Die Rolle von Bcl-xL und Mcl-1 für die Apoptosesensitivität beim kolorektalen Karzinom

Einleitung: Die Apoptoseresistenz von kolorektalen Karzinomzellen trägt zum schlechten Ansprechen des Tumors auf Chemotherapie bei. Anti-apoptotische Bcl-2 Proteine, wie z.B. Bcl-xL und Mcl-1, sind in der Lage, die Aktivierung von Mitochondrien zu hemmen und tragen dadurch zu der Apoptoseresistenz von Karzinomzellen bei. Unklar ist die Rolle von Bcl-xL und Mcl-1 für die Apoptoseresistenz beim kolorektalen Karzinom.

Ziele: Ziel dieser Studie war es, die Expression von Bcl-xL und Mcl-1 mittels RNA-Interferenz zu hemmen, um dadurch die Bedeutung dieser Proteine für die Apoptosesensitivität von kolorektalen Karzinomzellen zu untersuchen.

Methodik: Wir transfizierten die Kolonkarzinomzellinie SW480 mit spezifischen siRNA-Sequenzen zur Expressionshemmung von Mcl-1 bzw. Bcl-xL. Die Expressionshemmung wurde im Western blot sowie mittels quantitativer PCR kontrolliert. Die Zellen wurden anschließend auf ihre Sensitivität gegenüber Chemotherapeutika, EGF-Rezeptor-Antikörpern, agonistischen CD95-Antikörpern sowie gegenüber dem Todesrezeptor-Liganden TRAIL im Rahmen von Nicoletti-FACS- sowie MTT-Assays untersucht.

Ergebnis: Die kolorektalen Karzinomzellen zeigten eine geringe Sensitivität gegenüber einer Behandlung mit Irinotecan, 5-FU, Oxaliplatin, Cetuximab und TRAIL. Die Zellen waren allerdings sensitiv gegenüber einer CD95-Stimulation. Die Transfektion der spezifischen siRNA-Sequenzen führte zu einer effektiven Hemmung der Mcl-1 bzw. Bcl-xL-Expression sowohl auf mRNA- als auch auf Proteinebene. Bereits bei unbehandelten Zellen führte die spezifische Hemmung von Bcl-xL, nicht aber die von Mcl-1, zu einer deutlichen Apoptoseinduktion im Vergleich zu Kontroll-transfizierten Zellen (Spontanapoptoserate von bis zu 50% nach 48h). Die Hemmung von Bcl-xL, nicht aber die von Mcl-1, führte zudem zu einer leichtgradigen Sensitivierung gegenüber Chemotherapeutika-induzierter Apoptose (mit oder ohne Kombination mit Cetuximab), und zu einer deutlichen Sensitivierung gegenüber CD95- sowie TRAIL-induzierter Apoptose.

Schlussfolgerung: Die Expression von Bcl-xL ist für das Überleben von Kolonkarzinomzellen offenbar von zentraler Bedeutung. Die Hemmung von Bcl-xL, z.B. durch RNA-Interferenz, stellt somit einen therapeutischen Ansatz beim kolorektalen Karzinom dar.