Expression von CD97 und seines Liganden CD55 in Plattenepithelkarzinomen der Mundhöhle

Abstract

Das Plattenepithelkarzinom der Mundhöhle ist eines der 10 häufigsten Malignome des Menschen. Trotz moderner Therapieverfahren, liegt die mittlere 5-Jahres-Überlebensrate seit Jahrzehnten deutlich unter 50%. Kliniker und Pathologen fordern daher die Identifizierung neuer molekularer Dedifferenzierungsmarker, um nach Erstdiagnose und kurativ intendierter Primärtherapie, eine Tendenz zum Rezidiv frühzeitig zu erkennen. Beim Schilddrüsenkarzinom des Menschen wurde bereits der Dedifferenzierungsmarker CD97, ein Mitglied der EGF-7TM Familie, gut untersucht. CD55, ein Inhibitor des Komplementsystems, wurde als Ligand für CD97 identifiziert. Die Interaktion beider Proteine vermittelt zelluläre Adhäsion und könnte dadurch den Metastasierungsprozess maligner Zellen fördern. Bisher existieren keine Daten zur Expression von CD97 und CD55 in Mundhöhlenkarzinomen. Ziel dieser Arbeit war es, die Expression von CD97/ CD55 in humanen Plattenepithel-karzinomgeweben (n= 78) sowie tumorfreien Kontrollgeweben auf Transkript- und Proteinebene zu untersuchen (Multiplex RT-PCR, Q-RT-PCR, Immunhistochemie). In Zellzuchtexperimenten wurde die CD97- und CD55-Expression in 3 Plattenepithelkarzinom-zelllinien nach 72h Betulinsäurebehandlung (3µg/ml) untersucht (Q-RT-PCR, Immunzyto-chemie, Durchflusszytometrie). Unsere Analysen wiesen nach, dass CD97 und CD55 in Tumorgeweben signifikant stärker exprimiert wurden, als im tumorfreien Kontrollgewebe. Im Vergleich zu den nicht metastasierten pT1/2-Karzinomen mit G1/2-Grading, wurde CD97-mRNA und CD97-Protein in fortgeschrittenen und dedifferenzierten Karzinomen (pT3/4, N1/2, G3/4-Grading) signifikant stärker exprimiert. CD55 wurde, unabhängig vom Staging und Grading, in allen Tumorgeweben stark exprimiert. Betulinsäure inhibierte, im Vergleich zur unbehandelten Kontrollgruppe, die Expression von CD97 und CD55 in allen 3 Zelllinien signifikant. Zusammenfassend kann postuliert werden, dass CD97 ein sensitiver Marker der Dedifferenzierung in Plattenepithelkarzinomen der Mundhöhle ist. CD97 korreliert mit schlechter Prognose und lymphogener Metastasierung. Obwohl CD55 alleine keine Markerfunktion besitzt, könnte die Interaktion mit CD97 den Metastasierungsprozess fördern. Betulinsäure hat sich in unseren Untersuchungen, als potenter Inhibitor der CD97- und CD55-Expression in Plattenepithelkarzinomzellen erwiesen.

Introduction: The oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the sixth most common malignant tumor worldwide. No significant better progress has been achieved in the treatment of oral cancer during the last decades. The heterodimeric CD97 protein is an EGF-7TM family member and was identified as a dedifferentiation marker in thyroid carcinomas. The complement inactivator CD55 was identified as a ligand for CD97. Nothing is known about the expression of CD97 and CD55 in oral squamous cell carcinomas. Material and Methods: Employing conventional total RNA extraction and UV-laser microdissection, CD97/ CD55 were investigated in oral squamous cell carcinomas (n= 78) by multiplex RT-PCR and quantitative RT-PCR (Q-RT-PCR). Frozen sections were investigated by immunohistochemistry. The effects of 3µg/ml betulinic acid on the CD97/ CD55 expression in 3 OSCC cell lines were determined by Q-RT-PCR, immunocytochemistry and flow cytometry. Results: Weak CD97 transcripts were expressed in normal mucosa. Basal epithelial cells revealed specific CD97 immunostaining. Strong CD97 transcripts were detected in pT3/4 and G3/4 OSCC tissues, whereas pT1/2 and G1/2 carcinomas revealed weak CD97 transcript levels. A weaker CD97 immunostaining was observed in pT1/2 and G1/2 tumors. pT3/4 tumors and G3/4 histotypes revealed intensive CD97 immunostaining. CD55 gene expression was low in normal mucosa. All carcinomas, irrespective of stage and grading, displayed strong CD55 immunostaining. Upon treatment with betulinic acid all cell lines responded with a significant down-regulation of CD97 and CD55. Conclusion: We identified CD97 as a novel dedifferentiation marker in OSCC. By contrast, neither the staging nor the grading can be linked to the strong expression of CD55 in oral cancer. We suggest that the CD97-CD55 interaction facilitates adhesion and metastatic spread of dedifferentiated oral cancer cells. Despite the still unknown pathways, betulinic acid is a strong CD97/ CD55 inhibitor in oral squamous cell carcinomas.