Phaenotypische Charakterisierung Tumorstroma-assoziierter Fibroblasten aus humanen kolorektalen Lebermetastasen

Abstract

Der genaue zellulaere Ursprung des Tumorstromas sowie dessen Funktion fuer die Tumorausbreitung bei kolorektalen Lebermetastasen sind bislang ungeklaert. Nach bisher vorherrschender Meinung werden Tumorstroma-assoziierte Fibroblasten (TAF) in der Leber via Transdifferenzierung aus HSC rekrutiert. Im Gegensatz zu dieser Hypothese schraenken neuere Arbeiten die universelle Rolle der HSC bei der Fibrogenese und damit auch bei der Bildung von Tumorstroma ein. Als Grundlage der Untersuchungen diente Lebergewebe von Patienten mit kolorektalen Lebermetastasen. Das Gewebe wurde histologisch, auf RNA- und Proteinebene untersucht. Fuer die Charakterisierung der TAF wurden diese aus dem Tumorgewebe und analog fibroblastenartige Zellen aus anhaengendem gesundem Lebergewebe isoliert und kultiviert. Es wurden die phaenotypischen und funktionellen Charakteristika von TAF der humanen kolorektalen Metastase untersucht. Eine Charakterisierung des Tumorstromas histologisch anhand eines Praeparates sowie in vitro aus isolierten, humanen TAF aus Lebertumoren ist bislang in der Literatur nicht beschrieben. Es konnte gezeigt werden, dass sich Fibroblasten aus entfernt von der Metastase lokalisierten Lebergewebe und aus tumor-assoziiertem Stroma in Kultur anzuechten lassen. Es wurde die Moeglichkeit eroeffnet, anhand von Marker-Faerbungen den zellulaeren Ursprung des Tumorstromas bei Lebermetastasen zu erforschen. Dabei konnte durch die Uebereinstimmung der immunhistochemischen Faerbungen der Zellen in Kultur, der Zellen des Tumorgewebes (Kryoschnitt) sowie der Zellen des gesunden Leberstromas (Kryoschnitt) deutlich werden, dass es sich hoechstwahrscheinlich um dieselben Zellen handelt, d.h. Leberfibroblasten (LF) vermutlich die Ursprungszellen des Tumorstromas sind. LF sind eine Untergruppe von (myo)fibroblastischen Zellen welche portal und perizentral im Lebergewebe lokalisiert sind und sich immunhistochemisch positiv fuer Vimentin, alpha-SMA und dem Zelloberflaechenglykoprotein Thy-1 anfaerben. TAF und LF exprimierten den myofibroblastischen Faktor alpha-SMA, wichtige pro-invasive und pro-angiogenetische Faktoren, wie PAI-1 in vitro und waren dabei durch den Wachstumsfaktor TGF-beta 1 stimulierbar. Diese Ergebnisse lassen die Stroma/Tumor Interaktionen als offenes und aussichtsreiches Untersuchungsfeld erkennen. Hieraus ergeben sich moeglicherweise pharmakologische Angriffspunkte in der Antitumortherapie gegen die Metastasierung kolorektaler Tumore.

Cancer-associated stromal-fibroblasts (CAFs) are the main cellular constituents of reactive stroma in primary and metastatic cancer. We analysed phenotypical characteristics of CAFs from human colorectal liver metastases (CLMs) and their role in cancer progression. TAFs displayed a vimentin+ , alpha-sma-muscle actin+ , and Thy-1+ phenotype similar to resident portal-located liver fibroblasts (LFs). We demonstrated that CLMs showed a stromal expression of PAI-1, a chemokine related to invasion and angiogensis. In vitro analyses revealed a strcting induction of PAI-1 production in CAFs and LFs by TGF-beta1. TGF-beta1-induced up-regulation of PAI-1 in CAFs is an pathway in tumor-progression, that may present a novel therapeutic target.