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Fragestellung: Die molekularen Prozesse, die die Entwicklung und Progression zentraler Chondrosarkome bestimmen, bleiben bisher noch wenig verstanden. Es konnte gezeigt werden, dass PTHrP und IHH als Modulatoren der normalen Wachstumsfuge in diesen Prozessen beteiligt sind. Es ist jedoch anzunehmen, dass auch andere Mechanismen eine Rolle in der Entwicklung und Progression dieser Tumore spielen. Ziel dieses Projekts war es, durch eine Analyse der Genexpression in Chondrosakomen und in gesundem artikulären Knorpel Gene zu identifizieren, die in der Entwicklung oder Progression zentraler Chondrosarkome involviert sein könnten.

Methodik: Die mRNA von 19 Chondrosarkomen unterschiedlichen histologischen Grades wurden analysiert. Als Vergleich dienten 8 gesunde Knorpelproben. Expressionsprofile wurden mittels eines 230 Gene umfassenden cDNA Arrays, in dem spezifisch Knorpel-relevante Gene repräsentiert sind, untersucht. Die Expressionsspiegel wurden normalisiert und anhand der SAM (Significance Analysis of Microarrays) Software statistisch analysiert. Für ausgewählte Gene wurde die differenzielle Expression mittels quantitativer RT-PCR bestätigt. Die Expression der Proteine Syndecan 3, Galectin 1, HIF1α und Carbonic Anhydrase IX wurde in 68 weiteren zentralen und periphären Tumorproben immunhistologisch analysiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Es wurden 13 Gene identifiziert, die in neoplastischem Gewebe höher als in normalem Knorpel exprimiert werden. Darunter waren der bereits beschriebene Rezeptor PTHR1 und das Heparin Sulphat Proteoglykan Syndecan 3. Immunhistologische Analysen zeigten eine signifikante Assoziation der Syndecan 3 Expression zum histologischen Grad der Tumore. Unter den Genen, deren Expression in Grad III zentralen Chondrosarkomen signifikant höher war, wurde das Hypoxie-regulierte Molekül Galectin 1 identifiziert. Die immunhistologische Analyse von Markermolekülen der Hypoxie zeigte eine Abhängigkeit zum histologischen Grad der Tumore und insbesondere eine signifikant erhöhte Expression von HIF1α in hoch-gradigen zentralen Chondrosarkomen.

Syndecan 3 ist ein weiterer Modulator der Proliferation und Differenzierung in der normalen Wachstumsfuge, dessen Expressionsmuster in den analysierten Tumoren eine Korrelation zur Entwicklung und Progression von Chondrosarkomen nahelegt. So könnte die hohe Expression von Syndecan 3 in Grad III Chondrosarkomen ein Faktor sein, der die Tumorzellen in einem dedifferenzierten Stadium anhält. Unsere Ergebnisse deuten außerdem darauf hin, dass die Expression des Transkriptionsfaktors HIF1α eine Rolle in der Progression zentraler Chondrosarkome spielen könnte und aus diesem Grund ein therapeutisches Ziel in diesen Tumoren darstellen könnte.