Zeitschrift für Karzinogenese und Mutagenese

Abstrakt

Reife knochenproduzierende Osteoblasten verändern die Genexpression von Metastasierungsgenen in Prostatakrebszellen

Haakon Skogseth, Marius Dybwad, Arnar Flatberg und Jostein Halgunset

Hintergrund: Prostatakrebs metastasiert häufig in die Knochen. Es wird angenommen, dass Interaktionen zwischen Osteoblasten und Krebszellen zur Bildung von Skelettmetastasen bei Prostatakrebs führen.
Methoden: Als Ergebnis der Ko-Kultivierung zwischen undifferenzierten und differenzierten Osteoblasten und PC-3- und DU-145-Prostatakrebszellen wurden Genexpressionsänderungen mithilfe der Microarray-Technologie, sowohl mit Affymetrix®- als auch mit Illumina®-Protokollen, bestimmt. Die Charakterisierung der Osteoblastendifferenzierung wurde mithilfe der Alizarinrot-Färbung von Kalzium, der Safran-Färbung von Kollagenfasern und der quantitativen Echtzeit-PCR von Differenzierungsmarkern (RUNX2, Osteocalcin und alkalische Phosphatase) durchgeführt.
Ergebnisse: Das Affymetrix®-Protokoll zeigte, dass die Ko-Kultivierung von PC-3-Zellen mit differenzierten Osteoblasten zu signifikant mehr Expressionsänderungen in den Krebszellen führte als die Ko-Kultivierung mit den undifferenzierten Osteoblasten. Die von der Illumina Beadchip-Plattform auf DU-144-Zellen generierten Daten zeigen eine signifikant größere differentielle Expression (399 Reporter) in der Co-Kultur mit undifferenzierten Osteoblastenzellen im Vergleich zu den differenzierten (35 Reporter). Darüber hinaus steht dies im Gegensatz zu PC-3-Zellen, bei denen die Co-Kultur mit differenzierten Osteoblasten die differentielle Expression mit 340 Reportern dominiert, während es im Fall der undifferenzierten nur 11 sind. Der Go-Term „Regulation of caspase“ (GO:0043281) wurde jedoch in den Array-Protokollen von Affymetrix® und Illumina® gemeinsam gefunden.

Schlussfolgerung: Interaktionen zwischen Prostatakrebszellen und reifen knochenproduzierenden Osteoblasten führten zu Veränderungen der Genexpression, die die Fähigkeit der Zellen zur Bildung von Knochenmetastasen erhöhen könnten. Das Potenzial zur Herbeiführung von Expressionsänderungen scheint entscheidend vom Differenzierungsstatus der Osteoblasten abhängig zu sein.