Differentielle Genexpression von Chemokinen in Wildtyp, KRAS und BRAF mutierten Zelllinien kolorektaler Karzinome

Einleitung: In den vergangen Jahren hat das Verständnis aktivierender Mutationen von Onkogenen, wie KRAS und BRAF, nicht nur für Tumorentwicklung und -wachstum, sondern auch für die Therapie, insbesondere kolorektaler Karzinome, an Bedeutung gewonnen. Gleichzeitig ist ein Bewusstsein für das Tumormikroenvironment einschließlich tumor-assoziierter Immunzellen und Vaskularisation entstanden. Es stellt sich die Frage, ob die zugrundeliegende Mutation die Zytokin- und Chemokinexpression kolorektaler Karzinome und damit das Mikroenvironment beeinflusst.

Methoden: Um diese Frage zu beantworten haben wir die basale und zytokin-stimulierte Expression von Chemokinen in fünf herkömmlichen Zelllinien kolorektaler Karzinome untersucht: DLD-1 (KRAS G13D Mutation), HT 29 und Colo 205 (BRAF V600E Mutation) sowie den Wildtyp-(WT-)Zelllinien Caco2 and Colo-320. In einem zweiten Schritt wurde KRAS durch siRNA inhibiert.

Ergebnisse: Die basale Expression der akute-Phase Zytokine TNF alpha und IL-1 beta in DLD-1 (KRAS) war gegenüber Caco-2 (WT) erniedrigt. Die pro-angiogenen Chemokine CXCL1 (Gro alpha) und CXCL8 (IL8) zeigten eine erhöhte konstitutive Expression in den mutierten Zelllinien DLD-1, HT-29 sowie Colo-205 (BRAF) verglichen mit Caco-2 (WT). Die CXCL1-mRNA Expression konnte durch Stimulation mit TNF alpha und IL-1 beta in den mutierten Zelllininen DLD1 und HT-29 signifikant gesteigert werden. KRAS-silencing mittels siRNA reduzierte die CXCL1- und CXCL10-Genexpression in DLD-1 (KRAS) signifikant, während sie in Caco-2 gesteigert wurde. Inhibition von KRAS durch siRNA verminderte IkBa, damit Aktivierung von NF-kb mit in der Folge gesteigerter Chemokin-Expression. Ein Effekt der KRAS-Inhibition auf MAPK1 konnte nicht gezeigt werden.

Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse zeigen, dass die zugrundeliegende Mutation Einfluss auf die Chemokin-Expression von Kolonkarzinomzelllinien hat. Damit könnten Karzinome mit unterschiedlicher zugrundeliegender Mutation ihr spezifisches Mikroenvironment prägen.