Synergistische Wirkung des Farnesyltransferaseinhibitors Lonafarnib und des Kinaseinhibitors Flavopiridol auf Proliferation und Zellzyklus von Ovarialkarzinomzellen in vitro

Einer der am häufigsten zum Tode führenden malignen Tumore der Frau ist das Ovarialkarzinom. Bei der Ersttherapie ist immer noch die radikale chirurgische Resektion maßgeblich; gefolgt von einer Platin-haltigen Kombinationschemotherapie. Trotz guter initialer Therapieerfolge ist die Rezidivrate sehr hoch. Auch wegen einer Chemoresistenz besteht die Notwendigkeit neuer Therapieoptionen wie zum Beispiel zielgerichteter Therapeutika. Medikamente der targeted therapy wirken selektiv zumeist über entweder eine Hemmung von Rezeptoren und Liganden oder Molekülen in der Signaltransduktion. Lonafarnib hemmt die Farnesylierung von H-Ras und somit eine Verankerung in der Zellmembran. Daneben scheinen weitere Angriffspunkte andere farnesylierte Proteine wie kleine G-Proteine, RHEB oder zentromer-Binding-Proteine zu sein. Lonfarnib kann außerdem über eine CHOP-abhängige Hochregulierung die DR5-Expression und eine folgende Kaspase-8-Aktivierung Apoptose induzieren. Es wirkt als oral verfügbarer Farnesyltransferaseinhibitor antitumorös in Ras-abhängigen und Ras-unabhängigen Neoplasien. Bei soliden Tumoren mit einer hohen Ras-Mutations-Inzidenz zeigt sich Lonafarnib bislang wenig effizient; Ursache dafür könnte die alternativen Prenylierung sein sowie eben ndere Hauptangriffspunkte als Ras sein. In-vitro-Behandlung mit Lonafarnib führt zu einem dosisabhängigen G2-Arrest von Glioblastomzellen, Lungenkarzinom- und Fibrosarkomzellen. Flavopiridol blockiert die ATP-Bindungsstelle von zyklinabhängigen Kinasen und führt in vitro zu einem G1 – bzw. G2-Zellzyklusarrest; es kann auch eine von p53-unabhängige Apoptose induzieren. Flavopiridol hemmt in diversen Modellen die TNF-vermittelte NF-κB-Aktivierung sowie die AP-1-Aktivierung, supprimiert die Expression einer Vielzahl antiapoptotischer Proteine und die TNF-induzierte Akt-Aktivierung. Die von Lonafarnib und Flavopiridol beeinflussten Regulationsmechanismen sind relevant in Ovarialkarzinomzellen. In der vorliegenden Arbeit wird die Hypothese geprüft, ob Flavopiridol und Lonafarnib synergistisch die Proliferation von humanen Ovarialkarzinomzellen in vitro hemmen. Endpunkte sind Proliferation, Zellzyklusverteilung, Induktion von Apoptose und Nekrose. Die humanen Ovarialkarzinomzelllinien SKOV3- und BG1 wurden verwendet. Als Methoden wurden zunächst Proliferationsassays mit photometrischer Analyse durchgeführt, anschließend erfolgte ein Annexin-V-Nachweis zur Differenzierung von vitalen, nekrotischen und apoptotischen der mit den Substanzen behandelten Zellen. Die Zellzyklusanalyse wurde mittels durchflußzytometrischer Messung durchgeführt. Für das Western Blotting wurden die Antikörper HDJ-2, HIF1 sowie anti-ß-Aktin als housekeeping-Gene verwendet. Die Analyse der Ergebnisse der Proliferationsassays zeigte keinen Synergismus bei Kombination von Flavopiridol und Lonafarnib zur Behandlung von SKOV3-Zellen, jedoch bei BG-1 Zellen. Mithilfe der Annexin-V-Methode ließ sich dieses Ergebnis bestätigen. Bei SKOV-3-Zellen zeigten sich keine synergistischen Effekte; bei BG1- Zellen ergab sich nach kombinierter Medikamentengabe ein Anstieg der Nekroserate und eine Reduktion der vitalen Zellen. Mittels Flowzytometrie ließ sich bei beiden Zelllinien eine deutliche Veränderung des Zellzyklus durch Gabe der Substanzen verzeichnen; die Effekte scheinen jedoch vielmehr als Einzeleffekt von Flavopiridol zu werten zu sein. Bei BG1-Zellen fand sich ein gering gesteigerter Zellzyklusarrest in der subG1-Fraktion bei kombinierter Gabe von Flavopiridol und Lonafarnib in ausgewählten Konzentrationen. Die Western Blots zeigten eine Hochregulierung von HDJ2 bei Einzelgabe von Lonafarnib und in Kombination mit Flavopiridol. In dem gewählten Modell humaner Ovarialkarzinomzellen in vitro sind relevante Effekte von Flavopiridol und Lonafarnib nachweisbar, bei BG-1 Zellen konnten Hinweise auf einen Synergismus von Flavopiridol und Lonafarnib gefunden werden. Diese Untersuchung unterstützt Hinweise in der Literatur auf eine Aktivität dieser Substanzen, weist erstmalig auf einen Synergismus hin und unterstreicht zugleich die unterschiedliche Sensibilität von humanen Ovarialkarizinomzelllinien auf targeted therapeutics in vitro