STAT1 und Caspase gene silencing als wichtiger Mechanismus intrinsischer Chemoresistenz des Pankreaskarzinoms

Die konservative Therapie des exokrinen Pankreaskarzinoms ist nach wie vor schwierig, was hauptsächlich aus der profunden Chemoresistenz dieses Tumors resultiert. Mittels eines Cokulturmodells, in dem u.a. die chemosensitive Pankreaskarzinomzelllinie T3M4 und murine Pankreasfibroblasten – letztere repräsentativ für das Tumorstroma – für bis zu acht Wochen cokultiviert wurden, konnte gezeigt werden, dass die Tumorzellen eine proportional zur Cokulturdauer zunehmende Resistenz gegenüber Zytostatika (z.B. Gemzitabin, Etoposid) aufweisen. Im Verlaufe dessen kam es zu einer deutlichen Expressionsminderung des Caspase-Expression induzierenden Transkriptionsfaktors STAT1 sowie der Caspasen-3,-7,-8 und -9. Unter Einfluss des DNA-Methylierungsinhibitors 5-Azadeoxycytidin war sowohl die Chemoresistenz aufgehoben als auch die Verminderung der STAT1- und Caspase-Expression, welche folglich aus einer CpG-DNA-Hypermethylierung zu resultieren scheint. In Einklang hiermit konnte in den cokultivierten T3M4 Zellen eine verstärkte nukleäre Translokation der DNA-Methyltransferase-1 (DNMT1) beobachtet werden. Knock down der DNMT1 Expression mittels siRNA erhöhte die Expression von STAT1 und der Caspasen sowie die Sensitivität gegenüber einer Zytostatikabehandlung. Ferner sprachen Tumore in SCID-Mäusen, die aus Coinokulation von T3M4 Zellen und Pankreasfibroblasten hervorgingen, signifikant schlechter auf eine Zytostatikatherapie an als Tumore, die durch alleinige Inokulation von T3M4 Zellen entstanden waren. Im Gegensatz zu monoinokulierten zeigten coinokulierte T3M4-Tumore eine signifikant niedrigere Größenreduktion und Apoptoserate sowie eine deutlich verminderte STAT1- und Caspaseexpression. Diese Befunde untermauern einerseits die bedeutende Rolle des Tumorstromas bei der Chemoresistenzentstehung in Pankreaskarzinomzellen und zeigen andererseits, dass hierbei ein methylierungsabhängiges Gene Silencing von STAT1 und Caspasen involviert ist. Ob dieses gene silencing der Caspasen ausschließlich indirekt (trans) über die CpG Hypermethylierung von STAT1 erzielt wird oder auch direkt (cis) durch Hypermethylierung von CpG islands in den Caspasegenen selbst, ist Gegenstand weiterer Arbeiten.