Die Rolle von Insulin-Like Growth Factor Binding Protein-2 (IGFBP-2) in der chemisch induzierten Kolonkarzinogenese der Maus

Die IGFBP-2-Serumkonzentrationen sind beim menschlichen
Kolonkarzinom mit dem Tumorstadium signifikant positiv korreliert
und sogar als prognostischer Marker für eine Wiedererkrankung nach
Tumorresektion informativ. Dennoch ist die spezifische Rolle von
IGFBP-2 für die Entstehung und Progression des Kolonkarzinoms
völlig unklar. In vitro wurden für IGFBP-2 sowohl positive als auch
negative Effekte auf das Wachstum normaler und maligner Zellen
nachgewiesen. Für die zweifelsfreie Zuordnung spezifischer Effekte
in vivo wurde in der vorliegenden Arbeit das IGFBP-2-transgene
Mausmodell verwendet. In diesem Modell wurde die Kolonkarzinogenese
chemisch induziert. Um herauszufinden, in welchem Stadium der
mehrstufigen Kolonkarzinogenese IGFBP-2 von Bedeutung ist, wurden
die Analysen 10 und 34 Wochen nach Beginn der Behandlung mit dem
Karzinogen durchgeführt. Zum früheren Analysezeitpunkt wurde
festgestellt, dass IGFBP-2 zunächst die Entstehung von kleinen
hyperplastischen aberranten Krypten Foci (ACF) förderte, sich diese
ACF aber in der späteren Phase zurückentwickelten und keinen
Einfluss auf die Tumorprävalenz hatten. Im Vergleich zum Wildtyp
entwickelten die IGFBP-2-transgenen Mäuse jedoch weniger
dysplastische ACF. Dysplastische ACF in IGFBP-2-transgenen Mäusen
bildeten kleinere Foci und wiesen einen deutlich geringeren
Dysplasiegrad auf. Größere ACF des transgenen Genotyps stellten den
hyperplastischen ACF-Typ dar. Interessanterweise war die Expression
von β-Catenin in den ACF transgener Tiere gegenüber dem Wildtyp
deutlich reduziert. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass
IGFBP-2 einen hemmenden Effekt bereits im frühen Stadium der
Kolonkarzinogenese ausübt. Zum späteren Untersuchungszeitpunkt
unterschied sich die Tumorprävalenz zwischen den beiden Genotypen
nicht voneinander. Jedoch war das Volumen der Adenome der
IGFBP-2-transgenen Gruppe um das 2,3-fache kleiner als beim
Wildtyp, was durch einen geringeren Anteil an proliferierenden
Tumorzellen bedingt war und sich bereits bei den ACF der frühen
Phase abzeichnete. Zudem wurde, in Übereinstimmung mit den
Ergebnissen der früheren Phase, eine deutlich geringere nukleäre
Akkumulation von β-Catenin in den Adenomen IGFBP-2-transgener Tiere
beobachtet. Diese Ergebnisse zeigen, dass IGFBP-2 sowohl in der
frühen als auch in der späteren Phase der Kolonkarzinogenese einen
hemmenden Effekt auf das Wachstum von dsyplastischen ACF und
Tumoren hat, indem es die Tumorlast reduziert und die Akkumulation
von nukleärem β-Catenin inhibiert. Um Effekte von IGFBP-2 auch auf
Ebene der Genexpression zu berücksichtigen, wurde eine
Expressionsanalyse von Kandidatengenen, die aus der Literatur im
Zusammenhang mit einer Überexpression von IGFBP-2 bekannt waren,
durchgeführt. Interessanterweise ergab die Real-Time PCR Analyse
eine erhöhte MMP2-, TIMP1- und NFκB-mRNA Expression in Tumoren,
nicht aber im normalen Kolongewebe von IGFBP-2-transgenen Mäusen.
Aus der konditionalen Überexpression von Invasions- und
Migrations-assoziierten Genen im Tumor von IGFBP-2-transgenen
Mäusen könnte auf einen möglichen Effekt von IGFBP-2 auf die
Metastasierung geschlossen werden. Die Relevanz dieser veränderten
Genexpression sollte in einem Metastase-Modell weiterführend
untersucht werden.