Analyse und Modulation des Tumormetabolismus in humanen Tumorzelllinien und Tumorgeweben

Michael Kastenberger
2012
Dysregulationen in Stoffwechselwegen, wie z.B. dem Glukosemetabolismus, die eine Anreicherung von Metaboliten wie Laktat im Tumormilieu verursachen, sind typisch für Tumore. Unsere Arbeitsgruppe konnte mehrfach zeigen, dass Laktat die Reifung und Funktion von Immunzellen moduliert. Erstes Ziel dieser Arbeit war es, ein metabolisches Profil dysregulierter Stoffwechselwege in Tumorzelllinien im Vergleich zu Normalzellen auf genetischer Ebene zu erstellen. Dazu sollten die entsprechenden
more » ... n in Zellkulturüberständen nachgewiesen werden. Hierzu wurden mehrere Tumorzelllinien unterschiedlicher Herkunft mit RT-qPCR auf die RNA-Expression entsprechender Gene untersucht. Es zeigte sich, dass Tumorzelllinien keine starken Veränderungen im Lipidstoffwechsel (COX1 und COX2) gegenüber Immunzellen zeigten. Interessanterweise war aber COX2 insbesondere in primären Monozyten stark exprimiert. Da COX2 laut Literatur im Tumor häufig überexprimiert ist, könnte dies darauf hindeuten, dass nicht Tumorzellen selbst, sondern infiltrierende Immunzellen für die Überexpression mitverantwortlich sind. Ähnliches zeigte sich bei Expression wichtiger Enzyme des Aminosäurestoffwechsels, der IDO1, der iNOS sowie der ARG2. Weiterhin wurden verschiedene Enzyme, des Glukosestoffwechsels analysiert. Hier waren LDHA sowie GLUT1 verstärkt in den Tumorzelllinien exprimiert. Zudem fanden wir eine gegenüber Normalzellen gesteigerte Laktatsekretion von Tumorzellen. Dem gegenübergestellt wurden mit Hilfe der PreSens-Technologie Sauerstoffverbrauch und pH-Änderungen des Kulturmediums im Zeitverlauf bestimmt und wir fanden, dass die analysierten Tumorzellen eine deutliche Atmungsaktivität aufwiesen. Auch auf mRNA-Ebene konnte die Expression der PDH sowie der MDH eine mitochondriale Aktivität der untersuchten Tumorzelllinien bestätigen. Dies deutet darauf hin, dass in Tumoren eine hohe Glykolyserate nicht unbedingt mit einer niedrigen Respiration korreliert ist. Da Tumorzelllinien nur ein Modellsystem für primäre Tumore darstellen, wurde im Anschlus [...]
doi:10.5283/epub.18413 fatcat:x33cbjwd65hjbbq5vtcb4lakva