Inhibition des 26s Proteasoms : molekularer Mechanismus der Hyperthermie in Prostatakarzinomzellen?

Das Prostatakarzinom (PK) ist der zweithäufigste maligne Tumor des Mannes in Europa. Die Prognose der Patienten wird durch die Androgenabhängigkeit der Tumorzellen bestimmt. Als Therapiemodalität für das PK wird derzeit in klinischen Studien die Hyperthermie untersucht. Ihre molekularen Mechanismen sind noch nicht bekannt. Wichtige zelluläre Effekte der Hyperthermie wie Apoptoseinduktion und Radiosensibilisierung sind Zellreaktionen vergleichbar, die nach spezifischer Inhibition des 26s Proteasoms beobachtet werden konnten. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob eine Hyperthermiebehandlung die 26s Proteasomenaktivität, die NFkB-Signaltransduktion und die Androgen-Rezeptor-Expression von Prostatakarzinomzellen beeinflußt. <br>Humane PK- (PC-3, LNCaP, DU-145), Glioblastom- (A172), Melanom- (A375) und Bronchialkarzinomzellen (A549) und murine PK-Zellen (TRAMP C1, TRAMP C2) wurden hyperthermiert (1 Stunde, 44 Grad C, +/- 20Gy, +/- Cycloheximid). Im zellulären Proteinextrakt wurde die chymotryptische 20s und 26s Proteasomenaktivität mit Hilfe eines fluorogenen Substrates bestimmt. Nach einer Stunde wurde die DNA-Bindungsaktivität des Transkriptionsfaktors NFkB in EMSAs analysiert. IkBa- und Androgen-Rezeptor-Level wurden durch Western Blot Analysen überprüft. Das Ausmaß der Radiosensibilisierung wurde mittels Clonogenic Assays quantifiziert. <br>Hyperthermie reduzierte in allen Zellinien die 26s Proteasomenaktivität auf 30-80% der Ausgangswerte. Die 20s Proteasomenaktivität wurde nicht beeinflußt. Die Hyperthermie-behandlung führte in PC-3 und DU-145 zur Radiosensibilisierung und verhinderte in PC-3, DU-145 und LNCaP die Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFkB. Als Ursache konnte eine Stabilisierung des Inhibitors IkBa identifiziert werden. In den androgenabhängigen LNCaP-Zellen wurde nach Hyperthermiebehandlung ein dramatischer Abfall des AR- Proteinlevels beobachtet. Alle Effekte waren Protein–de novo–Synthese unabhängig. <br>Unsere Beobachtungen lassen vermuten, daß eine Inhibition des 26s Proteasoms ein wichtiger Aspekt des molekularen Mechanismus der Hyperthermie in Tumorzellen ist. Die thermosensible Komponente dieser Protease ist vermutlich Teil ihrer 19s Regulationseinheit. Hyperthermie blockiert die Expression des Androgen Rezeptors in androgenabhängigen Zellen und könnte somit den Malignisierungsprozeß eines PKs beschleunigen.

Author dc:creator

• Rieß, Katrin

Contributors dc:contributor

• Frommhold, Hermann

• hyperthermia
• proteasome
• prostate cancer
• androgen receptor
• nuclear factor

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