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Die Analyse der differentiellen Genexpression durch Chip-basierte Techniken hat beim kolorektalen Karzinom zur Identifikation von differentiell expremierten Genen (DEG) als potentielle Tumormarker und Therapietargets geführt. Durch die Technik der vergleichenden chromosomalen Genexpressionsanalyse (Comparative Chromosomal Gene Expression Analysis) ist es möglich, DEGs mit einer hohen Auflösung chromosomalen Lokalisationen zuzuordnen und tumorrelevante Regionen zu identifizieren. Ziel der Arbeit war die chromosomale Abbildung der differentiellen Genexpression auf mRNA Ebene zur Identifikation möglicher häufiger chromosomaler Verluste und Amplifikationen und somit möglicher kausaler Gene durch vergleichende chromosomale Genexpressionsanalyse beim kolorektalen Karzinom.

Nach lasergestützter Mikrodissektion erfolgte die Hybridisierung von Affymetrix HG-U133A Genchips (ca. 22.000 Probesets) mit amplifizierter cRNA von 25 kolorektalen Karzinomen mit korrespondierenden Normalgeweben. Nach Normalisierung der Datensätze und Reduktion auf informative Probesets (10.935 Probesets) wurde die relative Expression jedes einzelnen Gens zur Erstellung von CCGEA-Plots der jeweiligen chromosomalen Lokalisation zugeordnet.

Durch CCGEA konnten chromosomale Regionen mit potentiellen Verlusten und Verstärkungen im Tumorgewebe identifiziert werden. In Übereinstimmung mit publizierten CGH-Daten vom kolorektalen Karzinom konnte beispielsweise eine Verstärkung der Region 8q24.21, in der das Protoonkogen MYC lokalisiert ist, im Tumor bei mindestens 16 von 25 Patienten (64%) nachgewiesen werden, wohingegen in der Region 8p21.2-3 sich ein Expressionsverlust im Tumor zeigt [Abb. 1]. Weitere Verluste der Transkription im Tumorgewebe zeigen sich z.B. in der Region 16q12.2 und 16p11.2. Diese beinhaltet eine Gruppe von Metallothionin-Genen (Mt2a, Mt1k, Mt1f, Mt1g, Mt1h und Mt1x) mit einem Verlust bei min. 15 von 25 Patienten (60%). Weitere Regionen mit einer auffälligen Verstärkung im Tumor waren 20q13.13, 20q13.2, 20q13.31-33 und 16q22.1.

(1) CCGEA erlaubt die Darstellung von gene expession imbalanced regions in einer deutlich höheren Auflösung als herkömmliche Technologien, wie z.B. CGH.

(2) Die Ergebnisse der CCGEA zeigen neben einer hohen Kongruenz mit publizierten CGH-Daten zusätzlich bislang noch nicht mit der kolorektalen Kanzerogenese assoziierte chromosomale Regionen mit häufigen Verlusten oder Amplifikationen.

(3) Die Verknüpfung von chromosomaler (CGH) und transkriptioneller Ebene (CCGEA) kann in Zukunft die Identifikation von kausalen Genen als potentielle Marker und Targets beim kolorektalen Karzinom ermöglichen.