Einfluss von GSK3β auf die DNS-Reparatur in Zelllinien aus dem PDX-Modell des Pankreaskarzinoms

Das pankreatische duktale Adenokarzinom (PDAC) ist mit einer Fünf-Jahres-Überlebensrate von ca. 7% eine der tödlichsten Tumorarten. Kennzeichnend sind die späte Diagnose, hohe Rezidivrate und Therapieresistenz. Das PDAC kann in transkriptionelle Subtypen mit unterschiedlicher Prognose und Eigenschaften eingeteilt werden. Daraus resultierende Veränderungen in Therapieentscheidungen sind noch ausstehend. Für BRCA1/2-Keimbahnmutationtragende wurde eine neue Therapieoption mit dem PARP-Inhibitor Olaparib inzwischen etabliert. Interessanterweise ist die Glykogen-Synthase-Kinase 3 β (GSK3β) besonders in differenzierten PDAC zu finden. GSK3β reguliert u. a. den Zellmetabolismus. Es wurde aber auch schon gezeigt, dass die Inhibition zu einem besseren Ansprechen auf Gemcitabin führt. Arbeiten unserer Gruppe konnten zeigen, dass GSK3β-Inhibition zu einer Herunterregulation von DNS-Reparaturgenen wie BRCA1/2 führt. Dies sensitiviert das PDAC in vitro weiter für verschiedene Chemotherapeutika. Der Mechanismus wird teilweise durch den Transkriptionsfaktor nuclear factor of activated T-cells, cytoplasmic 1 (NFATc1) vermittelt.

Ziel dieser Arbeit ist es, den entdeckten Mechanismus auf andere Modelle zu übertragen. Dazu fokussieren wir uns auf Zelllinien, die aus dem patient derived xenograft (PDX)-Modell isoliert wurden (CDX).

Der Einfluss von GSK3β und NFATc1 wird mittels Inhibition von GSK3β durch z. B. AR-A0144418 (AR-A) oder knock-down der Proteine untersucht. Die Effekte auf Zellproliferation werden mittels verschiedener Proliferationsassays getestet. Funktionelle Charakterisierungen erfolgen mittels qPCR- und Western-Blot-Analysen.

Die Analysen haben ein unterschiedliches Proliferationsverhalten der CDX-Zelllinien gezeigt. Wir konnten dabei feststellen, dass schnell proliferierende Zelllinien stärker auf AR-A ansprechen als langsam proliferierende Zelllinien. Zudem hat die Kombinationsbehandlung von AR-A mit einem der Chemotherapeutika Cisplatin oder Irinotecan einen additiven Effekt auf die Reduktion der Proliferation der CDX-Zelllinien. Die Expression von DNS-Reparaturgenen wie BRCA1/2, ATM und ATR wird durch Inhibition von GSK3β auch in CDX-Zellen verringert.

Die Ergebnisse der CDX-Zellen konnten den Einfluss von GSK3β auf die Expression bestimmter DNS-Reparaturgene und das Proliferationsverhalten bestätigen, wodurch sich eine in vivo Testung anschließen soll.

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Artikel online veröffentlicht:
19. August 2022