Das Protoonkogen c-myc ist ein zentraler Modulator pro- und antiapoptotischer Faktoren nach Inhibition von Histondeacetylasen in Tumorzellen

Einleitung: Epigenetische Therapeutika aus der Gruppe der Histondeacetylase-Inhibitoren (HDAC-I) rufen in Tumorzellen ausgeprägte Veränderungen des Genexpressionsmusters hervor; u.a. werden beim Hepatozellulären Karzinom (HCC) Proliferationshemmung sowie Apoptose- und Differenzierungsphänomene induziert. Substanzen mit HDAC-I Aktivität stellen eine der vielversprechendsten neuen Therapeutika in der klinischen Onkologie dar. Neben der Modulation regulatorischer Faktoren werden durch HDAC-I in Tumorzellen charakteristische Expressionsmuster von Protoonkogenen, wie z.B. c-Myc, hervorgerufen. Die Auswirkungen einer HDAC-I induzierten akuten Modulation von c-Myc in Tumor- bzw. nicht-malignen Zellen ist nur in Ansätzen verstanden.

Methodik: Analyse c-Myc Expressionsmusters in humanen HCC-Zellen (HepG2) und primären humanen Hepatozyten (PHH) durch FACS-Analyse, Western-Blot, quantitative RT-PCR; Inhibition mit c-Myc spezifischen Peptidinhibitoren oder RNA-Interferenz (siRNA), Charakterisierung der Apoptosesignaltransduktion (PCR Array System).

Ergebnisse: HepG2 Hepatomzellen zeigten unter Inkubation mit den HDAC-I Wirkstoffen Valproinsäure oder Suberoylanilide Hydroxaminsäure nach 48h einen deutlichen Anstieg von c-myc Transkripten. Korrespondierend fand sich im Western Blot nach 10h Inkubation eine transiente Zunahme der Menge an c-Myc Protein. Im Gegensatz zu Hepatomzellen zeigten PHH sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene zu allen Zeitpunkten eine HDAC-I induzierte Abnahme von c-Myc. Hemmexperimente durch c-Myc-spezifische Peptidinhibitoren oder siRNA führten in Hepatomzellen zu einer deutlichen Abnahme der VPA-induzierten Apoptoserate um über 50%. Durch PCR Array Analyse konnte ein c-Myc-abhängiges Expressionsmuster pro- und antiapoptotischer Faktoren als Reaktion auf eine Hemmung von HDAC-Enzymen in Tumorzellen erstellt werden; z.B. konnte eine entgegengesetzte Änderung der Expression von 9 pro- und 5 anti-apoptotischen Genen identifiziert werden.

Schlussfolgerung: Eine rasche Expressionsänderung von c-Myc in Tumorzellen kann als ein Schlüsselereignis der Tumorzell-spezifischen Apoptoseinduktion durch Substanzen mit HDAC-I Aktivität definiert werden, in deren Folge eine charakteristische Modulation pro- und antiapoptotischer Proteine induziert wird.