Multi-color RGB-Marking: Eine neue Methode zur Analyse des klonalen Ursprungs von Lebertumoren in vivo

Wir haben eine neue Technik der fluoreszenzbasierten Zellmarkierung entwickelt, die es erlaubt Zellpopulationen in ihrer klonalen Expansion zu verfolgen und zu analysieren (Nat Med 2011; 17: 504). Bei der neuen Methode namens RGB-Marking werden drei lentivirale LeGO-Vektoren, die jeweils ein rotes (mCherry), grün-gelbes (Venus) und blaues Fluoreszenzprotein (Cerulean) als Transgen enthalten, gleichzeitig auf Zielzellen gegeben, wodurch die Vektoren in unterschiedlichen Kombinationen und Mengen in das Genom integrieren. Nach der Transduktion werden in den RGB-markierten Zellen unterschiedliche Mengen der drei Fluoreszenzproteine exprimiert, wodurch in der Addition eine Vielzahl neuer Fluoreszenzfarben generiert wird. Da die lentiviralen RGB-Vektoren stabil in das Genom integrieren, wird die Mischfarbe jeder RGB-markierten Zelle an alle Tochterzellen weitergeben und erlaubt so eine Verfolgung von Zellklonen. Die neue Methode wurde nun dazu genutzt, das Wachstum nicht-maligner, Telomerase-immortalisierter humaner fetaler Hepatozyten (FH-hTERT) zu untersuchen. Mittels RGB-Marking konnte das klonale Wachstum der FH-hTERT in der Leber analysiert werden: Während in der ersten Woche nach Transplantation polyklonale Areale in den Lebern sichtbar waren, bildeten sich daraus nach 8 Wochen oligo- und monoklonale Areale. Nach 4 Monaten entstanden in einigen Mäusen invasiv wachsende Lebertumore. Mitels RGB-Marking konnte gezeigt werden, dass die Tumore aus je einer einzelnen transformierten FH-hTERT Zelle entstanden sind. Aktuell wird untersucht, ob eine Insertionsmutagenese infolge der Transduktion ursächlich für die Transformation einzelner FH-hTERT ist. Dabei konnte bereits gezeigt werden, dass in einem Tumor die lentiviralen Vektoren in der Nähe eines bekannten Onkogens integriert haben. Zusammenfassend ermöglicht die neue Technik des RGB-Markings neben der Verfolgung klonalen Tumorwachstums auch die Analyse neuer Mechanismen in der Tumorentstehung und Tumorprogression.