Molekulargenetische und funktionelle Analyse der Rolle des p75 Neurotrophinrezeptors im Medulloblastom

Abstract

Das Medulloblastom (MB) ist das häufigste cerebrale Malignom der Kindheit. Die klassische (CMB) und desmoplastische (DMB) Variante stellen die häufigsten histologischen Varianten des MB dar. Für Patienten mit DMB sind signifikant höhere Überlebensraten beschrieben; zudem weisen solche Tumoren eine variantenspezifische Expression des p75^NTR-Oberflächenrezeptors auf, dem in verschiedenen Tumorgeweben wachstumsinhibitorische Effekte zugeschrieben werden. <br /> In einer Mikrosatellitenanalyse an 58 Tumoren konnten wir Hinweise auf Allel-Verluste des chromosomalen Lokus des <i>p75^NTR</i>-Gens in 10 von 58 Tumoren (17 %) finden. Diese Veränderungen verteilten sich dabei nahezu in gleichen Anteilen auf beide Varianten. Vergleichende Analysen der <i>p75^NTR</i>-mRNA Expression zeigten eine selektive Expression des <i>p75^NTR</i> in DMB, jedoch keine Korrelation zum Allelstatus. In einem Kollektiv von 73 Tumoren fanden sich in einer Mutationsanalyse des <i>p75^NTR</i>-Gens bis auf die Sequenzänderung c.441G>A;V106M in einem CMB keine Hinweise auf somatische Sequenzalterationen; eine Ursache für die divergente Expression des Rezeptors konnten wir auf genetischer Ebene somit ausschließen. Auch auf epigenetischer Ebene fanden sich in einer Analyse des CpG-Methylierungsstatus der 5’-Region des <i>p75^NTR</i>-Gens in 6 MB keine variantenspezifischen Veränderungen. In murinen Körnerzellprogenitoren konnten wir in-vitro die Induktion der <i>p75^NTR</i>-Expression durch die Aktivierung der Sonic-Hedgehog / Patched-Kaskade zeigen, die auch in DMB aktiv ist. An murinen MB ptc-hemidefizienter Mäuse konnten wir diese Ergebnisse in-vivo bestätigen.<br /> Zur funktionellen Charakterisierung der divergenten p75^NTR-Expression in DMB wurden humane MB-Zellen mit einer vollständigen p75^NTR-kodierende Sequenz, sowie zwei unterschiedlich trunkierten Konstrukten des Rezeptors stabil und induzierbar transfiziert. In durchflusszytometrischen Experimenten in diesem Zellmodell fand sich eine deutlich erhöhte Apoptoserate der <i>p75^NTR</i>-überexprimierenden Zellen als Antwort auf die Stimulation durch den Rezeptorliganden NGF. Anhand von Untersuchungen trunkierter p75^NTR-Varianten konnte gezeigt werden, dass sowohl der juxtamembranäre Bereich als auch die Todesdomäne des Rezeptors für die Apoptoseinduktion von Relevanz sind. Zellmorphologische Studien bestätigen diese Ergebnisse. <br /> Die funktionellen Untersuchungen deuten eine wichtige Rolle von p75^NTR in desmoplastischen Medulloblastomen an, welche mit der besseren Prognose solcher Tumoren in Einklang steht. Innovative Konzepte, die auf einer Induktion des p75^NTR auch in klassischen MB basieren, erscheinen somit erfolgversprechend für zukünftige Therapieansätze.