Charakterisierung humaner Merkelzellkarzinom-Zelllinien unter besonderer Berücksichtigung der Expression von Tight Junction-Proteinen

Abstract

Das Merkelzellkarzinom (MCC) ist ein seltener, aber sehr aggressiver, neuroendokriner Tumor der Haut über dessen Ursprung und Pathogenese bisher noch sehr wenig bekannt ist. Das MCC zeichnet sich durch große Heterogenität aus. Dies und sein seltenes Auftreten gestalten die Erforschung des Tumors sehr schwierig. Deshalb ist die Verwendung von Zelllinien, insbesondere für funktionelle Studien, unerlässlich. Zu Beginn dieser Arbeit waren nur sehr wenige Merkelzellkarzinom-Zelllinien (MCCL) beschrieben. Deshalb wurden im ersten Teil dieser Arbeit neun bisher noch nicht beschriebene MCCL charakterisiert. Die Charakterisierung der sehr heterogenen Zelllinien erfolgte anhand der bereits bestehenden Klassifikationskriterien für MCCL, sowie ihrer Wachstumsgeschwindigkeit und der Infektion der Zellen mit dem Merkelzellpolyomavirus (MCPyV). Im zweiten Teil dieser Arbeit wurden die nun charakterisierten MCCL auf die Expression von Tight Junction (TJ)-Proteinen untersucht. Es konnte zum ersten Mal in vitro gezeigt werden, dass auch Tumorzellen, deren Ursprungszellen keine TJs bilden, TJ-Proteine exprimieren. Sie bilden durch Gefrierbruch-Elektronenmikroskopie identifizierbare typische TJ-Strukturen aus und weisen eine funktionelle parazelluläre Permeabilitäts-Barriere auf. Dies konnte anhand von Tracer-Experimenten gezeigt werden, bei denen eine parazelluläre Barrierefunktion gegen ein 557 Da-Molekül in den Sphäroiden der Typ I MCCL nachgewiesen wurde. Auch Adhärenzverbindungen (AJ) werden zwischen den Zellen der MCCL gebildet. Dabei wurde N-Cadherin als einziges Cadherin in allen MCCL gefunden. Im Gegensatz dazu sind alle Zelllinien E-Cadherin negativ, P-Cadherin wird nur von einigen Zelllinien exprimiert. Da funktionelle TJs auch in E- und P-Cadherin negativen MCCL gefunden werden konnten und Cadherine für die initiale TJ-Bildung notwendig sind, könnte N-Cadherin den Aufbau der TJs vermitteln. In dieser Arbeit wird somit gezeigt, dass nicht nur das MCC, sondern auch die Zelllinien dieses Tumors sehr heterogen sind. Diese Heterogenität betrifft auch die Expression von TJ-Proteinen. In MCCL-Sphäroiden bilden diese Proteine eine funktionelle, Calcium abhängige, Barriere. Die Bildung von TJs in MCC Tumoren könnte in Zukunft ein wichtiger Ansatzpunkt bei der Therapie dieses Tumors sein, denn durch die Barrierebildung sind möglicherweise Teile des Tumors für Therapeutika unerreichbar.