Nachweis der Tumorsuppressorfunktion von DRO1 via Endothelzellen

• Antragstellerin: Dr. Jessica Christian
• Fachliche Zuordnung: Hämatologie, Onkologie ; Tiermedizin
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 290140694

Wir haben Dro1 als Tumorsuppressor des Kolons identifiziert. Ubiquitäre Inaktivierung von Dro1 in der ApcMin/+-Maus führt zur massiven Erhöhung der Tumorlast im Kolon und zur Bildung von Kolonkarzinomen. Wir konnten zeigen, dass der Darmepithelzellspezifische Verlust von DRO1 keinen Einfluss auf die Kolonkarzinogenese in der ApcMin/+-Maus hat. Vielmehr zeigen unsere Versuche im syngenen Xenograftmodell mit MC38-Kolonkarzinom- und B16-Melanomzellen, dass der Verlust von DRO1 im Tumorstroma zu einer signifikanten Zunahme der Tumorwachstumsrate und des Tumorvolumens führt. Entsprechend fördert die spezifische Reduktion von DRO1 in mesenchymalen Zellen die Kolonkarzinogenese in der ApcMin/+-Maus. In vitro Versuche zeigen, dass Dro1 Inaktivierung in primären Stromazellen (Fibroblasten+Endothelzellen) die Migration von intestinalen Epithelzellen fördert, Apoptose von Karzinomzellen inhibiert und die Bildung intestinaler Organoide begünstigt. Eine ursächliche Beteiligung der Fibroblasten an der Karzinogenese nach Dro1 Inaktivierung konnte ausgeschlossen werden. Hingegen fördert der Verlust von DRO1 in primären embryonalen Endothelzellen die endotheliale Migration und die Bildung kapillarer Netze. Im Sekretom von primären Stromazellen, primären embryonalen Endothelzellen und in Kolontumoren der ApcMin/+-Maus konnten nach Dro1 Inaktivierung ein proangiogenetisches Milieu beobachtet werden. Unsere Daten unterstützen die Hypothesen, dass DRO1 Eigenschaften von Endothelzellen reguliert und der Tumorsuppressoreffekt von Dro1 durch Endothelzellen vermittelt wird. Gegenstand des vorliegenden Fortsetzungsantrags ist die Aufklärung der Funktion von Dro1 in Endothelzellen und der kausale Nachweis der Tumorsuppressorfunktion von Dro1 via Endothelzellen. Zu diesem Zweck erfolgt eine detaillierte Charakterisierung primärer Endothelzellen nach DRO1 Verlust sowie eine Analyse der Angiogenesefähigkeit von Endothelzellen in vivo in der ApcMin/+-Maus. Weiterhin werden die Auswirkungen der DRO1 Inaktivierung auf Charakteristika humaner Endothelzellen untersucht. Zur Analyse der Kausalität der Endothelzellen in der Karzinogenese nach DRO1 Verlust, erfolgt eine gewebespezifische Inaktivierung von Dro1 in Endothelzellen in der ApcMin/+-Maus und im syngenen Xenograftexperiment. Weiterhin wird der Effekt einer Dro1 Inaktivierung in Endothelzellen auf funktionale und molekulare Charakteristika von Krebszellen analysiert und der Effekt der DRO1 Expression auf die Mikrogefäße im humanen kolorektalen Karzinom untersucht. Zusammenfassend sollen diese, auf unseren umfangreichen Vorarbeiten aufbauenden Versuche, den Mechanismus der Tumorsuppressorfunktion von DRO1 aufklären und so zu einem besseren Verständnis der kolorektalen Karzinogenese beitragen. Das DRO1-Kolonkarzinommodell kann so ein wertvolles Instrument für die weitere Erforschung von Darmkrebs werden und möglicherweise als präklinisches Modell für die Entwicklung neuer präventiver und therapeutischer Ansätze dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen