Background: Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is the third leading cause of US cancer related deaths. This study assessed the oncologic benefit of a neoadjuvant chemotherapy (NAC) treatment strategy for patients with clinical Stage I/II PDAC. Methods: Patients with biopsy confirmed PDAC and clinical Stage I/II disease were treated with a protocol of NAC. The primary study endpoint was median overall survival (OS). Kaplan-Meier survival curves were compared using the log-rank test. Results: 56 patients met inclusion criteria. Of these, 21 patients (38%) had Stage I disease and 35 (62%) had Stage II disease. The median OS for the entire study population was 18.7 months. A total of 22 (39%) patients were managed with NAC+S; 34 (61%) received NAC alone. Median OS and 2-year survival rates were greater in those completing NAC+S compared to NAC alone (median OS 28.8 months vs. 17.3 months: p=0.05; 2-year OS: 55% vs 21%: p=0.01) . Interestingly, patients managed with NAC who were not candidates for surgical resection after restaging demonstrated a survival advantage (17.3 months) compared to what was previously reported in historical controls. Conclusion: NAC+S provided a significant 11.5 month improvement in median OS compared to treatment with NAC alone. Modern NAC may contribute a significant oncologic benefit in the overall treatment strategy for patients with Stage I/II PDAC, even if surgery is not ultimately pursued.

<p>The pancreas is a vital organ that secretes key metabolic hormones and digestive enzymes. In pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), one of the leading causes of cancer-related death in the world, limited advances in diagnosis or therapies have been made over decades. Key features of PDAC progression include an elevated matrix stiffness and an increased deposition of extracellular matrices (ECM), such as hyaluronic acid (HA). Understanding how cells interact with components in the tumor microenvironment (TME) as PDAC progresses can assist in developing diagnostic tools and therapeutic treatment options. In recent years, hydrogels have proven to be an excellent platform for studying cell-cell and cell-matrix interactions. Utilizing chemically modified and naturally derived materials, hydrogel networks can be formed to encompass not only the components, but also the physicochemical properties of the dynamic TME. In this work, a dynamic hydrogel system that integrates multiple click chemistries was developed for tuning matrix physicochemical properties in a manner similar to the temporally increased matrix stiffness and depositions of HA. Subsequently, these dynamic hydrogels were used to investigate how matrix stiffening and increased HA presentation might affect survival of PDAC cells and their response to chemotherapeutics. </p>

Thrombotic events are known to be associated with various cancers and recent research has implicated parts of the coagulation systemin promoting cancer progression. In particular, thrombin has been studied for its mitogenic effects in 2D cultures as well as in cancer progression in vivo in animal models however, conflicting results exist. Studies of proliferation in response to thrombin stimulation, of pancreatic cancer cells or pancreatic cancer-associated fibroblasts (CAFs) in vitro, that utilize a3D culture platform are significantly limited. In this study, PDAC cancer cells and cancer-associated fibroblast (CAF) cells were exposed to thrombin using a microfluidic device that mimics in vivo conditions. The cells used herein were cultured in a microfluid device, suspended inside of a 3D collagen matrix, and exposed to daily stimulation of 1 U/mL of thrombin in serum-free media for one hour. The findings of this study are that there is no statistically significant effect, promotive or inhibitory, on the proliferation of the cells used in this study, these results were unexpected. At the end of this paper, a review of potential reasons as to why no significant effect was seen on the cells is presented.

Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is a serious oncological disease, which ranks among cancers with the worst prognosis and a three-year life expectancy of 10%. Ex-vivo organoid cultures derived from cancer tissue are popular and reliable research models, which reflect the morphology and histology of the original tissue. Genetic background leading to development PDAC confer typical alterations in genes KRAS, TP53, SMAD4 a CDKN2A. The aim of this thesis was to determine mutations present in organoid cultures derived from human PDAC. We used online genomic databases to estimate specific mutations typical for PDAC. Based on that research we designed protocols for the detection of PDAC genetic alterations and optimized those methods using cultured cells. We applied the approach on primary ex- vivo organoids derived from surgical cancer specimens and detected mutations in KRAS, TP53, SMAD4, or deletion of exons in CDKN2A. Alternatively, we proposed improvements for the analysis of genetic background in PDAC. The data obtained within this thesis will be used for the stratification of metabolomics and biochemical analyses further in the project.

