Regulation des Tumorwachstums durch HIF1α-Aktivierung in myeloiden Zellen beim Kolitis-assoziierten Kolonkarzinom

Chronisch-entzündliche Darmerkrankungen stellen einen bedeutenden Risikofaktor für die Entstehung des kolorektalen Karzinoms dar. Bei diesem Kolitis-assoziierten Kolonkarzinom (KAK) spielen unter anderem pro-inflammatorische Zytokine, wie IL-6 oder TNFα, eine zentrale Rolle bei der Tumorentstehung. Dabei ist bisher unklar, welche molekularen Mechanismen für die Entstehung eines tumorfördernden Mikromilieus verantwortlich sind. Aktuell Daten legen eine wichtige Rolle der Hypoxie und der Hypoxie-induzierbaren Faktoren (HIFs) bei der Aktivierung von Immunzellen nahe. Ziel dieser Arbeit war daher die funktionelle Analyse der HIF1 Aktivierung in Immunzellen im murinen AOM+DSS Modell des KAKs.

AOM+DSS induzierte Tumore wurden mithilfe von qPCR hinsichtlich der Expression von HIF-Zielgenen und mit Western Blot und Immunfluoreszenzfärbung bzgl. der HIF1 Aktivierung untersucht. Zur Generierung von konditionalen Knockout-Mäusen mit einer spezifischen Deletion von HIF1α in myeloiden Zellen wurden HIF1α-fl/fl Mäuse mit LysM-cre Mäusen verpaart (HIF1αΔMC) und im AOM+DSS Modell untersucht. Die intestinale Entzündung und das Tumorwachstum wurden mithilfe der Mini-Endoskopie beurteilt. Zur Analyse der Immunzellinfiltration und der Zytokinexpression erfolgten ELISA, Immunfluoreszenzfärbungen und qPCR.

In AOM+DSS induzierten Tumoren konnte eine starke HIF1α Akkumulation sowie eine erhöhte Expression von HIF1-Zielgenen nachgewiesen werden. Die Immunfluoreszenz-Doppelfärbungen zeigten eine deutliche Aktivierung von HIF1 in Tumor-assoziierten Makrophagen. Zur Beurteilung der funktionellen Relevanz von HIF1 in myeloiden Zellen wurden HIF1αΔMC Mäuse im AOM+DSS Modell untersucht. Im Gegensatz zu HIF1α-fl/fl Kontroll-Mäusen, war das Tumorwachstum in HIF1αΔMC Mäusen signifikant verringert. Die intestinale Entzündung und die Immuninfiltration waren in beiden Gruppen vergleichbar. qPCR und ELISA zeigten eine verringerte Expression verschiedener tumorfördernder pro-inflammatorischer Zytokine im Tumorgewebe der HIF1αΔMC Mäuse.

Diese Daten legen eine wichtige Bedeutung der Aktivierung des Transkriptionsfaktors HIF1 in myeloiden Zellen beim KAK nahe. Dabei scheint HIF1 vor allem durch die Expressionsregulation pro-inflammatorischer Zytokine das Tumorwachstum zu fördern.