Untersuchungen zum Genexpressionsprofil von Neuroblastomzellen unter dem Einfluss von Retinoiden und Identifikation neuer Zielstrukturen

Abstract

Das Neuroblastom (NB) ist ein extrakranieller solider Tumor im Kindesalter, der aus einer multipotenten Stammzelle der Neuralleiste hervorgeht. Bisher konnte gezeigt werden, dass die Behandlung von NB-Zellen mit Retinoiden mit einem reduzierten Tumorwachstum und Differenzierung einhergeht. Retinoide sind gegenwärtig fester Bestandteil der Therapie von NB-Patienten. Bis heute sind jedoch die aktuellen Behandlungsformen, insbesondere bei Patienten mit fortgeschrittenem Tumorstadium, aufgrund häufiger Rezidivbildung noch unbefriedigend und zu verbessern. Das Ziel der Untersuchungen war, die Wirksamkeit der Behandlungsmethoden bei NB-Patienten durch den Einsatz alternativer Retinoide wie all-trans Retinsäure (ATRA) oder Fenretinid (4-HPR) zu verbessern. Bei einer Stimulation von NB-Zellen mit ATRA und 4-HPR konnte eine Wachstumshemmung durch Arretierung in der G1-Phase sowie eine Differenzierung mit Neuriten-Bildung und verminderte Invasivität beobachtet werden. Anhand der DNA-Microarray-Analyse wurde die differentielle Genexpression von Retinoid-behandelten NB-Zellen untersucht. Hierbei konnte eine Herunterregulierung des proneuronalen Transkriptionsfaktors achaete-scute complex homolog 1 (ASCL1) und Notch-bindenden Liganden delta-like 1 (DLK1) in differenzierten NB-Zellen identifiziert werden. Eine direkte Inaktivierung von ASCL1 durch RNA-Interferenz induzierte eine Expression des IGF2-Gens, dem eine Beteiligung an der Differenzierung von NB-Zellen zugesprochen wird. Die verminderte Migration von Tumorzellen resultierte aus einer Herunterregulierung des Chemokinrezeptors CXCR4. Darüber hinaus regulierte ATRA und 4-HPR die Expression des zellulären Adhäsionsmoleküls ICAM-1 und Tyrosinkinase-Rezeptors c-KIT herauf. Die gesteigerte Expression von ICAM-1 führte zu einer Sensibilisierung der NB-Zellen für eine Bystander-Zelllyse durch zytotoxische T-Lymphozyten (CTLs). Die Überexpression von c-KIT korrelierte wiederum mit der erhöhten Empfindlichkeit gegenüber einer Behandlung mit einem Tyrosinkinase-Inhibitor. Möglicherweise stellt die Kombination aus Retinoiden und Tyrosinkinase-Inhibitoren eine zukünftige Therapieoption dar. Anhand der Ergebnisse konnte gezeigt werden, dass beide Retinoide das Genexpressionsprofil ähnlich regulierten und therapeutisch relevante Zielstrukturen zur Verbesserung der Behandlung generierten.