Inhibition von HSP90 in Gemcitabine- und 5-Fluorouracil-resistenten Pankreaskarzinomen

Abstract

Die einzige potenziell kurative Therapie bei Pankreaskarzinomen stellt die chirurgische Entfernung des Malignoms dar, die aufgrund unspezifischer Symptome und der damit verbundenen späten Diagnosestellung jedoch nur in seltenen Fällen erfolgen kann. Auch nach operativer Intervention liegt die Fünfjahresüberlebenssrate bei weniger als 15%. Als adjuvante Therapie oder in einer palliativen Situation wird in Deutschland derzeit eine Chemotherapie mit Gemcitabine durchgeführt. Bei Gemcitabine- und 5-FU-resistenten Karzinomen besteht bislang keine Behandlungsalternative. HSP90 ist ein für das Überleben von Zellen essentielles Protein, das zytoprotektive und antiapoptotische Funktionen wahrnimmt. In seiner Funktion als „molekulares Chaperon“ assistiert es bei der Faltung und Stabilisierung diverser Proteine. Für maligne entartete Zellen ist HSP90 unabdingbar, da es Onkoproteine stabilisiert und in einer aktiven Konformation hält. Aufgrund der Möglichkeit einer simultanen Unterbrechung verschiedener Signaltransduktionskaskaden durch funktionelle HSP90-Inhibition stellt es eine attraktive Therapieoption dar. Mittels MTT-Test wurde der antiproliferative Effekt der wasserlöslichen Geldanamycin-Derivate 17-AEP-GA und 17-DMAG sowie des nicht-wasserlöslichen Derivats 17-AAG auf Gemcitabine- und 5-FU-resistente Adenokarzinomzellen des Pankreas überprüft. Im Anschluss erfolgte eine Analyse der Auswirkungen der HSP90-Inhibition auf Zielproteine von HSP90 durch Western Blot. Alle untersuchten Geldanamycin-Derivate hemmten das Wachstum der vier Zelllinien hochsignifikant, wobei kein signifikanter Unterschied zwischen den wasserlöslichen und den wasserunlöslichen HSP90-Inhibitoren bestand. Der IC50 lag bei unter 1μM. Das wasserlösliche 17-DMAG erreichte die effektivste Wachstumsinhibition. Im Western Blot konnte eine Depletion diverser Client Proteine von HSP90 nach dessen Inhibition demonstriert werden. In allen Zelllinien kam es zu einer Herunterregulation von EGFR und IGF-1Rβ sowie von MAPK und Akt, mit Ausnahme der Zelllinie 5156, in der nur eine geringe Depletion von MAPK und Akt nachgewiesen werden konnte. Eine Induktion der Apoptose konnte durch Nachweis von cleaved Caspase-3 und cleaved PARP gezeigt werden. Die Hitzeschockproteine HSP90, HSP70 und HSP27 wurden nach Behandlung mit den HSP90-Hemmern kompensatorisch hochreguliert. Aufgrund der erfolgreichen Wachstumsinhibition der Krebszellen sowie der Depletion der Zielproteine von HSP90 in vitro erscheint der künftige Einsatz der Geldanamycin-Derivate in der Tumortherapie vielversprechend, zumal durch Verwendung der wasserlöslichen Derivate ein favorables Nebenwirkungsprofil erzielt werden kann. Diverse anderer Forschungsgruppen erreichten in vitro an unterschiedlichen Tumorentitäten ähnliche Resultate. Mittlerweile werden die Geldanamycin-Derivate in klinischen Phase I-Studien an fortgeschrittenen Pankreaskarzinomen erprobt.