Modulation des HMG-CoA-Reduktase/GGPP/ Rho-Signalwegs zur Apoptoseinduktion in adhärenten Myelomzellen

Das multiple Myelom ist eine Erkrankung, bei der terminal
differenzierte Plasmazellen das Knochenmark infiltrieren, wodurch
das typische klinische Bild eines Myelompatienten zustande kommt.
In den letzten Jahren haben sich die Hinweise gehäuft, dass die
Bindung der Myelomzellen im Knochenmark an Stromazellen die
Chemosensitivität der Myelomzellen vermindert und somit zur
„de-novo drug resistance" beiträgt. Das primäre Ziel dieser Arbeit
war es, ein Zellmodell zu entwerfen, mit welchem die Untersuchung
der Interaktionen von Stromazelle und Myelomzelle und damit der
zelladhäsionsabhängigen Zytostatikaresistenz (CAM-DR) möglich ist.
Darüber hinaus sollte diese Zytostatikaresistenz charakterisiert
und mögliche molekulare Therapietargets identifiziert werden,
welche eine Verhinderung von CAM-DR ermöglichen. Da das etablierte
Kokulturmodell auf einer Kultur mit der Stromazelllinie HS-5
beruhte, wurde diese zuerst bezüglich der Oberflächenmarker und des
Apoptoseverhaltens charakterisiert. Es wurde gezeigt, dass sich
primäre Stromazellen aus Knochenmarksspiraten und die
Stromazelllinie HS-5 zwar in ihrer Chemosensibilität unterscheiden,
sie prinzipiell jedoch gleich reagieren. Beide lösen bei einer
direkten Kokultur mit Myelomzellen im selben Maße CAMDR in den
Myelomzellen aus. Die anschließende Charakterisierung von CAM-DR
bewies, dass CAM-DR nicht zelllinienspezifisch und nicht
zytostatikaspezifisch ist. HS-5-Zellen verhinderten nicht nur die
Entstehung von später sondern auch von früher Apoptose. Es zeigte
sich, dass das Ausmaß von CAM-DR maßgeblich von der Dauer der
Kokultivierung abhängt. Des Weiteren stellte sich heraus, dass in
diesem Zellmodell die von den HS-5-Zellen sezernierten Zytokine
keinen Einfluss auf die Apoptoseinduktion hatten. Konsequenterweise
wurden die Oberflächenantigene auf den Myelomzellen und den
Stromazellen quantifiziert und teilweise deren Alteration nach
einer Inkubation mit Zytostatika festgestellt. Sowohl eine Blockade
der wichtigsten Integrine VLA-4 und LFA-1 als die Modulation der
wichtigsten Signalwege konnte CAM-DR zwar teilweise, aber nicht
vollkommen verhindern. Allein Vertreter der Statine, Simvastatin
und Lovastatin, konnten CAM-DR drastisch reduzieren. Wie weiterhin
gezeigt werden konnte, lag dies nicht an einer verminderten
Expression von Oberflächenintegrinen, einer verminderten
Zytokinsekretion der Stromazellen oder einer verstärkten Deadhäsion
der Myelomzellen von den Stromazellen, sondern an der Hemmung der
Geranylgeraniolpyrophosphatsynthese. Wir wiesen nach, daß Statine
in der Kokultur über die Hemmung des
HMG-CoA-Reduktase/GG-PP/Rho/Rho-kinase-Signalwegs wirken. Dies
wurde in weiteren Experimenten, in denen selektiv die
Geranylgeranioltransferase mittels GGTI-298 und die Rho-Kinase mit
Y-27632 gehemmt wurden, bestätigt. Die Ergebnisse der vorliegenden
Arbeit können als Grundlage für einen potentiellen Einsatz von
Statinen in der Therapie des multiplen Myeloms dienen, denn
bezüglich des dargestellten Signalwegs wirken die Statine bereits
im subtoxischen Bereich. Die weitere Erforschung von CAM-DR und
deren assoziierte Signalwege bei anderen Tumorentitäten sowie die
Evaluation der klinischen Relevanz der Gabe von Statinen zur
Blockade von CAM-DR ergeben sich als wichtige nächste Schritte als
Konsequenz der vorliegenden Arbeit.