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Einleitung: Das duktale Pankreaskarzinom entsteht aus mikroskopischen Vorläufer-läsionen, den pankreatischen intraepithelialen Neoplasien (PanIN). Histologisch zeigt das Pankreaskarzinom meistens einen duktalen Phänotyp, jedoch ist die zellulare Herkunft insbesondere der PanIN-Lasionen weiterhin nicht eindeutig geklärt. Durch Expression der onkogenen Kras-Mutation G12D, welche bei 90% aller humanen Pankreaskarzinome gefunden wird, während der Entwicklung des Pankreas im transgenen Mausmodell ist es gelungen, ein Tumormausmodell zu entwickeln, das der Tumorprogression im Menschen sehr ähnlich ist. Es konnte jedoch die genaue zelluläre Herkunft von PanIN-Läsionen, insbesondere im adulten Pankreas, auch in diesen Modellen nicht eindeutig geklärt werden. In der vorliegenden Arbeit, haben wir erstmals die direkte Auswirkung einer Überexpression der onkogen Kras-Mutation G12D im adulten Pankreas der Maus im transgenen Cre/Lox Mausmodell im exokrinen und endokrinen Kompartment untersucht.

Material und Methoden: Um die Überexpression der onkogenen Kras-Mutation im exokrinen Kompartment des adulten Pankreas zu evaluieren, wurden LSL-Kras^G12D-Mäuse mit Elastase-CreERT2 Mäusen, die die Tamoxifen-induzierbare Cre-Rekombinase unter dem Elastase Promoter exprimieren. Nach Rekombination und Cre-induzierter Exzision einer LoxP-Stop-LoxP Kassette kommt es bei den transgenen Elastase-CreERT2; LSL-Kras^G12D-Mäusen zu einer Expression der onkogenen Kras-Mutation in den azinären und zentroazinären Zellen des Pankreas. Die Expression der Kras-Mutation im endokrinen Kompartiment wurde durch Kreuzung der LSL-Kras^G12D-Mäuse mit Pdx1-Cre ERT2-Mäusen erreicht. Da Pdx1 im adulten Pankreas nur in den Inselzellen exprimiert wird, exprimieren Pdx1-CreERT2;LSL-Kras^G12D-Mäuse die Kras-Mutation nur im endokrinen Kompartment des Pankreas. Die Induktion der Rekombination erfolgte im Alter von sechs Wochen durch intraperitoneale Injektion von Tamoxifen. Es wurden zwei Kohorten (ElaCreERT2-LSL-Kras^G12D und Pdx1ERT2-LSL-Kras^G12D à 30 Mäuse gebildet und in Gruppen (je n=5) nach 2, 4, 6, 8, 10 und 12 Monaten nach Induktion das Pankreas der Mäuse reseziert. Die Evaluation der Kras-Überexpression in den Läsionen erfolgte mittels RT-PCR nach Lasermikrodissektion und DNA-Extraktion. Zur Untersuchung des Phänotyps wurden weiterhin H&E-Färbungen, Immunohistochemie- und Immunofluoreszenz-Färbungen angefertigt.

Ergebnisse: In den die Pdx1-CreERT2;LSL- Kras^G12D fanden sich keine phänotypischen Veränderungen. Im Gegensatz dazu zeigten die ElaCreERT2-LSL-Kras^G12D-Mäuse ab dem 4 Monat nach Induktion mPanIN-Läsionen, nach 12 Monaten war das gesamte Spektrum präinvasiver Läsionen, einschließlich highgrade mPanIN3-Läsionen zu erkennen. Hervorzuheben waren hierbei mPanIN-Läsionen, die im Gegensatz zu anderen eine azinar-zu-duktale Metaplasie mit deutlich erhöhtem KI67-Proliferationsindex zeigten, sowie das Auftreten intermediärer azinar-duktaler Zellverbände.

Schlussfolgerung: Wir konnten erstmals nachweisen, dass die Überexpression der onkogenen Kras-Mutation G12D in azinär/zentroazinären Zellen des adulten Pankreas der Maus zum Auftreten von highgrade mPanIN-Läsionen führt. Dabei behalten die azinär/zentroazinären Zellen ihre Suszeptibilität zur Entwicklung von PanIN-Läsionen. Desweiteren ist für diese Entwicklung nur ein einzelner genetischer Defekt notwendig und nicht wie in einer kürzlich erschienen Arbeit gefordert (Guerra et al., Cancer Cell 2007), eine zusätzliche Schädigung des Pankreas durch eine chronische Pankreatitis.