A dissertation submitted to the Faculty of Health Sciences, University of the Witwatersrand, in fulfilment of the requirements for the degree of Master of Science, Johannesburg 2017 / The high mortality rates of pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) are largely attributed to a delayed diagnosis, of which in advanced disease, patients are unable to receive surgical resection with curative intent. Clinical presentations and genetic features shared between PDAC and other pancreatic conditions such as chronic pancreatitis (CP) are insufficient to facilitate the disease and often lead to diagnostic uncertainty at an early stage. The purpose of this study was to develop sensitive and specific non-invasive markers to aid in the detection and disease monitoring of PDAC. Here, circulating cell-free DNA (cfDNA) isolated from plasma samples of patients with PDAC (n= 155) and two control groups consisting of patients with either CP (n= 46) or critical limb ischemia (CLI) (n= 88) revealed significant differences in measured concentrations between the three patient groups (p= 0.006-Kruskal-Wallis test).When two groups were compared with each other using the Wilcoxon rank-sum test, observable differences were seen between the two pancreatic diseases: PDAC and CP (p= 0.002), and between the two controls: CP and the CLI groups (p= 0.007). A strong association was also observed in elevated cfDNA levels of CLI patients with HIV (p= 0.03), indicating a poor prognosis for patients. Results from methylationspecific PCR (MSP) in age-matched patient samples showed promoter methylation to account for the loss of Smad4 in late-stage PDAC; with an observed association with overall increasing cfDNA levels (p= 0.03).This study indicates the potential clinical utility of cfDNA as a non-invasive tool to predict disease progression both quantitatively and qualitatively, as well as to trace epigenetic changes in tumour markers associated with PDAC. Further investigation to identify hypermethylated genes in cfDNA for the early detection of PDAC is warranted. / XL2018

To optimize neoadjuvant radiochemotherapy of pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC), the value of new irradiation modalities such as proton therapy needs to be investigated in relevant preclinical models. We studied individual treatment responses to RCT using patient-derived PDAC organoids (PDO). Four PDO lines were treated with gemcitabine, 5-fluorouracile (5FU), photon and proton irradiation and combined RCT. Therapy response was subsequently measured via viability assays. In addition, treatment-naive PDOs were characterized via whole exome sequencing and tumorigenicity was investigated in NMRI Foxn1nu/nu mice. We found a mutational pattern containing common mutations associated with PDAC within the PDOs. Although we could unravel potential complications of the viability assay for PDOs in radiobiology, distinct synergistic effects of gemcitabine and 5FU with proton irradiation were observed in two PDO lines that may lead to further mechanistical studies. We could demonstrate that PDOs are a powerful tool for translational proton radiation research.

