miR-205 und miR-373 fördern aggressive Tumorprogression im muzinösen Kolonkarzinom

Einleitung: Das muzinöse Adenokarzinom (MAC) repräsentiert eine seltene, histopathologische Entität des kolorektalen Karzinoms (CRC), welche oft mit einer schlechten Prognose einhergeht. Die molekulare Pathogenese von MAC ist bislang ungeklärt.

Ziel: dieser Studie war es, die intestinalen epithelialen Funktionen von miR-205 und miR-373 im CRC-Phänotyp in-vitro und in-vivo zu klären.

Methodik: Die Expression von miR-205 und miR-373 wurde in Gewebeproben (R₀ vs. Tumor) von Patienten mit sporadischem, muzinösem und Colitis ulcerosa-assoziiertem Kolonkarzinom mit quantitativer Realtime PCR (qRT-PCR) untersucht. IEC (basierend auf einem neu generierten Modell von normalen vs. invasiven Caco-2-Klonen) wurden stabil mit Prekursoren oder Inhibitoren von miR-205 bzw. miR-373 (sowie scrambled-Kontrollen) transfiziert. Das Genexpressionsprofil wurde mit qRT-PCR und Ingenuity Pathway Analyse erstellt und mittels Western Blot und ELISA bestätigt. Morphologie (Elektronenmikroskopie, konfokale Lasermikroskopie), Proliferation (MTS), Invasion (Matrigel) und Zelladhärenz (Trypsin-Assay) wurden untersucht. Das in-vivo Tumorpotential wurde im CD-1 nu/nu Maus-Xenograft-Modell getestet.

Ergebnis: Die miR-205- und miR-373-Expression war ausschießlich im humanen MAC hochreguliert. Stabile Überexpression von miR-205 in normalen IEC führte zur signifikanten Expansion von Mukus-sekretierenden Becherzellen, welche mit Induktion von KLF4, MUC2 und TGFß1 assoziiert war. Funktionell aktivierte miR-205 Chemoresistenz, während die Blockade von miR-205 Chemosensitivität steigerte. Hingegen führte die stabile Überexpression von miR-373 in normalen IEC zu Mitose-Alterationen und morphologischen Veränderungen, welche vereinbar mit epithelialer-mesenchymaler Transition (Polaritätsverlust, Zytoskelett-Reorganisation, junktionale Störungen) waren und mit Induktion von N-Cadherin und phospho-STAT3 korrelierten. Funktionell führte die Aktivierung von miR-373 zu gesteigertem Tumorwachstum und Invasion, während die Hemmung von miR-373 diese Prozesse deutlich abmilderte.

Schlussfolgerung: Diese Ergebnisse zeigen erstmals, dass miR-205 und miR-373 mit humanem MAC assoziiert sind und pathophysiologisch unterschiedliche Mechanismen der muzinös-assoziierten neoplastischen Progression induzieren.