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Hintergrund: Die Mechanismen des aggressiven Wachstums der uvealen Melanom(UM)-Zellen mit Monosomie-3 sind noch unvollständig verstanden, was die Entwicklung effizienter Therapien gegen die tödlichen Lebermetastasen verhindert. Die Leber ist ein insulinsensitives Organ, das als Hauptreserve für Glukose dient. Wir haben bemerkt, dass Chromosom 3 mehrere Gene enthält, die an der Insulinsensitivität, dem Glukosetransport und der Speicherung von Glukose als Glykogen beteiligt sind. Hier haben wir den Zusammenhang dieser metabolischen Faktoren mit der Prognose von UM bewertet.

Methoden: Die Genexpression wurde unter Verwendung der UM-Kohorten der TCGA-Studie (The Cancer Genome Atlas) und des Gene Expression Omnibus analysiert. Die Proteinspiegel in den Primärtumoren unserer Patienten (n = 30–34) wurden durch Immunhistochemie detektiert. Die Glykogenspiegel wurden durch die differentielle periodische Säure-Schiff-Färbung bestimmt. Das Wachstum der UM-Zelllinien Mel-270 und OMM-2.5 wurde durch Immunzytochemie, Immunblotting, Zellzyklusanalyse, Nucleolarfärbung und Adenosintriphosphat(ATP)-Assay untersucht.

Ergebnisse: UMs mit Monosomie-3 zeigten ein insulinresistenteres und weniger glykogenetisches Genexpressionsprofil, zusammen mit der Verringerung der Glykogenspiegel, die mit der Entwicklung von Metastasen assoziiert waren. Die Proteinspiegel des insulinsensibilisierenden Hormons Adiponectin (Locus: 3q27.3) und des Glucosetransporters GLUT2 mit niedriger Affinität (Locus: 3q26.2) waren in den primären UMs mit Monosomie-3 signifikant verringert, während der hochaffine, insulin-unabhängige Glucosetransporter GLUT1 erhöht war. Das Kultivieren der UM-Zellen mit Adiponectin induzierte eine signifikante Verminderung der Zellproliferation und ATP-Spiegel.

Schlussfolgerungen: UMs mit Monosomie-3 zeigen ein höheres Potenzial für die Glukoseaufnahme und die Dysregulation der Glukosespeicherung als normales Glykogen, möglicherweise aufgrund ihres insulinresistenten Profils. Die Verhinderung von Insulinresistenz und übermäßiger Glukosefreisetzung aus der Leber könnte ein sofort verfügbarer Ansatz sein, um die disseminierten UM-Zellen in einem Ruhezustand zu halten und die tödlichen UM-Metastasen zu verzögern.