Chemo- und Radioresistenzverhalten kleinzelliger Bronchialkarzinomzellinien in Adhärenz- und Suspensionskultur

Das kleinzellige Bronchialkarzinom (SCLC) gehört zu den malignen Neoplasien mit einer extrem schlechten Prognose. Die Chemo-/Radiotherapie zeigt sich zwar initial als sehr effektiv mit guten Remissionsraten, es kommt aber im Krankheitsverlauf praktisch unausweichlich zu einem Rezidiv auf Grund einer...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Bachmann, Sven-Oliver
Beteiligte: Behr, T. (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2005
Innere Medizin
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Das kleinzellige Bronchialkarzinom (SCLC) gehört zu den malignen Neoplasien mit einer extrem schlechten Prognose. Die Chemo-/Radiotherapie zeigt sich zwar initial als sehr effektiv mit guten Remissionsraten, es kommt aber im Krankheitsverlauf praktisch unausweichlich zu einem Rezidiv auf Grund einer sekundär erworbenen Resistenz gegenüber den eingesetzten Therapeutika. Es gibt verschiedene Modellvorstellungen über die Ursachen dieser Resistenzentwicklung. Da Zytostatika und Gamma-Strahlen einen Großteil ihrer Wirkung durch Induktion des Apoptoseprogramms (Anstoß des programmierten Zelltodes) ausüben, besteht eine Hypothese in der Vorstellung, daß in den resistenten Zellen das Apoptoseprogramm inhibiert oder herunterreguliert ist. Die meisten Daten zu Mechanismen der Resistenzentwicklung wurden bislang in Zellkulturmodellen gewonnen. Auch diese Arbeit basiert auf einem solchen Modell. In unserer Arbeitsgruppe ist es gelungen, von den drei kleinzelligen Bronchialkarzinomzellinien NCI-H69, NIH-N592 und NCI-H82, die normalerweise im Zellkulturmedium schwimmen, also im Suspensionszustand wachsen, Kulturen zu subkultivieren, die sich durch ein am Zellkulturflaschenboden adhärentes Wachstum auszeichneten. Diese adhärenten Zellen zeigten eine völlig veränderte Morphologie im Sinne von flachen, ausgezogenen, epitheloiden Zellen. In der Arbeit wurde nun geprüft, ob die veränderte Morphologie der identischen Linien mit einer neu erworbenen Resistenz gegenüber verschiedenen Zytostatika Etoposid, Cyclophosphamid, Doxorubicin und Taxol) einhergeht. Interessanterweise zeigten die adhärenten Subklone H69ad und N592ad eine deutliche Resistenz gegenüber ihren Suspensions-Ausgangszellinien H69sus und N592sus. Diese Resistenz der adhärenten H69ad und N592ad zeigte sich auch gegenüber der Bestrahlung mit Gamma-Strahlen. Untersuchungen des Anteils der apoptotischen Zellen nach Gamma-Strahlen-Exposition ergaben in den adhärenten H69ad und N592ad eine deutlich geringere Zahl apoptotischer Zellen. Die gefundene Chemo-/Radioresistenz der adhèrenten Zellen ist also am ehesten durch eine Inhibition des Apoptoseprogramms bedingt. In den adhärenten Zellinien H69ad und N592ad fanden sich auf RT-PCR-Ebene differentiell hochregulierte a2-, a3- und b4-Integrine. Entsprechend anderen in der Literatur beschriebenen Adhärenz-induzierten Chemo-/Radioresistenz-Modellen (CAM-DR) könnten diese Integrine die Mediatoren der Adhäenz-induzierten Resistenz in unserem Modell sein. Interessanterweise fanden wir eine konstitutiv aktivierte Proteinkinase B/Akt in den adhäenten Klonen H69ad und N592ad, die in den Suspensionszellinien H69sus und 592sus nicht vorlag. PKB/Akt ist eine Proteinkinase, die an zentraler Stelle eines potenten anti-apoptotischen Signaltransduktionsweges liegt. Die Aktivierung der PKB/Akt in H69ad und N592ad ist direkt Adhärenz-abhängig, da sie durch Rückführung des adhärenten Phänotyps der Linien H69ad und N592ad zu Suspensionszellen bei Kultivierung auf völlig unbeschichteten Kulturschalen rückgängig zu machen war. Resultierend aus obigen Ergebnissen wurde in dieser Arbeit zusätzlich untersucht, ob über experimentelle Transfektion von PKB/Akt Antisense-Oligonukleotiden das Resistenzverhalten modulierbar ist. Die experimentellen Ergebnisse liessen hier jedoch keine eindeutige Schlussfolgerung zu. Es verbleibt somit die Notwendigkeit, weitere Untersuchungen zum Mechanismus der Adhärenz-induzierten Chemo-/Radioresistenz durch Apoptoseinhibition durchzuführen. Auf der Basis eines besseren Verständnis könnten so in Zukunft eventuell neue Therapeutika entwickelt werden, die zu einer Überwindung dieses bisher ungelösten Therapieproblems beim kleinzelligen Bronchialkarzinom führen.