Effects of CD137L-mediated reverse signaling on protein expression and secretion in human colon cancer cells

CD137 und CD137L stellen ein Rezeptor-Liganden-Paar dar, welches auf vielen Immunzellen exprimiert wird und eine wichtige Rolle im Rahmen der Immunstimulation spielt. CD137L fungiert jedoch nicht nur als Ligand sondern auch als Rezeptor und vermittelt als ein solcher Signale in die ihn exprimierende Zelle. Neben seinem Vorkommen auf Immunzellen wird CD137L auch von einigen Tumorzellen exprimiert, unter anderem auch auf denen des Kolonkarzinoms. In dieser Tumorentität korreliert eine hohe CD137L-Expression mit dem Auftreten von Fernmetastasen und einer insgesamt schlechteren Prognose. Die genaue Rolle von CD137L im Kolonkarzinom ist bislang kaum erforscht. Im Rahmen dieser Arbeit wurden daher die Auswirkungen einer CD137L-Aktivierung auf die Proliferation sowie die Proteinexpression und -sekretion von Kolonkarzinomzellen untersucht. Die Ergebnisse deuten erstmals darauf hin, dass die CD137L-Stimulation in vitro die Proliferation der entarteten Zellen reduziert und die Expression bzw. Sekretion der Proteine Vimentin, TLR7, VEGF und PDGF steigert. Hieraus wird geschlossen, dass eine Stimulation des von den Kolonkarzinomzellen exprimierten CD137L dazu führt, dass sich der Phänotyp der Tumorzellen von einem epithelialen in Richtung eines mesenchymalen Zelltyps verändert. Darüber hinaus werden vermehrt Proteine exprimiert und sezerniert, welche über unterschiedliche Signalwege an der Invasion und Migration der entarteten Zellen beteiligt sind. Folglich lässt sich annehmen, dass CD137L eine entscheidende Rolle im Metastasierungsprozess von humanen Kolonkarzinomzellen spielt. Sollte sich dies in weiterführenden Untersuchungen bestätigen, könnte eine pharmazeutische Beeinflussung der beteiligten Signalwege möglicherweise die Prognose von an Kolonkarzinomen erkrankten Patient:innen deutlich verbessern.
CD137 and CD137L represent a receptor/ligand-pair expressed on a variety of immune cells which exerts an important immunostimulatory effect. Besides its function as a ligand to CD137, CD137L also acts as a receptor itself, thereby transmitting signals into the cell via reverse signaling. Apart from being expressed on immune cells CD137L is also found on many tumor cells, including colon carcinoma cells. In this tumor entity the expression is positively correlated with distant metastases and poor prognosis, nevertheless little is known about the function of CD137L in the progression of colon cancer. The aim of this study was to investigate the effects of CD137L-mediated reverse signaling on protein expression and secretion in human colon cancer cells in vitro. The results indicate for the first time that a stimulation of the cells via CD137L induces a decreased proliferation and an increased expression or secretion of the proteins vimentin, TLR7, VEGF and PDGF. Reverse signaling via CD137L proposedly leads to a transition of the cancer cells from an epithelial to a mesenchymal phenotype. In addition, the increasingly expressed and secreted proteins presumably activate signaling pathways which are involved in the invasion and migration of the tumor cells. Hence it is suggested, that CD137L plays a crucial role in the process of metastasis of human colon cancer cells. Should this be confirmed by further studies, impairing this pathway could represent a promising new therapeutic approach which could improve the prognosis of patients suffering from colon cancer.