Die Proteom-Analyse identifiziert distinkte mucosale Proteinexpressionsmuster bei Colitis ulcerosa (CU) und colorectalem Carcinom (CRC)

Einleitung: Die CU ist mit der Entwicklung eines CRC assoziiert. Dennoch ist bislang wenig uber gemeinsame Pathomechanismen bekannt. Ziel: Unter Erhalt der Integritat zellularer Gewebestrukturen sollten die mucosalen Proteinexpressionsmuster (CMP=combinatorial molecular phenotype) von Patienten mit CU und CRC untersucht und verglichen werden. Methodik: Mucosabiopsien von CRC, CU und Kontrollpatienten wurden mittels Multi-Epitope-Ligand-Cartography (MELC) charakterisiert. Bei diesem neuen Verfahren werden robotergestutzt konsekutiv 30 verschiedene, FITC-konjugierte Antikorper (Ak) auf einen singularen Schnitt aufgebracht. Die biomathematische Analyse der Fluoreszenzbilder erlaubt eine simultane Visualisierung multipler Proteine und verknupft so Proteinlokalisation mit deren biologischer Funktion. Ergebnis: Bei einer Suchtiefe von funf Ak-Kombinationen (p<0,0005; t-Test) unterscheiden sich Kontrolle vs. CRC in 1930, Kontrolle vs. CU in 531 und die CRC vs. CU in 539 verschiedenen Proteinkombinationen einschlieslich extrazellularer, intrazellularer und Zelloberflachenmarker. So zeigt die erhohte Anzahl CD56+NfkB+p53- Zellen sowohl in CRC als auch in CU eine verminderte Expression des Tumorsuppressorproteins p53 in naturlichen Killerzellen in beiden Entitaten an. Weitere bedeutende gemeinsame CMPs sind eine im Vergleich zur Kontrolle erhohte Anzahl aktivierter T-Zellen mit Expression der Adhasionsmolekule CD18, CD29 und CD11a als auch eine vergleichbar erhohte Anzahl von CD8+, CD45R0+, CD56+ oder CD44+ T-Zell-Subpopulationen. Im Gegensatz hierzu ist die vermehrte Zelladhasion beim CRC moglicherweise durch eine im Vergleich zur CU und zur Kontrolle erhohte Anzahl von Epithelzellen mit ICAM-1-Expression bei fehlendem Nachweis der Apoptosemarker Caspase-3, -8 sowie Bax erklart. Gleichfalls beim CRC finden sich bei mucosalen T-Zellen und naturlichen Killerzellen mit NfkB-Nachweis und fehlender Expression von Caspase-8hohere Bcl-2-Expressionswerte als bei CU und Kontrolle. Schlussfolgerung: Die topologische Proteomanalyse des mucosalen Immunsystems von CU und CRC identifiziert sowohl distinkt regulierte als auch erstmals multiple gleichsinnig regulierte Proteinexpressionsmuster und zeigt damit eine Vielzahl identischer Pathomechanismen in beiden Entitaten auf.