Kolorektale Karzinome sind die dritthäufigste Tumorerkrankung weltweit und eine häufige Todesursache. Tumorzellen solider Tumore sind eingebettet im Tumorstroma, welches einen großen Einfluss auf den Verlauf der Tumorerkrankung, Metastasierung und die Prognose hat. Trotz umfangreicher Untersuchungen wurden die Mechanismen dieser Tumor-Tumorstroma Interaktion noch nicht vollständig geklärt. Eine Genexpressionsanalyse von Kolon-Karzinom-Gewebe und gesundem Gewebe, welches mithilfe von lasergestützter Mikrodissektion in normales Stroma und Tumorstroma getrennt wurde, identifizierte Wnt2 als eines der am meist induzierten Gene im Tumorstroma. Aberrante Wnt-Signaltransduktion in Epithelzellen ist ein frühes Ereignis der Kolon-Karzinom-Entwicklung, jedoch wurde die Auswirkung von stromalem Wnt2 auf den Tumor Verlauf noch nicht untersucht. Wir konnten zeigen, dass Wnt2 spezifisch in Kolon-Karzinom-assoziierten Fibroblasten (CAFs) exprimiert wird und nicht in Fibroblasten eines gesunden Kolons (NCFs). Weiters fanden wir, dass Wnt2 exprimierende Fibroblasten, wie Wnt2 über-exprimierende Fibroblasten und CAFs, einen Wnt/β-catenin Signaltransduktions-Reporter in Kolon-Fibroblasten aktivieren, aber nicht in Haut Fibroblasten-Reporter-Zellen. Ein siRNA mediierter Knock-down von Wnt2 reduzierte die Migration und Invasion von CAFs signifikant. RT-qPCR Analyse Wnt2 behandelter Fibroblasten zeigte, dass diese mehr „smooth-muscle cell-myofibroblast marker“ exprimieren als Kontroll-Fibroblasten. Die Expression des Myofibroblasten Markers Transgelin wurde durch zeitgleiche Behandlung mit Wnt2 und TGF-β drastisch induziert. Ko-Kultivierung von Wnt2 knock-down CAFs mit DLD1 Kolon-Tumorzellen, in einem organotypischem Assay, zeigte reduzierte Invasions-Fähigkeit der Tumorzellen im Vergleich zu Ko-Kulturen mit Kontroll-Fibroblasten. Ein Xenograft Tumormodell mit Wnt2 exprimierenden HT29 und HCT116 Tumorzellen führte zu einer Zunahme des Tumorwachstums im Vegleich zu Kontroll-Tumorzellen. Zusammenfassend konnten wir Wnt2 als neuen Tumorstroma Marker identifizieren, der Kolon-Fibroblasten-Invasion über kanonische Wnt-Signaltransduktion induziert und dadurch tumorprogressiv wirkt.

Colorectal cancer is the third most common cancer accounting for about 10% of cancer deaths. As in all solid cancers colon cancer cells are interwoven with the tumor stroma, which has an impact on tumor progression, metastasis and prognosis. However, the molecular mechanism of tumor-stroma crosstalk was extensively studied, but remains widely elusive. Full-genome covering expression profiling of laser-capture microdissected colon cancer stroma and normal stroma identified Wnt2 as one of the most significantly upregulated genes in the tumor stroma. Aberrant Wnt-signaling is an early event in colon cancer development; however, the impact of stromal Wnt2 expression on carcinoma progression was not addressed so far. We found that Wnt2 is expressed specifically in colon cancer-associated fibroblasts (CAFs) but not in normal colon-derived fibroblasts (NCFs). Furthermore, we demonstrated that Wnt2 expressing fibroblasts, like CAFs, induced Wnt/β-catenin signaling in colon fibroblasts but not in skin fibroblasts as shown by a 7TGP reporter construct. Furthermore, siRNA-mediated Wnt2 knock-down significantly decreased migration and invasion of CAFs. RT-qPCR analysis revealed enhanced smooth-muscle cell-myofibroblast marker expression in Wnt2 treated fibroblasts. Furthremore, transgelin expression was enhanced upon simultaneous treatment with Wnt2 and TGF-β. Co-culture of DLD1 tumor cells with Wnt2 knock-down CAFs resulted in reduced tumor cell invasion than co-culture with control CAFs. A xenograft cancer model with Wnt2 expressing HT29 and HCT116 tumor cells led to increased tumor growth compared to controls. In summary we identify Wnt2 as a novel stromal marker, inducing colon fibroblast invasion via canonical Wnt-signaling thereby affecting tumor progression.