Die Wirkung sekretierter Wnt-Liganden auf onkogene Signalwege im kolorektalen Karzinom

Einleitung Die onkogene Aktivierung des Wnt Signalwegs ist charakteristisch für kolorektale Karzinome (KRK). Trotz häufig vorkommender, aktivierender Mutationen in Genen des Wnt Signalwegs benötigen KRK-Zellen sekretierte Wnt-Liganden (WNTs) für das Tumorwachstum. Die spezifische Wirkung dieser sekretierten WNTs auf onkogene Signalwege im KRK wurde bisher wenig untersucht.

Ziele In Tumorgewebe und verschiedenen KRK-Modellen soll systematisch die Expression der 16 bekannten WNTs analysiert werden. Die spezifische Wirkung hoch exprimierter WNTs auf zelluläre Signalwege soll in KRK Zelllinien und Organoiden untersucht werden. Weiterhin soll die Wirkung von onkogenen Mutationen auf die Expression spezifischer WNTs bestimmt werden.

Methodik Bioinformatische Analyse der Expression von WNTs in Transkriptom-Datenbanken von KRK-Geweben und in primären KRK-Organoiden. Untersuchung der spezifischen Funktion von selektierten WNTs mittels Überexpression und Knockdown. Generierung von KRK-spezifischen Mutationen in Tumorzelllinien und Organoiden mit CRISPR/Cas9 und CRISPR-base editing.

Ergebnis In KRK-Geweben und Organoiden konnte ein konsistentes Muster der Expression von spezifischen WNTs beobachtet werden. Im Vergleich zum Normalgewebe waren diese WNTs in Tumoren häufig überexprimiert. Die Überexpression dieser WNTs reduzierte in KRK Zelllinien die Aktivität des kanonischen Wnt-Signalwegs. Es konnte zudem eine Assoziation zwischen trunkierenden APC-Mutationen und der erhöhten Expression spezifischer WNTs beobachtet werden. Diese Assoziation konnte in isogenen Zelllinien mit APC Mutationen, die durch CRISPR/Cas9 generiert wurden, bestätigt werden.

Schlussfolgerung Sekretierte WNTs mit inhibitorischer Wirkung auf den kanonischen Signalweg sind im KRK stark exprimiert, insbesondere in Tumoren mit APC Mutationen. Die tumorbiologische Bedeutung dieser WNTs ist weitestgehend unbekannt und soll in unterschiedlichen KRK Modellen weiter funktionell untersucht werden.

Publication History

Article published online:
07 September 2021