Functional roles of the candidate genes COA4 and POLr3K in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma

Bauchspeicheldrüsenkrebs ist sowohl bei Männern als auch bei Frauen die häufigste Krebstodesursache, und etwa 90 % aller bösartigen Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse sind Adenokarzinome des Pankreasganges (PDAC). Die therapeutische Wirksamkeit und die Langzeitprognose der Behandlung hängen stark vom Zeitpunkt der Diagnose und dem Tumorstadium ab, doch die Gesamtprognose der Patienten ist nach wie vor schlecht. Daher ist es unerlässlich, die zugrundeliegende Biologie des PDAC weiter zu untersuchen. Frühere Hochdurchsatz-Expressionsprofilanalysen, die von der Gruppe durchgeführt wurden, ergaben unter anderem, dass Cytochrom C Oxidase Assembly Factor 4 Homolog (COA4) und RNA Polymerase III Subunit K (POLr3K) in PDAC-Geweben deutlich überexprimiert sind. Ziel meiner Arbeit war es, die molekulare Funktion dieser beiden Kandidatengene bei PDAC zu ermitteln. RNAi-vermittelte Knockdown-Ansätze gegen die Kandidatengene zeigten, dass die durch COA4 und POLr3K verursachte Hemmung des Zellwachstums eher auf die Hemmung der Proliferation als auf die Induktion der Zellapoptose zurückzuführen ist. Darüber hinaus beeinträchtigte die Ausschaltung der Zielgene sowohl das substratunabhängige Wachstum (beide Zielgene) als auch die Zellmigration (nur COA4). Die Expression der Zellzyklusregulatoren p21 und Cyclin D1 wurde in beiden Fällen durch die siRNA-Transfektion signifikant verändert. Zellzyklusanalysen mittels Durchflusszytometrie deuteten darauf hin, dass die Hemmung von COA4, aber nicht von POLr3K, die Zellzyklusprogression verlangsamen konnte. Um die funktionellen Effektoren von COA4 und POLr3K weiter zu untersuchen, wurden RNA-Seq- bzw. TaqMan-Analysen mit humanen microRNA-Arrays durchgeführt. Die Analyse der Genexpression und die anschließenden funktionellen Analysen zeigten, dass der Plasminogen-Aktivator (PLAU) bei der Hemmung von COA4 differenziell exprimiert wurde und ein zentraler Vermittler der hemmenden Wirkung der COA4-Inhibition auf das Migrationspotenzial der Zellen war. miR-30d-5p (miR30d) wurde bei der Hemmung von POLr3K als signifikant unterdrückt identifiziert, und Rescue-Experimente mit mikroRNA-Mimics deuteten darauf hin, dass miR30d das Zellwachstum stromabwärts von POLr3K mit regulierte. Auf Gewebe-Mikroarrays (TMA) basierende immunhistochemische Analysen ergaben keinen direkten Zusammenhang zwischen der COA4- oder POLr3K-Expression und dem Überleben der Patienten. Nichtsdestotrotz scheinen COA4 und POLr3K potenzielle neue therapeutische Ziele bei PDAC zu sein und könnten sich auch als klinisch nützliche Prognosemarker erweisen.