gms | German Medical Science

Einleitung: Tumorzellen sezernieren extrazelluläre Vesikel (EVs) um eine die lokale Tumorprogression unterstützende Mikroumgebung zu schaffen und entfernte Organsysteme für eine spätere Metastasierung vorzubereiten (sog. prämetastatische Nischen). Weiterhin gibt es Hinweise dafür, dass EVs eine Rolle beim Organotropismus spielen, also der bei vielen Tumorentitäten zu beobachtenden Tendenz, bevorzugt in spezifische Organsysteme zu metastasieren. In diesem Projekt haben wir in einem Mausmodell untersucht, ob sich die Aufnahme durch Tumorzellen sezernierter extrazellulärer Vesikel in unterschiedliche Organe je nach Entität unterscheidet.

Methode: Aus dem konditionierten Medium von drei Tumorzelllinien und drei nicht malignen Zelllinien (Niere: 786-O, Hek293; Blase: T24, HCV29; Prostata: VCaP, BPH1) wurden EVs mittels Ultrazentrifugation isoliert, durch Western Blot und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) charakterisiert, fluoreszenzmarkiert (PKH26), gewaschen und quantifiziert (BCA-Assay). Anschließend wurden die markierten EVs jeweils 4 Mäusen pro Zelllinie intravenös injiziert und die Mäuse 12 bzw. 24 Stunden später geopfert (n=2 pro Zeitpunkt). Während der Autopsie wurden bestimmte Organe entnommen (Gehirn, Lunge, Leber, Nieren, Nebennieren, Milz, Prostata, Harnblase, Skelettmuskel) und diese nach der Anfertigung von Kryoschnitten mittels hochauflösender Laser-Scanning Mikroskopie (LSM) auf das Vorhandensein fluoreszenzmarkierter EVs untersucht.

Ergebnisse: Die Charakterisierung der isolierten EVs mittels Western Blot zeigte die Expression typischer EV Marker (CD9, CD63, Syntenin) und eine fehlende Nachweisbarkeit zellulärer Kontaminationsmarker (GM130). In der TEM kamen EVs von typischer Größe und Morphologie zur Darstellung. Die EVs aller drei untersuchten Tumorentitäten wurden im Gehirn (786-O>T24>VCaP), in der Leber (786-O=VCaP=T24), in der Lunge (786-O>T24>VCaP) und in der Milz (786-O>T24>VCaP) aufgenommen. Hingegen waren keine EVs in den Nieren, den Nebennieren, der Prostata, der Skelettmuskulatur und der Harnblase nachweisbar. Über alle Zelllinien und EV aufnehmenden Organe hinweg waren mehr EV Signale nach 12 als nach 24 Stunden vorhanden, weiterhin wurden EVs von Tumorzelllinien effektiver aufgenommen als EVs von den entsprechenden nicht malignen Zelllinien.

Schlussfolgerung: Tumorassoziierte EVs wurden in unserem Mausmodell nicht komplett organspezifisch, aber je nach untersuchter Tumorentität in unterschiedlichen Mengen aufgenommen. Weiterhin zeigte sich eine deutliche Zeitabhängigkeit (12h>24h) und eine effektivere Aufnahme tumorassoziierter EVs im Vergleich zu den EVs nicht maligner Zelllinien. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass EVs zumindest eine Komponente sind, die den Organotropismus vermitteln.