Umfassende Expressionsanalyse der Gene PRKN, PINK1 und GLUT1 (Gewebe, Organoidmodell, in silico) zeigt deren Biomarkerpotential im Cholangiokarzinom

Einleitung Das Cholangiokarzinom (CCC) weist insgesamt eine sehr schlechte Prognose auf. Eine frühzeitige Diagnose ist entscheidend, jedoch selten möglich. Daher ist die Identifikation neuer Biomarker für die Frühdiagnose und Prognose des CCC von zentraler Bedeutung. Das Gen PINK1 spielt eine wichtige Rolle in der Mitophagie und die Expression ist in vielen Tumoren alteriert. PRKN kodiert für eine E3 Ubiquitin Ligase, die in verschiedenen zellulären Prozessen, wie z.B. Proliferation und Mitophagie, involviert ist. Es wurde nachgewiesen, dass die Inaktivierung von PRKN die Tumorprogression begünstigt. GLUT1 ist ein Glucosetransporter, der in Tumorzellen oft hochreguliert vorliegt und eine prognostische Relevanz in verschiedenen Tumoren besitzt. Ziel dieser Studie ist die Rolle von PRKN, PINK1 und GLUT1 als Biomarker im CCC zu untersuchen.

Methodik Die Expression der Gene PRKN, PINK1 und GLUT1 wurde auf RNA-Ebene (RNA-Seuqenzierung; Tumoren: N=16; Organoide: N=4) und Proteinebene (IHC; N=51) durchgeführt. Es erfolgte eine statistische Korrelation mit klinischen und pathologischen Daten sowie mit dem Outcome und eine Validierung in silico Anhand der TGCA-Kohorte.

Ergebnisse CCC mit einer starken Expression von PRKN wiesen eine schlechtere Prognose auf (medianes Gesamtüberleben in der Subgruppe mit starker PRKN-Expression war 13 Monate, medianes überleben wurde nicht erreicht in der Gruppe mit niedrieger PRKN-Expression, LogRank = 0,0032). GLUT1 Expression war mit einem schlechteren progressionsfreies Überleben assoziiert (15 vs 28 Monate, LogRank = 0,016). In der TGCA-Kohorte, war eine Überexpression von PRKN mit einer Tendenz zu einer schlechteren Prognose assoziiert. Es zeigte sich eine signifikante Überexpression von PINK1 im CCC im Vergleich zum Normalgewebe (P <  0.01). Dies konnte auch im CCC-Organoidmodell nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung Die umfassende Analyse stärkt die Hypothese, dass PRKN, PINK1 und GLUT1 auch im CCC eine Biomarkerfunktion haben. Eine nähere funktionelle Untersuchung der Mitophagie im CCC erscheint anhand unserer Ergenisse gerechtfertigt, da diese translational bei dieser aggressiven Entität genutzt warden könnten.

Publication History

Article published online:
08 September 2020