Die Rolle von microRNAs von Brustkrebszellen bei der Modulation der Integrität der Blut-Hirn-Schranke

Einleitung Hirnmetastasen sind die schwerwiegendste Art von Metastasen bei Brustkrebs. Sie sind mit einer deutlich eingeschränkten Lebensqualität und einem sehr schlechten Gesamtüberleben verbunden. Exosomen, ein Subtyp extrazellulärer Vesikel, werden von allen Arten von Zellen, einschließlich Tumorzellen, freigesetzt und spielen eine Rolle bei der Zell-Zell-Kommunikation. Exosomen enthalten unter anderem mRNAs und microRNAs (miRs), sie können von anderen Körperzellen aufgenommen werden und ihre aktiven Moleküle können zelluläre Prozesse der Zielzelle beeinflussen. MiRs fördern die Tumorentwicklung, indem sie mRNAs hemmen, die für Suppressorproteine kodieren. Eine Dysregulation von miRs beeinträchtigt das Zellwachstum, die Zelldifferenzierung und die Apoptose. Im Vorfeld dieser Studie konnten wir in einer Kohorte von Patientinnen mit zerebral metastasiertem Mammakarzinom spezifische miRs identifizieren, die die Integrität der Blut-Hirn-Schranke (BHS) beinträchtigen und somit die zerebrale Metastasierung fördern könnten (Curtaz et al., 2022). Daher wurden in der hier durchgeführten Studie die Auswirkungen einer Überexpression der ausgewählten miRs auf die BHS-Eigenschaften untersucht.

Material und Methodik Um die miR-Auswirkung auf die BHS zu untersuchen, wurde eine stabile Endothelzelllinie hCMEC/D3 mit Überexpression vom hsa-miR-576-3p oder hsa-miR-130a-3p etabliert. Die Zelllinien wurden mit qPCRs validiert. Anschließend erfolgte die funktionelle Charakterisierung der neu etablierten Zelllinien mittels Proliferationsassays, Zellviabilitätsassays, Messung des transendothelialen Widerstands und der Permeabilität.

Ergebnisse Die transfizierten hCMEC/D3-Zelllinien zeigten eine erhöhte Expression von hsa-miR-576-3p und hsa-miR-130a-3p. Die Überexpression von hsa-miR-576-3p in hCMEC/D3 Endothelzellen zeigte signifikante Auswirkung auf die Proliferationsrate, metabolische Aktivität der Zellen und die Barriereeigenschaften. Die Überexpression von hsa-miR-130a-3p führte zu keinen signifikanten Veränderungen des Phänotyps [1].

Zusammenfassung Unsere Hypothese, dass bestimmte miRs in Exosomen von Brustkrebspatientinnen die Durchlässigkeit der BHS beeinflussen und somit die spätere Hirnmetastasierung fördern können, wurde durch die hier vorgestellten In-vitro-Versuche bestätigt. Der Einfluss bestimmter miRs als potenzielle zukünftige diagnostische und therapeutische Anwendung konnte somit aufgezeigt werden und soll daher weiterhin als Forschungsansatz für eine mögliche neue Option in der Therapie von Brustkrebs-Hirnmetastasen dienen.

Fördermittel

Funding-Source: Vogel Stiftung Dr. Eckernkamp, Unibund Würzburg

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
06. Juni 2023

• Literatur

• 1 Curtaz CJ, Reifschläger L, Strähle L. et al. Analysis of microRNAs in exosomes of breast cancer patients in search of molecular prognostic factors in brain metastases. Int J Mol Sci 2022; 23: 3683