Sensitivierung von Sarkomzellen gegenüber Doxorubizin

Abstract

Doxorubizin ist eines der effektivsten Chemotherapeutika und wird bei einer Vielzahl von Tumoren eingesetzt. Obwohl Doxorubizin auch bei der Therapie von Rhabdomyosarkomen Anwendung findet, ist sein Einsatz bei dieser Tumorentität umstritten. Im Rahmen dieser Arbeit sollte das Ansprechen von Sarkomzellen auf Doxorubizin gesteigert werden. Hierfür wurde Doxorubizin in Kombination mit Medikamenten eingesetzt, die laut Literatur die TOP2a-Expression modulieren können. Getestet wurde zudem der PI3Kinase/mTOR-Inhibitor PI103, da er die antitumorale Wirkung von Doxorubizin in Glio- und Neuroblastomzellen verstärken kann. Anhand von Proliferations- und Apoptosemessungen konnte gezeigt werden, dass PI103 Rhabdomyosarkomzellen gegenüber Doxorubizin-induzierten antiproliferativen und proapototischen Effekten sensitiviert. Der kooperative proapototische Effekt wurde daraufhin sorgfältiger untersucht. Zunächst scheint dieser Effekt unabhängig von der TOP2a zu sein. Auch spielt die durch PI103 hervorgerufene Hemmung von mTOR eine untergeordnete Rolle. Mittels qRT-PCR-Analysen konnte jedoch gezeigt werden, dass PI103 die Expression der Effluxtransporter MDR1 und MRP1 hemmt. Dies resultiert in einer intrazellulären Akkumulation von Doxorubizin. Diese Akkumulation ist jedoch nicht die alleinige Ursache des kooperativen proapoptotischen Effekts. Vielmehr kooperieren Doxorubizin und PI103 in der Aktivierung des proapoptotischen Proteins BAX, in der Freisetzung von Cytochrom c aus den Mitochondrien, und in der Aktivierung der Caspase 3. Eine Aktivierung der Caspase 3 kann auch in einem ersten in vivo- Experiment an transplantierten Rhabdomyosarkomzellen gezeigt werden. Zusammengefasst zeigen die Daten, dass die durch PI103 hervorgerufene Sensitivierung von Sarkomzellen gegenüber den proapoptotischen Effekten von Doxorubizin über die Komponenten des mitochondrialen Apoptosewegs zustande kommt.