Der onkogene Calcineurin-NFAT Signalweg ist ein zentrales Target der Cetuximab-vermittelten Wachstumshemmung im Pankreaskarzinom

Einleitung: Aktuelle Studien zeigen eine ausgeprägte antiproliferative Wirkung monoklonaler EGFR-Antikörper (Cetuximab) beim Pankreaskarzinom.

Ziele: In dieser Studie wurden die molekularen Mechanismen der Cetuximab-vermittelten Wachstumshemmung analysiert.

Methodik: Effekte von Cetuximab auf das Wachstum humaner Pankreaskarzinomzellen wurde im Nacktmausmodell und in in vitro Modellen (Soft Agar, H3-Thymidin und FACS) untersucht. Die Bedeutung onkogener Transkriptionswege wurde in Reportergen-Assays und DNA-Bindungsstudien verifiziert. NFAT Proteine wurden entweder pharmakologisch inhibiert oder mittels siRNA Technologie reprimiert. Immunhistochemie, Immunfluoreszenz und zelluläre Fraktionierung wurden eingesetzt, um die subzelluläre Lokalisation von NFAT-Proteinen in Abhängigkeit der EGFR-Signalaktivität in Tumorzellen und nach Cetuximab-Behandlung in Nacktmaustumoren zu bestimmen. Zielgene der EGF-Calcineurin-NFAT Signalkaskade wurden mittels RT-PCR Profiler identifiziert und im Western Blot bestätigt. Mittels “state-of-the-Art“ Promotorstudien wurden die Mechanismen der NFAT vermittelten Transkription exakt verifiziert und die funktionelle Relevanz dieser Interaktionen in der EGF-stimulierten Zellzyklus-Progression analysiert.

Ergebnisse: EGFR-Blockade führt zu einem G1-Arrest von Pankreaskarzinomzellen und einer massiven Reduktion subkutaner Tumoren im Nacktmausmodell. Die antiproliferativen Effekte von Cetuximab beruhen auf einer Hemmung der EGFR-MEK-ERK vermittelten Aktivierung des Calcineurin-NFAT Transkriptionsweges und konsekutiv in einer Blockade der nukleären Translokation, DNA-Bindung und Transkriptionsaktivität von NFAT-Proteinen. Während EGF-Signaling zu einer raschen Calcineurin-NFAT-vermittelten Induktion von Zellzyklusgenen (z.B. Cyclin D1) und konsekutiv zu einer Zellzyklus-Progression führt, konnten unsere Rescue Experimente eine Überwindung des Cetuximab-induzierten Zellzyklusarrests nach konstitutiver Aktivierung des Calcineurin-NFAT Signalweges aufzeigen.

Schlussfolgerung: Unsere Studie identifiziert den Calcineurin-NFAT Signalweg als wichtigen Mediator der EGF-induzierten Transkription und Zellproliferation und erlaubt wichtige Einblicke in die molekularen Mechanismen der Cetuximab vermittelten Wachstumshemmung im Pankreaskarzinom.