Die Wirkung von Valproat auf die Konochenmetastasenzellen (VCaP) des Prostatakarzinoms

Abstract

Das Prostatakarzinom stellt in Deutschland den häufigsten malignen Tumor des Mannes dar. In vorliegender Arbeit wird das therapeutische Potenzial des Histondeacetylase(HDAC)-Inhibitors Valproat (VPA) am Modell der VCaP-Zelllinie (Vertebral-Cancer of the Prostate) untersucht, die aus Knochenmetastasenzellen des Prostatakarzinoms gewonnen wurde. Die Besonderheit der VCaP-Zelllinie liegt in einer somatischen Mutation, bei der das prostataspezifische, androgenregulierte Gen TMPRSS2 mit einem zu den Transkriptionsfaktoren gehörenden Gen der ETS-Familie (erythroblast transformation-specific) fusioniert. Die TMPRSS2-ERG-Fusion ist mit hoher Malignität und letalem Verlauf assoziiert. Die VCaP ist somit auch ein Modell für eine Form des Prostatakarzinoms, für deren Patienten häufig kaum schonende Therapieoptionen zur Verfügung stehen. Für diese Patienten gilt es, neue nebenwirkungsärmere Therapien zu entwickeln. Die VCaP-Zellen wurden sowohl mit als auch ohne vorangegangene Stimulation durch Dihydrotestosteron (DHT) mit VPA behandelt. Anschließend wurden mittels real-time polymerase chain reaction (rtPCR) die Expression bestimmter Gene ermittelt und verglichen. Insgesamt führte die Behandlung der VCaP mit VPA zu Veränderungen der Genexpression in Richtung Zellzyklusarrest, Apoptose, Proliferationshemmung und Differenzierung. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen sowohl erhöhte als auch supprimierte Expressionen von Genen, die wichtigen Einfluss auf Wachstum und Differenzierung nehmen. Eine Hochregulation fand sich bei den Genen estrogen-receptor-beta (ERß), tissue inhibitor of matrix metalloprotease 3 (TIMP-3), sowie dem Insulin-like growth factor binding protein 3 (IGFBP-3). Diese Gene sind wichtig für die Induktion von Apoptose und die Hemmung unkontrollierten Wachstums. Sie verfügen über Eigenschaften eines Tumorsuppressors und zeigen sich in der VCaP vermindert oder sogar gar nicht exprimiert. Die VPA-Behandlung kann somit im Sinne einer Aufhebung des gene-silencing gewirkt haben. Die Mehrzahl der untersuchten Gene wurde nach der Behandlung mit VPA jedoch herunterreguliert. Als einer der für die Pathogenese des Prostatakarzinoms entscheidendsten Faktoren konnte der Androgenrezeptor (AR) herunterreguliert werden. Auch auf das mit hoher Malignität assoziierte prostate derived Ets factor (PDEF) konnte im Sinne einer Suppression Einfluss genommen werden. Die TMPRSS2-ERG-Fusion, die bezeichnend für die VCaP ist und mit einem besonders malignen und letalen Prostatakarzinom-Phänotyp assoziiert ist, zeigt sich nach VPA-Behandlung supprimiert. Dies könnte ein Indiz für den Weg zu einem weniger malignen Prostatakarzinom durch die Behandlung mit VPA sein. Auf die Insulin-like growth factor (IGF)-Achse nahm VPA vielschichtigen Einfluss. IGF-I konnte herunterreguliert werden. Damit schlüssig, im Sinne einer Normalisierung, wurde IGFBP-3 hochreguliert. Signifikante Expressionsveränderungen des Insulin-like growth factor receptor-I (IGF-I-R) konnten in dieser Arbeit nicht gezeigt werden. IGF-II lag nach VPA-Behandlung dagegen verstärkt exprimiert vor. Die beiden relevanten Markergene Prostata-spezifisches Antigen (PSA) und differential display clone 3 (DD3), die in der VCaP stark exprimiert sind, zeigten nach der Behandlung mit VPA eine reduzierte Expression. Sie könnten möglicherweise auch in klinischen Studien einen Indikator für die Wirkung von VPA repräsentieren.