Pancreatic cancer is nearly asymptomatic, which can result in extensive grow and even metastasis to other organs before detection. When diagnosed at a late stage, the survival rate is 3%. Early detection is therefore the key to treating pancreatic cancer. Diabetes was identified as a risk factor for the development of pancreatic cancer, but the mechanism remains unknown. In this project, the objective was to delineate a link between diabetes and pancreatic cancer by examining their shared protein signaling pathways. In a previous study, hyper-activation of AKT1 resulted in a pre-diabetic phenotype and also increased upregulation of downstream phosphorylated mTOR and phosphorylated p70S6 kinase. More recently, mice with mutations that hyper-activated AKT1 and KRAS showed a significantly higher blood glucose level compared to littermate matched wild-type, mutant AKT1, or mutant KRAS mice. Interestingly, mice with a combination of mutations that hyper-activated AKT1 and KRAS also showed faster development of pancreatic cancer compared to these other groups of littermate mice. Toward determining a molecular basis for the crosstalk between AKT1 and KRAS, pancreas and liver tissues were collected from all four groups of mice including wild-type, mutant AKT1, mutant KRAS, and mice with dual AKT1/KRAS hyper-activation. One strategy was to examine expression and/or phosphorylation of downstream protein signaling crosstalk by analysis of p70S6K using Western Blots. Erk 1/2 proteins were also tested as downstream proteins of KRAS to provide a molecular view of the individual and cooperative roles of AKT1 and KRAS in the mouse models. A potential feedback mechanism to affect insulin receptor signaling in the pancreas was examined using enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). A significant decrease in insulin receptor phosphorylation, possibly contributing to insulin resistance, was found when mice had mutant hyper-activated KRAS. Contrary to the original expectations, mice with combined mutations of AKT1 and KRAS may contribute to the accentuated diabetic phenotype by targeting two different points in the AKT and KRAS protein signaling pathways. The information can help understand the relationship between glucose metabolism, diabetes, and pancreatic cancer development. By thoroughly studying the interactions between targets in the AKT1/KRAS signaling pathways, key molecular events that induce metabolic changes and potentially early biomarkers may lead to an improved understanding of risk and/or detection of pancreatic cancer.

Résumé Le cancer du pancréas est un type de cancer mortel au Canada avec de faibles taux de survie. Lorsqu'il se propage, on parle de cancer du pancréas métastatique, qui est généralement détecté tardivement et dont le taux de mortalité est élevé. La chirurgie est souvent inefficace en raison d'un manque d'indications cliniques, de complications lors de la chirurgie et de la réapparition de métastases. Les mécanismes moléculaires responsables de la propagation ne sont toujours pas compris et la résistance aux thérapies anti-tumorales aggrave le pronostic. L'adénosine est un nucléoside présent naturellement dans le corps, et il a été découvert qu'il a à la fois des effets pro-tumorigènes et anti-tumorigènes. Son effet dépend des récepteurs engagés par les différents types de cellules. L'adénosine est produite dans le microenvironnement tumoral par divers mécanismes, notamment la biosynthèse de novo des purines et la dégradation de l'ATP extracellulaire par les ectonucléotidases CD39 et CD73. L'adénosine est une substance clé dans le métabolisme énergétique de nombreuses cellules, y compris les cellules cancéreuses. L'effet immunosuppresseur des récepteurs de l'adénosine, A2BR, sur