Differentielle Regulation von FLIP durch Histondeacetylase-Inhibitioren führen zu einer selektiven Sensibilisierung humaner Hepatomzellen gegenüber TRAIL

Der Todesrezeptor TRAIL (tumor necrosis factor-related apoptotsis-inducing ligand), ein Mitglied der Tumor-Nekrose-Faktor-Familie, kann selektiv in Tumorzellen Apoptose induzieren; gesunde Parenchymzellen dagegen tolerieren problemlos hohe Konzentrationen von TRAIL. Dieses Therapiekonzept steht bisher beim Hepatozellulären Karzinom (HCC) allerdings nicht zur Verfügung, da in mehreren Studien eine hochgradige Resistenz von HCC-Zellen gegenüber löslichem TRAIL nachgewiesen werden konnte. Somit kommt der Entwicklung neuer Therapiestrategien, die eine Sensibilisierung von HCC Zellen gegenüber TRAIL ermöglichen, große Bedeutung zu.

In dieser Arbeit wurde die Fähigkeit der neu als Histondeacetylase-Inhibitor (HDAC-I) charakterisierten Substanzen Valproat (VPA) und ITF2357 untersucht, eine TRAIL-Sensibilisierung in Hepatomzellen (HepG2, HuH7) hervorzurufen. Für beide Substanzen konnten wir vor kurzem eine inherente, Apoptose-induzierende Aktivität in Hepatomzellen nachweisen (J Hepatol 2005, 42: 210–7). Im Gegensatz zur alleinigen Anwendung von 100 ng/ml löslichem TRAIL konnte nach einer Vorinkubation mit VPA bzw. ITF2357 (24h) eine deutliche Apoptoseinduktion (sub2N-Population bis zu 90%) nachgewiesen werden, die weit über den Effekt der alleinigen Anwendung der Substanzen mit HDAC-I Aktivität hinausging. Im Gegensatz dazu zeigten Zytoxizitätsuntersuchungen an primären humanen Hepatozyten (PHH; Spenderzahl n=5) eine gute Verträglichkeit der Kombinationsbehandlung aus HDAC-I und TRAIL. Interessanterweise konnte durch Western Blotting und quantitative RT-PCR eine differentielle Regulation des antiapoptotischen Moleküls FLIP (Flice-inhibitory-protein) durch HDAC-I in Hepatomzellen und primären humanen Hepatozyten nachgewiesen werden. Nach Inkubation mit VPA bzw. ITF2357 zeigten HCC-Zellen eine deutliche Abnahme von FLIP (mRNA- und Proteinebene), wohingegen in PHH eine deutliche Hochregulation von FLIP nachweisbar war.

Zusammenfassend konnten wir eine selektive Sensibilisierung humaner HCC-Zellen gegenüber TRAIL durch Substanzen mit HDAC-I Aktivität zeigen. Als zentraler Mechanismus der TRAIL-Sensibilisierung schlagen wir eine differentielle Regulation des Apoptose-modulierenden Proteins FLIP in HCC-Zellen und primären Hepatozyten vor.