Die MMP–9 Hämopexindomäne reduziert dosisabhängig die Migration und Adhäsion kolorektaler Karzinomzellen

Hintergrund: Veränderungen der extrazellulären Matrix (ECM) beeinflussen Metastasierungs-assoziierte Prozesse wie Adhäsion, Migration und Invasion. Matrixmetalloproteinasen (MMPs) spielen im Verlauf der Metastasierung eine wichtige Rolle. In Vorarbeiten haben wir einen spezifischen Inhibitor für MMP–9 konstruiert, die sog. MMP–9 Hämopexindomäne (MMP–9-PEX, 1). Die MMP–9-Aktivität wird durch diesen ca. 200 AS langen C-terminalen Anteil der MMP–9 gehemmt. Die MMP–9-PEX wurde als rekombinantes Fusionsprotein exprimiert. Das Ziel der vorliegenden Studie war die Evaluation der MMP–9-PEX auf Migration und Adhäsion kolorektaler Karzinomzellen.

Methoden: Die Migration der kolorektalen Tumorzelllinien SW620 u. LS174 wurde in der Boydenkammer untersucht. Die Adhäsion der kolorektalen Karzinomzellen SW620, HT–29, CaCo und LS174 wurde im 96-well-Format auf mit Gelatine-, Kollagen- und Laminin-beschichteten Platten durchgeführt.

Ergebnis: Die Migration von SW620- und LS174-Zellen wurde durch Zugabe von MMP–9-PEX signifikant gehemmt. Die Hemmung folgte einer Konzentrationsabhängigkeit: eine Zugabe von 0,2µg/ml PEX zu SW620 reduziert die Migration auf 60% (p=0,0006), eine Zugabe von 0,4µg/ml PEX vermindert das Migrationspotential auf 44%. Für LS174 führt eine Zugabe von 0,4µg/ml PEX zu einer 30%igen Reduktion, während eine PEX-Konzentration von 0,8µg/ml das Migrationspotential um 50% senkt (p=0,007). CaCo und HT–29 Zellen migrieren nicht in unserem System.

Die Adhäsion von CaCo Zellen ist abhängig von der MMP–9-PEX-Konzentration und der jeweiligen ECM. Nach Zugabe von 4µg/ml PEX reduziert sich das Adhäsionspotential auf Gelatine um 45% (p=0,037), auf Kollagen um 48% (p=0,065) und auf Laminin um 25% (p=0,025). Im Gegensatz dazu zeigen SW620-Zellen keine signifikante Reduktion der Adhäsion.

Schlussfolgerung: 1. Die Migration kolorektaler Karzinomzellen (SW620, LS174) wird durch MMP–9-PEX gehemmt. 2. Das Adhäsionspotential von CaCo-Zellen wird durch die Zugabe von MMP–9-PEX gehemmt. 3. Die Reduktion von Adhäsion und Migration ist konzentrationsabhängig.

Ausblick: Die rekombinante MMP–9-PEX eröffnet somit einen potentiellen neuen Ansatz zur Behandlung von Tumorerkrankungen mit erhöhter MMP–9-Aktivität wie dem kolorektalen Karzinom.

Literatur: 1. Roeb E, Schleinkofer K, Kernebeck T, Potsch S, Jansen B, Behrmann I, Matern S, Grotzinger J. The matrix metalloproteinase 9 (mmp-9) hemopexin domain is a novel gelatin binding domain and acts as an antagonist.J Biol Chem. 2002 Dec 27;277(52):50326-32

Keywords: MMP-9-PEX, Matrikmetalloproteinasen, extrazelluläre Matrix