différents types de cellules immunitaires dans le microenvironnement tumoral (TME) est bien connu, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre ses effets sur les cellules cancéreuses. Dans certains types de cancers, tels que les cancers gastriques, les cancers du sein et les cancers de la prostate, une expression ou une activation élevée du récepteur A2B a été associée à davantage de métastases et à un mauvais pronostic. Cependant, l'effet de l'A2BR sur le cancer du pancréas n'a pas été étudié. Dans cette étude, nous avons testé les effets potentiels de l'A2BR dans le PDAC en examinant les effets in vitro et in vivo des cellules PDAC déficientes en A2BR et l'inhibition pharmacologique de ce récepteur sur la prolifération et les métastases des cellules cancéreuses pancréatiques. Mon travail a démontré que l’inhibition de l’A2BR peut affecter la prolifération, le caractère invasif et les métastases des cellules cancéreuses PDAC (PANC-1). Et nous pouvons conclure que les antagonistes A2BR qui sont en phase clinique peuvent potentiellement être considérés comme des traitements contre le cancer PDAC, seuls ou en combinaison avec d’autres options de traitement. / Abstract Pancreatic cancer is a deadly type of cancer in Canada with low survival rates. When it spreads, it's called metastatic pancreatic cancer, which is usually detected late and has a high fatality rate. Surgery is often ineffective due to a lack of clinical indications, complications during surgery, and reappearance of metastases. The molecular mechanisms that cause spread are still not understood, and resistance to anti-tumour therapies worsens the prognosis. Adenosine is a nucleoside found naturally in the body, and it has been discovered to have both pro-tumorigenic and anti-tumorigenic effects. Its effect is determined by the engaged receptors, A1, A2A, A2B, and A3, and the involved cell types. Adenosine is produced from the ATP released by cancer cells that are dying. In the tumor environment, which is a complex ecosystem surrounding a tumor, composed of cancer cells, stromal tissue and the extracellular matrix, CD39/CD73 enzyme axis breaks down adenosine. This process is associated with the development of an immunosuppressed environment that supports the growth of cancer cells (1). Adenosine is a key substance in energy metabolism in many cells, including cancer cells. The immune-suppressing effect of adenosine receptor A2B on different types of immune cells in the tumor microenvironment (TME) is well-known, but further research is needed to understand its effects on cancer cells. In some types of cancers, such as gastric cancers, breast cancers, and prostate cancers, high expression, or activation of the A2B receptor has been linked to more metastasis and poor prognosis. However, the effect of A2BR on pancreatic cancer has not been investigated. In this study, we examined the role of A2BR in Pancreatic Ductal Adenocarcinoma (PDAC), which is a highly aggressive lethal malignancy, by examining the in-vitro and in-vivo effects of the gene-targeted and pharmacological inhibition of the A2B receptor on the proliferation and metastasis of pancreatic cancer cells. My work demonstrated that A2BR inhibition can affect the proliferation, invasiveness, and metastasis of PDAC (PANC-1) cancer cells. Regarding the results of cell invasion (scratch wound cell migration and invasion assay and Boyden Chamber invasion assay) and cell proliferation tests (Incucyte) on PANC-1 cells and in-vivo (tumor growth and lung metastasis tests), We can conclude that A2BR antagonists which are in the clinical phase can potentially be considered as PDAC cancer treatments alone or in combination with other treatment options.

