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Einleitung: In vorangegangenen Studien konnten wir und andere zeigen, dass der natürliche Histondeacetylase (HDAC)-Inhibitor Sulforaphan distinkte anti-tumorale Aktivitäten zu induzieren vermag. Weiterhin konnten wir durch Sulforaphan eine Re-Sensitivierung Therapie-resistenter Nierenzellkarzinom (NZK)-Zellen nachweisen. Ziel unserer Studie hier war es, zu eruieren, ob die gleichzeitige Exposition mit Sulforaphan im NZK eine Resistenz gegenüber Sunitinib verhindern kann.

Material und Methoden: Die NZK-Zelllinien A498, Caki-1, KTCTL26 und 786-O wurden kurzzeitig (24-72 Stunden) oder längerfristig (8 Wochen) mit Sunitinib [1 nM/ml] und/oder Sulforaphan [5 nM/ml] behandelt. Unbehandelte Zellen dienten als Kontrollen. Das Wachstum, die Proliferation, das klonogene Wachstum, die Verteilung der Zellen in den Zellzyklusphasen sowie die Expression und Aktivität zellzyklusregulierender Proteine der NZK-Zellen wurden evaluiert. Mittels siRNA-Blockade wurde zudem die funktionelle Relevanz veränderter Proteine verifiziert.

Ergebnisse: Die Kurzzeitbehandlung der NZK-Zellen mit Sunitinib oder Sulforaphan resultierte in einer signifikanten Reduktion des Wachstums. Durch die Kombinationstherapie wurde die Wachstumsinhibition in der Regel weiter signifikant verstärkt. Nach 8-wöchiger Exposition mit Sunitinib alleine konnte in 3 von 4 Zellen keine signifikante Wachstums-hemmung mehr detektiert werden. In Kombination mit Sulforaphan hingegen wurde das Wachstum aller Zellen weiter signifikant reduziert. Ähnliche Resultate zeigten sich für die Proliferation. Die 8-wöchige Gabe von Sunitinib alleine resultierte hier in 3 von 4 Zellen in einem signifikanten Anstieg der Proliferation. Durch die gleichzeitige Behandlung mit Sulforaphan wurde dem entgegengewirkt. Das klonogene Wachstum konnte durch Sunitinib alleine nicht gehemmt werden, wohingegen die Kombination mit Sulforaphan sowohl kurzzeitige als auch längerfristige signifikant die Anzahl der Klone reduzierte. Die funktionellen Veränderungen des Wachstumsverhaltens waren nach kurzzeitiger kombinierter Gabe mit einer Zunahme der G0/1-Phase Zellen, nach längerfristiger Exposition mit einem Zellzyklusarrest in der G2/M-Phase assoziiert. Gleichzeitig konnten distinkte Modulationen der zellzyklusregulierenden Proteine, insbesondere eine Reduktion und Deaktivierung von Cdk2 und Cyclin A, detektiert werden. Ihre Relevanz für das Wachstum wurde mittels siRNA-Blockade bestätigt.

Schlussfolgerung: Der natürliche HDAC-Inhibitor Sulforaphan vermag in vitro im NZK bei gleichzeitiger chronischer Applikation eine Resistenzinduktion gegenüber Sunitinib entgegen zu wirken. Wir postulieren daher, dass Sulforaphan als Additivum in der Therapie des NZK wirkungsvoll sein könnte. Weiterführende (in vivo) Untersuchungen sind notwendig um dies zu verifizieren. Längerfristiges Ziel ist die Etablierung einer komplementären Therapie für Patienten mit fortgeschrittenem NZK.