Das kolorektale Karzinom (KRK) ist der dritthäufigste maligne Tumor der westlichen Welt. Durch verschiedene Mutationen in Onkogenen oder Tumorsuppressorgenen entsteht durch die sogenannte Adenom-Karzinom-Sequenz aus gesundem Gewebe ein Kolonkarzinom. Die extrazelluläre Matrix (EZM) ist einer der wichtigsten Regulatoren der Zell- und Gewe-befunktion. Ein wesentlicher Bestandteil der EZM sind die Matrix-Metalloproteinasen (MMPs). Diese spielen insbesondere beim Gewebeumbau eine wichtige Rolle. Derzeit sind über 23 MMPs bekannt. Sie werden durch die Tumorzellen selbst oder vom umliegenden Gewebe produziert und sind bedeutsam für die Entstehung, Invasivität und Metastasierung von malignen Zellen. Beim kolorektalen Karzinom sind vor allem die Gelatinasen (MMP-9 und MMP-2) involviert. MMP-9 kommt im kolorektalen Karzinom und dessen Umgebung vor und besteht aus einem Signalpeptid, einem Propeptid, einem katalytischen Zentrum, einer Fibronektin Typ II Domäne, der Hinge-Region und einer Hämopexin-ähnlichen Do-mäne (PEX). Die Hämopexindomäne hat die Form eines vierblättrigen Propellers und regu-liert die Substratbindung. Versuche, unspezifische Breitband-Inhibitoren der MMPs zu ge-nerieren, zeigten in klinischen Studien keinen Benefit. Jedoch konnte in der Vergangenheit gezeigt werden, dass die Hämopexindomäne von MMP-9 (PEX-9) die Invasivität und An-giogenese von Glioblastomzellen hemmt und die Zellmigration von malignen Melanomzel-len reduziert. Ergebnisse, die das kolorektale Karzinom und KRK-Zellen betreffen, fehlten bislang.In dieser Dissertation wurden Doxycyclin-induzierbare kolorektale Zelllinien (SW-620) stabil transfiziert. Durch die Doxycyclin-induzierbare Expression von MMP-9 und PEX-9 in diesen Zellen wurde eine Basis für weitere Untersuchungen in vivo geschaffen. MMP-9 und PEX-9 wurden zunächst in den Vektor pLVX-TRE3G-ZsGreen1 kloniert. Die Expres-sion der Konstrukte in Zellen wurde erfolgreich auf RNA- und Proteinebene verifiziert. Die transgenen Zellen wurden im Rahmen eines proof of principle Nacktmäusen injiziert und bildeten allesamt Tumore aus. Die erfolgreiche Etablierung der transgenen Zellen liefert die Grundlage für weitere in vivo Analysen zur Tumorentstehung und der darin involvierten Signalwege. Inwiefern PEX-9 die Angiogenese, das Tumorwachstum, die Invasivität und die Metastasierung des kolorektalen Karzinoms in vivo beeinflusst, wird in laufenden Nacktmausmodellen untersucht. Hieraus können Möglichkeiten für neue antitumorale The-rapien entwickelt werden. In vitro wurden Unterschiede zwischen MMP-9 und PEX-9 transgenen Zellen untersucht. Im Phosphokinase-Array zeigte sich eine deutlich schwächere Phosphorylierung von eNOS und Akt nach MMP-9-Induktion. Bei der Kontrolle auf Protein- und RNA-Ebene konnten weitere Unterschiede nachgewiesen werden. VEGF wurde vermindert exprimiert und MYB vermehrt. Die verminderte Phosphorylierung von eNOS kann Tumorwachstum redu-zieren und eine geringere Menge an VEGF kann zu einer Reduktion der Angiogenese füh-ren. MYB verhindert die Zelldifferenzierung in Kolonzellen und die Apoptose der Karzi-nomzellen. Die Bedeutung dieser in vitro Erkenntnisse ist in weiteren Zell- und Mausversu-chen zu spezifizieren.
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