Die Rolle von DAMPs bei der Aktivierung von krebsassoziierten Fibroblasten in primären und sekundären Lebertumoren

• Antragsteller: Professor Dr. Ingmar Mederacke
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286076014

Leberkrebs ist weltweit die sechsthäufigste Tumorentität und die vierthäufigste Ursache für krebsbedingte Mortalität. Darüber hinaus ist die Leber eines der am häufigsten von Metastasen betroffenen Organe. Hepatische Sternzellen (HSC) sind der wichtigste fibrogene Zelltyp in der Leber und die Hauptvorläuferzelle von krebsassoziierten Fibroblasten (CAF) bei primärem und sekundärem Leberkrebs. Damage-associated Molecular Patterns (DAMPs) sind Stoffwechselprodukte, die von geschädigten oder sterbenden Zellen freigesetzt werden und eine sterile Entzündungsreaktion in verschiedenen Organen, darunter auch der Leber, auslösen können. Die Rolle von DAMPs auf die Aktivierung nicht-parenchymaler Zellpopulationen in der Fibrogenese sowie im Tumormikromilieu sind weitgehend unerforscht. Wir konnten kürzlich zeigen, dass der P2Y14-Rezeptor von HSC stark exprimiert wird und dass dessen Liganden UDP-Glukose, UDP-Galaktose und UDP-Glukuronsäure beim Zelltod von Hepatozyten freigesetzt werden. Die Inaktivierung des P2Y14 Rezeptors in mehreren in vivo Modellen führte zu einer Reduktion der Leberfibrose. Vorläufige Daten zeigen, dass die P2Y14-Liganden UDP-Glukose und UDP-Galaktose nicht nur in Hepatozyten, sondern auch im hepatozellulären Karzinom (HCC) sowie in Lebermetastasen nachweisbar sind. Ob das P2Y14 DAMP-Rezeptorsystem auch eine Rolle bei der Aktivierung von CAF im Tumormikromilieu eine Rolle spielt, ist unbekannt. Mit dem vorliegenden Antrag wollen wir die folgenden Ziele bearbeiten: In Ziel 1 wollen wir die Rolle von P2Y14 und seinen Liganden bei der Entstehung und Progression des HCC unter Verwendung verschiedener etablierter HCC-Modelle (Diethylnitrosamin, cholindefiziente fettreiche Ernährung, Mdr2-Knockout) in P2ry14-Wildtyp- und Knockout-Mäusen untersuchen. In Ziel 2 wollen wir die Rolle von P2Y14 bei der Aktivierung von aus HSC generierten CAF in der metastatischen Nische untersuchen. Dabei werden wir Lebermetastasen mit verschiedenen Tumorzelllinien in P2ry14-Wildtyp- und Knockout-Tieren induzieren und das Tumorwachstum sowie P2Y14-Liganden mittels Massenspektrometrie in den verschiedenen Metastasierungsmodellen analysieren. In Ziel 3 wollen wir die humane Relevanz des P2Y14 DAMP-Rezeptorsystems validieren. Wir werden die Expression und Verteilung von CAF und dem P2Y14-Rezeptor in primärem und sekundärem Leberkrebs mittels Immunhistochemie und Genexpression untersuchen. Darüber hinaus wollen wir die Menge der P2Y14-Liganden quantifizieren und die Funktion von P2Y14 auf CAFs aus primärem und sekundärem Leberkrebs untersuchen. Schließlich wollen wir analysieren, ob die Expression von P2Y14 einen Einfluss auf die Rekurrenz und Überleben von sekundärem Leberkrebs nach Resektion hat. Die Identifizierung und funktionelle Validierung des P2Y14 DAMP-Rezeptorsystems bei primärem und sekundärem Leberkrebs könnte die Grundlage für neuartige Therapien darstellen, die gezielt auf die Aktivierung von CAF im Tumormikromilieu abzielen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen