Charakterisierung von epigenetischen Modulatoren in pankreatischen Neuroendokrinen Tumorzellen

Einleitung:

Pankreatische Neuroendokrine Tumore (PanNETs) stellen eine seltene und heterogene Tumorentität dar. Neue Genomweite Sequenzierungen zeigten eine hohe Rate an Mutationen unter Genen von epigenetischen Modulatoren. Unter den aktuell zur Verfügung stehenden antiangiogenen Behandlungsstrategien entwickeln PanNETs häufig sekundäre Resistenzen und verändern die Somatostatinrezeptor (SSTR) Expression.

Ziele:

Evaluierung der Effekte von Histondeacetylierungs-Inhibitoren (Panobinostat, Valproat) und DNA-Methyltransferase-Inhibitoren (Azacitidine) in pankreatischen neuroendokrinen Tumorzellen.

Methoden:

Funktionelle Effekte und Veränderungen auf Signalkaskaden und Differenzierungsstatus in humanen Bon1 und QPG1 Zellen wurden anhand von Proliferations-Assays, Western Blot-Analysen, RT-qPCR und FACS-Analysen evaluiert.

Ergebnisse:

Unter den HDAC- und DNMT Inhibitoren zeigte Panobinostat die ausgeprägtesten antitumoralen Effekte mit Induktion von Zellzyklusarrest und Apoptose, wie mit FACS, PARP-Spaltung und Annexin V Induktion gezeigt werden konnte. Dies war auf Signalebene mit Modulation von Zellzyklusproteinen (Cyclin D1 und CDK4), Proliferationsmarkern (PCNA) und verringerter Proteinsynthese (rPS6 und eIF4E). Die Effekte von Panobinostat zeigten sich Konzentrations-abhängig bereits ab einer Dosis von 10nM und wurden durch den Nachweis einer ubiquitär steigenden Acetylierung bestätigt. Zusätzlich regulierte Panobinostat die SSTR Expression in den neuroendokrinen Zellen, was zu einem Expressionsanstieg von SSTR2 und -5 führte. Im Gegensatz zum HDAC Inhibitor Panobinostat zeigten Azacitidine and Valproat keine signifikanten Effekte auf Proliferation und Apoptose, führten allerdings ebenso zu einer Hochregulation der SSTR Expression.

Schlussfolgerung:

Die Modulation des epigenetischen Acetylierungsstatus durch den HDAC Inhibitor Panobinostat führt zu einem ausgeprägten antitumoralen Effekt und erhöht die Somatostatinrezeptor-Expression. Die HDAC Inhibition stellt somit eine vielversprechende Strategie für Kombinationstherapien mit Angiogenese-Inhibioren und Somatostatin-Analoga in pankreatischen Neuroendokrinen Tumoren dar, die präklinisch und klinisch in vivo evaluiert werden sollte.