Der Histondeacetylase-Inhibitor Panobinostat (LBH589) induziert alternative Apoptose-Wege in hepatozellulären Karzinomzellen

Hintergrund: Histondeacetylase-Inhibitoren (HDACi) stellen ein neues Therapieprinzip in der Onkologie dar. Wir konnten zeigen, dass der neue pan-HDACi Panobinostat (LBH589) apoptotischen Zelltod in humanen hepatozellulären Karzinomzellen (HCC) in vitro und in einem Xenograft-Modell in vivo induziert. Die zugrunde liegenden apoptotischen Signalwege wurden nun genauer untersucht. Methoden: Die humanen HCC-Zelllinien HepG2 (p53wt), Hep3B (Δp53) wurden unter Standardbedingungen kultiviert und mit 0,1 oder 0,01µM Panobinostat für inkubiert. Die Apoptose wurde quantitativ in per FACS und qualitativ in der Immunfluoreszenzfärbung für Zyotkeratin 18-Fragmentierung nachgewiesen. Das mitochondriale Membranpotential wurde nach JC-1 und DiOC6-Färbung in der Durchflusszytometrie gemessen. Apoptotische Signalwege wurden im Westernblot und durch quantitative RT-PCR bestimmt. Die Caspase-Aktivität wurde mittels des Caspase Glo-Assays quantifiziert. miRNAs wurden mit dem miScript-System und quantitativer PCR analysiert. Ergebnisse: Inkubation von HCC-Zellen mit Panobinostat führt zur Induktion der Apoptose über eine Aktivierung der Effektor-Casapse 3. Überraschenderweise findet kein Zusammenbruch des mitochondrialen Membranpotentials statt und nur in p53-defizienten Zellen erfolgt eine Aktivierung der extrinischen Apoptosekaskade über die Aktivierung von Caspase 8. In p53-kompetenten Zellen führt Panobinostat zur Induktion der unfolded protein response (Induktion von Xbp1 und Chop) sowie der nachfolgenden Aktivierung von Caspase 12. Weiterhin wird durch Panobinostat die Tumorsuppressor-miRNA let-7b in HepG2, nicht jedoch in Hep3B, re-exprimiert, wodurch eine Inhibition von Überlebenssignalwegen (MAPK) induziert wird. Schlussfolgerung: Der HDACi Panobinostat induziert apoptotischen Zelltod in HCC-Zellen. In Abhängigkeit vom p53-Status können hierbei sowohl der extrinische, als auch neue alternative Apoptose-Signalwege induziert werden.