Genexpressionsanalysen von Knochenmetastasen beim Mammakarzinom im Tiermodell

Fragestellung: Die Erstellung von Genexpressionsprofilen erlaubt die Analyse molekularer Eigenschaften maligner Tumorzellen. Unterschiedliche Expressionsmuster in Metastase und Primärtumor können Aufschluss über Mechanismen der Metastasierung geben.

Methoden: Die Maus-Mammakarzinomzelllinie TM40D wurde intrakardial in Balb-C Mäuse injiziert. Die Zellen konnten dann aus entstandenen Knochenmetastasen isoliert werden. Diese Zellen TM40D-MB wurden zur Überprüfung ihrer Knochenspezifität in die Brustdrüse der Balb-C Maus injiziert. Die Expression von über 12500 Genen wurde in der parenteralen und der knochenspezifischen Zelllinie TM40D-MB mit Oligonukleotidarrayanalysen untersucht. Die Ergebnisse wurden biostatistisch, mit Northern-Blot und semiquantitativer RT-PCR validiert. Einzelne Gene wurden mittels Plasmidtechnik in der parenteralen Zelle überexpremiert und erneut in die Brustdrüse Nr. 4 der Maus injiziert.

Ergebnisse: In der non-hierarchischen Clusteranalyse zeigten sich signifikante molekulare Unterschiede zwischen TM40D und TM40D-MB. Nid2, Laminin-ß2 und Vcam1sind in den Zellen aus Knochenmetastasen überexpremiert. Cox-2, FGF-7 und STAT1 spielen in der Zellkommunikation in den Metastasen eine gesteigerte Rolle. Diese Kandidatengene konnten validiert werden. Die Cox-2 überexpremierende TM40D Zelle zeigte eine gegenüber der parenteralen Zelle im Tierexperiment eine gesteigerte Knochenspezifität (25% vs. <6%), konnte jedoch die Qualität der Knochenspezifität der TM40D-MB (54% Knochenmetastasen) nicht ganz erreichen. Dennoch zeigt TM40D-Cox2 eine signifikant gesteigerte Invasivität im Invasionsassay.

Schlussfolgerung: Veränderte Expressionsprofile können diesem Modell wichtige Hinweise auf für die Metastasierung wichtige Gene liefern. Eine Cox-2-Überexpression kann hier die Invasivität von TM40D Zellen im Knochen signifikant steigern und stellt einen möglichen Angriffspunkt zur Behandlung und Prävention von Knochenmetastasen dar.