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Einleitung: Die Resistenzentwicklung gegen Chemotherapeutika ist ein wesentlicher Faktor für das limitierte Ansprechen auf die Erstlinienchemotherapie mit Gemcitabin und Cisplatin bei Patienten mit metastasiertem Urothelkarzinom (UC). Ziel dieser Arbeit ist die Identifizierung von Expressionsmustern und möglichen molekularen therapeutischen Targets in Gemcitabin- und Cisplatin-resistenten Urothelkarzinomzellen in vitro.

Methoden: In dieser Studie wurden insgesamt vier UC-Zelllinien und deren Gemcitabin- und Cisplatin-resistente Sublinien verwendet. Zur Identifikation unterschiedlich regulierter Proteine in Gemcitabin- und Cisplatin-resistenten Urothelkarzinomzellen erfolgte eine vergleichende globale Proteomanalyse mittels gelabelter SILAC (‘stable isotope labeling with amino acids in cell culture’) Massenspektrometrie von Chemo-naiven RT112 Zellen und deren Gemcitabin- bzw. Cisplatin-resistenten Sublinien in vitro.Die Validierung der identifizierten Marker erfolgte mittels Real-Time (RT-)qPCR und Western Blotting (WB). Proliferations- und Softagar-Assays erfolgten nach KLK6-knockdown mittels shRNA in RT112 Zellen.

Ergebnisse: KLK6 zeigte eine signifikante Hochregulation in Cisplatin-resistenten RT112 Zellen in einem proteomweiten-Screening mittels SILAC Massenspektrometrie im Vergleich zu Chemo-naiven Zellen. Passend zur vorbeschriebenen onkogenen Rolle von KLK6 im UC zeigte eine in silico-Analyse der TCGA-Daten ein schlechteres OS bei Tumoren mit höherer KLK6 Expression. Mittels RT-qPCR und WB konnte eine signifikante Hochregulation von KLK6 in 2 von 4 getesteten Cisplatin-resistenten Sublinien bestätigt werden. KLK6-Knockdown mittels shRNA in Cisplatin-resistenten RT112-Zellen führte in 3D-Kultur (soft agar assay) zu einem reduzierten Tumorwachstum, in 2D-Kultur mittels MTT-Assay war kein signifikanter Unterschied erkennbar.

Schlussfolgerung: In dieser Studie identifizierten wir das Onkogen KLK6 als hochreguliertes Protein in Cisplatin-resistenten UC-Zellen in vitro im Rahmen eines Proteom-weitem Screenings. Erste funktionelle Ergebnisse zeigen eine Hemmung des Tumorwachstums in 3D Softagar-Kultur nach KLK6 Knockdown. Die Validierung eines neu entwickelten KLK6-Inhibitors steht aus. KLK6 ist ein möglicher molekularer Angriffspunkt beim Cisplatin-resistenten UC.