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Einleitung: HSP90 ist ein ubiquitär expremiertes Protein mit Chaperonfunktion. Durch Geldanamycin (17-AAG) und seinen wasserlöslichen Derivaten ist eine funktionelle Inhibition des HSP90 möglich und stellt eine attraktive Therapie bei Malignomen dar. HSP90 abhängige Proteine werden als Client-Proteine (CP) bezeichnet und umfassen unter anderem Signalproteine, Wachstumsrezeptoren und Kinasen. HSP90-Inhibition bietet den Vorteil dem Tumorwachstum durch simultane down-regulation von mehreren wachstumsabhängigen Proteinen und Signalkaskaden entgegenzuwirken. Für viele maligne Erkrankungen laufen bereits Phase II Studien mit HSP90-Inhibitoren. Das molekulare Profil des Adenokarzinom des Ösophagus ist durch mehrere CP des HSP90, wie z.B. Insulin-like-Growth-Factor I Receptor (IGF-IR), Epidermal-Growth-Factor-Receptor (EGF-R1) and HER2 gekennzeichnet. Ziel unserer Arbeit ist es gewesen die Effektivität von drei verschiedenen HSP90-Inhibitoren (17-AAG, 17-AEPGA und 17-DMAG) auf Adenokarzinom des Ösophagus in vitro und in vivo zu untersuchen.

Material und Methoden: Mittels MTT-Reduktions-Assay wurde die antiproliferative Wirkung von allen drei HSP90-Inhibitoren auf drei primär humane Adenokarzinomzelllinien des Ösophagus (PT1590, OE19 und OE33) sowie einer Lymphknotenmetastasenzelllinie (LN1590) untersucht. Funktionelle Inhibition des HSP90 sowie down-regulation von IGF-IR, EGF-R1 and HER2 wurden mittels Immuncytochemie (ICC) und Western-Blot-Analyse (WB) evaluiert. Apoptose wurde mittels Caspase-3 und Poly (ADP-ribose) Polymerase (PARP) Färbung und WB nachgewiesen. Die in vivo Effektivität von 17-DMAG wurde in einem orthotopen Nude-Maus-Model untersucht. Nude-Mäusen wurden zuvor subcutan gezüchtete OE19 Zellen orthotop implantiert. Nach 10 Tagen wurde mittels Magnet-Resonanz-Tomographie (MR) die Tumorimplantation verifiziert und die Tiere in eine Behandlungs- und eine Sham-Gruppe eingeteilt. Zum Zeitpunkt der Randomisierung unterschied sich das Tumorvolumen in beiden Gruppen nicht. Die Tiere in der Behandlungsgruppe wurden für 30 Tage dreimal wöchentlich mit intraperitonealer Injektion von 17-DMAG behandelt. Das Tumorwachstum wurde mit MR verfolgt.

Ergebnisse: 17-AAG, 17-AEPGA und 17-DMAG inhibierten die Zellproliferation in allen drei untersuchten humanen Karzinomzelllinien sowie in der Lymphknotenmetastasenzelllinie hoch signifikant (p < 0.001, t-test). Die errechnete IC50 für alle untersuchten Zelllinien lag unter 1 µM. Alle drei Inhibitoren waren hoch effektiv wirksam. Western-Blot-Analyse zeigte eine hoch signifikante down-regulation von IGF-IR, EGF-R1 and HER2 in allen untersuchten Zelllinien inklusive der Metastase (p < 0.0001). Die down-regulation der CP wurde mittels ICC verifiziert. Apoptose wurde als der zugrunde liegende Zelltodmechanismus mit Caspase-3 and PARP nachgewiesen. Im Nude-Maus-Model zeigte sich eine signifikante Tumorreduktion in der mit 17-DMAG behandelten Gruppe gegenüber der Sham-Gruppe.

Schlussfolgerung: Client-Proteine wie IGF-IR, EGF-R1 and HER2 sind essentiell für die Progression des Adenokarzinom des Ösophagus und stellen potentielle Therapie-Targets dar. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die HSP90-Inhibtion eine signifikante Reduktion der Zellproliferation durch down-regulation der Expression von CP in vitro bewirkt und in vivo das wasserlösliche 17-DAMG eine signifikante Tumorreduktion zur Folge hat. Diese Daten belegen zum ersten Mal, dass die HSP90-Inhibition eine potentielle Therapiestrategie bei der Behandlung des Adenokarzinom des Ösophagus darstellt.