Beteiligung des immediate early genes IER3 am proapoptischen Effekt von Gastrin auf Kolonkarzinomzellen

Im Zusammenhang mit Untersuchungen zur proapoptotischen Wirkung von Gastrin17 (G17) auf CCK2-Rezeptor-exprimierende Kolonkarzinomzellen wurde die Regulation von Apoptose-assoziierten Genen analysiert. Als Modell diente die stabil mit dem CCK2-R transfizierte KRK-Zelllinie Colo320 (Colo320wt), in der G17 Apoptose induziert, NF-kappaB Aktivität vermindert und die Sensitivität für Todessignale wie TNFalpha oder 5-FU steigert.

Mittels Gene-Microarray Analyse konnte in Colo320wt Zellen eine signifikante G17-abhängige Induktion des Apoptose-regulierenden und NF-kappaB inhibierenden immediate early Genes IER3 (IEX-1) nachgewiesen werden. Diese G17-abhängig erhöhte IER3 Expression war in transfizierten Colo320 Zellen, die eine CCK-2 Rezeptor loss-of-function Mutante exprimieren (Colo320mut), nicht zu beobachten. qPCR und RT-PCR bestätigten die G17-induzierte IER3 Expression in Colo320wt Zellen. Knock-down der IER3 Expression mittels RNAi führte zu einer Aufhebung des inhibitorischen Effekts von G17 auf die NF-kappaB Aktivität in Colo320wt Zellen sowie zu einer geringeren proapoptotischen und Apoptose sensitisierenden Wirkung von G17. Umgekehrt konnte durch Überexpression von IER3, unabhängig von G17, sowohl in Colo320wt als auch in Colo320mut Zellen die basale und TNFalpha oder 5-FU induzierte Apoptose verstärkt werden. Mittels qPCR und RT-PCR ließ sich weiterhin zeigen, dass u.a. die anti-apoptotischen NF-kappaB-Zielgene cIAP1 und cIAP2 in Colo320wt durch G17 herabreguliert werden, ein Effekt, der wiederum durch RNAi vermittelte Ausschaltung der IER3 Expression aufgehoben werden konnte. Anhand eines Tumor-Xenograft Modells in SCID-Mäusen ließ sich unter PPI-induzierter Hypergastrinämie in Colo320wt Tumoren, nicht jedoch in Colo320mut Tumoren, eine deutlich verstärkte Apoptose sowie eine erhöhte IER3 Expression nachweisen. Diese Befunde deuten daraufhin, dass der proapototische Effekt von G17 auf CCK2-Rezeptor exprimierende Kolonkarzinomzellen aus einer IER3 vermittelten NF-kappaB Inhibition und damit verbundenen Herunterregulation anti-apoptoischer Gene resultiert. Dies untermauert auch kürzlich gemachte Beobachtungen, wonach zwischen IER3 Expression und Tumorgenese – u.a. im Kolon – eine inverse Korrelation besteht und IER3 tumorsuppressive Wirkung besitzt