@phdthesis{Dreyer2009,
  author    = {Linn Dreyer},
  title     = {Histondeacetylase-Inhibitoren induzieren Zelltod und verst{\"a}rken die Apoptose-induzierende Aktivit{\"a}t von TRAIL in Ewing-Sarkomen.},
  journal    = {Histone deacetylase inhibitors induce cell death and enhance the apoptosis-inducing activity of TRAIL in Ewing's sarcoma cells},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000689-4},
  year      = {2009},
  abstract  = {Das Ewing-Sarkom ist der zweith{\"a}ufigste prim{\"a}re Knochentumor im Kindes- und Jugendalter nach dem Osteosarkom. Vor der {\"A}ra der Chemotherapie {\"u}berlebten weniger als 10\% der Patienten. Heutige Therapieprotokolle favorisieren die prim{\"a}re Induktionschemotherapie gefolgt von Lokaltherapie (chirurgische und radiotherapeutische Alternativen) und adjuvanter Chemotherapie. Mit diesen neuen Therapieans{\"a}tzen ist es gelungen, die F{\"u}nfjahres-{\"U}berlebenswahrscheinlichkeit f{\"u}r Patienten mit lokoregionaler Erkrankung auf 55-70\% zu erh{\"o}hen. Doch nach wie vor haben Patienten mit Fernmetastasen bei Diagnosestellung sowie mit einem Rezidiv der Erkrankung eine mit ca. 15-20 \% wesentlich schlechtere F{\"u}nfjahresprognose, insbesondere bei disseminiertem Befall von Knochen und/oder Knochenmark. Es besteht also die Notwendigkeit, neue Therapieoptionen zu entwickeln, die sowohl die {\"U}berlebensrate der Patienten erh{\"o}hen als auch mit einer niedrigen systemischen Toxizit{\"a}t verbunden sind. Diese Arbeit untersuchte das antineoplastische Potential von Histondeacetylase-Inhibitoren (HDIs), einer relativ neuen Klasse von Chemotherapeutika, f{\"u}r die Behandlung von Ewing-Sarkomen. Dazu wurden die Effekte der HDIs Suberoyl anilide hydroxamic acid (SAHA), Natriumbutyrat (NaB) und MS-275 auf die Ewing-Sarkom-Zelllinien SK-ES-1 und WE-68 analysiert. Alle drei Substanzen induzierten effektiv den Zelltod in beiden Zelllinien, wie die Propidiumjod-Aufnahme-Analyse bewies. Jedoch variierten die drei HDIs in ihrer Wirkweise. SAHA und NaB f{\"u}hrten zur mitochondrialen Depolarisation und Caspase-3- und -9-Aktivierung. Die zytotoxischen Effekte dieser beider Substanzen, wie Verlust des mitochondrialen Membranpotentials, DNA-Fragmentation und Zelltod, konnten durch den Einsatz des Pancaspase-Inhibitors z-VAD-fmk signifikant reduziert werden. Im Gegensatz dazu war MS-275 ein wesentlich schw{\"a}cherer Induktor der Caspase-9- und-3-Aktivit{\"a}t. Ebenso war die durch diese Substanz ausgel{\"o}ste mitochondriale Membrandepolaristion deutlich geringer. Entsprechend besa{\"s} auch der Pancaspase-Inhibitor z-VAD-fmk nur schwache protektive Wirkungen auf den MS-275-induzierten Zelltod. Die zytotoxische Wirkung der HDIs zeigte sich als abh{\"a}ngig von Transkription und de novo Proteinsynthese, gemessen durch Vorbehandlung mit dem Transkriptions-Inhibitor Actinomycin D und dem Proteinsynthese-Inhibitor Cycloheximid. Nach Hemmung der Caspasen durch den Pancaspase-Hemmstoff z-VAD-fmk stellte sich in der Zellzyklus-Analyse ein HDI-vermittelter G2/M-Arrest dar. Der Mechanismus {\"u}ber den HDIs die Zellen in der G2/M-Phase des Zellzyklus arretieren ist bisher nicht endg{\"u}ltig gekl{\"a}rt. Es wird aber eine erh{\"o}hte Expression der CDK-Inhibitoren p21 und p27 damit in Zusammenhang gebracht. In der WE-68-Zelllinie konnte mittels Western-Blot-Analyse eine verst{\"a}rkte Expression von p21 nach HDI-Behandlung nachgewiesen werden. Dar{\"u}ber hinaus besch{\"a}ftigte sich diese Arbeit mit der Frage, ob HDIs die zytotoxische Wirkung von konventionellen Zytostatika wie Etoposid und Vincristin oder des Zelltod-induzierenden Zytokins TRAIL zu steigern verm{\"o}gen. Die Kombination von HDIs mit Zytostatika resultierte in additiver Zytotoxizit{\"a}t. Die kombinierte Gabe von SAHA, NaB oder MS-275 mit TRAIL f{\"u}hrte zu additiven Effekten in den als TRAIL-resistent beschriebenen SK-ES-1-Zellen, w{\"a}hrend in den WE-68-Zellen supraadditive Effekte zu verzeichnen waren. Weiterhin wurde deutlich, dass HDIs die Expression des proapoptotischen TRAIL-Rezeptors-2 nicht erh{\"o}hten, sondern vielmehr diese reduzierten. Mit Hilfe der spezifischen Caspase-8-Hemmung und dem Einsatz einer Caspase-8-defizienten Ewing-Sarkom-Zelllinie (CADO-ES-1) konnte gezeigt werden, dass die aktivierte Caspase-8 zwar f{\"u}r die TRAIL-induzierte Apoptose essentiell, aber f{\"u}r den HDI-induzierten apoptotischen Zelltod in Ewing-Sarkom-Zellen nicht notwendig ist. Diese Ergebnisse deuten zusammenfassend darauf hin, dass die HDIs durchaus als eine neue Behandlungsstrategie sowohl als Monotherapie als auch in der Kombination mit TRAIL oder Etoposid und Vincristin in Frage kommen k{\"o}nnten.},
  language  = {de}
}