Die Rolle von mikroRNAs in der TRAIL induzierten Apoptose bei Pankreasadenokarzinomzellen

Noack, Andreas

MikroRNAs sind kleine nicht kodierende RNAs die regulierend auf post-transkriptionaler Ebene in die Genexpression eingreifen. TRAIL gehört zur TNF Superfamilie und induziert Apoptose hauptsächlich in Tumorzellen. PDACs weisen oftmals eine TRAIL-induzierte Apoptoseresistenz auf. Um die mögliche Deregulation der mikroRNA-Genexpression nach TRAIL-Rezeptor Aktivierung zu untersuchen, wurden Colo357-Zellen mit TRAIL behandelt und die Genexpression der mikroRNAs mittels mikroRNA-Array Analyse und qRT-PCR analysiert. Die TRAIL-Behandlung induzierte die Genexpression der reifen mikroRNA-197 und reduzierte die Genexpression der reifen mikroRNA-432* in TRAIL-sensitiven Colo357-Zellen. Des Weiteren wirkte sich das experimentelle Aus- und Anschalten von mehreren mikroRNAs (miR-197, miR-432* und miR 452*) nach TRAIL-induzierter Apoptose in TRAIL sensitiven Colo357-Zellen und in TRAIL-resistenten Panc89-Zellen auf die Apoptoseinduktion aus. Das Ausschalten der mikroRNA-197 in Panc89-Zellen erhöhte außerdem die Sensibilität gegenüber FasL, aber nicht gegenüber TNFα. Die Inhibition der mikroRNA-197 führte zu einer PARP-Spaltung in unbehandelten Panc89-Zellen. Wohingegen die Überexpression der mikroRNA-432* in Panc89-Zellen zu einer verstärkten PARP Spaltung nach TRAIL-induzierter Apoptose führte. Das Ausschalten der mikroRNA-197 und das gleichzeitige Anschalten der mikroRNA-432* resultierte in einer verstärkten Apoptose nach TRAIL-Behandlung. Die Ergebnisse zeigen, dass mikroRNA-197 und mikroRNA-432* vielversprechende Kandidaten sein könnten, um TRAIL-resistente PDACs in TRAIL-sensitive PDACs umzuwandeln. Weiterhin reduzierte das Ausschalten der mikroRNA-197 Genexpression signifikant die Proliferation von Colo357- und Panc89-Zellen durch die Aktivierung des p38 Signaltransduktionsweges und führte auch zur Sezernierung von IL-6 und zu Caspase-abhängigen Zelltod. Ähnlich Effekte wurden auch bei HeLa-Zellen gemessen. Durch differentielle 2D-Gelelektrophorese und anschließende Massenspektometrie wurde nach Ausschalten der mikroRNA-197 eine Hochregulation der Ran GTPase Genexpression gemessen. MikroRNA-mRNA-Bindesequenzvorhersageprogramme zeigen, dass mikroRNA-197 an die 3’-UTR der mRNA der Ran GTPase binden kann. Dies konnte experimentell verifiziert werden. Da das Gen der Ran GTPase in vielen unterschiedlichen Tumoren überexprimiert wird und die Inhibition in Tumorzellen aber nicht in gesunden Zellen zu Apoptose führt, zeigen diese Daten, dass mikroRNA-197 eine wichtige Rolle in der Malignität von epithelialen Zellen, durch die Regulation der Ran GTPase-Genexpression, spielen könnte.

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Noack, Andreas: Die Rolle von mikroRNAs in der TRAIL induzierten Apoptose bei Pankreasadenokarzinomzellen. 2009.

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