Präsidentenposter: Duale Inhibition der PI(3)K-Akt-mTOR und der Ras-Raf-MEK-Erk1/2 Signalkaskade in neuroendokrinen Tumorzelllinien pankreatischen-, midgut- und bronchialen Ursprungs

Einleitung: In mehreren Studien wurde ein Zusammenhang zwischen übermäßiger Aktivierung der PI(3)K-Akt-mTOR- und Ras-Raf-MEK-Erk1/2-Signalkaskade und der Entstehung bzw. Progression neuroendokriner Tumoren beschrieben.

Ziele: Ziel der aktuellen Studie war es die antitumorale Wirkung pharmakologischer Inhibitoren von mTOR (RAD001), mTOR/PI(3)K (NVP-BEZ235) und Raf (Raf265) auf humane neuroendokrine Tumorzellen des Pankreas (BON1), des Midgut (GOT1), und des Bronchus (NCI-H727) zu vergleichen.

Methodik: Die Zellen wurden mit verschiedenen Konzentrationen NVP-BEZ235 und RAD001 (1 nM bis 100000 nM) sowie Raf265 (0.1µM bis 100µM) behandelt. Nach 3- bzw. 6-tägiger Inkubation wurde die antitumorale Wirkung der Substanzen durch Messung der Zellviabilität bestimmt. Das Ausmaß der Apoptose-Induktion wurde durch FACS Analyse der sub G1 Population bestimmt. Effekte auf den Zellzyklus wurden mithilfe von FACS sowie durch Western Blot Analyse von Cyclin D1 und Cyclin D3 untersucht.

Ergebnis: Alle untersuchten Inhibitoren hatten eine signifikante antitumorale Wirkung die sowohl mit der Induktion von Apoptose- als auch mit Zellzyklusarrest in G0/G1 einherging. Dabei waren äquimolare Konzentrationen des dualen mTOR/PI(3)K Inhibitors NVP-BEZ235 im Vergleich zu dem mTOR Inhibitor RAD001 signifikant stärker antitumoral wirksam. RAD001 und NVP-BEZ235 inhibierten beide effektiv die downstream Phosphorylierung von p70S6Kinase; jedoch trat unter RAD001 eine „feedback“-Aktivierung von Akt auf, welche unter dem dualen mTOR/PI(3)K Inhibitor NVP-BEZ235 kaum zu beobachten war. Unter dem Raf Inhibitor Raf265 konnte eine Inhibierung der Erk1/2- sowie ein starker Anstieg der Akt Phosphorylierung beobachtet werden. Bei gleichzeitiger Behandlung mit Raf265 und NVP-BEZ235 war die antitumorale Wirkung im Vergleich zu den jeweiligen Einzelsubstanzen additiv verstärkt.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Studie deuten auf die Existenz verschiedener kompensatorischen „feedback loops“ bei Inhibition jeweils einer Signalkaskade hin. Kombinationstherapien mit dualer vertikaler- bzw. dualer horizontaler Inhibition der PI3K-Akt-mTOR- und der Ras-Raf-MEK-ERK1/2 Signalkaskade könnten die Effektivität der „targeted therapy“ bei neuroendokrinen Tumoren steigern und sollten weiter evaluiert werden.