Molekulare Zusammenhänge der Retinoid-Insensitivität der humanen Kolonkarzinomzellinie HCT116

Abstract

Molekulare Zusammenhänge der Retinoid-Insensitivität der humanen Kolon-karzinomzellinie HCT116 Corinna Raff, Sektion für Strahlenbiologie, Abteilung für Radioonkologie, Eberhard-Karls-Universität Tübingen

HINTERGRUND: Retinoide spielen aufgrund ihrer antiproliferativen, differenzie-rungsinduzierenden und radiosensitivierenden Wirkung eine wichtige Rolle bei der Behandlung von bösartigen Tumoren. Da der genaue Mechanismus der Zyto- und Radiotoxizität nicht vollständig geklärt ist, wurde die retinoidresistente humane Kolonkarzinomzellinie HCT 116 untersucht, um Aufschlüsse über die Ursache der Resistenz und den Wirkmechanismus zu erhalten.

METHODIK: Mittels Koloniebildungstests wurde eine radiosensitivierende Wirkung der Retinoide untersucht. Des weiteren wurde die basale und die durch Behandlung mit all-trans- bzw. 13-cis-Retinsäure induzierte Expression der Bindungsproteine CRABP I und II sowie der nukleären Retinoidrezeptoren RARalpha, beta, gamma und RXRalpha und beta untersucht. Diese Parameter wurden mit Hilfe von RT-PCR, ELISA und Western Blot erhoben. Durch eine Doppelstrang-Sequenzierung wurde die Gensequenz des Bindungsproteins CRABP II und des Retinoidrezeptors RARbeta untersucht.

ERGEBNISSE und DISKUSSION: Die Kolonkarzinomzellinie HCT116 ist eine retin-säureresistente Zellinie, ein radiosensitivierender Effekt besteht nicht. Die Analyse der zytoplasmatischen Bindungsproteine brachte keinen Aufschluß über den Resistenzmechanismus, dagegen zeigten die Untersuchungen der kernständigen Rezeptoren deutliche Unterschiede im Vergleich zu retinoidsensitiven Zellinien. Die Retinoidrezeptoren ließen sich durch eine Retinsäure-Behandlung nicht modulieren. Das Tumorsuppressorgen RARbeta war auf RNA-Ebene deutlich supprimiert. Da die sequenzanalytische Untersuchung dieses Rezeptors außerdem eine Punktmutation im proteincodierenden Bereich ergab, könnte dies die Retinsäureresistenz der Kolonkarzinomzellinie HCT116 erklären.

Molecular conditions of retinoic insensitivity by analyzing the human colon cancer cell line HCT 116 Corinna Raff, Department of Radiooncology and Section of Radiobiology, University of Tuebingen, Germany

PURPOSE: Because of their antiproliferative and radiosensitizing effects, retinoids play an important role for radio- and chemotherapy. However, the detailed mechanism has not yet been clarified so far. This study was designed to get more information about the retinoid induced mechanisms of cyto- and radiotoxicity by studying the retinoic acid resistant human colon cancer cell line HCT 116.

METHODS AND MATERIALS: The retinoid induced radiosensitizing effect was analyzed by using clonogenic assays. The basal and the retinoid induced mRNA expression of cytoplasmic retinoic acid binding proteins CRABP I and II and the nuclear retinoic acid receptors RARalpha, beta, gamma and RXRalpha and beta were examined by RT-PCR and ELISA. The protein expression of CRABP I and RARbeta was determined by Western Blot. The genesequences of CRABP I and RARbeta were investigated by using DNA doublestrain sequence analysis.

RESULTS: The human colon cancer cell line HCT 116 is a retinoic resistant cell line. There are no radiosensitizing effects of the retinoids. Whereas the studies of the cytoplasmatic retinoic acid binding protein CRABP I did not determine the mechanism of resistance, the defective RARbeta protein could be the cause of resistance.