Roles of ADAM8 and PRMTs in tumor-stroma-interactions in Pancreatic Ductal Adenocartinoma

Die Suche nach neuen potenziellen Biomarkern ist eine große Herausforderung für die Onkologie, und die Früherkennung ist der Schlüssel zur Reduzierung von Krankheit und Sterblichkeit. Das duktale Adenokarzinom der Bauchspeicheldrüse (PDAC) ist eine Krebsart mit einer sehr schlechten Überlebensrate. Über seine Diagnose in frühen Stadien ist jedoch nur wenig bekannt. Ziel dieser Studie ist es daher, potenzielle diagnostische Biomarker zu finden, um PDAC in frühen Stadien zu erkennen. In diesem Zusammenhang sind extrazelluläre Vesikel (EVs) vielversprechende Kandidaten für die PDAC-Frühdiagnose. Sie werden von nahezu allen Zelltypen freigesetzt, spielen aber eine wenig verstandene Rolle in der Zellkommunikation. ADAM8, das mittels FACS-Analyse auf der Oberfläche von Serum-EVs nachgewiesen wurde, ist in PDAC stark exprimiert und korreliert negativ mit dem Überleben von PDAC-Patienten. Während die Funktion von ADAM8 in PDAC- Zellen bereits bekannt ist, bleibt seine Rolle in tumorassoziierten Zellen schwer fassbar und es liegen keine Informationen über das Expressionsprofil von ADAM8 in Zellen der TME vor. Ziel dieser Studie war es daher, die Fähigkeit von ADAM8-positiven EVs, die aus dem Serum von PDAC-Patienten isoliert wurden und von miRNAs als Ladung von Serum-EVs zu analysieren, wobei auch PRMT1 und PRMT4 einbezogen wurden, um Vorläuferläsionen oder PDAC von gesunden Patienten abzugrenzen. Um die Stromazelltypen zu beschreiben, die ADAM8 in PDAC exprimieren, wurde zunächst eine immunhistochemische Färbung von menschlichem PDAC- Gewebe durchgeführt und die Ergebnisse ausgewertet. Es zeigte sich, dass ADAM8 signifikant in Makrophagen (6 %), natürlichen Killerzellen (40 %) und Neutrophilen (63 %) exprimiert wird, die unter den anderen Stromazellen den höchsten Prozentsatz an Stromazellen aufweisen, die ADAM8 in PDAC-Gewebe exprimieren. Aus diesen Daten lässt sich schließen, dass ADAM8 nicht nur in PDAC-Zellen, sondern auch in tumorassoziierten stromalen Makrophagen, NK- Zellen und Neutrophilen im TME vorkommt und dass ADAM8-exprimierende Stromazellen ein vielversprechender Parameter sein können, der zur Frühdiagnose von PDAC-Patienten dienen kann. Für die gesamte Studie wurde eine Kohorte von 72 PDAC-Patienten und 20 gesunden Personen als Vergleich herangezogen. Alle Experimente wurden mit der gleichen Patientenkohorte durchgeführt, um ein Informationsnetzwerk über PDAC und seine potenziellen Biomarker aufzubauen. Anschließend wurde eine Reihe von miRNAs als „Cargo“ von ADAM8-positiven Serum-EVs untersucht, die bei PDAC unterschiedlich exprimiert wurden. Als Ergebnis wurde eine signifikante Herabregulierung der miRNA-720 und ein erhöhtes Expressionsprofil der miRNA-451 bei PDAC im Vergleich zu gesunden Kontrollen beobachtet, um PDAC von gesunden Kontrollen zu unterscheiden. Somit könnte der Nachweis von miR-720 und miR-451 aus ADAM8-positiven EVs einen spezifischen Biomarker darstellen und auf diese Weise einen positiven Beitrag zum Screening von Personen mit PDAC-Risiko leisten. Um die Rolle von PRMT1 und PRMT4 im TME bei PDAC zu untersuchen, wurde eine immunhistochemische Färbung mit denselben Stromazellen auf menschlichem PDAC-Gewebe durchgeführt, die zuvor zum Aufbau eines Korrelationsnetzes verwendet wurde. Die Expressionswerte zeigten, dass PRMT1 die tumorsuppressive Wirkung von p14ARF, einem Tumorsuppressorprotein, fördert, und es wurde eine Korrelation zwischen dem Überleben der Patienten und PRMT1 beobachtet, was darauf hindeutet, dass PRMT1 ein vielversprechender diagnostischer Marker ist. Die Forschung zu PRMT4, die im Rahmen dieser Arbeit bereits durchgeführt wurde, wird in einem bereits begonnenen Projekt veröffentlicht.