SGK1 und Akt abhängige Stimulation des speicherabhängigen Ca2+ - Einstroms in Tumorzellen

Abstract

Um charakteristische Eigenschaften von malignem Wachstum zu diskriminieren, beschäftigte sich diese Arbeit mit der Expression von Akt und SGK1 in Tumorzellen, ihrer regulierenden Rolle auf STIM1, Orai1 und den speicherabhängigen Ca2+-Einstrom sowie der Frage inwieweit dadurch tumortypische Zelleigenschaften determiniert werden. Mit Hilfe von Zellkultur, intrazellulärer Ca2+-Messung, Immunfluoreszens-Messung, quantitativer Echtzeit-Polymerasekettenreaktion, der Western Blot Technik und Durchflusszytometrie, konnte gezeigt werden, dass Orai1 in therapiesensitiven A2780 Ovarialkarzinomzellen und therapieresistenten A2780cis Ovarialkarzinomzellen exprimiert wird. Dabei war sowohl das Ausmaß der Transkription als auch die exprimierte Proteinmenge von STIM1 und Orai1, der speicherabhängige Ca2+-Einstrom und die Aktivität des Na+/Ca2+/K+-Austauschers in therapieresistenten A2780cis Ovarialkarzinomzellen höher als in therapiesensitiven A2780 Ovarialkarzinomzellen. Der Unterschied im speicherabhängigen Ca2+-Einstrom wurde hierbei von einer Heraufregulation der molekularen CRAC-Kanal-Untereinheiten, STIM1 und Orai1, durch Akt begleitet, und ist wenigstens teilweise darauf zurückzuführen. Die Akt/PKB-abhängige Heraufregulation des speicherabhängigen Ca2+-Einstroms und die gesteigerte Aktivität des Na+/Ca2+/K+-Austauschers beeinflussen die Therapieresistenz der A2780cis Ovarialkarzinomzellen in diesem Zusammenhang zumindest unterstützend, und sind eventuell sogar dafür verantwortlich. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass sowohl humane Endometriumzellen als auch humane Endometrium Ishikawa-Zellen Orai1 exprimieren. Durch die Transfektion humaner Endometrium Ishikawa-Zellen mit einer konsequent aktiven SGK1-Isoform (SGK1S422D) konnte eine Heraufregulation von Orai1 und damit eine Zunahme des speicherabhängigen Ca2+-Einstroms herbeigeführt werden. Durch die Behandlung mit dem SGK1-Stimulator TGFß1 war es möglich sowohl das Ausmaß der Transkription als auch die exprimierte Proteinmenge von Orai1 und den speicherabhängigen Ca2+-Einstrom in humanen Endometrium Ishikawa-Zellen zu erhöhen. Die beitragende und eventuell tragende Rolle der SGK1 zum Anstieg des speicherabhängigen Ca2+-Einstroms in humanen Endometrium Ishikawa-Zellen ließ sich durch die Aufhebung des Effektes nach Behandlung der Zellen mit dem SGK1-Inhitor EMD638683 zeigen. Sowohl Akt/PKB als auch SGK1 sind mit malignem Zellwachstum assoziiert. In humanen Ovarialkarzinomzellen ist die cis- Platin Therapieresistenz unabhängig von der Aktivität der SGK1 vor allem auf die gesteigerte Aktivität von Akt zurückzuführen. Wohingegen in humanen Endometrium Ishikawa-Zellen vergleichbare Mechanismen vor allem SGK1-abhängig erscheinen. Das Zusammenspiel von SGK und Akt/PKB, sowie ihr gemeinsamer Effekt auf den speicherabhängigen Ca2+-Einstrom und dessen Rücktransport, sind für die Eigenschaften malignem Wachstums und dessen Abgrenzung gegenüber physiologischem Wachstum von entscheidender Bedeutung.