Die Regulierung des STAT Signalwegs im malignen Pleuramesotheliom: Ein Update

Einleitung: Das maligne Pleuramesotheliom (MPM) ist ein aggressiver Tumor, der durch den Kontakt mit Asbest entstehen kann und resistent gegenüber konventioneller Therapie ist. Unsere Untersuchungen zeigen, dass der STAT Signalweg vollkommen dereguliert ist: STAT1 ist hoch- und STAT3 ist herunterreguliert. SOCS1 und SOCS3 – die durch eine negative Rückkoppelung STAT1 und STAT3 regulieren sollen – fehlen in MPM-Tumorgewebeproben. Es ist bekannt, dass Proteinexpression durch nicht-codierende RNAs wie z.B. microRNAs (miRNA) gesteuert wird und wir haben den Einfluss von miRNAs auf den STAT Signalweg in MPM untersucht. In einer Pilotstudie wurde miR-30 d* als ein Regulator von pSTAT1 (Ser727) identifiziert.

Methoden: RNA wurde aus insgesamt 52 Formalin-fixierten und in Paraffin-gebetteten Tumorgewebeproben extrahiert. Ein miRNA-profiling wurde durchgeführt und für uns interessante miRNAs wurden in jeder einzelnen Gewebeprobe nachgewiesen. Die Expressionslevel der miRNAs wurden mit quantitativer real-time PCR bestimmt. Außerdem wurden sechs Mesotheliom-Zelllinien in Bezug auf STAT und SOCS Expression sowie miRNA Expression untersucht. Eine Stimulation mit Interferon-gamma wurde ebenfalls durchgeführt. Proteinexpression wurde mittels immunhistochemischer Färbung und Western Blot nachgewiesen.

Ergebnisse: MiR-19b, miR-30b, miR-30c und miR-222 (Target: SOCS1, SOCS3) waren in allen Samples hochreguliert. Die Expression von miR-21 war extrem erhöht (Target: STAT3). Das Expressionsmuster der miRNAs in den Tumorgewebeproben gleicht dem in den Zelllinien. Das gilt auch für die Expression von STAT und SOCS. Außerdem kann nur eine Expression von pSTAT1 (Tyr701) durch Interferon-gamma stimuliert und somit erhöht werden. Die Expressionslevel aller anderen untersuchten Proteine ändern sich durch die Stimulation nicht.

Diskussion: Die Hochregulierung von miR-19b, miR-30b, miR-30c und miR-222 könnte eine Erklärung für die Abwesenheit von SOCS1 und SOCS3 sein. MiR-21 ist extrem hochreguliert und wird mit einer Vielzahl von menschlichen Tumoren in Verbindung gebracht – auch im MPM scheint sie eine wichtige Rolle einzunehmen. Es wird gerade untersucht ob SOCS1 und SOCS3 wieder exprimiert werden, wenn die dementsprechenden miRNAs herunterreguliert werden. Mit diesen Experimenten wollen wir auch die Frage beantworten, ob eine SOCS Expression ausreicht, um die Expression von STAT1/STAT3 auf ein „normales“ Level zu bringen. Versteht man die Rolle von STATs im MPM, so ist das womöglich der erste Schritt in Richtung einer erfolgreichen Therapie dieses Tumors.