Charakterisierung des Effekts verschiedener differenzierungssteigender Substanzen auf Proliferation, Apoptose und Iodidstoffwechsel in die transformierte Schilddrüsencarcinom-Zelllinie ONCO-DG 1

Abstract

Operierte Schilddrüsen-Malignome werden durch eine anschliessende Therapie mit 131I-Iod behandelt, um zurückgebliebene Schilddrüsenreste und Metastasen auszuschalten. Die Iodaufnahme in entartetes Schilddrüsengewebe ist meistens nur eingeschränkt oder nicht mehr möglich. Um eine Wiederaufnahme der Radioiodspeicherung zu erzielen, untersuchten wir die unten aufgeführten potentiellen Redifferenzierungssubstanzen. Die Untersuchungen wurden an kultivierten humanen malignen Thyreozyten (ONCO-DG 1) durchgeführt. Die 125I-Iodidaufnahme diente als Differenzierungsparameter, die 3H-Thymidinaufnahme als Proliferationsparameter. Des Weiteren wurden die Protein-Expression von NIS und Pendrin und die Apoptoserate untersucht. Die Retinoide (Retinol, all-trans-Retinsäure, 9-cis-Retinsäure) führten zu einer gesteigerten 125I-Iodidaufnahme. Besonders effektiv waren all-trans-Retinsäure 0,5 µM und Retinol 3,25 µM. Die NIS-Expression war ebenfalls gesteigert, die 3H-Thymidinaufnahme erniedrigt. Die Apoptose war allerdings nicht die Ursache, da sie sich nicht steigern ließ. Bei den mit Retinol stimulierten Zellen kam es zu einer Reexpression des Pendrins. 5-Aza-deoxycytidin beeinflusste die 125I-Iodidinkorporation negativ, die 3H-Thymidinaufnahme positiv. Es kam zu einer Beschleunigung der Proliferation. Nach 24 Stunden war allerdings die Apoptose verstärkt. Eine Re-expression von NIS und Pendrin kann nicht bestätigt werden. Der Beta-HMG-Reduktase-Inhibitor Mevinolin erhöhte die 125I-Iodaufnahme erst nach 48 Stunden. Die 3H-Thymidinaufnahme wurde signifikant gesteigert. Bei der Apoptoserate war nach 24 Stunden eine Verdopplung und nach 48 Stunden eine Verdreifachung zu beobachten und es kam zu einer Reexpression von NIS und Pendrin. Nach längerer Inkubationszeit war bei den Histon-Deacetylase-Inhibitoren die 125I-Iodidaufnahme erhöht. Unter Apicidin (500 µM) und APHA war die 3H-Thymidinaufnahme vermindert. Nur Valproinsäure (1 mM) steigerte die 3H-Thymidinaufnahme. Nach 24 und 48 Stunden kam es zu einer gesteigerten Expression von NIS. APHA bwirkte ebenfalls eine Steigerung der NIS-Expression nach 24 Stunden, sowie Apicidin nach 48 Stunden. Kein Histon-Deactelase-Inhibitor beeinflusste die Apoptoserate. Bei den Thiazolidindione (Troglitazon, Pioglitazon, Rosiglitazon) bewirkte nur Troglitazon (10 µM) eine erhöhte 125I-Iodidaufnahme. Zu einem Rückgang der 3H-Thymidinaufnahme kam es erst nach 48 Stunden unter Troglitazon und Rosiglitazon. Diese beiden Glitazone hatten auch einen positiven Einfluss auf die Expression des NIS. Unter dem Akt-Inhibitor A kam es meistens erst nach 30 Stunden zu einem erhöhten 125I-Iodiduptake. Parallel nahm die NIS-Protein-Expression zu. Nach 48 Stunden kam es beim 3H-Thymidineinbau zu erniedrigten Einbauraten, insbesondere in der Konzentration 2 µM sowohl mit als auch ohne gleichzeitige Stimulation mit Arsentrioxid. Die Apoptoserate erhöhte sich. Der Akt-Inhibitor B, Triciribin, bewirkte nur ohne simultane Stimulation mit Arsentrioxid eine gesteigerte Iodidaufnahme und eine gesteigerte NIS- und Pendrin-Expression. Die Proliferationsrate nahm unter 20 µM sowohl mit als auch ohne gleichzeitige Stimulation mit Arsentrioxid enorm ab. Am stärksten differenzierungssteigernd wirkten die Retinoide, die Histon-Deactelase-Inhibitoren und Troglitazon.

Surgically treated thyroid malignancies are treated with a 131I-Iodidtherapy postoperative to eliminate all remaining thyroid tissue and metastasis. The Iodid-Uptake in degenerated thyroid-tissue is in the majority of cases not possible. To achieve a readmission of the radioiodine-storage several redifferentiation substances were analyzed using cultivated human malignant thyroid cells (ONCO-DG 1). The 125I-Iodid-Uptake served as differentiation parameter, the 3H-Thymidine-Uptake as proliferation parameter. Further in a second step the protein-expression of NIS and Pendrin and the apoptosisrate were analyzed.