gms | German Medical Science

Einleitung: Die Entstehung kastrationsresistenter Prostatakarzinomzellen (CRPC) während einer Hormontherapie stellt die Hauptursache für Tumorprogress und hohe Mortalitätsrate des fortgeschrittenen Prostatakarzinoms (PC) dar. In vitro ist der Verlust des Androgenrezeptors (AR) der vorherrschende Mechanismus für die Entwicklung einer Kastrationsresistenz. In vivo Untersuchungen zeigen, dass die Expression eines funktionell aktiven AR in CRPC-Zellen weitgehend erhalten bleibt. Im Focus stehen C-terminal verkürzte, konstitutiv aktive AR-Formen, denen große Teile der Ligandenbindungsdomäne (LBD) fehlen. Durch den Verlust einer intakten LBD können diese, als ARΔLBD bezeichneten Rezeptoren weder Androgene noch Anti-Androgene binden und sind somit gegen jede Form der Androgendeprivation resistent. CRPC-Zellen verfügen über verschiedene Mechanismen um ARΔLBD zu generieren. Neben sogenannten Nonsense-Mutationen entstehen die meisten in CRPC vorkommenden ARΔLBD durch alternative Spleißprozesse während der Transkription des AR-Gens. Als weiterer, wenig untersuchter Mechanismus, wird der enzymatische Abbau von C-terminalen Anteilen des AR durch Cystein-Proteasen wie Calpain 2 (CPN2) diskutiert.

Material und Methoden: Der Nachweis von AR und ARΔLBD in humanen PCa-Zellen (LNCaP) erfolgte mittels Western Blot. AR-abhängige „Reportergen-Assays“ dienten zur ARΔLBD-Funktionsanalyse.

Ergebnisse: Wie Western Blots zeigten, führt ein Androgenentzug in AR-positiven LNCaP-Zellen zu einer verstärkten Bildung C-terminal verkürzter ARΔLBD (Molekulargewicht, MW=70-90 kDa). Wurden die Zellen während des Androgen-entzugs zusätzlich mit dem Serin-Protease-Inhibitor 4-(2-Aminoethyl)-benzene-sulfonyl-fluoride-hydrochloride (AEBSF) behandelt, so wurden keine ARΔLBD gebildet. Dies bestätigt, daß es sich bei den vorliegenden ARΔLBD um enzymatische Abbau-Produkte des AR handelt und zeigt, dass der Wildtyp AR (919 Aminosäuren, AS) vermutlich nicht nur durch die Cystein-Protease CPN2 sondern auch durch eine Serin-Protease vom C-Terminus her verkürzt wird (ca. 250-270 AS). Eigene Reportergen-Analysen mit einem entsprechend generierten ARΔLBD-Expressionskonstrukt (640 AS, MW ca. 80 kDa) zeigten, daß dieser ARΔLBD konstitutiv aktiv ist.

Schlussfolgerung: In LNCaP-Zellen kommt es im Laufe eines Androgenentzugs zur vermehrten Bildung C-terminal verkürzter ARΔLBD-Formen. Substanzen welche die Bildung dieser ARΔLBD inhibieren, könnten zu neuen Therapie-konzepten beim CRPC führen.