Die Rolle des Heparansulfat-Proteoglykans Syndecan-1 bei der Strahlenresistenz des Mammakarzinoms

Einleitung:

Syndecan-1 ist ein Transmembran-Proteoglykan, welches neben der Sequestrierung von bioaktiven Molekülen v.a. eine wichtige Rolle als Co-Rezeptor spielt. Von den 4 bekannten humanen Syndecanen, wird Syndecan-1 während der embryonalen Entwicklung am frühesten exprimiert, und seine Expression ist streng reguliert. Es konnte gezeigt werden, dass Syndecan-1 bei vielen Prozessen eine Rolle spielt: bei der Regulation der Zellmigration, Zell-Zell- und Zell-Matrix-Interaktionen, Wachstumsfaktoren, Chemokin- und Integrin-Aktivität und Regulation der Proteaseaktivität. Dies zeigt sich bei Expressionsänderungen von Syndecan-1 unter pathologischen Bedingungen, wie Wundheilung, pathologische Angiogenese und bei malignen Erkrankungen.

Bei unseren in vitro-Versuchen wurde der Einfluss eines Syndecan-1-Knockdowns auf die Strahlenresistenz bei Mammakarzinomzellen untersucht.

Methoden:

MCF-7 und MDA-MB-468-Zellen wurden transient mit siRNA transfiziert. Anschließend wurden die Zellen mit 2 – 4 Gy. Mithilfe einer Transkriptom-weiten Expressionsanalyse wurde zahlreiche Kanditatengene, die für die Resistenz verantwortlich sein könnten, identifiziert. Die vielversprechendsten Kandidatengene wurden mittels qPCR untersucht, sowie das Genprodukt in vitro funktionell charakterisiert, u.a. mit BrdU-Assay und FACS-Analyse.

Ergebnisse:

Durch den Syndecan-1-Knochdown zeigen sich Unterschiede beim Zellzyklus und bei der Zellproliferation sowie bei der Expression von entsprechenden Genen. Durch das BrdU-Assay wurde eine erhöhte Proliferationsrate nach Bestrahlung bei MDA-MB-468 nachgewiesen. Der Zellzyklus ist zugunsten der G2 und zulasten der G1-Phase verändert, nach Transfektion und Bestrahlung.

Schlussfolgerung:

Die Strahlenresistenz der Mammakarzinomzellen wird durch den Syndecan-1-Knockdown erhöht. Mithilfe der identifizierten Kandidatengene kann nun der molekulare Wirkmechanismus besser eingeschätzt werden und in weiteren Untersuchungen sollen involvierte Signalwege identifiziert werden, um ein pharmakologisches Eingreifen zu ermöglichen, um damit in Zukunft die Strahlentherapie des Mammakarzinoms optimieren zu können.