Das duktale Adenokarzinom des Pankreas (PDAC) ist die vierthäufigste krebsbedingte Todesursache und hat eine schlechte 5-Jahres-Überlebensrate von unter 5%. Ein Hauptproblem in der Behandlung dieser Krankheit ist die frühe metastatische Dissemination. Die Gene, die in diesem Prozess involviert sind, sind zum großen Teil unbekannt.
Um die für die Metastasierung relevanten Gene zu identifizieren und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen zu analysieren, habe ich Genexpressionsprofile von Primärtumoren und den dazugehörenden Metastasen in genetisch manipulierten onkogenen KrasG12D basierten Mausmodellen des duktalen Adenokarzinom des Pankreas untersucht, die die humane Krankheit exakt rekapitulieren. Ich habe die Genexpressionsprofile von nicht-metastasierten und metastasierten Primärtumoren und ihrer Metastasen in Leber, Lunge und Lymphknoten verglichen. Um das Verständnis des metastatischen Prozesses zu verbessern, habe ich des Weiteren Tumorzellen aus Primärtumoren, disseminierten Tumorzellen und Metastasen isoliert und ihre metastatischen Eigenschaften durch orthotope Implantation in Nacktmäuse in vivo getestet. Diese isolierten Tumorzellen wurden auch im Hinblick auf ihr Genexpressionsprofil mittels Microarray Analyse untersucht.
Dadurch konnten wir eine hohe Anzahl von Genen und Gensets identifizieren, die in Metastasen im Vergleich zu Primärtumoren signifikant hoch- oder herunterreguliert waren.
Folglich weisen Metastasen im Vergleich zu den Primärtumoren ein unterschiedliches Transkriptionsprofil auf. Im Gegensatz dazu konnte ich im Vergleich von nicht-metastasierten und metastasierten Primärtumoren keinen Unterschied feststellen. Dies weist darauf hin, dass anhand des Genexpressionsprofils von Primärtumoren des Pankreaskarzinoms das Risiko zur Metastasierung nicht vorausgesagt werden kann.
Zellen, die aus Primärtumoren isoliert wurden, reflektierten im Gegensatz zu aus Metastasen isolierten Zellen nicht das Metastasierungsverhalten der ursprünglichen Primärtumoren. Die Analyse der Organspezifität von Metastasierung zeigte, dass, auch wenn die Metastasierung nicht organspezifisch war, möglicherweise eine Gensignatur für Metastasierung über das lymphatische System im Vergleich zur Metastasierung über den Blutkreislauf vorhanden sein könnte.
Zusammenfassend schließe ich, dass Metastasierung nicht im Zuge der Progression von einem prä-metastatischen Zustand zu einem metastatischen Zustand des Primärtumors stattfindet. Stattdessen unterstützen meine Ergebnisse das Modell, dass metastatische Zellen aus einer kleinen Subgruppe von seltenen, aberrierenden Zellen entstehen, die früh während der Tumorgenese disseminieren.
Um die Relevanz dieser Daten zu verifizieren und um die Kandidatengene funktional in einem endogenen, genetisch definierten knock-in Mausmodell zu charakterisieren, wurde in unserem Labor ein Mausstamm mit der Bezeichnung LSL-R26Tva-lacZ generiert, in dem der TVA Rezeptor konditional exprimiert wird. TVA ist ein Rezeptor für den aviären Leukose-Retrovirus RCAS, der ausschließlich Säugerzellen infiziert, die so genetisch modifiziert wurden, dass sie den TVA Rezeptor exprimieren.
In meiner Dissertation habe ich dieses neue Mausmodell charakterisiert und etabliert als geeignetes Werkzeug zur funktionellen Validierung von für die Metastasierung des Pankreaskarzinoms relevanten Kandidatengenen.
TVA vermittelte Infektion von genetisch manipulierten Mäusen mit endogener Expression von KrasG12D in Tumorzellen des Pankreas durch einen Reportergen tragenden RCAS Virus hat bewiesen, dass konditionale Expression von TVA die räumliche und zeitliche Expression und den knock-down von Genen in einer kleinen Teilmenge von somatischen Zellen in vivo ermöglicht.
Dies erlaubt selektive Manipulation und Erforschung von Kandidatengenen und ihrer relevanten Signaltransduktionswege in der Metastasierung des Pankreaskarzinoms.
In Kombination mit der wachsenden Anzahl von Cre-Expressionsmodellen, eröffnen RCAS-TVA basierte Genexpressions- und knock-down-Systeme vielversprechende Perspektiven für die zeitlich gesteuerte und gewebespezifische Analyse von Genen und ihrer Funktion in vivo.
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Das duktale Adenokarzinom des Pankreas (PDAC) ist die vierthäufigste krebsbedingte Todesursache und hat eine schlechte 5-Jahres-Überlebensrate von unter 5%. Ein Hauptproblem in der Behandlung dieser Krankheit ist die frühe metastatische Dissemination. Die Gene, die in diesem Prozess involviert sind, sind zum großen Teil unbekannt.
Um die für die Metastasierung relevanten Gene zu identifizieren und die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen zu analysieren, habe ich Genexpressionsprofile von...
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