gms | German Medical Science

Einleitung: Vor dem Hintergrund unzureichender Behandlungsmöglichkeiten für das hepatozelluläre Karzinom (HCC), einem der weltweit häufigsten Malignome, sind gegenwärtig Untersuchungen der molekularen Mechanismen der Hepatokarzinogenese zur Auffindung neuer therapeutischer Ansatzpunkte von wesentlicher Bedeutung.Seit einer Reihe von Jahren gelangen Thrombinrezeptoren vom Typ der Proteinase-aktivierten Rezeptoren (PARs), einer neuen Unterfamilie der G-Protein-gekoppelten Rezeptoren, verstärkt in den Fokus des onkologischen Interesses, so dass gegenwärtig international intensiv an der Aufklärung deren Rolle in der Karzinogenese gearbeitet wird.Da bisher zum hepatozellulären Karzinom keinerlei Ergebnisse zur Funktion dieser Rezeptoren existierten, wurde diese Problematik im Rahmen der vorliegenden Arbeit aufgegriffen.

Material und Methoden: An permanenten HCC-Zelllinien sowie HCC-Primärkulturen aus chirurgisch entfernten HCCs wurde die Expression von PAR-Typ Thrombinrezeptoren mit Hilfe von RT-PCR sowie elektronenmikroskopischen Techniken charakterisiert. Auf zellulärer Ebene erfolgte unter Verwendung verschiedener Migrationsassays (48-well Boyden-Kammer von NeuroProbe und BD BIOCOAT™-System) eine Untersuchung der HCC-Zellmigration durch eine Kollagen-beschichtete Membranbarriere. Zum Nachweis der Aktivierung von ERK/MAP-Kinase und Src-Tyrosinkinase wurde deren Phosphorylierung mit Hilfe von Western-Blotting und einem gegen die jeweilige phosphorylierte Kinase gerichteten Antikörper bestimmt.

Ergebnisse: (1) Zellen der permanenten HCC-Zelllinien HEP-3B und SK-HEP1, sowie HCC-Primärkulturen exprimierten die Thrombinrezeptoren PAR₁, PAR₃ und PAR₄. Die Stimulation dieser Zellen mit Thrombin oder dem PAR₁ selektiv-aktivierenden Peptid TFLLRN-NH₂ erhöhte deren Migrationskapazität im Vergleich zu nichtstimulierten Zellen. Der Thrombineffekt war mit dem PAR₁-Antagonisten SCH 79797 hemmbar. (2) Die Behandlung der HCC-Zellen mit dem PAR₄-selektiven Agonisten AYPGKF-NH₂ führte ebenfalls zu einer gesteigerten Zellmigration, und der Thrombin-induzierte Migrationseffekt war durch den PAR₄-Antagonisten trans-cinnamoyl-YPGKF-NH₂ hemmbar. (3) Die PAR₁- und PAR₄-vermittelte HCC-Zellmigration konnte durch Inhibierung einer ganzen Reihe von Schlüsselsystemen der intrazellulären Signalweiterleitung, wie z.B. von G-Proteinen der Gi/Go-Familie, Matrixmetalloproteinasen, ERK/MAP-Kinase, der cAMP-abhängigen Proteinkinase A, Src-Tyrosinkinase und von EGFR-Tyrosinkinase beeinflusst werden.

Schlussfolgerung: Thrombin vermittelt in HCC-Zellen einen migratorischen Effekt durch Wechselwirkung mit den Thrombinrezeptoren PAR₁ und PAR₄, wobei ein kooperatives Signalweiterleitungsnetzwerk der beiden Rezeptoren involviert ist. Eine kombinatorische Inhibierung von Gerinnungs-Serinproteinasen, der Rezeptoren PAR₁ und PAR₄ sowie ihrer komplexen Signaltransduktion kann einen Beitrag zur Erarbeitung neuer Strategien für die Behandlung des hepatozellulären Karzinoms liefern.