Hütter, Gero : Chemoresistenzassoziierte Veränderungen der Proteinexpression bei Kolon-, Mamma-, Magen-, Pankreaskarzinom und Fibrosarkom mit Hilfe der hochauflösenden zweidimensionalen Elektrophorese im immobilisierten pH-Gradienten

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Kapitel 6. Zusammenfassung

Bei der Behandlung disseminierter maligner Neoplasien ist die Chemotherapie mit Hilfe zytostatisch oder zytotoxisch wirksamer Substanzen oftmals die einzige Therapiestrategie mit Aussicht auf Erfolg. Therapielimitierend ist jedoch häufig die Manifestation einer Chemoresistenz, die nicht nur gegen Vertreter einer Stoffklasse gerichtet ist, sondern meist ein breites Spektrum strukturell unterschiedlicher Substanzen einschließt. Dieses als Vielfachresistenz bekannte Phänomen liegt in erster Linie in der Expression zellulärer Proteine begründet, die vielfältig an der Beseitigung und Unschädlichmachung des Therapeutikums beteiligt sind.

Ziel dieser Arbeit ist es, Unterschiede in der Expression auf Proteinebene von chemoresistenten, im Vergleich zur den parentalen Ausgangslinien zu finden, um so neue Faktoren zu detektieren, die mit dem chemoresistenten Phänotyp assoziiert sind.

Für meine Arbeit standen Zellinien eines Fibrosarkomes und Mammakarzinomes, die in vitro gegen Mitoxantron selektioniert wurden und Zellinien von Magenkarzinom, Pankreaskarzinom und Kolonkarzinom zu Verfügung, die einerseits gegen Mitoxantron andererseits gegen Daunorubicin eine Resistenz entwickelt haben. Mit dem Extrakt der zellulären Proteine der parentalen wie auch resistenten Zellklone wurden mit Hilfe der zweidimensionalen Elektrophorese im immobilisierten pH-Gradienten Proteinkarten erstellt, die dann rechnergestützt verglichen wurden. Im Hinblick auf eine vermehrte Bildung eines Genproduktes wurden dann Proteinspots, die sich in den resistenten Zellinie als überexprimiert darstellten, der Sequenzierung zugeführt.

Insgesamt konnten in der zweidimensionalen Elektrophorese acht Proteine identifiziert werden, die in der Sequenzierung ein Ergebnis lieferten: sechs davon waren nicht in der Ausgangszellinie vorhanden und bei zweien fand sich eine vermehrte Expression in der resistenten Zellinie:

Zellinie

Selektion

Protein Spot

Ergebnis der 2-D-Elektrophorese

Ergebnis der Sequenzierung

Magenkarzinom:

EPG85-257RNOV

Mitoxantron

1003

Nicht in der Ausgangszellinie vorhanden

Thioredoxin

(TRX)

Magenkarzinom:

EPG85-257RNOV/

EPG85-257RDB

Mitoxantron/Daunorubicin

2001

Nicht in der Ausgangszellinie vorhanden

Annexin-1

Kolonkarzinom:

HT29RNOV

Mitoxantron

3201

Nicht in der Ausgangszellinie vorhanden

Adenin Phos-phoribosyltrans-ferase

Kolonkarzinom:

HT29RDB

Daunorubicin

105

Nicht in der Ausgangszellinie vorhanden

BCSG-1

Pankreaskarzinom:

EPP85-181RNOV

Mitoxantron

6002

Nicht in der Ausgangszellinie vorhanden

Fettsäurebindendes Protein (FABP)

Pankreaskarzinom:

EPP85-181RNOV

Mitoxantron

205

Hochregulation

Stratifin

Pankreaskarzinom:

EPP85-181RNOV/

EPP85-181RDB

Mitoxantron/Daunorubicin

6000

Hochregulation

Cofilin

Fibrosarkom:

EPF86-079RNOV

Mitoxantron

1202

Nicht in der Ausgangszellinie vorhanden

RHO-GDP Dissoziations Inhibitor-beta


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Besondere Erwähnung soll die Darstellung von Thioredoxin (TRX) in der mitoxantronresistenten Magenkarzinomzellinie finden. Thioredoxin ist in einer Vielzahl biologischer Systeme integriert, wie Signaltransduktion, Genexpression und Zellproliferation. Es ist identisch mit dem autokrinen Wachstumsfaktor ADF für T-Lymphozyten. Seine Redoxaktivität ist entscheidend für die proliferationssteigernde Wirkung, denn mit TRX transfizierte Zellen zeigen ein vermehrtes Wachstum und eine verminderte Apoptose in vivo und vitro. Thioredoxin rückt damit als pharmakodynamischer Angriffspunkt in das Interesse einer medikamentösen Beeinflussung im Hinblick auf eine Resensibilisierung oder eines komplett neuen Ansatzes für künftige Chemotherapeutika.

Einen Einfluß in die Regulierung des Zellzyklus und der Apoptose sind für Annexin-1, Stratifin, Cofilin und den RHO-GDP-Dissoziationsinhibitor-beta vorbeschrieben und bekannt. Insbesondere letztere sind dahingehend beschrieben worden Einfluß auf die Verhinderung der Apoptose zu haben, ein im Hinblick auf den Mechanismus der Chemoresistenz wichtiger Aspekt.

Für das im Pankreaskarzinom detektierte fettsäurebindende Protein ist es denkbar, daß es -in Anlehnung an die unspezifischen Transportproteine der Vielfachresistenz- am Auswärtstransport der Chemotherapeutika beteiligt ist.

Die Rolle von BCSG-1 ist noch unklar, allerdings ist diese Protein auch erstmalig vor zwei Jahren beschrieben worden; daher ist über dessen Rolle und Funktion in der Zellphysiologie nur ungenügend bekannt.

Es ergibt sich daraus die Notwendigkeit, die Relevanz der aus der zweidimensionalen Elektrophorese gewonnenen Ergebnisse durch andere Verfahren zu überprüfen, und deren genauen Einfluß zur Ausbildung des chemoresistenten Phänotyps zu charakterisieren.


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