Stimulation des EGF-Rezeptors in HNSCC-Zelllinien führt zu einer Hochregulation von Bcl-xL und zeigt Abhängigkeiten vom untersuchten Zelltyp

Bösartige Tumore zählen neben Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu den häufigsten Todesursachen, wobei maligne Tumore des Kopf-Halsbereiches einen Anteil von ca. 6% ausmachen. Zu über 90% handelt es sich hierbei um Plattenepithelkarzinome (HNSCC, head and neck squamous cell carcinoma). In den vergangenen drei Jahrzehnten kam es trotz großer Fortschritte in der chirurgischen sowie der Radio(Chemo)therapie bei Patienten mit Kopf-Hals-Karzinomen zu einer nur geringen Steigerung der Fünf-Jahres-Überlebensrate. Eine Störung des physiologischen Apoptosemechanismus der maligne entarteten Zelle spielt eine zentrale Rolle bei der Progression der Tumorerkrankung sowie der Entwicklung von Therapieresistenzen, welche die Prognose des Patienten bestimmen. Aus diesem Grunde ist eine Analyse der zentralen Regulatoren der Apoptose, wie den Mitgliedern der Bcl-2 Protein-Familie von eminenter Bedeutung. Der EGF-Rezeptor (EGFR, HER1, ErbB1), eine Rezeptor-Tyrosinkinase, ist in bis zu 100% von HNSCC Tumoren überexprimiert und korreliert in hohem Maße mit der Prognose der Erkrankung. Aus diesem Grunde war es das Ziel der vorliegenden Arbeit, die Abhängigkeit der anti-apoptotischen Mitglieder der Bcl-2 Protein-Familie, Bcl-2 und Bcl-xL vom EGFR Aktivierungsstatus zu untersuchen. Mittels Western Blot Analyse und immunhistochemischen Methoden wurden der Expressionsstatus von Bcl-2 und Bcl-xL in HNSCC-Zelllinien und Tumorgeweben bestimmt. Weiterhin wurde mittels Western Blot Analyse die Abhängigkeit der Bcl-2 und der Bcl-xL-Expression vom EGFR Aktivierungszustand untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Proteinexpression von Bcl-2 nach EGFR Aktivierung nicht sichtbar verändert wurde. Im Gegensatz hierzu nahm die Bcl-xL-Expression in praktisch allen untersuchten Zelllinien nach EGF-Stimulation deutlich zu. Um den EGFR abhängigen Effekt auf die Bcl-xL Expression bei HNSCC Tumorzellen näher zu definieren, wurde die Expression von Bcl-xL nach Titration des EGF-abhängigen Effektes mit 0,1; 1; 10; 100 und 1000 ng/ml EGF bestimmt. Hierbei zeigten sich bei den untersuchten Zelllinien unterschiedlich starke Änderungen der Bcl-xL Expression in Abhängigkeit von der EGFR Aktivierung. Diese zwischen den einzelnen Zelllinien beobachtete, variable Hochregulation von Bcl-xL deutet ebenfalls auf mögliche Unterschiede im Grad der EGFR-abhängigen Bcl-xL Expression zwischen verschiedenen HNSCC Tumoren in vivo hin. Dies könnte, zumindest teilweise, die häufig beobachtete, bei verschiedenen Patienten oft unterschiedlich stark ausgeprägte Apoptoseresistenz bei Kopf-Hals Tumoren erklären. Eine Quantifizierung der Bcl-xL mRNA mittels qRT-PCR, zeigte keine signifikante Erhöhung der Bcl-xL Transkripte in Abhängigkeit vom EGFR Aktivierungstatus. Da sich die Anzahl der Bcl-xL-Transkripte nach Stimulation mit EGF nicht sichtbar veränderte, erscheint weder die Erhöhung der Transkription, noch ein verminderter Abbau der vorhandenen mRNA bzw. eine verlängerte Halbwertzeit der Transkripte eine wahrscheinliche Ursache für die erhöhte Bcl-xL-Expression zu sein. Es ist daher zu vermuten, dass dieser Effekt am ehesten auf eine Verringerung des Proteinabbaus zurückzuführen ist. Dieses genauer aufzuklären ist ein Ziel weiterführender Untersuchungen. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Bcl-xL-Expression in HNSCC Tumoren eine deutliche Abhängigkeit vom EGFR-Aktivierungsstatus aufweist, wobei die Aktivierung des Rezeptors am ehesten zu einer Verlängerung der biologischen Halbwertzeit des Proteins führt. Die Durchbrechung einer solchen EGFR-abhängigen Therapieresistenz aufgrund einer Hochregulation von Bcl-xL unterstützt gegenwärtige Therapiekonzepte bei der Behandlung von Kopf-Halskarzinomen, welche eine Hemmung des EGF-Rezeptors zum Ziel haben. Der Einsatz von EGFR Hemmern, wie zum Beispiel monoklonalen gegen die EGFR-Ligandenbindungsstelle gerichteten Antikörpern oder Hemmstoffen der intrazellulären Kinasedomäne des Rezeptors erscheint vor diesem Hintergrund von großer Bedeutung bei der Therapie von Kopf-Hals-Karzinomen