Das duktale Adenokarzinom des Pankreas (PDAC) hat aufgrund seines aggressiven Wachstums, seiner frühen Metastasierung und seiner fehlenden Frühsymptome eine sehr schlechte Prognose und ist daher die vierthäufigste Krebstodesursache bei Männern und Frauen in Deutschland. Ein weiteres Charakteristikum von PDAC ist die starke desmoplas-tische Reaktion. Eine Funktion für stromale pankreatische Sternzellen (PSCs) bei der Förderung des Wachstums, der Proliferation und der Metastasierung des Tumors konnte bereits nachgewiesen werden. Für die Beantwortung der Frage, welche molekularen Ursachen einen funktionellen Zusammenhang zwischen Tumoraggressivität und Stroma-zellen herstellen könnten, wurden bereits im Vorfeld dieser Arbeit differentielle Genex-pressionsanalysen durchgeführt. Dabei fiel u.a. auf, dass das sezernierte Glykoprotein secreted Frizzled-related protein 1 (SFRP1), im Vergleich zum entsprechenden nicht-tumorigenen Pankreasgewebe, im Stroma von PDAC-Patienten transkriptionell herunterreguliert war. SFRP1 ist bereits bekannt als Tumorsuppressorgen. In den meisten Fällen wird seine Wirkung auf die Hemmung des β-Catenin-abhängigen (kanonischen) Wnt-Signalweges zurückgeführt. Es wurde bereits sehr häufig beobachtet, dass SFRP1 durch eine Hypermethylierung seiner Promotorregion in einer Vielzahl von humanen Tumoren, darunter auch PDAC sowie PDAC-Vorstufen, herunterreguliert ist. Mit dem Abschalten der SFRP1-Expression wurden erhöhte Proliferation sowie verringerte Apoptose bei den betroffenen Zellen, Merkmale des aktivierten kanonischen Wnt-Signalweges, festgestellt. SFRP1 ist jedoch auch in der Lage nichtkanonische Wnt-Signalwege zu modulieren. Das Ziel dieser von der Deutschen Gesellschaft für Forschung geförderten Arbeit war es, die stromale SFRP1-Expression auf Proteinebene in Proben von PDAC-Patienten mit der von Patienten mit chronischer Pankreatitis zu vergleichen bzw. mit deren Überleben zu korrelieren. Ein möglicher Unterschied sollte mithilfe eines Zellkultur-modells auf einen funktionellen Effekt hin untersucht werden. Dafür sollten stabil und regulierbar SFRP1-überexprimierende Zelllinien aus PDAC- bzw. PSC-Zellen für die Einbindung in Migrationsassays etabliert werden. Für die Ergründung der Mechanismen, die zur Herunterregulierung der stromalen SFRP1-Expression führen könnten, sollte der Methylierungstatus der SFRP1-Promotorregion in PSC- sowie vergleichsweise in PDAC-Zellen mittels methylierungsspezifischer PCR und Bisulfitsequenzierung analysiert werden. Desweiteren sollten diese Zellen mit Hilfe eines Reportergenassays auf eine Mikro-RNA-bedingte Modulation der SFRP1-Expression hin untersucht werden. Die immunhistochemische SFRP1-Färbung von PDAC-Patientenproben auf Tissue-Microarrays (TMAs) ergab eine signifikante Reduktion der stromalen SFRP1-Färbung im Vergleich zur entsprechenden Expression im Stroma von Patienten mit chronischer Pankreatitis (CP). Die Ergebnisse der differentiellen Genexpressionsanalyse konnten also auf Proteinexpressionsebene bestätigt werden. Bei der Korrelation der stromalen SFRP1-Färbung mit dem Überleben der entsprechenden Patienten mit R1-Resektionsstatus zeigte sich ein leichter Überlebensvorteil für die Patienten mit positiver SFRP1-Färbung. Bei der Analyse der SFRP1-Expression auf RNA- und Proteinebene in Zellkulturmodellen von PDAC zeigte sich, dass zwei von vier PDAC-Zelllinien sowie die PSCs und normale Pankreasgangzellen SFRP1-RNA exprimierten. Auch bei anderen untersuchten Tumor- oder murinen PDAC-Zelllinien war das Verhältnis zwischen Linien mit SFRP1-RNA und Linien ohne SFRP1-RNA eher gemischt. Keine dieser Zelllinien jedoch exprimierte SFRP1-Protein bis auf eine murine Fibroblastenzelllinie (3T3). Um zu ergründen, wodurch die Diskrepanz zwischen SFRP1-RNA- und fehlender -Proteinexpression