Relevanz der konstitutiven Aktivierung des IL-6-Singalwegs für die Proliferation und Transformation humaner Leberzellen

Abstract

Das HCC, weltweit das fünfthäufigste Malginom, ist das am häufigsten mit einer chronischen Entzündung assoziierte Malignom. Die Hepatokarzinogenese verläuft als mehrstufiger Prozess, wobei die Stabilisierung der Telomere als ein notwendiger und früher Schritt angesehen wird. Die Aktivierung der Telomerase in humanen fetalen Hepatozyten (FH-hTERT) führt jedoch per se zu keinem malignen Phänotyp. Im entzündlichen Millieu der Leber spielt IL-6 eine wichtige Rolle, weshalb dem IL-6-Signalweg in der Hepatokarzinogenese ebenfalls eine große Bedeutung beigemessen wird. Um diese Bedeutung genauer zu untersuchen, wurden FH-hTERT-Zellen mit dem Expressionsplasmid L-gp130 transfiziert, das für eine konstitutiv aktive Form von gp130 kodiert, und der IL-6-Signalweg so aktiviert. Als Kontrolle diente das Plasmid pcDNA3.1. Die Aktivierung des Signalwegs wurde durch die vermehrte Phosporylierung von STAT3 und ERK1/2 bestätigt. In der anschließenden Untersuchung der Prolifertion und Serumabhängigkeit fanden sich entgegen der Erwartung keine Unterschiede zur Kontrolle. Hingegen war die Kontaktinhibition bei den Zellen mit konstitutiv aktivem IL-6-Signalweg aufgehoben und die Zellen bildeten Kolonien im Softagar, allerdings erst nach zahlreichen zusätzlichen Passagen in Langzeitkultur. Die Aktivierung des IL-6-Signalwegs scheint demnach für die Transformation nicht hinreichend zu sein, diese jedoch zu begünstigen. In der entzündlichen Leber kommt es durch hohe Spiegel an ROS zu genetischen Alterationen. Daher haben wir im nächsten Schritt die antioxidative Abwehr der Klone untersucht. Es konnte eine geringere Expression verschiedener Gene, die an der oxidativen Abwehr beteiligt sind, gemessen werden (SOD3, DHCR24 und SEPP1). Die Aktivierung des IL-6-Signalwegs in FH-hTERT führt folglich zu einer verminderten Abwehr von oxidativem Stress. Nach Induktion von oxidativen Stress wurden in den Zellen mit IL-6-Aktivierung in Bestätigung der Ergebnisse der PCR auch höhere ROS-Spiegel detektiert. Die Expression von p21 hingegen war im Vergleich zur Kontrolle nicht verändert. Trotz höherer ROS-Spiegel treten die Zellen demnach nicht verstärkt in den Zellzyklusarrest. Zusammenfassend zeigen diese Ergebnisse, dass die IL-6-Aktivierung der Zelle signalisiert, unter allen Umständen und auf Kosten der zellulären Integrität zu überleben und weiter zu proliferieren. Infolgedessen könnten durch oxidativen Stress ausgelöste DNA- Doppelstrangbrüche akkumulieren, die unter diesem sog. „pro-survival“ Signal nicht mehr repariert werden und schließlich eine maligne Transformation auslösen.