wachstumsfaktors, des vaskulären Epithelwachstumsfaktors (VEGF), zu fördern. Auf diese Weise hat HGF eine Wirkung auf die Angiogenese. Angiogenese ist ein normaler Teil des Wachstums- und Heilungsprozesses, trägt aber auch zur Tumorentstehung bei, wenn HGF in den Zellen unangemessen exprimiert wird.

Die Assoziation von HGF mit bestimmten Krebsarten wird durch Fälle von unausgewogener Expression des HGF-Gens bei Krebspatienten belegt. Der Zusammenhang zwischen Krebs und dem HGF-c-MET-Signalweg ist zu einem Ziel für die Entwicklung der molekularen Therapie geworden.