IGF-II Reduktion durch spezifische siRNA verringert die Zellvitalität und steigert die Suszeptibilität für toxische Stimuli in Zellen des hepatozellulären Karzinoms

Der Wachstumsfaktor Insulin-like growth factor- (IGF-) II ist ein zentraler Regulator der Proliferation und der Apoptose in zahlreichen Tumorentitäten. Wir konnten mittels cDNA Mikroarray-Analysen zeigen, dass sich eine Subgruppe von HCCs durch die deutliche Überexpression von IGF-II charakterisiert und somit ein viel versprechendes therapeutisches ‘Target’ darstellt. In zahlreichen bisher publizierten Studien zur Modulation dieses Signalweges wurden z.T. Ansätze verfolgt, welche nicht zwischen den IGF-I und IGF-II vermittelten biologischen Effekten differenzieren (z.B. Tyrosinkinaseinhibitoren gegen den IGF1 Rezeptor). In dieser Arbeit wurde mittels RNAinterference eine spezifische Reduktion der IGF-II Expression erzielt, und somit die funktionelle und therapeutische Relevanz dieses Wachstumsfaktors in der Hepatokarzinogenese analysiert.

Die transiente Transfektion der HCC-Zellen mit drei verschiedenen siRNAs führt zu einer Reduktion der IGF-II mRNA (bis zu 85%, semiquantitative PCR), wobei keine Induktion einer unspezifischen Interferonantwort durch siRNA beobachtet werden kann (STAT1-Phosphorylierung oder Expression von Interferon-Zielgenen). Im Vergleich zu Kontrollen (z.B. nonsense siRNA transfizierte Zellen) führt die IGF-II Reduktion zu einer verminderten Zellvitalität (–60%, MTT-Test), welche auf verringerter Proliferation (–20%, BrdU-ELISA) und gesteigerter Apoptose (+13%, FACS) basiert. Als Folge der reduzierten IGF-II Bioverfügbarkeit werden typische ‘downstream’ Effektormoleküle des IGF-Signalweges in geringerem Maße phosphoryliert (z.B. ERK1/ERK2, AKT, Src). Weiterhin zeigt eine Kombinationsbehandlung der HCC-Zellen mit IGF-II spezifischer siRNA und dem anti-neoplastischen Wirkstoff Celecoxib (selektiver Cyclooxygenase-II Inhibitor) superadditive Effekte hinsichtlich einer Reduktion der Tumorzellvitalität.

Die IGF-II Expression kann spezifisch mittels siRNA reduziert werden, ohne ähnliche, jedoch metabolisch relevante Signalwege (Insulin via Insulin-Rezeptor) zu beeinflussen. Die verringerte IGF-II Bioverfügbarkeit führt zu einer verminderten Tumorzellvitalität und Proliferation sowie zu gesteigerter Apoptose, was mit einer erhöhten Sensitivität gegenüber proapoptotischen Stimuli einhergeht. Zusammengefasst stellt die spezifische Modulation der IGF-II Bioaktivität durch RNAinterference einen viel versprechenden Ansatzpunkt für die Entwicklung neuer und innovativer therapeutischer Strategien dar.

Key words

HCC - Hepatokarzinogenese - IGF-II - RNAinterference - siRNA