Die Expression von microRNAs korreliert mit dem Ansprechen auf eine neoadjuvante Therapie im Adenokarzinom des Ösophagus in-vitro und in-vivo

Fragestellung: Die Inzidenz des Adenokarzinoms des Ösophagus steigt deutlich in der Westlichen Welt. Die neoadjuvante Therapie spielt eine zentrale Rolle in der Behandlung, allerdings variiert das Ansprechen auf diese Therapie erheblich. Wir untersuchten, ob microRNAs (miRNAs) zusätzliche Informationen bezüglich der Vorhersage des Therapieansprechens bieten.

Methodik: In-vitro: RNA wurde aus der „sensitiven“ Adenokarzinom-Zelllinie OE19 und hiervon generierten Cisplatin- oder 5-FU-resistenten Varianten extrahiert, die miRNA Expression wurde mittels Affymetrix Arrays und qRT-PCR analysiert. „Tumor-derived“ Exosomen wurden aus dem Zellkultur-Überstand durch Ultrazentrifugation gewonnen und mittels qRT-PCR auf die Expression ausgewählter miRNAs untersucht. In-vivo: Biopsien von Patienten aus drei Zentren wurden vor Beginn einer neoadjuvanten/definitiven/palliativen Therapie gesammelt, die miRNA Expression wurde mittels Taqman Low Density Arrays (TLDAs) analysiert und mit dem Therapie-Ansprechen verglichen.

Ergebnis: Wir identifizierten jeweils 18 deregulierte miRNAs in beiden resistenten Zelllinien, verglichen zu sensitiven Zellen (Microarray). Die PCR-Validierung bestätigte eine Down-Regulation von 8 miRNAs in Cisplatin-resistenten Zellen (miR-181a, -125a-5p, -181b, -200b, -31, -455–3p, -200a, let-7e), und eine Up- (miR-31, -222, -27b, -193b) bzw. Down-Regulation (miR-192, -194, -378) von 7 miRNAs in 5-FU-resistenten Zellen. Aus „tumor-derived“ Exosomen konnte ausreichend RNA extrahiert werden für reproduzierbare miRNA Analysen, und miR-222 zeigte eine höhere Expression in Exosomen von 5-FU-resistenten Zellen vs. sensitiven Zellen. Im Patientenkollektiv (n=24) korrelierten miR-199b-5p und -651 signifikant mit dem Ansprechen auf die Therapie; weitere miRNAs (z.B. miR-222) korrelierten ebenfalls mit dem Ansprechen, verfehlten jedoch knapp das Signifikanzniveau.

Schlussfolgerung: Diese Arbeit zeigt, dass die miRNA Expression im Adeonkarzinom des Ösophagus in-vitro und in-vivo mit dem Ansprechen auf Chemo/Radiochemotherapie korreliert. Chemotherapie-resistente Zelllinien weisen spezifische miRNA-Signaturen auf, und „tumor-derived„ Exosomen erscheinen geeignet zur Analyse von miRNAs im Patientenblut. In-vivo korreliert die Expression verschiedener miRNAs ebenfalls mit dem Erfolg der nachfolgenden Behandlung, die aktuellen Daten weisen jedoch noch eine ungenügende Power aufgrund der Patientenzahl auf, weshalb derzeit weitere Patienten rekrutiert werden.