Analyse der Prrx1 abhängigen Regulation von Tumor-assoziierten Fibroblasten im duktalen Adenokarzinoms des Pankreas

• Antragsteller: Professor Dr. Maximilian Reichert
• Fachliche Zuordnung: Gastroenterologie
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 424465722

Das dukale Adenokarzinom des Pankreas kann bis zu 90% aus Stroma bestehen und stellt damit den größten Teil der Tumormasse dar (Erkan et al. 2008; Neesse et al. 2015). In letzten Jahren ist das Stroma immer mehr in den Fokus der Forschung gerückt und somit auch die Diskussionen ob „Friend or Foe“ (Gore et al 2014). Um die Rolle des Stromas, insbesondere die der Tumor-assoziierten Fibroblasten (CAFs), besser zu verstehen, muss zuerst die Komplexität und Heterogenität des Tumorstromas verstanden werden.Das Ziel des Antrages ist es, die Rolle von Prrx1 in CAFs im Pankreaskarzinom zu analysieren und signifikant zum Verständnis beizutragen. Bisher ist die Rolle von Prrx1 in PAFs noch nicht untersucht wurden, jedoch legen unsere Vordaten nahe, dass Prrx1 einen signifikanten Einfluss auf die Eigenschaften der CAFs hat. In unseren eigenen Arbeiten konnte gezeigt werden, dass eine Ablation von Prrx1 in CAFs in vivo zu einer besseren Differenzierung der Tumore, weniger zirkulierender Tumorzellen und damit verbunden geringeren Metastasenbildung sowie einer erhöhten Expression von a-SMA führt, die mit einer verstärkten Aktivierung der CAFs und vermehrten Sezernierung von ECM Proteine einhergeht. Um die beobachteten in vivo Effekte verstehen und die unterschiedlichen Prrx1-anhängigen Funktionen der CAFs aufschlüsseln zu können, sollen sowohl die Tumorzellen als auch die CAFs aus dem orthotopen Implantationsmodell isoliert und anschließend RNA-sequenziert werden. Basierend auf diesen Daten sollen Prrx1-abhängige Genexpressionsprofile erstellt und Signalwege identifiziert werden. In in vitro Experimenten konnte sowohl eine verstärke Aktivierung der CAFs (Collagen Sekretion, verändertes Migrationsverhalten) als auch eine Veränderung im Sekretome der CAFs (HGF Sekretion) bestimmt werden. Auf Basis der Publikation von Öhlund et al 2017, wo zwei verschiedene Subtypen von CAFs die iCAFs und myCAFs beschrieben werden, die unterschiedlichen Funktionen in der Tumorinitiierung, Progression und Metastasierung besitzen und sich unter anderem durch ihr Sekretom unterscheiden, wollen wir das Sekretom Prrx1-defizienten CAFs weiter analysieren. Darüber hinaus sollen 3D Experimente durchgeführt werden um die Plastizität der CAFs näher zu charakterisieren und wie diese die Invasivität der Tumorzellen beeinflussen können. Unsere in vitro Co-Kultur Daten verdeutlichen weiterhin, dass eine Ablation von Prrx1 in CAFs zu einer erhöhten Sensitivität der Tumorzellen gegenüber Gemzitabin führt. Zur Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse auf das humane System werden in primären humanen Fibroblasten genetisch manipuliert und der “Cross-Talks” zwischen Tumorzellen und CAFs im humanen Organoid-Modell als Co-Kultur untersucht. Wir sind davon überzeigt, dass die Untersuchung der Tumor-Stroma Interaktion in Abhängigkeit von Prrx1 signifikant zum Verständnis der Komplexität des Themas und der klinisch angewandten Forschung beitragen wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen