Gesteigerte Apoptoseinduktion in humanen Pankreaskarzinomzellen durch Gemzitabine nach RNAi-vermittelter Hemmung von bcl-2

Hintergrund: Die spezifische Hemmung der Expression von bcl-2 durch siRNA führt zu einer Wachstumshemmung und Apoptoseinduktion von humanen Pankreaskarzinomzellen in vitro und im Nacktmausmodell in vivo (Ocker et al., Gut 2005). Die Überexpression anti-apoptotischer Gene der bcl-2-Familie trägt u.a. zur Resistenz gegenüber Chemotherapie im Pankreaskarzinom bei. Es soll untersucht werden, ob die RNAi-vermittelte bcl-2-Suppression zu einer gesteigerten Effizienz von Gemzitabine führt.

Methoden: Humane Pankreaskarzinomzellen wurden in vitro mit siRNA gegen bcl-2 transfiziert und nach 72h mit unterschiedlichen Konzentrationen Gemzitabine für weitere 24 bis 72h behandelt. Die Apoptoserate wurde durchflusszytometrisch nach Propidiumjodidfärbung quantifiziert, die Proliferationsrate durch Trypanblau-Ausschlussfärbung bestimmt. Apoptose-relevante Signaltransduktionswege wurden im Westernblot und durch quantitative RT-PCR verifiziert. Die Ergebnisse wurden in vivo in einem subkutanen Nacktmausmodell verifiziert.

Ergebnisse: Die Transfektion von 10 nM bcl-2-spezifischer siRNA führte zu einer mäßigen Induktion der Apoptoserate (<20%). Gemzitabine führte zu einem linearen Anstieg der Apoptoserate in Konzentrationen >0.1µM, während 0.01µM wirkungslos blieb. Die Inkubation von Pankreaskarzinomzellen mit 0.01µM Gemzitabine nach Transfektion von bcl-2-spezifischer siRNA führte zu einer signifikant gesteigerten Apoptoserate (>50%), während dieser Effekt bei Kontrolltransfektionen ausblieb. in vivo wurde das Tumorwachstum durch tägliche intraperitoneale Applikation von bcl-2-spezifischer siRNA zusammen mit 8mg/kg Gemzitabine (jeden 4. Tag) verlangsamt, während Kontrollbehandlungen ein nicht verlangsamtes Tumorwachstum gegenüber naiven Tumoren zeigten.

Schlussfolgerung: Die Suppression des anti-apoptotischen Gens bcl-2 durch siRNA führt zu einer spezifischen Sensitivierung von Pankreaskarzinomzellen für Gemzitabine in sonst wirkungslosen Konzentrationen. Hierdurch könnte ein verbessertes Therapieansprechen in chemotherapieresistenten Tumoren erzielt werden.