Selektive und genspezifische Inhibierung therapeutischer Zielstrukturen des IGF-II Signalweges mittels Rezeptor-Tyrosinkinase-Inhibitoren und RNAinterference in den Zellen des hepatozellulären Karzinoms

Der Wachstumsfaktor insulin-like growth factor (IGF)-II wird in einer Subgruppe humaner hepatozellulärer Karzinome (HCC) stark überexprimiert (1). Aufgrund seiner proproliferativen und antiapoptotischen Wirkung stellen somit der Ligand und seine signaltransduzierenden Rezeptoren, Insulin-Rezeptor (IR) und IGF receptor type I (IGF1R), potentielle therapeutische Zielstrukturen dar. In dieser Arbeit wurden an HCC-Zellen mit hoher IGF-II-Expression die potentielle therapeutische Relevanz des IGF-Signalweges mittels spezifischer Rezeptor-Tyrosinkinase (RTK)-Inhibitoren und genspezifischer RNAi analysiert. Die Behandlung verschiedener HCC-Zelllinien (Hep3B, HepG2 und HuH–7) mit unterschiedlichen RTK-Inhibitoren (picropodphyllin (PPP), AG1024, AG538) führte konzentrationsabhängig und in unterschiedlichem Maße zu einer Reduktion der Tumorzellvitalität. Während AG1024 und AG538 nur geringe Effekte auf HCC-Zellen ausübten, verursachte PPP eine veränderte Phosphorylierung zentraler Signalwegskomponenten (z.B. ERK, AKT/PKB) und eine Verschiebung des Zellzyklus. Um die spezifischen tumorrelevanten Effekte der IGF-II Signalwegskomponenten analysieren zu können, wurden IGF-II und die Rezeptoren IGF1R und IR mittels siRNA in ihrer Expression inhibiert. Die Reduktion des IR führte zu keiner Veränderung der Zellvitalität. Lediglich die Reduktion des IGF1R und die IGF-II-Inhibierung verursachten eine signifikante Vitalitäts- und Proliferationsreduktion so wie eine gesteigerte Apoptose. Die Phosphorylierung verschiedener Signalwegskomponenten (z.B. ERK, AKT/PKB) verdeutlichte, dass IGF1R maßgeblich für die Transduktion der IGF-II-Effekte verantwortlich ist. Die spezifische Aktivierung von Signalmolekülen, die in die Zelladhäsion involviert sind (z.B. PAX, SRC) wie auch erste Zeitraffer-Videodokumentations-Experimente, implizieren eine Rolle des IGF-II-Signalweges in der Modulation der Zellmigration. Diese Daten belegen die zentrale protumorigene Funktion des IGF-Signalweges in der Hepatokarzinogenese hinsichtlich der Proliferations- und Apoptoseregulation und deuten darüber hinaus auf promigratorische Effekte hin. Mit Hilfe von RTK-Inhibitoren können diese onkogenen Effekte selektiv inhibiert werden, potentielle durch die IR-Blockade verursachte diabetogene Effekte sind nicht auszuschließen. Daher erscheint eine mögliche therapeutische Nutzung der siRNA vermittelten Reduktion des IGF-II in einer Subgruppe von HCCs als besonders geeignet.

Literatur: 1. Breuhahn, K., Vreden, S., Haddad, R., Beckebaum, S., Stippel, D., Flemming, P., Nussbaum, T., Caselmann, W. H., Haab, B. B., and Schirmacher, P. Molecular Profiling of Human Hepatocellular Carcinoma Defines Mutually Exclusive Interferon Regulation and Insulin-Like Growth Factor II Overexpression. Cancer Res, 64: 6058-6064., 2004.

HCC - IGF-II - IGF1R - IR - Rezeptor-Tyrosinkinase-Inhibitoren - siRNA