zustande kam, wurden Methylierungsanalysen durchgeführt. Dabei ergaben sich individuelle Methylierungsmuster für die verschiedenen DNAs, die eine fehlende Proteinexpression bei nur einem Teil der Zelllinien erklären würden. Daher wurde eine weitere Möglichkeit der Genexpressionsregulation in eukaryontischen Zellen als Ursache in Betracht gezogen, die Hemmung der Translation von SFRP1-mRNA in Protein durch miRNAs. Hierbei konnte mittels Reportergenassays nachgewiesen werden, dass miRNAs in PSCs und PDAC-Zellen eine kleine Stelle in der 3’-untranslatierten Region sowie Stellen in der kodierenden Sequenz von SFRP1 erkennen, daran binden und translational herunterregulieren konnten. Da keine endogene Proteinexpression festgestellt werden konnte, wurden drei PDAC-Zelllinien (PANC-1, AsPC1 und MIA PaCa-2) sowie eine PSC-Zelllinie (Klon2.2) für die stabile Transfektion mit humanem SFRP1 auf einem regulierbaren Vektor ausgewählt. Mithilfe der Lipofektion gelang es jedoch nur bei MIA PaCa-2 und Klon2.2-Zellen, stabile Einzelzellklone anzuziehen, jedoch mit relativ variablen SFRP1-Expressionen und -Regulierbarkeiten. Um noch mehr PDAC-Zelllinien in funktionellen Tests untersuchen zu können, wurden alle vier Zelllinien noch einmal mit einer weiteren Gentransfermethode, der retroviralen Transduktion, in stabil SFRP1-exprimierende Zelllinien umgewandelt. Um zu untersuchen, inwiefern das in den Patienten verlorengegangene SFRP1 das migratorische Verhalten von PDAC- und PSC-Zellen beeinflussen könnte, wurden Scratch- und Invasions- (Migrations) -Assays mit diesen Zellen durchgeführt und mit den Ergebnissen der entsprechenden Leerkontrollen verglichen. Dabei ergab sich für MIA PaCa-2 sowohl mit den durch Lipofektion als auch mit den durch retrovirale Transduktion generierten Klonen/Zelllinien ein signifikant hemmender Einfluss der SFRP1-Überexpression auf das Migrationsverhalten im Scratch-Assay. PANC-1-Zellen schienen mit Lipofektions-SFRP1-Überständen signifikant schlechter durch Membranen zu migrieren und zeigten ebenfalls eine signifikante Migrationshemmung als retroviral transduzierte Zelllinie in Scatch- und Invasionsassay mit endogener SFRP1-Expression. Für PSCs zeigte sich eine SFRP1-abhängige Migrationshemmung im Scratch-Assay und in den Invasionsassays (mit endogener SFRP1-Überexpression und mit SFRP1-Anwesenheit im Überstand), allerdings nur mit Lipofektionsklonen. Es konnte also ein hemmender Einfluss von SFRP1 auf die Migration von PDAC- und PSC-Zellen nachgewiesen werden. Dieser würde theoretisch wegfallen, wenn SFRP1, wie im Tumorstroma von PDAC-Patienten nachgewiesen, herunterreguliert werden würde. Bei der Untersuchung eines Einflusses von SFRP1 auf die Expression weiterer Gene ergab sich, dass SFRP1 bei PDAC-Zellen keine Hemmung des kanonischen Wnt-Signalweges verursacht. Vielmehr scheint seine Überexpression einen positiven Effekt auf die Expression von Mitgliedern des nichtkanonischen planaren Zellpolaritätssignalweges (PCP) zu haben. Die Schlussfolgerung aus diesen Ergebnissen ist, dass ein Wegfall von SFRP1 im Stroma von PDAC in sehr frühen Phasen (und auch in den Tumorzellen selbst) durch miRNAs oder, im Falle der Tumorzellen, durch Hypermethylierung ausgelöst werden könnte. Sezernierte, tumorsupprimierende, parakrine Signale aus dem Stroma und autokrine Signale von den Tumorzellen selbst würden damit wegfallen und die planare Zellpolarität wäre nicht mehr aufrechterhaltbar. Damit würden sich die Polarität und die Migrationsbereitschaft der Tumorzellen so verändern, dass sie ungerichtet wandern könnten, wodurch das Risiko zur Metastasierung zunehmen könnte. Auf diese Weise könnte die stromale Herunterregulierung von SFRP1 bei der Aufrechterhaltung und Progression des PDAC eine Rolle spielen.

