Molekulargenetische Untersuchungen zur Expression des Gastrin-Releasing-Peptide (GRP) und des GRP- Rezeptors bei Ewing-Tumoren. Prognostische und therapeutische Applikationen am in-vitro und in-vivo Modell

Mit Hilfe der Differential-Display Polymerase-Kettenreaktion (ddPCR) wurden Genexpressionsmuster von Tumoren der Ewing-Tumor-Familie mit anderen sog. "Klein-Blau-Rundzelligen" (SRCT) Tumoren des Kindesalters (Neuroblastome, Rhabdomyosarkome) verglichen. Dabei wurde eine differentielle Genexpression von GRP bei Ewing-Tumor-Zellinien, jedoch nicht bei Zellinien anderer SCRT nachgewiesen. Die Ewing-Tumor Familie ist durch charakteristische chromosomale Translokationen charakterisiert, die zu Fusionen des EWS Gens von Chromosom 22q12 mit Transkriptionsfaktor-Genen der ETS Familie wie FLI1 (Chromosom 11q24) und ERG (Chromosom 21q22) führt und in 98% dieser Tumoren nachgewiesen werden können. Die aus den Translokationen resultierenden Hybrid-Gene exprimieren chimerische Proteine, denen eine Rolle als aberrante Transkriptionsfaktoren zugesprochen wird. Bislang sind die Gene, die durch die aberranten EWS/ETS Fusionstranskripte reguliert werden, weitgehend unbekannt. Eine Strategie zur Identifizierung differentiell exprimierter Gene bei Tumoren mit EWS/ETS Genfusionen ist die ddPCR, die Nachweise von Genexpressionen in verschiedenen Geweben simultan erlaubt. Nachdem mittels der ddPCR differentielle Genexpression von GRP bei allen pNET Zellinien, jedoch nicht bei anderen SCRT nachgewiesen werden konnte, wurde mit Hilfe einer rt-PCR und Southern Blotting eine GRP-und. eine GRP-Rezeptor Gen Expression in 7/16 bzw. 4/16 pNET Primärtumoren gefunden. Mit einem Radioimmunoassay wurde darüberhinaus gezeigt, daß in diesen Tumoren bioaktives GRP- Protein exprimiert wird. In präliminären Untersuchungen an mehreren pNET Zellinien konnte darüberhinaus nachgewiesen werden, daß das in vitro Wachstum der Zellen durch GRP-Rezeptor Antagonisten signifikant gehemmt, durch GRP-Rezeptor Agonisten jedoch signifikant gesteigert werden konnte. Diese Ergebnisse sollen am in vivo Modell (NOD-SCID Mäuse) überprüft werden. Momentan gilt das Vorliegen primärer Metastasen zum Zeitpunkt der Diagnosestellung als der einzige prognostisch relevante Parameter bei Patienten mit Ewing-Tumoren. Eine mögliche Korrelation zwischen der Art des Fusionstranskriptes und der individuellen Prognose ist zwar postuliert, aber noch nicht endgültig validiert worden. Auch die Frage, ob Ewing-Tumoren mit einer Expression neuroektodermaler Marker eine schlechtere Prognose als andere Entitäten dieser Tumorfamilie, wird noch kontrovers diskutiert Die Etablierung neuer prognostischer Marker für Ewing-Tumoren, unter denen GRP ein Kandidat sein könnte, ist daher von enormer klinischer Wichtigkeit.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Christopher Poremba, Dr. Karl-Ludwig Schäfer, PD Dr. Barbara Dockhorn-Dworniczak, Prof. Dr. Heribert Jürgens (Klinik für pädiatrische Hämatologie und Onkologie), Dr. Josef Vormoor (Klinik für pädiatrische Hämatologie und Onkologie), MD Elizabeth R. Lawlor (Vancouver, Canada), Prof MD PhD Poul Sorensen (Vancouver, Canada)

Veröffentlichungen:

Poremba, C., E.R. Lawlor, J.F. Lim, S. Ahrens, H. Jürgens, W. Böcker, B. Dockhorn-Dworniczak, P.H.B. Sorensen: "Clinical significance of gastrin-releasing peptide (GRP) expression in Ewing tumours", Proceedings of the XI. Annual Meeting of the Kind-Philipp-Stiftung, Vienna, 1998

Lawlor, E.R., J.F. Lim, W. Tao, C. Poremba, C.J. Chow, I.V. Kalousek, H. Kovar, T. Mac Donald, P.H.B. Sorensen: "The Ewing tumour family of peripheral primitive neuroectodermal tumours expresses human gastrin-releasing peptide (GRP)", Cancer Res 58: 2469-2476 , 1998

Dockhorn-Dworniczak, B., C. Poremba, K.L. Schäfer, H. Jürgens, W. Böcker: "Allelic loss of chromosome 1p36 region is a rare event in Ewing's tumors", Med Pediatr Oncol 27: 224, 1996.

Baersch, G., K.L. Schäfer, C. Poremba, S. Könemann, T. Möllers, A. Hötte, C. Rübe, B. van Valen, B. Dockhorn-Dworniczak, H. Jürgens, J. Vormoor: "Orthotopic homing of human Ewing tumor cells in nod-scid mice", Klin Pädiat 209: 279, 1997

Lawlor, E.R., C. Poremba, S. Ahrens, H. Jürgens, W. Böcker, B. Dockhorn- Dworniczak, P.H.B. Sorensen: "Gastrin Releasing Peptide functions as an autocrine growth factor in the Ewing family of tumours but expression of GRP does not correlate with prognosis", Proceedings of the 6th European Conference on Cytogenetics and Molecular Genetics of Human Solid Tumors, p. 103, 1998