Gene Set Enrichement Analysis beim kolorektalen Karzinom mit hepatischer oder peritonealer Metastasierung

Einleitung:

Kolorektale Karzinome (KRK) metastasieren meist entweder hepatisch oder peritoneal. Sehr selten kommt es zu synchronen hepatischen und peritonealen Metastasen. Wir konnten zeigen, dass sich KRK in ihrer miRNA-Signatur und in der Ausprägung von Tumorstammzellmarkern unterscheiden, wenn diese zu einer Lebermetastasierung oder Peritonealkarzinose geführt haben. Es ist daher zu klären, ob diesen Unterschieden auf RNA-Ebene eine genetische Varianz zugrunde liegt.

Ziel:

Das Ziel war es, Gensignaturen von KRK, die entweder hepatisch oder peritoneal metastasierten, mittels NanoString-Analyse zu detektieren und bioinformatisch zu analysieren.

Methodik:

Es wurden KRK-Primärtumore, die nur hepatisch (n = 10) oder nur peritoneal (n = 10) metastasiert sind sowie KRKs, ohne Fernmetastasen (n = 10), untersucht. Die Patienten unterschieden sich hinsichtlich ihres T- und N-Status nicht. Die Expressionsanalyse von 770 Genen erfolgte mit dem nCounter® PanCancer Progression Panel von NanoString. Die differentiell exprimierten Gene wurden immunhistochemisch und mit PCR validiert und mittels Gene Set Enrichement Analysis (GSEA) bioinformatisch ausgewertet.

Ergebnis:

KRKs, die entweder zu Lebermetastasen oder einer Peritonealkarzinose geführt haben, unterschieden sich in ihrer Gensignatur signifikant von KRK, die keine Fernmetastasen entwickelten. Die GSE-Analyse der Reactome Datenbank zeigte, dass bei hepatisch metastasierten KRK 4/17 Genen (HSP90B1, MAPKAPK3, PPP2CB, PPP2R1A) aus der „Toll Receptor Cascade“ signifikant differentiell exprimiert sind. Die GSEA der „Immunologic signature“ wies in dieser Gruppe 3/18 (FOXC2, CCR3, CXCR3) signifikant differentiell exprimierte Gene auf. Die 7 pathways wurden auch bei den peritoneal metastasierten KRKs mittels GSEA untersucht, aber kein pathway war signifikant differentiell exprimiert.

Schlussfolgerung:

Die aktuellen Ergebnisse, die signifikant differentiell exprimierte Gen-Pathways beim hepatisch metastasierten KRK zeigen, decken sich mit der klinischen Beobachtung und bestätigt unsere vorherigen Daten. Der Mechanismus, der zu einer Lebermetastasierung oder einer Peritonealkarzinose führt, ist weiterhin unklar. Weiterführende Studien sollen klären, inwiefern die identifizierten Pathways den Metastasierungsweg direkt beeinflussen.