Zoledronat hemmt die Motilität von Progenitorzellen des Mammakarzinoms über eine Inaktivierung der Focal Adhesion Kinase (FAK)

Zielsetzung: Klinische Studien zeigen, dass adjuvant Zoledronsäure (ZOL) beim Mammakarzinom die Prognose für einen Teil der Patientinnen verbessert. Zum Wirkmechanismus gibt es einige Hypothesen, jedoch wenig experimentelle Bestätigung. Da die Migration ein entscheidender Schritt bei der Metastasierung ist, haben wir untersucht, ob und wie ZOL die Motilität von Tumorzellen reduziert und eventuell so eine sekundäre Metastasierung von Mikrometastasen im Knochenmark behindert. Da ruhende Tumorzellen im KM vermutlich Stammzelleigenschaften aufweisen, haben wir die Untersuchungen mit Tumorstammzellen durchgeführt.

Methoden: CD44⁺/CD24^--Tumorstammzellen wurden aus der Brustkrebs-Zelllinie MDA MB-231 gewonnen. ZOL wurde in einer Endkonzentration von 0, 1 und 10µM eingesetzt. Die Motilität der Zellen wurde durch Videografie dokumentiert und mit ImageJ analysiert. FAK und ihr Phosphorylierungsstatus wurden durch Westernblot bestimmt.

Ergebnisse: Die Zugabe von 1µM ZOL und mehr noch 10µM bewirkten eine starke Hemmung der Motilität. Der mittlere Migrationsweg von jeweils 120 analysierten Zellen wurde durch 1µM ZOL um 60% und durch 10µM um 79% reduziert. Die euklidische Distanz, der tatsächliche Distanzgewinn der Zelle gemessen vom Ursprung, wurde durch ZOL um 48% und 73% reduziert. Im Westernblot zeigte sich, dass ZOL die FAK-Expression leicht steigerte, ihre Phosphorylierung und damit Aktivierung jedoch dosisabhängig stark reduzierte auf unter 40% des Ausgangswertes.

Zusammenfassung: ZOL bewirkt eine starke Hemmung der Motilität von CSC des Mammakarzinoms über eine Inaktivierung des zentralen Enzymkomplexes der Migration. Das Migrationsverhalten ist ein wichtiger Teil des metastatischen Potentials von Tumorzellen, insbesondere bei Mikrometastasen im Knochenmark, wo andere maligne Eigenschaften, wie beispielsweise die Invasivität nicht im Vordergrund stehen.