Einfluss des Integrin β4 auf das Wachstum des Adenokarzinoms des Pankreas

Abstract

Ziel dieser Arbeit war es zu erklären, weshalb eine Depletion von Integrin β4 (ITGB4) auf humanen Pankreasadenokarzinomzellen zu einer Wachstumsverzögerung in Xe-nograft-Mausmodellen führt, insbesondere dann, wenn die Versuchstiere E- und P-Selektin-defizient sind (wohingegen die Selektindefizienz allein keinen wachstums-verzögernden Effekt hatte). Daher sollte der Einfluss des ITGB4 auf die Proliferation und Apoptose der Zellen untersucht werden. Zudem war bereits für das humane Prostatakarzinom das Chemokin SDF-1 identifiziert worden, über das ITGB4 das Wachstum regulieren könnte. Daher sollte auch der Einfluss von SDF-1 auf Pankre-askarzinomzellen im Kontext mit ITGB4 untersucht werden. In vitro konnte durch den ITGB4-KD eine bis zu 85%ige Wachstumseinschränkung der Pankreaskarzinomzelllinie PaCa5061 erreicht werden. Je besser der KD, desto schlechter das Wachstum der Zellen. Auch unter 3D-Wachstumsbedingungen zeigte sich eine verminderte Kolonienformation bei ITGB4-KD. Durch Kultivierung der Zellen in konditioniertem Medium (CM) zeigte sich eine Steigerung des Zellwachstums unter 2D- und 3D-Kulturbedinungen. Insbesondere profitierten die ITGB4-KD-Zellen vom CM der Kontrollzellen. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass die Tumorzellen selbst lösliche Faktoren abgeben, welche das Wachstum der Zellen über einen auto- oder parakrinen Mechanismus steigern. ITGB4 scheint an der Regulation der Synthese oder Sekretion dieser Faktoren beteiligt zu sein. Anders als bei den Analysen mit Prostatakarzinomzellen stellte sich heraus, dass in den PaCa5061 Xenografts SDF-1 nicht der verantwortliche Faktor ist. Durch Immunhistochemie konnte gezeigt werden, dass es in den ITGB4-KD Xenografttumoren zur vermehrten Apoptose kam. Eine verminderte Proliferation der Zellen konnte anhand von Ki-67-Färbungen nicht beo-bachtet werden. Western Blot Analysen der Xenografttumore zeigten, dass der ITGB4-KD und die Selektindefizienz Auswirkungen auf das mTOR-, HER2- und FAK-signaling haben. Ein Faktor, der für die gemachten Beobachtungen verantwortlich sein könnte, ist der vascular endothelial growth factor (VEGF). Da die Expression dieses Faktors auch über das ITGB4 downstream signaling (mTOR, HER2, FAK) reguliert wird, ist es plausibel, dass das Wachstum durch VEGF beeinflusst wird. Weitere Forschung ist jedoch notwendig, um exakt zu identifizieren, welche ITGB4-abhängigen Faktoren im Medium wachstumfördernd sind und weshalb diese Faktoren im Selektin-knockout so wichtig werden.