Einblicke in Mechanismen der durch Vitamin D-Analoga in vitro induzierten Hemmung des Wachstums von Melanomzellinien

Vitamin D Analoga hemmen die Proliferation und induzieren die Differenzierung in humanen Melanozyten und zahlreichen anderen Zelltypen. Aus bislang unbekannten Gründen sprechen verschiedene Tumorzellinien jedoch nicht auf die antiproliferativen Effekte dieser Substanzen an. Wir untersuchten die Effekte von 25-Hydroxyvitamin D₃ [25(OH)D₃], 1,25-Dihydroxyvitamin D₃ [1,25(OH)₂D₃] und des Vitamin D Analogs Seocalcitol (EB 1089) auf das Wachstumsverhalten (WST-1 Assay) von sechs verschiedenen Melanomzellinien (SK-Mel-5, SK-Mel-28, MeWo, MelJuso). Während einige Melanomzellinien gut auf die antiproliferativn Effekte der aktiven Vitamin D Analoga ansprachen (z.B. MeWo), zeigten andere Zellinien (z.B. SkMel5) kein ansprechen. Sensitive Zellinien zeigten unter der Behandlung mit Vitamin D Analoga eine starke Induktion (bis zu 7000-fach) der 1,25-Dihydroxyvitamin D-24-Hydroxylase (24OHase), was für die funktionelle Integrität der Vitamin D Rezeptor (VDR)-vermittelten Transkription spricht. In nicht-sensitiven Zellinien war die Induktion der 24OHase dagegen wesentlich geringer ausgeprägt (bis zu 70-fach). Sensitive und nicht-sensitive Zellinien unterschieden sich nicht in der Expression des VDR, welche in beiden Gruppen unter der Behandlung auf das bis zu 3-fache anstieg. Interessanterweise zeigten Vitamin D Analoga einen protektiven Effekt gegen unterschiedliche zytotoxisch wirksame Substanzen (z.B. Ethanol, Trichostatin A, Calpaininhibitoren). Dieser Effekt war in sensitiven Zellinien stärker ausgeprägt vgl. mit nicht-sensitiven. Die Expression der Vitamin D-aktivierenden Enzyme Vitamin D-25-Hydroxylase (25OHase) und 25-Hydroxyvitamin D-1α-Hydroxylase (1αOHase) wurde in allen untersuchten Zellinien nachgewiesen. Die Expression dieser Enzyme zeigte unter der Behandlung mit Vitamin D Analoga keine Veränderungen. Zusätzlich konnten wir alternative Splicevarianten des 1αOHase-Gens nachweisen. Das Proliferationsverhalten der Melanomzellinien zeigte unter Behandlung mit 25(OH)D₃ keine Veränderungen. Unsere Untersuchungen belegen, dass neue Vitamin D Analoga mit geringeren systemischen Nebenwirkungen aussichtsreiche Substanzen zur palliativen Therapie des metastasierten Melanoms darstellen und dass sich beim Melanom auch durch die Modulation von Synthese oder Metabolismus von Calcitriol therapeutische Effekte erzielen lassen.