Expressionsanalyse von Stammzellmarkern im murinen Pankreaskarzinom

Einleitung: Das duktale Adenokarzinom des Pankreas (PDAC) ist eine fatale Erkrankung, mitbedingt u.a. durch die nahezu komplette Chemoresistenz der Karzinomzellen. Ursache hierfür ist möglicherweise das Vorhandensein von Tumorstammzellen, welche gegen übliche Chemotherapeutika resistent sind. In einer kürzlich erschienenen Studie wurde eine potentielle Tumorstammzellpopulation aus humanen PDAC identifiziert, welche CD24⁺CD44⁺ESA⁺ war. In genetisch modifizierten Mausmodellen kann mittels selektiv pankreatischer Aktivierung von Kras^G12D die Karzinogenese des humanen Pankreaskarzinoms praktisch identisch in der Maus induziert werden. In dieser Studie haben wir die Expression der Stammzellmarker CD24, CD44, ESA und CD133 in präneoplastischen und malignen Läsionen zu unterschiedlichen Zeitpunkten in der Karzinogenese sowie in von uns generierten murinen Pankreaskarzinomzelllinien analysiert.

Methodik: p48^+/Cre;Kras^{+/LSL-KrasG12D} Mäuse wurden gezüchtet, welche über präneo-plastische PanIN-Vorstufen endogene PDAC entwickeln. PanINs 1–3 sowie differenzierte e und anaplastische PDAC wurden immunhistologisch hinsichtlich der Expression von CD44, CD24 und CD133 analysiert. Zusätzlich wurden primäre Zelllinien aus murinen PDAC generiert und mittels 3-Farben-Zytometrie hinsichtlich des Expressionsprofils CD24/CD44/ESA und CD24/CD44/CD133 analysiert.

Ergebnis: CD24 und CD44 sind in präneoplastischen PanIN-Läsionen und mit höherer Expression in duktalen Adenokarzinomzellen zu finden, während anaplastische PDAC keine oder nur eine meist sehr schwache Expression zeigen. Während CD44 in der Mehrzahl der malignen Läsionen hochreguliert ist, ist die Expression von CD24häufig schwächer und nicht in allen Läsionen zu finden. Auch CD133 ist in PanINs und duktalen Karzinomen exprimiert, zeigt allerdings ebenfalls eine sehr heterogene Expression.

Tumorzelllinien aus verschiedenen PDAC zeigen fast allesamt eine hohe Expression von CD24 und CD44 (>90%), während die Expression von CD133 und ESA heterogener ist und zwischen 1–60% liegt. In einigen Zelllinien zeigte sich eine kleine (<3%) CD24⁺CD44⁺ESA⁺ und CD24⁺CD44⁺CD133⁺ Zellpopulation, welche potentiell Tumorstammzellpotential besitzt.

Diskussion: Die bereits in einigen soliden Karzinomen beschriebenen Stammzellmarker C24, CD44, CD133 und ESA sind in murinen endogenen PDAC und den präneoplastischen PanINs exprimiert. Die genaue Lokalisation positiver Zellen erlaubt möglicherweise Rückschlüsse hinsichtlich einer präferentiellen Lokalisation potentieller Tumorstammzellen. Die mittels Zytometrie identifizierten Zellpopulationen erlauben eine funktionelle Testung hinsichtlich ihres Tumorigenitätspotentials und nachfolgend möglicherweise die Identifikation neuer Tumorstammzellmarker des Pankreaskarzinoms.