Kolorektale Lebermetastasen (CRCLM) können unterschieden werden in CRCLM mit (CRCLM+) und ohne (CRCLM-) umgebende fibröse Kapsel. CRCLM mit Kapsel korrelieren mit einem verlängertem Patientenüberleben.
In dieser Arbeit wurden das Tumormikromilieu der CRCLM untersucht und weitere Erkenntnisse bezüglich der Mechanismen gewonnen, die einen Schutz des umliegenden Lebergewebes ermöglichen. Dazu wurden PCR-Arrays und immunhistochemische Methoden genutzt. Kollagen I, Kollagen III und Versican konnten als Komponenten der Kapsel identifiziert werden. Daher kann von einer Produktion der fibrösen Pseudokapsel von CRCLM durch Zellen mit mesenchymalen Eigenschaften ausgegangen werden. Das Tumormikromilieu am Rand von CRCLM+ weist Schutzmechanismen vor Invasion durch Karzinomzellen auf: Die parallel zur invasiven Tumorfront angeordnete extrazelluläre Matrix erschwert das Ausweichen neoplastischer Zellen über die Kapsel hinaus. Das erhöhte Vorkommen von E-Cadherin und Keratin 19 zwischen den Tumorzellen auch am Rand von CRCLM+ im Vergleich zu CRCLM- weist auf eine bessere Differenzierung und geringere Aggressivität der Metastase hin. Die verstärkte Transkription von pGSK-3-β, BMP 7, SOX 10 und Tomoregulin 1 sowie der immunhistochemische Nachweis von pGSK-3-β, SOX 10 und Caldesmon in CRCLM+ deuten auf Mechanismen hin, welche die EMT beziehungsweise die Invasion der Karzinomzellen aufhalten sollen. Der fehlende Schutzmechanismus der fibrösen Pseudokapsel bei CRCLM- ist auf molekularer Ebene mit einem aggressiveren Genexpressionsmuster verknüpft: Osteopontin zeigt sich in nicht bekapselten CRCLM erhöht, immunhistochemisch war Snail 1 in den Karzinomzellen häufiger nachzuweisen und der E Cadherin-Verlust am Randbereich der Metastase größer.
Die Aktivität der epithelialen mesenchymalen Transition ist bei CRCLM+ höher als bei CRCLM . Wir gehen dabei von einer Kombination der EMT invadierender Tumorzellen am Metastasenrand und der EMT zur Rekrutierung Kapsel produzierender Zellen mit mesenchymalen Eigenschaften aus. Dieser kombinierten EMT steht bei CRCLM- lediglich die EMT der am Metastasenrand befindlichen Tumorzellen entgegen. Die bei CRCLM+ erhöhte Fraktion von Keratin 7 und 14, die vermehrte Moesin- und Integrinexpression bei Anwesenheit α-SMA-positiver Zellen im Kapselbereich, das Vorkommen von Immunzellen im Randbereich und eine erhöhte MMP-3- und -9-Aktivität ohne gleichzeitig erhöhte Invasivität des Karzinoms sprechen für einen Prozess, welcher der EMT bei Wundheilung und Fibrose ähnelt.
Durch die genauere Untersuchung der CRCLM wurden Ergebnisse gewonnen, die eine Grundlage bieten für weitere Forschung und Ansätze zeigen, wie sich der gesunde Organismus gegen die Invasion von Tumorzellen zur Wehr setzen kann.

Colorectal liver metastasis (CRCLM) can be divided into CRCLM with (CRCLM+) and without (CRCLM-) a surrounding fibrous capsule. CRCLM+ correlate with a longer patient survival. This study examines the tumor microenvironment of CRCLM using PCR-Arrays and immunohistochemical assays and provides insights about mechanisms to protect the healthy liver tissue.
Collagen I, Collagen III and Versican were identified as components of the fibrous capsule. Consequently, the capsule is produced by cells with mesenchymal properties. Several defense mechanisms were found: The extracellular matrix is arranged in parallel to the invasive tumor front, which inhibits neoplastic cells from migrating past the capsule into the liver tissue. A higher incidence of E-Cadherin and Keratin 19 between the tumor cells at the margin of CRCLM+ in comparison to CRCLM- indicates a more differentiated and less aggressive metastasis. An increased transcription of pGSK-3-β, BMP 7, SOX 10 and Tomoregulin 1 as well as the immunohistochemical detection of pGSK-3-β, SOX 10 and Caldesmon in CRCLM+ refer to processes which should prevent EMT, respectively the invasion of carcinoma cells. The non-existing protection via a capsule is linked to a more aggressive cluster of gene expression: Osteopontin-expression is elevated in CRCLM-, immunohistochemically Snail 1 was detected more often in these carcinoma cells and the loss of E-Cadherin at the margin of the tumor was increased.
The activity of epithelial to mesenchymal transition (EMT) is higher in CRCLM+ than in CRCLM . We therefore assume a combination of an EMT of invading tumor cells at the margin of the metastasis and an EMT to recruit capsule-producing cells with mesenchymal properties, whereas in CRCLM- solely EMT of invading tumor cells occurs. A higher fraction of Keratin 7 and 14, an elevated Moesin- and Integrin-expression in the presence of α-SMA-positive cells in the capsule-area, an accumulation of immune cells at the margin and a higher MMP-3 and MMP-9 activity yet no increased invasiveness in CRCLM+ are signs for a process similar to EMT in wound healing and fibrosis. These results demonstrate an organism’s approach to defend itself against an invasion of tumor cells.