Chemoresistenz als Folge einer Inhibition der zellulären Sauerstoffsensoren (Prolyl-4-Hydroxylase-Domäne)

Abstract

Der Transkriptionsfaktor Hypoxie-induzierbarer Faktor (HIF) ist für die sauerstoffabhängige Genexpression von entscheidender Bedeutung. Es sind mehr als 100 Zielgene bekannt, die HIF-1-abhängig exprimiert werden und für eine Adaption an die Sauerstoffverhältnisse sorgen. Über eine Inhibition der Prolyl-4-Hydroxylase-Domäne-Enzyme (PHD), die die Aktivität der -Untereinheit regulieren, kann Einfluss auf den HIF-Signaltransduktionsweg genommen werden. In dieser Arbeit wurde der Einfluss einer Inhibition der PHDs auf die Chemoresistenz untersucht. Werden die PHDs unspezifisch mit dem 3-Oxoglutaratanalogon Dimethyloxalylglycin (DMOG) inhibiert, kommt es in HeLa-Zellen zu einer gesteigerten Chemoresistenz gegenüber Etoposid, nicht aber Carboplatin. In Tetrazyklin-induzierbaren PHD2-knock-down-HeLa-Zellen konnte ebenfalls eine Zunahme der Etoposid-spezifischen Chemoresistenz festgestellt werden. Dass die Etoposid-spezifische gesteigerte Chemoresistenz HIF-1-abhängig ist, konnte an Maus-embryonalen Fibroblasten (MEF-Hif-1 +/+- und MEF-Hif-1 -/--Zellen) gezeigt werden. Die verminderte zelluläre Zytotoxizität gegenüber Etoposid korreliert invers mit einer DMOG-induzierbaren, HIF-1 -abhängigen vermehrten MDR-1-Expression und gesteigerten Transportkapazität, die über RT-PCR, Immunoblots und Aktivitätsmessungen bestimmt wurden. Zusammenfassend zeigen die Daten, dass PHD-Inhibitoren HIF-1 -abhängig zu einer MDR- 1-vermittelten gesteigerten Chemoresistenz führen