Das duktale Adenokarzinom des Pankreas (PDAC) hat aufgrund seines aggressiven Wachstums, seiner frühen Metastasierung und seiner fehlenden Frühsymptome eine sehr schlechte Prognose und ist daher die vierthäufigste Krebstodesursache bei Männern und Frauen in Deutschland. Ein weiteres Charakteristikum von PDAC ist die starke desmoplas-tische Reaktion. Eine Funktion für stromale pankreatische Sternzellen (PSCs) bei der Förderung des Wachstums, der Proliferation und der Metastasierung des Tumors konnte bereits nachgewiesen werden. Für die Beantwortung der Frage, welche molekularen Ursachen einen funktionellen Zusammenhang zwischen Tumoraggressivität und Stroma-zellen herstellen könnten, wurden bereits im Vorfeld dieser Arbeit differentielle Genex-pressionsanalysen durchgeführt. Dabei fiel u.a. auf, dass das sezernierte Glykoprotein secreted Frizzled-related protein 1 (SFRP1), im Vergleich zum entsprechenden nicht-tumorigenen Pankreasgewebe, im Stroma von PDAC-Patienten transkriptionell herunterreguliert war. SFRP1 ist bereits bekannt als Tumorsuppressorgen. In den meisten Fällen wird seine Wirkung auf die Hemmung des β-Catenin-abhängigen (kanonischen) Wnt-Signalweges zurückgeführt. Es wurde bereits sehr häufig beobachtet, dass SFRP1 durch eine Hypermethylierung seiner Promotorregion in einer Vielzahl von humanen Tumoren, darunter auch PDAC sowie PDAC-Vorstufen, herunterreguliert ist. Mit dem Abschalten der SFRP1-Expression wurden erhöhte Proliferation sowie verringerte Apoptose bei den betroffenen Zellen, Merkmale des aktivierten kanonischen Wnt-Signalweges, festgestellt. SFRP1 ist jedoch auch in der Lage nichtkanonische Wnt-Signalwege zu modulieren. Das Ziel dieser von der Deutschen Gesellschaft für Forschung geförderten Arbeit war es, die stromale SFRP1-Expression auf Proteinebene in Proben von PDAC-Patienten mit der von Patienten mit chronischer Pankreatitis zu vergleichen bzw. mit deren Überleben zu korrelieren. Ein möglicher Unterschied sollte mithilfe eines Zellkultur-modells auf einen funktionellen Effekt hin untersucht werden. Dafür sollten stabil und regulierbar SFRP1-überexprimierende Zelllinien aus PDAC- bzw. PSC-Zellen für die Einbindung in Migrationsassays etabliert werden. Für die Ergründung der Mechanismen, die zur Herunterregulierung der stromalen SFRP1-Expression führen könnten, sollte der Methylierungstatus der SFRP1-Promotorregion in PSC- sowie vergleichsweise in PDAC-Zellen mittels methylierungsspezifischer PCR und Bisulfitsequenzierung analysiert werden. Desweiteren sollten diese Zellen mit Hilfe eines Reportergenassays auf eine Mikro-RNA-bedingte Modulation der SFRP1-Expression hin untersucht werden. Die immunhistochemische SFRP1-Färbung von PDAC-Patientenproben auf Tissue-Microarrays (TMAs) ergab eine signifikante Reduktion der stromalen SFRP1-Färbung im Vergleich zur entsprechenden Expression im Stroma von Patienten mit chronischer Pankreatitis (CP). Die Ergebnisse der differentiellen Genexpressionsanalyse konnten also auf Proteinexpressionsebene bestätigt werden. Bei der Korrelation der stromalen SFRP1-Färbung mit dem Überleben der entsprechenden Patienten mit R1-Resektionsstatus zeigte sich ein leichter Überlebensvorteil für die Patienten mit positiver SFRP1-Färbung. Bei der Analyse der SFRP1-Expression auf RNA- und Proteinebene in Zellkulturmodellen von PDAC zeigte sich, dass zwei von vier PDAC-Zelllinien sowie die PSCs und normale Pankreasgangzellen SFRP1-RNA exprimierten. Auch bei anderen untersuchten Tumor- oder murinen PDAC-Zelllinien war das Verhältnis zwischen Linien mit SFRP1-RNA und Linien ohne SFRP1-RNA eher gemischt. Keine dieser Zelllinien jedoch exprimierte SFRP1-Protein bis auf eine murine Fibroblastenzelllinie (3T3). Um zu ergründen, wodurch die Diskrepanz zwischen SFRP1-RNA- und