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Die TRAIL-Suszeptibilität humaner Melanomzellen : Bedeutung des Tumorprogressionsstadiums und Modulation durch Immunsuppressiva
(2009) Thayaparasingham, Bharathy; Kulms, Dagmar (PD Dr.)
Die Tatsache, dass sich viele maligne Melanome resistent gegenüber dem tumorselektiven Liganden TRAIL (tumor necrosis-related apoptosis-inducing ligand) verhalten, erfordert erweiterte Ansätze in der Melanomtherapie. Durch die Untersuchungen, die mit 18 unterschiedlichen Melanomzelllinien durchgeführt wurden, konnte gezeigt werden, dass die TRAIL-Suszeptibilität unabhängig vom jeweiligen Tumorprogressionsstadium ist, und dass die Kostimulation mit einer sublethalen UVB-Dosis ubiquitär eine stark synergistisch sensibilisierende Auswirkung auf die TRAIL-resistenten Melanomzellen hat. Es zeigte sich hierbei, dass das TRAIL-Rezeptorexpressionsmuster (Agonisten versus Antagonisten) nicht ausschlaggebend für das Apoptoseverhalten der Melanomzellen ist. Vielmehr scheinen intrazelluläre Mechanismen für die unterschiedliche Suszeptibilität gegenüber TRAIL verantwortlich zu sein. Intrazelluläre Studien zeigten schließlich, dass die grundsätzliche TRAIL-Sensitivität durch Caspase-8-Spaltung und -Aktivität determiniert wird. Die UVB-induzierte Sensitivierung resistenter Zellen hingegen wird auf dem Niveau von Caspase-3 und XIAP entschieden. So geht die UVB-induzierte Sensitivierung mit einer verstärkten XIAP-Depletion und vollständiger Caspase-3-Prozessierung vom 21 kD Fragment in das katalytisch aktive 17 kD Fragment sowie dessen Aktivierung einher. Parallel zur XIAP-Depletion zeigte sich eine ebenfalls deutlich zunehmende Degradierung des NFkB-Inhibitors IkBa. Da NFkB ein Transkriptionsfaktor ist, der durch die Aufregulierung anti-apoptotischer Gene wie XIAP Apoptoseresistenz vermittelt, könnte so der TRAIL-induzierten Apoptose entgegengewirkt werden. Andererseits ist bekannt, dass NFkB in Anwesenheit von DNA-schädigenden Agenzien seine Eigenschaften an selektiven Promotoren ändert und so von einem Aktivator in einen Repressor dieser Gene konvertiert. Im Rahmen dieser Arbeit konnte bestätigt werden, dass eine NFkB-Freisetzung nach TRAIL und UVB-Kostimulation zu einer transkriptionellen Repression u.a. des XIAP-Gens führt und damit maßgeblich zu dessen zytosolischer Depletion und der Sensitivierung gegenüber TRAIL-induzierter Apoptose beiträgt. Die Schlüsselrolle von XIAP in der Suszeptibilität von Melanomzellen gegenüber TRAIL konnte durch Überexpressions- und „knock down„- Versuche von XIAP eindeutig bestätigt werden. Durch Überexpression einer IkBa Superrepressorvariante konnte schließlich die Abhängigkeit der XIAP-Depletion und der Apoptose-Sensitivität von NFkB bestätigt werden. XIAP scheint also die entscheidende Rolle bei der Vermittlung der TRAIL-Resistenz in allen hier untersuchten Melanomzelllinien zu spielen. Die Entschlüsselung dieses ubiquitären, molekularen Sensitivierungsmechanismus durch Kombinationstherapie mit UVB zeigt neue Möglichkeiten wie die TRAIL-Resistenz im Melanomsystem durchbrochen werden kann und bietet somit die Basis für neue Therapieansätze zur erfolgreichen Bekämpfung des malignen Melanoms.