Leberspezifische Überexpression von MMP–9 im transgenen Mausmodell steigert die Empfindlichkeit gegenüber chemisch induzierter Karzinogenese

Hintergrund: Die Matrix-Metalloproteinase–9 (MMP–9) spielt eine zentrale Rolle im Rahmen der Metastasierung. In hepatozellulären Karzinomen konnte eine Überexpression von MMP–9 gezeigt werden. Ziel der vorliegenden Untersuchung war, zu klären, ob eine leberspezifische Überexpression von MMP–9 die Empfindlichkeit der Leber gegenüber chemisch induzierter Karzinogenese verändert.

Methodik: Zunächst wurde ein Expressionsvektor für die leberspezifische Überexpression von MMP–9 kloniert. Um eine mögliche embryonale Letalität zu umgehen, wurde ein Cre-lox-System verwendet, das die konditionale Überexpression von MMP–9 unter der Kontrolle eines Albumin-Enhancers und –Promotors erlaubt. Die Transgen-Überexpression wurde durch Injektion eines für die Cre-Rekombinase kodierenden Adenovirus induziert. Für weitergehende Untersuchungen wurden die zwei Linien mit der stärksten Transgenexpression ausgewählt. Im Alter von 7–10 Tagen wurde die Karzinogenese in transgenen sowie Kontrollmäusen durch Injektion von Diethylnitrosamin (DEN) initiiert. Im Alter von sechs Wochen erhielten die Mäuse eine i.v.-Injektion des Cre-Adenovirus. Das Tumorwachstum wurde durch Phenobarbital im Trinkwasser promoviert. Zu verschiedenen Zeitpunkten wurden transgene sowie Kontrollmäuse geopfert und untersucht (jeweils 12–16 Tiere pro Zeitpunkt und Gruppe). Neben der makroskopischen Beurteilung wurden mehrere Schnittebenen aus jeder Leber verblindet durch Pathologen berurteilt. Alb/Cre/MMP–9 transgene Mäuse zeigten eine leberspezifische Überexpression von MMP–9 mRNA sowie –Protein. Tiere der Linie B zeigten die stärkste Überexpression von MMP–9, bei Tieren der Linie F war diese etwas schwächer ausgeprägt.

Ergebnisse: Im Alter von sechs Monaten wiesen Tiere der Linie B 15,7±11,6 Tumore auf (MW±STABW). In Wildtyp-Tieren, die ebenfalls Adenovirus erhalten hatten, fanden sich zum gleichen Zeitpunkt lediglich 7,9±11,0 Tumore (p=0,03). In der histologischen Untersuchung fand sich zum 6-Monats-Zeitpunkt in 42% der transgenen Tiere und lediglich 8% der Wildtyp-Tiere ein HCC. Tiere aus der Linie F zeigten ähnliche Ergebnisse.

Schlussfolgerung: Eine leberspezifische Überexpression von MMP–9 steigert die Empfindlichkeit transgener Tiere gegenüber chemisch induzierter Karzinogenese. Der erhöhte Prozentsatz der Lebern mit histologischem Nachweis eines HCCs könnte darauf hinweisen, dass MMP–9 die Tumorentwicklung über ein Adenom und einen dysplastischen Fokus hin zu einem HCC beschleunigen kann.

Karzinogenese - Matrix-Metalloproteinase-9 - transgenes Mausmodell