fehlender -Proteinexpression zustande kam, wurden Methylierungsanalysen durchgeführt. Dabei ergaben sich individuelle Methylierungsmuster für die verschiedenen DNAs, die eine fehlende Proteinexpression bei nur einem Teil der Zelllinien erklären würden. Daher wurde eine weitere Möglichkeit der Genexpressionsregulation in eukaryontischen Zellen als Ursache in Betracht gezogen, die Hemmung der Translation von SFRP1-mRNA in Protein durch miRNAs. Hierbei konnte mittels Reportergenassays nachgewiesen werden, dass miRNAs in PSCs und PDAC-Zellen eine kleine Stelle in der 3’-untranslatierten Region sowie Stellen in der kodierenden Sequenz von SFRP1 erkennen, daran binden und translational herunterregulieren konnten. Da keine endogene Proteinexpression festgestellt werden konnte, wurden drei PDAC-Zelllinien (PANC-1, AsPC1 und MIA PaCa-2) sowie eine PSC-Zelllinie (Klon2.2) für die stabile Transfektion mit humanem SFRP1 auf einem regulierbaren Vektor ausgewählt. Mithilfe der Lipofektion gelang es jedoch nur bei MIA PaCa-2 und Klon2.2-Zellen, stabile Einzelzellklone anzuziehen, jedoch mit relativ variablen SFRP1-Expressionen und -Regulierbarkeiten. Um noch mehr PDAC-Zelllinien in funktionellen Tests untersuchen zu können, wurden alle vier Zelllinien noch einmal mit einer weiteren Gentransfermethode, der retroviralen Transduktion, in stabil SFRP1-exprimierende Zelllinien umgewandelt. Um zu untersuchen, inwiefern das in den Patienten verlorengegangene SFRP1 das migratorische Verhalten von PDAC- und PSC-Zellen beeinflussen könnte, wurden Scratch- und Invasions- (Migrations) -Assays mit diesen Zellen durchgeführt und mit den Ergebnissen der entsprechenden Leerkontrollen verglichen. Dabei ergab sich für MIA PaCa-2 sowohl mit den durch Lipofektion als auch mit den durch retrovirale Transduktion generierten Klonen/Zelllinien ein signifikant hemmender Einfluss der SFRP1-Überexpression auf das Migrationsverhalten im Scratch-Assay. PANC-1-Zellen schienen mit Lipofektions-SFRP1-Überständen signifikant schlechter durch Membranen zu migrieren und zeigten ebenfalls eine signifikante Migrationshemmung als retroviral transduzierte Zelllinie in Scatch- und Invasionsassay mit endogener SFRP1-Expression. Für PSCs zeigte sich eine SFRP1-abhängige Migrationshemmung im Scratch-Assay und in den Invasionsassays (mit endogener SFRP1-Überexpression und mit SFRP1-Anwesenheit im Überstand), allerdings nur mit Lipofektionsklonen. Es konnte also ein hemmender Einfluss von SFRP1 auf die Migration von PDAC- und PSC-Zellen nachgewiesen werden. Dieser würde theoretisch wegfallen, wenn SFRP1, wie im Tumorstroma von PDAC-Patienten nachgewiesen, herunterreguliert werden würde. Bei der Untersuchung eines Einflusses von SFRP1 auf die Expression weiterer Gene ergab sich, dass SFRP1 bei PDAC-Zellen keine Hemmung des kanonischen Wnt-Signalweges verursacht. Vielmehr scheint seine Überexpression einen positiven Effekt auf die Expression von Mitgliedern des nichtkanonischen planaren Zellpolaritätssignalweges (PCP) zu haben. Die Schlussfolgerung aus diesen Ergebnissen ist, dass ein Wegfall von SFRP1 im Stroma von PDAC in sehr frühen Phasen (und auch in den Tumorzellen selbst) durch miRNAs oder, im Falle der Tumorzellen, durch Hypermethylierung ausgelöst werden könnte. Sezernierte, tumorsupprimierende, parakrine Signale aus dem Stroma und autokrine Signale von den Tumorzellen selbst würden damit wegfallen und die planare Zellpolarität wäre nicht mehr aufrechterhaltbar. Damit würden sich die Polarität und die Migrationsbereitschaft der Tumorzellen so verändern, dass sie ungerichtet wandern könnten, wodurch das Risiko zur Metastasierung zunehmen könnte. Auf diese Weise könnte die stromale Herunterregulierung von SFRP1 bei der Aufrechterhaltung und Progression des PDAC eine Rolle spielen.