Ziel dieser Studie war es herauszufinden, ob sich das Genexpressionsprofil von Gliomzellen verändert, wenn diese mit Mikrogliazellen kokultiviert werden. Es sollte untersucht werden, ob den Mikrogliazellen tumorfördernde oder tumorantagonisierende Eigenschaften auf Gliomzellen zugewiesen werden können. Rattengliomzellen und primäre Mikrogliazellen wurden einzeln und als Kokultur im Transwell-Kokultur-Assay für 24 h kultiviert. Anschließend erfolgte nach RNA-Isolierung die Ermittlung differentiell exprimierter Gene der einzelnen Populationen (Mikroglia kokultiviert, nicht kokultiviert, F98-Rattengliomzellen kokultiviert, nicht kokultiviert) mittels neurobiologischer, rattenspezifischer Affymetrix®-Genchips. Die Hybridisierung und Auswertung der Expressionsdaten erfolgte im Labor für funktionelle Genomforschung der Charité (LFGC). Zur Bestätigung der Mikroarray- Hybridisierungsdaten wurde die Real-Time quantitative PCR durchgeführt. Mit Hilfe der cDNA-Mikroarray-Analyse konnten im Rahmen dieser Arbeit erstmals die Expression von insgesamt 1323 Genen in Rattengliomzellen, die mit Mikrogliazellen kokultiviert worden waren, untersucht werden. Nach der Auswertung der Hybridisierungsdaten zeigte sich, dass nach Kokultur mit Mikrogliazellen ein verändertes Genexpressionsprofil in Rattengliomzellen vorliegt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Mikrogliazellen und Gliomzellen sich gegenseitig beeinflussen, denn es konnten insgesamt 7 Gene ermittelt werden, die nach Kokultur mit Mikrogliazellen differentiell exprimiert in Rattengliomzellen vorlagen. Für 5 von 7 Genen zeigten sich übereinstimmende Expressionsdaten sowohl in der Mikroarray- als auch in der Real-Time-Quantifizierungsanalyse. Unter den 5 differentiell exprimierten Genen hat sich herausgestellt, dass SOD3, HTR1A und ADRA1D das Tumorwachstum unterstützen, während CREM und RIP-1 das Tumorwachstum hemmen. Interessanterweise ergab sich der Hinweis, dass ADRA1D, HTR1A und CREM an der Regulation der IL-6-Bildung in Gliomzellen beteiligt sein könnten. Mit Hilfe eines rattenspezifischen IL-6-ELISA konnte im Zellkulturüberstand der kokultivierten F98-Rattengliom-und Mikrogliazellen tatsächlich eine Erhöhung der IL-6-Sekretion gemessen werden. IL-6 kann in Gliomzellen die GFAP- Expression induzieren und spielt möglicherweise in der Differenzierung von Gliomzellen eine Rolle. Mikrogliazellen scheinen demzufolge über eine Modulation der Expression von ADRA1D, HTR1A und CREM einen wesentlichen Beitrag zur IL-6-Sekretion und der daraus resultierenden Regulation der Tumorprogression in Gliomen zu leisten.
Aim of this study was to find out if the gene expression profile of glioma cells changes after coculture with microglial cells. It also ought to be analyzed whether microglia cells promote or avoid glioma growth and invasion. Rat glioma cells and primary microglial cells were either grown alone or cocultured for 24 hours using a transwell assay. After RNA isolation differential gene expression analysis of each population was performed using neurobiological rat-specific Affymetrix gene chips. Hybridization data revealed a different gene expression profile in rat glioma cells after coculture. The results indicate that microglial cells and glioma cells influence each other because 7 differentially expressed genes were detected. To confirm the results of the hybridization assay quantitative real time PCR was performed. 5 of 7 genes showed concordant expression results in both microarray and real time analysis. Among the 5 differentially expressed genes SOD3, HTR1A and ADRA1D were indicated as promotors of tumor growth from the literature while CREM and RIP1 are specified as inhibitors of tumor growth. Interestingly, literature pointed towards IL-6 regulation through ADRA1D, HTR1A and CREM. Using an IL-6-ELISA we detected elevated levels of IL-6 in the cell culture supernatant of cocultured glioma cells. cells. IL-6 is able to induce GFAP-expression in glioma and potentially plays a role in the differentiation of glioma cells. Thus, our data indicate that microglia might regulate IL-6 via expression of ADRA1D, HTR1A and CREM and set the stage for further analysis of IL-6 contribution to glioma progression.