Einfluss des Calcium-sensitiven Rezeptors auf die Expression von miRNA im Hinblick auf eine Knochenmetastasierung des Nierenzellkarzinoms
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Kommt es beim Nierenzellkarzinom zur Ausbildung von Fernmetastasen, sinkt die Prognose und Überlebensrate rapide ab. Auch heute bieten die Therapieoptionen in diesem Stadium lediglich eine Verlängerung des progressionsfreien Überlebens um wenige Monate. Ein bevorzugtes Organ für die Metastasierung des NZK sind die Knochen, in die der Tumor in 30 % der Fälle streut. Diskutiert werden als Ursache hierfür das günstige Mikromilieu der Knochenmatrix sowie die hohe extrazelluläre Calcium-Konzentration in Verbindung mit dem Calcium-sensitiven Rezeptor (CaSR). Die intensive Erforschung der genauen zellulären Mechanismen der knochenspezifischen Metastasierung stellt im Hinblick auf die Entwicklung neuer Therapien weiterhin eine große Herausforderung dar. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss des CaSR auf die Expression von miRNA im Hinblick auf eine knochenspezifische Metastasierung des Nierenzellkarzinoms untersucht. Dazu wurden als Modell 786-O Zellen, die mit dem CaSR transfiziert waren, eingesetzt und diese mit WT-Zellen verglichen. Mittels einer miRNA-Expressionsanalyse konnten zahlreiche signifikant veränderte miRNA im Vergleich von CaSR-Zellklonen und WT-Zellen jeweils ohne und nach Calcium-Behandlung identifiziert werden. Davon waren aufgrund von Literaturdaten die miRNA 23a, die miRNA 374b, die miRNA 181c, die miRNA 320c und die miRNA 424 im Hinblick auf die Fragestellung besonders interessant. Die Ergebnisse der Expressionsanalyse konnten zu den ausgewählten miRNA mittels qRT-PCR überwiegend validiert werden. Die miRNA 374b und 320c zeigten in CaSR-Zellklonen einen Expressionsabfall im Vergleich zu WT-Zellen. Auch bei den Expressionslevel der miRNA 181c und 424 zeigte sich dieser Effekt in zwei der verwendeten CaSR-Zellklonen. Die miRNA 23a wies in CaSR-Zellklonen eine deutliche Expressionssteigerung nach Calcium-Behandlung auf und wurde in Calcium-behandelten CaSR-Zellklonen deutlich stärker als in Calcium-behandelten WT-Zellen exprimiert. Nach einer Hemmung des CaSR mit NPS2143 zeigte sich, dass der miRNA 23a-Expressionsanstieg nach Calcium-Behandlung um mehr als die Hälfte zurückging. Dies legte die Annahme nahe, dass die Expression der miRNA 23a durch den CaSR reguliert wird und dessen Aktivierung durch Calcium einen miRNA 23a-Expressionsanstieg bewirkt. Frühere Ergebnisse unserer Arbeitsgruppe zeigten bereits, dass mit einer CaSR-Expressionssteigerung verstärkte metastatische Eigenschaften wie die Zellproliferation, die Migration und Adhäsion einhergehen. Die Proliferation der Zellen war dabei nach Calcium-Behandlung im Vergleich zu WT-Zellen deutlich gesteigert. Nach den hier beschriebenen Ergebnissen bezüglich der miRNA 23a stellte sich nun die Frage, ob solche Eigenschaften durch die vom CaSR regulierte miRNA 23a ausgelöst werden. Deshalb wurde die miRNA 23a inhibiert und die Auswirkung dieser Hemmung auf die Prozesse Proliferation und Zellviabilität untersucht. Im Fall, dass die CaSR-bedingte erhöhte Proliferation durch miRNA 23a vermittelt wird, sollte unter miRNA 23a-Hemmung ein Proliferationsanstieg nach Calcium-Behandlung ausbleiben. Tatsächlich zeigte sich, dass die Proliferation der CaSR-Zellklone nach Calcium-Behandlung bei Hemmung der miRNA leicht verringert war. Auch die Viabilität der Zellen nahm bei miRNA 23a-Hemmung im Vergleich zur Negativkontrolle leicht ab.
Diese Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass die miRNA 23a durch den CaSR reguliert wird und eine Rolle in zellulären Signalwegen spielt, die zu verstärkten metastatischen Eigenschaften führt, wie z.B. der Zellproliferation oder der Viabilität. Aus diesem Grund leisten die Erkenntnisse über den CaSR und die miRNA 23a einen Beitrag zur Aufklärung der intrazellulären Signalwege in knochenmetastasierenden NZK-Zellen und könnten damit für die Entwicklung weiterer zielgerichteter Therapeutika und als prognostische Marker von großer Bedeutung sein.