Interaktion des β-Catenin- und MAPK-Signalwegs und ihre Rolle in der Tumortherapieresistenz

Abstract

Änderungen des Wnt-Signalwegs und der MAPK-Kaskade spielen eine wichtige Rolle in der Karzinogenese. 30% der HCC und 70% der Hepatoblastome sind Ctnnb1(β-Catenin)-mutiert [19]; die MAPKK zeigt in fast allen HCC eine erhöhte Aktivität oder Mutation [39]. In Lebertumoren der Maus ist stets nur einer der beiden Signalwege aktiviert, was für einen Antagonismus spricht [22]. Ein klinisch verwendetes Medikament existiert bisher nur gegen die MAPKK: Sorafenib hat das mittlere Überleben in fortgeschrittenen HCC um 3 Monate verlängert [5]. Tumoren zeigen jedoch nach längerer Therapie oft Resistenzen [77]. In dieser Arbeit sollte die Interaktion der Signalwege, die Wirkung der Simultaninhibition beider Signalwege auf Vitalität und Proliferation, als auch die Resistenzbildung gegen Sorafenib in mutierten Maushepatozyten in vitro untersucht werden. In Reportergen-, PCR- und Proteinmengen-Analysen zeigten 5 verschiedene Inhibitoren in 3 Zelllinien ein unterschiedliches Zusammenspiel der Signalwege. Meist kam es zu einer Reduktion der MAPKK-Aktivität bei β-Catenin-Inhibition und umgekehrt. Sorafenib veränderte die β-Catenin-Aktivität in 2 der 3 Zelllinien. Die Simultaninhibition bewirkte eine signifikante Reduktion der Zellvitalität um 40% im Vergleich zur Einzelinhibition in allen Zelllinien. Im Proliferationsassay über 5 Tage zeigte Sorafenib allein eine Reduktion der Zellproliferation auf 70%. Die Kombinationsbehandlung Sorafenib mit dem β-Catenin-Inhibitor FH535 brachte eine Reduktion auf 10% im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle. Caspasen-Messungen lieferten Hinweise, dass die Zellen dabei apoptotisch zugrunde gehen. Bei kontinuierlicher Sorafenib-Behandlung über mehrere Monate waren 2 Zelllinien nur noch halb so sensibel gegenüber den ursprünglich zytotoxischen Sorafenib-Konzentrationen. Unter Doppelbehandlung konnte auch bei diesen Zellen eine starke Reduktion von Vitalität und Proliferation gezeigt werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass β-Catenin eine wichtige Rolle im Überleben von mutierten Maushepatozyten in vitro spielt. Die Inhibition des Wnt- zusätzlich zum MAPK-Signalweg bewirkt eine deutliche Reduktion des Zellüberlebens und der Proliferation und könnte somit ein neuer Ansatz in der Therapie des HCC sein.