Die Rolle des SCF/c-Kit-Signalweges für das klonogene Überleben und Invasionsverhalten nach Photonenbestrahlung in humanen nicht-kleinzelligen Lungenkarzinomzellen

Die Metastasierung eines Tumors ist neben der lokalen Tumorkontrolle entscheidend für das Überleben eines Tumorpatienten. Der SCF/c-Kit-Signalweg ist häufig in Tumoren überexprimiert und beeinflusst Tumorentstehung, die Proliferation, die Migration sowie die Therapieresistenz. In dieser Arbeit sollte sowohl für eine 2D- als auch eine 3D-Kultur untersucht werden, welchen Einfluss dieser Signalweg auf die Strahlenempfindlichkeit der NSCLC-Zelllinien H23 und H226 hat und sich damit möglicherweise als Biomarker hierfür eignet. Des Weiteren wurde geprüft, ob ionisierende Strahlung die Invasionsfähigkeit dieser Tumorzellen, von der die Metastasierung ganz wesentlich bestimmt wird, beeinflusst. Methodisch wurde zur Beantwortung dieser beiden Fragestellungen die Strahlenempfindlichkeit mit Hilfe des Koloniebildungstestes ermittelt und die Invasionsfähigkeit mittels BioCoat™ Matrigel™ Assays gemessen. Zwischen den untersuchten Adeno- (H23) und Plattenepithelkarzinom- (H226) Zelllinien bestand eine große Variation bezüglich des SCF- und c-Kit-Gehalts, der weder von Kulturbedingungen noch von ionisierender Strahlung beeinflusst wird. Im Vergleich zu einer 2D-Kultur zeigten die Zelllinien bei einer 3D-Kultivierung in Übereinstimmung mit der Literatur eine deutliche Radioresistenz. Eine Inhibition von SCF mittels spezifischer siRNA führte weder unter 2D noch unter 3D zu einer Radiosensibilisierung. Hingegen konnte in beiden Zelllinien unter 3D-Kultivierung eine signifikant höhere Invasionsfähigkeit als unter 2D-Kultivierung demonstriert werden. Dies kann auf einen EMT-ähnlichen Vorgang zurückgeführt werden, denn die Zellen zeigten unter 3D-Bedingungen eine gesteigerte Expression von Vimentin, N-Cadherin und einen reduzierten Gehalt an E-Cadherin. Demnach nehmen die Zellen in 3D einen eher mesenchymalen Phänotyp an, wodurch ihre Invasionsfähigkeit erheblich gesteigert wird. EMT-unabhängig wurde durch eine Hemmung des SCF/c-Kit-Signalweges eine Abnahme der Invasionsfähigkeit in beiden Zelllinien festgestellt. Ionisierende Strahlen hingegen haben weder einen Einfluss auf die Invasionsfähigkeit der untersuchten Zellen, noch beeinflussen sie die Expression EMT-assoziierter Gene. Meine Daten zeigen, dass generell eine Inhibition des SCF/c-Kit-Signalweges keine Radiosensibilisierung bewirkt. Daher scheint SCF nicht als Biomarker für eine effektive Strahlensensibilisierung beim NSCLC empfehlenswert. Weitere NSCLC-Zelllinien sollten dahingehend untersucht werden, um meine Vermutungen zu bestätigen. Ionisierende Strahlen haben bei den untersuchten NSCLC-Zellen keinen Einfluss auf die Invasionsfähigkeit, die jedoch durch eine Inhibition des SCF/c-Kit-Signalweges gehemmt werden kann. Daher könnte gerade für metastasierende NSCLC diese Inhibition in Kombination mit Strahlentherapie eine sinnvolle Strategie darstellen, was klinisch zu beweisen wäre. Zusammenfassend legen meine Daten nahe, dass für das NSCLC der SCF/c-Kit-Signalweg für die Metastasierung von großer Bedeutung ist, nicht jedoch für die Ausbildung einer Strahlenresistenz