Z Gastroenterol 2013; 51 - K63
DOI: 10.1055/s-0033-1352703

Verlust von CCDC80/DRO1 induziert die Karzinogenese im Kolon von ApcMin/+ Mäusen und vermittelt Apoptoseresistenz via ERK1/2 Aktivierung

JI Grill 1, 2, J Neumann 3, A Herbst 1, F Hiltwein 1, 2, E Wolf 2, MR Schneider 2, FT Kolligs 1
  • 1Medizinischen Klinik und Poliklinik II, Universitätsklinikum Großhadern, LMU, München, Germany
  • 2Lehrstuhl für Molekulare Tierzucht und Biotechnologie, Gene Center, LMU, München, Germany
  • 3Institut für Pathologie, LMU, München, Germany

Einleitung: Die Expression von DRO1 ist in den meisten Kolonkarzinomzelllinien und in der Mehrzahl kolorektaler Primärkarzinome stark herabreguliert. DRO1 inhibiert das Wachstum von Karzinomzelllinien. Es wird daher vermutet, dass DRO1 ein Tumorsuppressorgen ist.

Ziele: Das Ziel der gegenwärtigen Studie war, zu untersuchen, ob DRO1 in vivo als Tumorsuppressorgen fungiert.

Methodik: Unter Verwendung des Cre/lox-P-Systems haben wir ein Mausmodell generiert, in welchem DRO1 ubiquitär inaktiviert ist (Dro1–/–). Dro1–/–-Mäuse wurden in den ApcMin/+ Hintergrund eingekreuzt (Dro1–/–;ApcMin/+). ApcMin/+-Mäuse bilden multiple Adenomen im Dünndarm und kaum im Kolon. Untersucht wurden Dro1–/–;ApcMin/+-Mäuse und ApcMin/+-Kontrolltiere hinsichtlich des Überlebens, der intestinalen Tumorzahl, und der Tumorhistologie. Um die molekularbiologischen Mechanismen, die der Funktion von DRO1 zugrunde liegen, besser verstehen zu können, haben wir mouse embryo fibroblasts (MEF) aus Dro1+/+ und Dro1–/– Embryonen generiert.

Ergebnis: Dro1–/–;ApcMin/+-Mäuse zeigten im Vergleich zu ApcMin/+-Kontrolltieren eine signifikante Verkürzung des Überlebens (94 vs. 142 Tage; P = 0,0004) und eine signifikante Erhöhung der Tumorlast im Kolon (11,9 ± 9,4 vs. 3,1 ± 3,4; P = 0,002). Der Dünndarmphänotyp war unverändert. Histologisch wurden 29 von 83 Kolontumoren (35%) aus 19 Dro1–/–;ApcMin/+-Mäusen als Adenokarzinome identifiziert, wohingegen in 18 ApcMin/+-Kontrollmäusen nur Adenome gefunden wurden.

Unter nicht-adhärenten Wachstumsbedingungen resultierte der Verlust von DRO1 in MEFs in einer dramatischen Verbesserung des Zellüberlebens. Die Apoptoserate (6,62 ± 0,01 vs. 30,02 ± 0,14) und Caspase 3/7 Aktivität (110,7 ± 3,5 vs. 253,6 ± 3,8) waren signifikant niedriger in Dro1–/–-MEFs als in Dro1+/+-MEFs. Dies war mit einer starken Aktivierung von MAPK/MEK/ERK1/2-Signaling assoziiert. Die kausale Rolle von MAPK für die Apoptoseresistenz konnte durch die Anwendung der MEK-Inhibitoren PD0325901 und GSK1120212 nachgewiesen werden. Entsprechend zeigten Kolontumoren und angrenzendes Normalgewebe der Dro1–/–;ApcMin/+-Mäuse ebenfalls eine verstärkte Phosphorylierung von ERK1/2.

Schlussfolgerung: Dro1 ist ein Tumorsuppressorgen des Kolon in vivo. DRO1 ist ein negativer Regulator von MAPK/MEK/ERK1/2-Signaling.