Einfluss des Glykoproteins WNT5A auf das Apoptoseverhalten von Pankreaskarzinomzellen in vitro und In-vivo-Bildgebung von NIS-positiven Pankreaskarzinom-Xenografts in Nacktmäusen.
Die WNT-Familie umfasst mindestens 19 evolutionär hoch-konservierte, sezernierte, cysteinreiche Glykoproteine. WNT-Proteine werden abhängig von ihrer Fähigkeit Zellen zu transformieren in zwei Gruppen eingeteilt.
WNT5A gehört zu den am besten untersuchten Vertretern der nicht-transformierenden WNT-Proteine. Als solches wird es klassischerweise mit den sog. nicht-kanonischen Signalwegen in Verbindung gebracht.
In der Literatur finden sich divergierende Angaben zur Rolle von WNT5A bei der Progression maligner Tumore verschiedener Entitäten. So gilt WNT5A z.B. im Mamma- und Kolonkarzinom als Tumorsuppressor und Marker für eine günstige Prognose. Im Gegensatz zu diesen Beobachtungen konnte in Vorarbeiten der Arbeitsgruppe gezeigt werden, dass WNT5A die Progression des Pankreaskarzinoms fördert, und zwar über antiapoptotische, pro-migratorische und pro-invasive Effekte. Dabei aktivierte WNT5A überraschenderweise die kanonische Signalkaskade und nicht die nicht-kanonischen Signalwege. Ob WNT5A in Pankreaskarzinomzellen einen Einfluss auf den PCP-Signalweg bzw. auf SAPK/JNK hat, blieb bislang offen.
In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die antiapoptotische Wirkung von WNT5A nicht auf Pankreaskarzinomzellen begrenzt ist. Zumindest in der Mammakarzinom-zelllinie MDA-MB-468 führte die Behandlung mit siWNT5A sowohl zu einer Erhöhung der basalen Apoptoserate als auch der TRAIL-induzierten Apoptose. Zudem konnte die antiapoptotische Wirkung von WNT5A auf Pankreaskarzinomzellen in Experimenten mit rekombinantem WNT5 bestätigt werden. Durch rekombinantes WNT5A konnte die Apoptoserate nach Behandlung der Zellen mit Gemcitabine, dem Standard-therapeutikum des fortgeschrittenen Pankreaskarzinoms, signifikant gesenkt werden. Darüber hinaus konnte eine Aktivierung von SAPK/JNK durch WNT5A in der Pankreaskarzinomzelllinie PaTu-8988t ausgeschlossen werden. Somit ist es wahrscheinlich, dass WNT5A seine Effekte auf das Pankreaskarzinom über die kanonische Signalkaskade vermittelt.
Um die Eignung eines Kandidatengens wie WNT5A für neue therapeutische Strategien zu evaluieren reichen reine in vitro-Analysen nicht aus. Eine Strategie Targetgene in vivo zu untersuchen besteht darin, menschliche Tumorzellen, die stabil oder induzierbar das jeweilige Gen exprimieren, als Xenografts in athymische Nacktmäuse zu implantieren. Eine kontinuierliche Erfassung der Größenzunahme ist allerdings nur bei subkutanen Xenografts einfach durchführbar. Eine Darstellung von orthotopen Pankreaskarzinom-Xenografts in vivo ist mit herkömmlichen Techniken der Bildgebung bislang nicht möglich.
Ein neuer Ansatz besteht darin, Tumorzellen stabil mit dem Natrium-Jodid-Symporter (NIS) zu transfizieren. Durch Schwanzvenen-Injektion von 99mTechnetium-Pertechnetat können dann die Xenografts in vivo mittels Szintigraphie/SPECT dargestellt werden.
Dazu wurden im Rahmen dieser Doktorarbeit drei Pankreaskarzinomzelllinien stabil mit NIS transfiziert: Imim-Pc1 RV/NIS, PaTu-8988t pBig2R/WNT5A NIS und PaTu-8988t-pBig2R NIS. Mit allen drei Zelllinien wurden subkutane Xenografts in Nacktmäusen erstellt. Allerdings zeigten nur die Imim-Pc1-Xenografts ausreichendes Größen-wachstum, um eine erfolgreiche 99mTc-SPECT-Bildgebung durchzuführen.
So konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass eine In-vivo-Bildgebung mittels 99mTc-SPECT von NIS-positiven Pankreaskarzinom-Xenografts möglich ist. Damit ist der Grundstein für das langfristige Ziel einer In-vivo-Bildgebung von orthotopen Pankreaskarzinom-Xenografts zur In-vivo-Targetgenevaluation gelegt
