Expression des Tight junction-Proteins Cingulin im humanen Gastrointestinaltrakt und korrespondierenden Karzinomen–Ein neuer Marker des epithelialen Differenzierungsgrades?

Tight junctions (TJ) sind für die Mukosabarriere des Gastrointestinaltraktes (GIT) und für Epithelzellpolarität entscheidende subzellulären Strukturen. Die Bedeutung von TJ-Proteinen in epithelialen Neoplasien ist hingegen unklar. Wir haben deshalb die Expression des restriktiven TJ-Plaque-Proteins Cingulin im normalen GIT sowie in korrespondierenden Ca. und Zellkulturmodellen untersucht.

Humane GIT-Epithelien, korrespondierende Ca. und CaCo–2-, HT29-, PLC-, BON- und QGP–1-Zellen wurden mittels Immunfluoreszenzmikroskopie (IF) und konventioneller (EM) und Immunelektronenmikroskopie (IEM) mit spezifischen Cingulin- und Kontrollantikörpern untersucht.

Cingulin wurde mittels IF im normalen GIT wie folgt lokalisiert: (1) Im Plattenepithel des Ösophagus an den lateralen Zellverbindungen im Stratum granulosum. (2) In den einfachen Epithelien des GIT sowie Gallen- und exokrinen Pankreasgangepithelien in typischer apikaler Lokalisation, die mittels EM und IEM im Jejunum als spezifische TJ-Lokalisation verifiziert wurde. (3) In Hepatozyten und exokrinen Pankreasazini an den die apikalen Zellmembranabschnitte begrenzenden Strukturen um Gallenkanalikuli und Azinuslumen. Pankreasinseln zeigten kein Cingulin. In den Zellkulturmodellen konnten diese Ergebnisse mittels IF, EM und IEM bestätigt werden. IF-Untersuchungen an korrespondierenden Ca. (Adeno-Ca. des Ösophagus, Magens, Pankreas, HCC, CCC, CRC, Ileum-NET) zeigten durchgehend die Erhaltung der Cingulinexpression mit Ausnahme gering differenzierter, diffus infiltrierender Ca. oder in soliden Ca.-Bezirken. In Ca.-Anteilen mit verbliebener luminaler Struktur (glandulär, tubulär) zeigte sich eine kontinuierliche, TJ-typische Cingulinfärbung, während in Abwesenheit luminaler Strukturen (trabekulär, invasiv) die Cingulinfärbung entweder entlang der Zellmembran oder auch nur noch diffus intrazytoplasmatisch nachzuweisen war.

Cingulin ist in normalen GIT-Epithelien und in Zellkultur ein verlässlicher TJ-Marker. In GIT-Ca. ist die typische TJ-Lokalisation von der epithelialen Differenzierung des Ca. bzw. seiner Anteile abhängig. Cingulin ist daher ein spezifischer Marker der epithelialen Tumorzelldifferenzierung.

Keywords: Cingulin, Epithel, Karzinom, tight junction