fulltext - International Poster Journal of Dentistry and Oral
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Der Einfluss der Paraoxonase-2 (PON-2) auf die Strahlentherapieresistenz beim Mundhöhlenkarzinom Klinik für Mund-, Kiefer und Gesichtschirurgie – Plastische Operationen M. Krüger1, S. Horke2, M. Moergel1, B. Al-Nawas1 1 Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie – Plastische Operationen und 2 Institut für Pharmakologie der Universitätsmedizin Mainz EINLEITUNG: Relative PON-2 Expression (n-fach) Abb.1: Basale PON-2 Proteinexpression Eine Überexpression anti-apoptotischer Proteine durch den Tumor stellt einen Überlebensvorteil unter Bestrahlung dar und verhindert eine Aussage über das individuelle therapeutische Ansprechen. Das Enzym Paraoxonase-2 (PON-2) reduziert in Endothelzellen regelmäßig eine übermäßige ROSProduktion und wirkt somit der mitochondrial induzierten Apoptose entgegen. Da die strahlenvermittelte Apoptose ebenfalls durch ROS induziert wird, könnte PON-2 auch Tumorzellen vor der Apoptose schützen. In diversen Malignomen (Leber, Oesophagus, NHL) konnte bereits eine Überexpression von PON-2 nachgewiesen werden. Die Expression und der funktionelle Einfluss von PON-2 auf die Strahlentherapieresistenz des oralen Plattenepithelkarzinoms wurden hingegen noch nicht untersucht. MATERIAL UND METHODEN: Im in vitro Ansatz wurde eine quantitative Analyse der basalen PON-2 Proteinexpression in vier oralen Plattenepithelkarzinomzelllinien (PCI-13, PCI-52, SCC-4, SCC-68) mittels western blot und anschließender ChemiDoc-Analyse durchgeführt (Abb. 1). Analog wurde das basale Proteinexpressionsmuster an humanen Tumorbiopsien (n=5) im Vergleich zur gesunden Mukosa (Abb. 2) analysiert. Zusätzlich erfolgte eine Analyse der PON-2 Proteininduktion nach singulärer Bestrahlung mit 7 Gy in der Zellkultur und parallel hierzu die strahlenvermittelte Aktivität von Caspase 3 und 7 (Abb. 3) in der Zelllinie SCC-4, sowie nach temporärem PON-2 knockdown mittels si-RNA gegenüber einer unbehandelten Kontrollgruppe (Abb. 4). Relative PON-2 Expression (n-fach) Abb.2: In vivo PON2-Proteinexpression Relative PON-2 Expression (n-fach) Abb.3: PON-2 Proteininduktion nach singulärer Bestrahlung (7Gy) SCC-4 * p<0,05 ** p<0,01 *** p<0,001 *** 24 0 48 Zeit (h) 0 24 48 ERGEBNISSE: PON-2 wird auf Proteinebene in oralen Plattenepithelkarzinomen in vivo und in vitro variabel exprimiert (Abb. 1 und 2). Eine erhöhte basale PON-2 Expression innerhalb der Tumorzellen, korreliert dabei im in vitro Versuch mit einer erhöhten Resistenz gegenüber der strahlentherapeutisch induzierten Apoptose (Abb. 3). Umgekehrt führt der temporäre knockdown von PON-2 zu einer erhöhten Caspaseaktivität nach Bestrahlung (Abb. 4). Die Zelllinie SCC-4 zeigte die höchste basale PON-2 Expression und nach Bestrahlung die niedrigste Aktivität der Caspasen 3/7. 60000 unbehandelt PON2 si 7Gy K t ll + 7Gy Kontrolle K t ll + 7Gyy Kontrolle p < 0,01 40000 20000 0 24 48 72 PCI-13 Aktivität von Caspase 3/7 Relative Caspase 3/7 Aktivität (n-fach) Aktivität der Caspase 3/7 nach singulärer Bestrahlung (7 Gy) 24 48 72 0 24 48 72 24 48 72 0 24 48 72 0 24 48 72 Zeit (h) 24 48 72 0 24 48 72 Abb.4: Aktivität der Caspase 3/7 72h nach temporärem PON-2 si knockdown in SCC-4 time (h) Zeit (h) western blot 72h nach PON2-si DISKUSSION: Tubulin (55kD) Während manche Tumore primär bereits eine erhöhte PON-2 Proteinexpression aufweisen, reagieren andere auf die Bestrahlungstherapie mit einer Induktion von PON-2. Eine vermehrte PON-2 Expression in der Tumorzelle, basal oder als Antwort auf eine Bestrahlung, könnte einen Überlebensvorteil für die Tumorzelle unter der Therapie darstellen. PON-2 (44kD) unbehandelt Kontroll-si PON2-si SCHLUSSFOLGERUNG: Eine erhöhte PON-2 Expression geht mit einer erhöhten Strahlentherapieresistenz einher. Die Analyse der PON-2 Proteinexpression in Tumoren der Mundhöhle könnte als Surrogatparameter für das Ansprechen einer adjuvanten Strahlentherapie dienen, um therapieresistente Mundhöhlenkarzinome zu identifizieren. In weiteren Studien gilt es zu klären, ob PON-2 auch der chemotherapeutisch induzierten Apoptose, bspw. durch Cis-Platin entgegenwirkt und ob sich PON-2 als mögliches Angriffsziel einer adjuvanten Therapie eignet. Korrespondenz: Dr. med. Maximilian Krüger, Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie - Plastische Operationen, Universitätsmedizin Mainz Augustusplatz 2, 55131 Mainz; Email: [email protected]
