Expression von porzinen endogenen Retroviren in metastasierenden Melanomen und Melanomzelllinien von Troll Schweinen

Abstract

Porzine endogene Retroviren (PERVs) sind im Genom aller Schweine integriert. Ihre Expression in normalen porzinen Geweben sowie in Tumoren und ihre biologische Rolle ist bisher nicht ausführlich untersucht worden. Im Rahmen dieser Diplomarbeit sollte die Expression von PERVs in porzinen Melanomgeweben und Melanomzelllinien im Vergleich zum Normalgewebe und zu PBMCs analysiert werden. Des Weiteren sollte ein porziner Melanommarker identifiziert und genutzt werden, um den Melanomcharakter der Biopsien zu bestätigen. Die Expression von PERVs in porzinen Melanomen ist von Interesse, da unlängst in humanen Melanomen eine erhöhte Expression des endogenen Retrovirus HERV-K beschrieben wurde und ein in vivo Modellsystem zur Untersuchung der Beteiligung endogener Retroviren an der Tumorentstehung gesucht wird. Im Genom der fünf untersuchten Troll Schweine, die durch eine erhöhte Melanominzidenz charakterisiert sind, konnten alle drei replikationsfähigen PERV-Subtypen, die humantropen PERV-A und PERV-B sowie das ecotrope PERV-C mittels PCR detektiert werden. Die Quantifizierung der mRNA erfolgte mittels One-Step realtime RT-PCR. Es wurde gezeigt, dass in den Milzen und in den kutanen Melanomen eine höhere Expression als in normaler Haut vorlag. In den Lymphknoten mit Metastasen wurde dagegen eine niedrigere Expression als in normaler Haut festgestellt. In den 3 untersuchten Melanomzelllinien wurde eine stärkere Expression von PERV detektiert. Bei den Lungenmetastasenzelllinien wurde sogar in Abhängigkeit von der Passagenanzahl eine Zunahme der Expression beobachtet. Die porzine Tyrosinase wurde als geeigneter Melanommarker identifiziert. Die mit Hilfe einer Sybr Green realtime PCR ermittelte höhere Expression der porzinen Tyrosinase in den Melanomgeweben im Vergleich zu normalem Gewebe bestätigte den Melanomcharakter der Biopsien. Bei ersten Untersuchungen zum Nachweis von PERV-Proteinen wurde mit Hilfe von Western Blot Analysen das Gag-Vorläuferprotein in einem Melanom nachgewiesen. Das gespaltene PERV-Hauptstrukturprotein p27Gag und das transmembrane Hüllprotein p15E sowie dessen Vorläuferprotein wurden nicht detektiert. Während in den PBMCs und einer Milzmetastasenzelllinie keine PERV-Proteine nachgewiesen wurden, konnten in den Lungenmetastasenzelllinien eine Expression des p15E und des Gag-Vorläuferproteins beobachtet werden, die mit der Passagierung zunahm. Mit Hilfe der Immunfluoreszenz wurde die Expression des p15E bestätigt. Diese Ergebnisse zeigen eine erhöhte PERV-Expression in porzinen Melanomen. Die Funktion von PERV bei der Tumorentstehung ist noch unklar, u.a. könnte die Expression des immunsuppressiven p15E die Tumorabstoßung verhindern.