Subtypen-abhängige Reaktionen von Mammakarzinomzelllinien auf Karzinom-assoziierte Fibroblasten

Fragestellung:

Wir haben gezeigt, dass mesenchymale Stammzellen (MSCs) und Carcinom-assoziierte Fibroblasten (CAFs) Estrogenrezeptor α (ERα)-positive MCF-7 Brustkrebszellen gegen das Anti-Estrogen Fulvestrant desensibilisieren (Oncotarget 2015). Mechanistisch gesehen spielen dabei Insulin-like growth factor-binding protein 5 (IGFBP5) und das B-cell leukemia/lymphoma-3 (Bcl-3)-Protein eine Rolle. Durch die Unterdrückung der IGFBP5-Expression in MCF-7 Zellen durch MSCs oder CAFs wird die Expression von Bcl-3 angehoben mit dem Resultat, dass das Wachstum von MCF-7 Zellen in Gegenwart von Fulvestrant stimuliert wird. Wir haben nun untersucht, inwieweit Bcl-3 auch Einfluss auf das Wachstum anderer Brustkrebszelllinien hat und inwieweit ein inverser Zusammenhang zwischen IGFBP5 und Bcl-3-Expression auch in diesen Zelllinien besteht.

Methodik:

Mithilfe von RNA-Interferenz wurde die Expression von IGFBP5 und Bcl-3 in den ERα-positiven MCF-7, T47D, der Her2-positiven SKBR3, der ERα- und Her2-positiven BT474 und den tripel-negativen BT20 und MDA-MB-231 Zelllinien unterdrückt. Für jede Zelllinie wurde die spezifische Wirkung der small-interference (si) RNAs, siIGFBP5 und siBcl-3, auf die Expression von IGFBP5 bzw. Bcl-3 mittels Q-PCR überprüft. Als Kontroll-siRNA wurde siLuc benutzt. Die Auswirkungen von siIGFBP5 und siBcl-3 auf das Zellwachstum in Gegenwart und Abwesenheit von Fulvestrant bei unterschiedlicher Zelldichte wurden mithilfe eines auf ATP basierenden Wachstumsassays bestimmt. Proteinexpression wurde anhand von Westernblotanalysen untersucht.

Ergebnisse:

Von allen untersuchten Zelllinien reagierten MCF-7 Zellen am sensibelsten auf Fulvestrant, gefolgt von T47D und BT474 Zellen. SKBR-3 Zellen wurden nur bei sehr geringer Zelldichte durch Fulvestrant im Wachstum moderat gehemmt. Auf BT20 und MDA-MB-231 Zellen hatte Fulvestrant keinen Einfluss. siBcl-3 hatte den stärksten Effekt auf das Wachstum von MCF-7 Zellen und reduzierte die Zellzahl auf ˜20% des Kontrollwertes (siLuc) in Abwesenheit und auf ˜10% des Kontrollwertes in Gegenwart von Fulvestrant. Das Wachstum von T47D, SKBR3 und BT20 Zellen verringerte siBcl-3 hingegen nur um ˜50% sowohl in Abwesenheit also auch in Gegenwart von Fulvestrant. Keinen Einfluss hatte siBcl-3 auf das Wachstum von BT474 und MDA-MB-231 Zellen. siIGFBP5 beeinflusste das Wachstum der Brustkrebszellen nur marginal und hatte nur auf MCF-7 Zellen in Gegenwart von Fulvestrant einen sichtbaren Effekt. siIGFBP5 bewirkte allerdings einen signifikanten, ˜1,7-fachen Anstieg des Bcl-3 RNA-Levels in MCF-7 und BT474 Zellen. Dieser Effekt war mit einem Anstieg in der Bcl-3 Proteinexpression verbunden.

Schlussfolgerungen:

Bcl-3 beeinflusst das Wachstum von drei der sechs untersuchten Brustkrebszelllinien, wenn auch unterschiedlich stark. Eine Subtypen-spezifische Bedeutung von Bcl-3 für das Brustkrebszellwachstum ist nicht zu erkennen. Eine negative Regulation der Bcl-3 Expression durch IGFBP5 lässt sich nur in zwei der untersuchten Brustkrebszellen nachweisen. Dies legt den Schluss nahe, dass der inverse Zusammenhang von IGFBP5 und Bcl-3 nur unter bestimmten, noch nicht bekannten Voraussetzungen, zutage tritt.