Wirkung und Wirkungsweise von Insulin-like Growth-factor-I auf das proliferative Wachstum neuroendokriner Tumorzellen am Beispiel der humanen Karzinoidzelllinie BON

摘要

Karzinoide sind neuroendokrine Tumoren des gastroenteropankreatischen Systems. Bis heute gibt es mit Ausnahme eines chirurgischen Eingriffes keine adäquate kurativeTherapiemöglichkeit. Die Expression des IGF-I-Rezeptors und von IGF-I konnte bei dieser Tumorart bereits nachgewiesen werden. Diese beiden Teile des IGF-Systems sind von besonderer Bedeutung für das Entstehen und das Erhalten verschiedener Tumorarten und gelten heute als sehr interessanter Ansatzpunkt für die Erforschung neuer Therapiestrategien. Ziel dieser Arbeit war es, am Beispiel der humanen Karzinoid-Zellinie BON, das proliferative Wachstum dieser Tumorart unter dem Einfluß von IGF-I zu untersuchen und mögliche, für die Signalvermittlung verantwortliche Transduktionswege zu entschlüsseln. In einem ersten Schritt konnte durch Rezeptor-Bindungsstudien gezeigt werden, dass BON-Zellen einen funktionstüchtigen IGF-I-Rezeptor tragen. Im Radioimmunoassay wurde zudem die IGF-I-Synthese quantitativ nachgewiesen. Die Stimulation der Zellen mit IGF-I bewirkt eine deutliche und signifikante Steigerung des proliferativen Zellwachstums. In Versuchen mit den Hemmstoffen PD 98059 als spezifischer Inhibitor der MAP-Kinasen ERK1 und 2 sowie mit LY 294002 als selektiven PI-3Kinase-Inhibitor konnte darüber hinaus gezeigt werden, dass die Signalkaskaden dieser beiden Kinasefamilien für die Signaltransduktion nach Bindung von IGF-I an seinen Rezeptor von wesentlicher Bedeutung sind. Aus diesen Hemmungsversuchen ergeben sich zudem Hinweise für eine mögliche Verknüpfung beider Transduktionswege. Im MAP-Kinase-Assay wurden die Einflüsse auf die MAP-Kinase visualisiert. Abschließend wurde durch Transfektionsstudien mit einem IGF-I-Promotor die Bedeutungen beider Signaltransduktionswege auch auf die IGF-I-Produktion der BON-Zellen nachgewiesen. Zusammen mit dem beschriebenen quantitativen Nachweis von IGF-I ergeben sich damit deutliche Hinweise für einen auto- beziehungsweise parakrinen Wirkungsmechanismus dieses Peptides bei BON-Zellen. Das IGF-I-System stellt damit einen interessanten Ansatz für die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien zur Behandlung neuroendokriner Tumoren des gastroenteropankreatischen Systems dar. Um das IGF-I-vermittelte Wachstum also zu unterbinden erscheinen mehrere Ansatzpunkte möglich: (1.) Auf der Ebene des Rezeptors durch Antagonisierung des IGF-I-Rezeptors, (2.) auf Cytoplasmaebene durch Unterbrechung der Signaltransduktionswege beziehungsweise Antagonisierung des autokrin sezernierten IGF-I oder (3.) auf Genebene durch Störung der IGF-I-Expression selbst.