Bedeutung von sE-Cadherin als potenzielles therapeutisches Ziel zur Behandlung des Taxan resistenten Prostatakarzinoms in vitro
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Das Prostata-spezifische Antigen (PSA) dient der frühzeitigen Diagnose eines Prostatakarzinoms (PCa), ist jedoch in seiner Aussagekraft limitiert. Die vorliegende Promotionsarbeit hatte zum Ziel, die Bedeutung der 80 kDa großen Ektodomäne des Transmembranproteins E(-pithelial)-Cadherin (sE-Cadherin) als potentieller Biomarker zu evaluieren. Zur Anwendung kamen die PCa-Zelllinien PC3, DU145 und LNCaP. Neben chemosensitiven Zellen wurden Docetaxel- und Cabazitaxel- resistente Zellen eingesetzt. Beide genannten Zytostatika kommen in der Erst- und Zweitlinien Therapie eines PCa’s zur Anwendung, so dass die klinische Relevanz gegeben war.
Der Effekt von sE-Cadherin wurde sowohl auf die parentalen als auch auf die Taxan resistenten Tumorzellen gemessen und die Resultate in Relation zu den entsprechenden unbehandelten Zellen gesetzt. Konzentrationsabhängig induzierte sE-Cadherin in MTT- und klonogenen Wachstumstests eine signifikante Reduktion des Wachstums und der Proliferation, mit einer maximalen Suppression bei 5 µg/ml. Vertiefend wurde die Proliferation anhand der BrdU-Einbaurate (ELISA) ermittelt. Mechanistisch wurden die Tumorzellen unter 5 µg/ml sE-Cadherin in der G0/G1-Phase arretiert (Durchflusszytometrie, FACS-Analyse). Distinkte apoptotische oder nekrotische Ereignisse wurden durch sE-Cadherin nicht ausgelöst (Annexin V-PI-Assay, Lactatdehydrogenase-Assay, Cell Death Detection-Assay). Die Adhäsion an Kollagen und Fibronektin erniedrigte sich unter sE-Cadherin, die chemotaktische Motilität hingegen erhöhte sich (Boyden-Kammer-Test; Scratch-Assay). Molekularbiologische Analysen demonstrierten Veränderungen von Wachstumsregulatoren der der CDK/Cyclin-Achse (Western Blot-Analyse). Auch modulierte sE-Cadherin signifikant die Oberflächen-Expression spezifischer Integrine des α- und β- Typs (α3, β1, β4; FACS-Analyse). Blockadestudien mit funktionsblockierenden Antikörpern bestätigten die Relevanz der veränderten Integrine für das Wachstum, die Adhäsion und die Chemotaxis.
SE-Cadherin führte bei allen untersuchten Zelllinien zu einer signifikanten Reduktion des Wachstums, was vermutlich auf eine verminderte Proliferationsaktivität zurückzuführen ist, ohne dabei toxische Effekte hervorzurufen. Reduktionen von Proteinen der CDK/Cyclin-Achse könnten eine mögliche Erklärung für die Arretierung der Zellen in der G0/G1-Phase liefern, mit einem dadurch ausgelösten Wachstumsstopp. Zudem konnten Veränderungen im Metastasierungsverhalten durch die reduzierte Adhäsion an die Matrixproteine Kollagen und Fibronektin bei zugleich erhöhter Chemotaxis durch sE-Cadherin beobachtet werden. Insbesondere die Reduktion der drei Integrin Subtypen α3, β1 und β4 scheinen für diesen Vorgang verantwortlich zu zeichnen. Es wird geschlussfolgert, dass sE-Cadherin das Zellwachstum bei parentalen und Taxan resistenten PCa Zellen in vitro vermindert, hingegen deren Fähigkeit zur systemischen Ausbreitung verstärkt. In vivo Analysen sind jedoch notwendig, um die Bedeutung von sE-Cadherin als potentiellen Biomarker zu verifizieren.