Wirkung von TNF-α und Bestrahlung alleine oder in Kombination auf das Überleben von hepatozellulären und cholangiozellulären Karzinomezelllinien in vitro
Effect of TNF-α and irradiation alone or in combination on the viability of hepatocellular and biliary adenocarcinoma cell lines in vitro
von Blendi Qesaraku
Datum der mündl. Prüfung:2009-12-03
Erschienen:2009-12-03
Betreuer:Prof. Dr. Dr. h.c. Giuliano Ramadori
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Size:658.Kb
Format:PDF
Zusammenfassung
Englisch
TNF-α may exhibit antitumoral activity and can influence the reaction of both tumour and normal tissue to radiation. The aim of our study was to test the effect of TNF-α and/or irradiation on hepatocellular (HepG2, Hep3B, Sk-Hep1, HuH7) and cholangiocellular (Sk-chA1, Mz-chA1) tumour cell lines. Colony formation, apoptosis analysis, and trypan blue exclusion were used to assess cell viability. Doses of radiation (2-25Gy) and TNF-α (100U-50.000U) as well as their respective sequencing were varied (24, 12 hours before, 6 hours after). The expression of TNF-α and TNF receptors 1/2 was determined using real time PCR; IkBα protein-expression was detected by Western blot. Sole irradiation induced a reduction in colony formation in all cell lines, sole TNF-α in HepG2 and Sk-chA1 cells, only. No difference in apoptosis induction after TNF-α or irradiation was observed. Cellular death induced by the combination of TNF-α and radiation was not superior to the use of any of the two agents alone. All cell lines revealed radiation induced up-regulation of TNF-α while the extent of TNF receptor specific transcription did not change. Furthermore, radiation induced changes in IκBα expression were not detectable. Our data suggest that both TNF-α and radiation may be treatment options for hepatocellular and cholangiocellular carcinomas. As TNF-α and radiation do not interact in terms of radiosensitization, anti-TNF-α treatment may have the potential to protect against hepatocellular injury after abdominal irradiation. However, further in vivo studies are needed to confirm that anti-TNF-α treatment does not compromise tumour control and actually attenuates radiation-induced liver injury.
Keywords: hepatocellular/cholangiocellular carcinoma; irradiation; TNF-α; microenvironment; clonogenic survival; apoptosis
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TNF-?, welches unter anderem auch
antitumorale Aktivität aufweist, kann bekanntermaßen die
Strahlensensitivität von Tumor- und Normalgewebszellen
beeinflussen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Wirkung
von TNF-α und/oder ionisiernder Strahlung auf das Überleben
ausgewählter hepatozellulärer (HepG2, Hep3B, Sk-Hep1, HuH7) und
cholangiozellulärer (Sk-CHA1, Mz-CHA1) Tumor-Zelllinien in vitro zu
testen. Das Zellüberleben wurde dabei mittels klonogener Assays,,
der Messung von Apoptose und durch Anwendung der Trypanblau-Methode
bestimmt. Sowohl die verwendeten Strahlendosen (2-25Gy) als auch
TNF-α-Konzentration (100U-50.000U) wurden dabei variiert,
ebenso der Zeitpunkt der Gabe des TNF-α in Relation zur
Bestrahlung (24, 12 Stunden zuvor, 6 Stunden danach). Die
Expressionen von TNF-α und der TNF-Rezeptoren 1 und 2 im
Verlauf wurden mit Real-Time PCR bestimmt; die Expression von I B
auf Proteinebene wurde durch Western-Blot nachgewiesen. Bestrahlung
alleine führte zu einer Verringerung der Kolonie-Bildung in allen
Zell-Linien, die Gabe von TNF-α alleine nur in HepG2 und
Sk-CHA1 Zelllinien. Es wurde dabei kein Unterschied in der
Apoptoseinduktion nach TNF-α Gabe oder Bestrahlung
beobachtet. Durch eine Kombination von TNF-α und
Bestrahlung konnte kein vermehrter Effekt auf das Zellüberleben
gesehen werden. In allen Zelllinien fand sich eine vermehrte
strahleninduzierte Expression von TNF-α, während sich die
Menge der spezifischen Transkripte der Rezeptoren strahleninduziert
nicht änderte, ebenso fanden sich keine strahleninduzierten
Veränderungen der IκBα-Expression. Die Daten weisen
darauf hin, dass sowohl TNF-α als auch Bestrahlung
Behandlungsmöglichkeiten für hepatozelluläre und cholangiozelluläre
Karzinome sein könnten. Da es nach Gabe von TNF-α nicht zu
einer Radiosensibilisierung kommt, könnte zudem eine
Anti-TNF-α Behandlung das Potenzial haben, protektiv
bezüglich radiogener Schädigungen der gesunden Leber zu sein.
Allerdings sind diesbezüglich weitere in-vivo-Studien erforderlich,
da zuvor gezeigt werden muss, dass eine
Anti-TNF-α-Behandlung während der Radiotherapie eines
Malignoms im oberen Abdomen die Tumorkontrolle nicht negativ
beeinflusst und tatsächlich zu einer Verringerung der
strahleninduzierten Leberschädigung führt.
Schlagwörter: hepatozelluläres/cholangiozelluläres Karzinom; Bestrahlung; Mikroumgebung; klonogenes Überleben; Apoptose