Der Einfluss der Expression der Histondeacetylase 2 auf die humane kolorektale Karzinomzelllinie RKO

Abstract

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, welchen Einfluss die Expression der HDAC2 auf das Verhalten der Karzinomzelllinie RKO nimmt. Dabei wurde insbesondere das Verhalten der verschiedenen Zelllinien unter chemotherapeutischer Behandlung beobachtet. Verwendet wurden die bereits etablierten Zelllinien RKO-ATCC und RKO-ES, sowie die im Verlauf dieser Arbeit aus der Mutterzelllinie RKO-ATCC entstandenen Subklone RKO HDAC2 positiv und RKO HDAC2 negativ. In den Untersuchungen zeigt die RKO-ATCC Zelllinie in der Immunfluoreszenz einzelne Subklone (durchschnittlich 1,7 % der Zellen) ohne HDAC2 Expression. Die RKO-ATCC Zelllinie ist damit eine für HDAC2 heterogene Karzinomzelllinie. Mittels Einzelzellselektion konnte jeweils aus einem HDAC2 positivem und einem HDAC2 negativem Zellklon eine neue Zelllinie etabliert werden. Die Ergebnisse zeigen, dass der HDAC2 Status das Wachstumsverhalten und die Zellteilung unter idealen Kulturbedingungen nicht beeinflusst. Das Therapieansprechen auf die beiden Erstlinien-Chemotherapeutika 5-FU und OX unterscheidet sich in den RKO Zellen abhängig von ihrem HDAC2 Status signifikant. 5-FU führt in überwiegend HDAC2 positiven Zellen in der Zellzyklusanalyse zu statistisch signifikant höheren SubG1-Anteilen. Auch die Zelltodinduktion ist in HDAC2 positiven Zelllinien signifikant stärker. Es konnte damit gezeigt werden, dass der Verlust von HDAC2 bzw. die fehlende Expression einen Selektionsvorteil gegenüber der Wirksamkeit von 5-FU bietet. Dieser Selektionsvorteil zeigte sich ebenfalls unter längerfristiger Behandlung mit niedrig dosiertem 5-FU. Wir konnten zeigen, dass sich der Anteil an HDAC2 negativen Zellen unter 14-tägiger Behandlung mit 5-FU in der RKO-ATCC Zelllinie signifikant (durchschnittlich 10,67 % aller Zellen) erhöht. Im Kontrast dazu zeigen die HDAC2 negativen Zelllinien in der einmaligen Behandlung mit OX ebenfalls signifikant geringere SubG1-Anteile und weniger Zelltodinduktion, obwohl sich unter längerfristiger Behandlung mit OX ein statistisch signifikant niedriger Anteil an HDAC2 negativen Zellen innerhalb der RKO-ATCC Zelllinie zeigt (durchschnittlich 0,63 % aller Zellen). Möglicherweise entsteht dieser Unterschied durch unterschiedliche intrazelluläre Vorgänge bei einmaliger oder längerfristiger Behandlung. Die Behandlung mit den neueren HDAC Inhibitoren Entinostat (MS-275) und Panobinostat (LBH-589) zeigt hingegen keinen Unterschied zwischen den verschiedenen RKO Zelllinien. Die Ergebnisse lassen keine Abhängigkeit der Wirksamkeit der HDACi vom HDAC2 Status zu. Damit eignet sich HDAC2 nicht als Prädiktor für eine zukünftige targeted Therapie mit HDACi. Jedoch könnte der HDAC2 Status von kolorektalen Karzinomen in Zukunft ein prognostischer Faktor werden, der die Wirksamkeit der Chemotherapie mitbeeinflusst. Zeigen sich die Ergebnisse dieser Arbeit auch in anderen Karzinomzelllinien oder gar in klinischen Studien an humanen Tumorpräparaten könnte der HDAC2 Status ein mitbestimmender Faktor auf dem Weg zu einer individuellen Tumortherapie werden.