Differentielle Regulation von c-Myc durch Histondeacetylase-Inhibitoren (HDAC-I) in Hepatomzellen versus primären humanen Hepatozyten

Einleitung: Mit der Modulation epigenetischer Veränderungen durch Histondeacetylase-Inhibitoren (HDAC-I) können atypische Genexpressionsmuster in bis dato therapieresistenten Tumorzellen, die z.B. zu Störungen bei der Zellzyklusregulation oder Apoptoseseempfindlichkeit führen, überwunden werden (Pathil et al., Hepatology 2006). Von besonderem Interesse hierbei ist die epigentische Regulation zellulärer Onkogene, die bisher nicht systematisch untersucht wurde.

Zielsetzung: Charakterisierung HDAC-I induzierter Regulationsphänomene des Modell-Onkogens c-Myc in HepG2-Hepatomzellen versus primären humanen Hepatozyten (PHH).

Methodik: FACS-Analyse, Western-Blot, quantitative RT-PCR zur c-Myc Quantifizierung in HepG2- und PHH-Kulturen; Inhibitionsexperimente mit c-Myc spezifischen Peptidinhibitoren oder RNA-Interferenz (siRNA).

Ergebnisse: HepG2-Hepatomzellen zeigten unter Inkubation mit den HDAC-I Wirkstofffen Valproinsäure (VPA) oder Suberoylanilide Hydroxaminsäure (SAHA) nach 48h einen deutlichen Anstieg von c-Myc Transkripten. Korrespondierend dazu fand sich im Western Blot nach 10h Inkubation eine Zunahme der Menge an c-Myc Protein; dagegen wurde nach 48h eine deutliche Reduktion von c-Myc Protein gemessen. Im Gegensatz zu Hepatomzellen zeigten PHH sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene zu allen Zeitpunkten eine HDAC-I induzierte signifikante Abnahme von c-Myc. Hemmexperimente von c-Myc mit Peptid-Inhibitoren oder siRNA führten in Hepatomzellen zu einer deutlichen Abnahme der VPA-induzierten Apoptoserate um über 50%. Außerdem zeigten c-Myc siRNA transfizierte HepG2-Zellen eine HDAC-I induzierte Reduktion des intrazellulären anti-apoptotischen Proteines Bcl-XL, während bei PHH eine Zunahme von Bcl-XL nach 48h VPA-Behandlung nachgewiesen werden konnte.

Schlussfolgerung: Das von uns als Modell-Onkogen untersuchte c-Myc Gen zeigt unter HDAC-I Modulation eine differentielle Regulation in Hepatomzellen versus PHH. Die in Hepatomzellen festgestellte Hochregulation von c-Myc scheint direkt mit einer HDAC-I induzierten Hepatomzell-Apoptose assoziiert zu sein, während die als gegenläufig festgestellte Regulation in nicht-malignen Zellen einen Schutzmechanismus für nicht-maligne Parenchymzellen darstellen könnte.