Dokument: Kombinationen von HDAC- und HSP90-Inhibitoren zur Erhöhung der Cisplatinsensitivität von Ovarialkarzinomzellen

Titel:	Kombinationen von HDAC- und HSP90-Inhibitoren zur Erhöhung der Cisplatinsensitivität von Ovarialkarzinomzellen
Weiterer Titel:	Combinations of HDAC and HSP90 inhibitors to improve the cisplatin sensitivity at ovarian cancer cell lines
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=41218
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20170215-092734-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Rodrigues Moita, Ana Julieta [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 16,05 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 15.02.2017 / geändert 15.02.2017
Beitragende:	Prof. Dr. Kassack, Matthias U. [Gutachter] Prof. Dr. Gohlke, Holger [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibungen:	Das Ovarialkarzinom ist die zweithäufigste bösartige Erkrankung der weiblichen Geschlechtsorgane. Die Standardtherapie des Ovarialkarzinoms besteht aus der Kombination von Carboplatin und Paclitaxel. Problematisch ist die Resistenzentwicklung gegenüber den eingesetzten Zytostatika, da eine bei Resistenzen wirksame Therapie noch nicht verfügbar ist. Bislang ist der Erhalt der Lebensqualität der Patientin ausschlaggebend für die eingesetzten Zytostatika bei resistenten Ovarialkarzinomen. Die Resistenzentwicklung ist ein multifaktorieller Prozess. Daher wäre die gleichzeitige Hemmung mehrerer aktivierter Signalwege sinnvoll. Histon-Deacetylasen (HDACs) und das Hitzeschockprotein 90 (HSP90) sind in Ovarialkarzinomen verstärkt exprimiert. Histon-Deacetylase-Inhibitoren (HDACi) verändern die Expression verschiedener an Apoptose oder Zellproliferation beteiligter Proteine. Inhibitoren von HSP90 (HSP90i) beeinflussen verschiedene Signalwege, da HSP90 an der Faltung von mehr als 280 Proteinen beteiligt ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde vorwiegend an der humanen Cisplatin-sensitiven bzw. -resistenten Ovarialkarzinomzelllinie A2780 (IC50-Wert Cisplatin 1,88 µM) und A2780CisR (IC50-Wert Cisplatin 14,5 µM) die Beeinflussung der Cisplatinsensitivität durch verschiedene Modulatoren untersucht. Eine Vorbehandlung mit HDACi oder HSP90i erhöhte die Cisplatinsensitivität gleichermaßen und ging bei HDACi mit einer Erhöhung der Apoptoseinduktion einher. Eine Tripelkombination aus HDACi, HSP90i und Cisplatin war den dualen Kombinationen aus HDACi mit Cisplatin oder HSP90i mit Cisplatin nicht überlegen. Eine Vorbehandlung mit Panobinostat erzielte an A2780 eine fast 6-fache Sensitivierung gegen Cisplatin, bei A2780CisR wurde eine vollständige Revertierung der Cisplatinresistenz beobachtet. Bei der Kombination von HSP90i mit HDACi beeinflusste die Reihenfolge der sequentiellen Gabe die Zytotoxizität der Inhibitoren. Eine Vorbehandlung mit HDACi führte zu einer 3,2-fachen Steigerung der Zytotoxizität von HSP90i, während die umgekehrte Applikationsreihenfolge keinen Effekt zeigte. Der frühe, permanente Einsatz von HSP90i oder HDACi während der Entwicklung einer Cisplatinresistenz über bis zu 36 Wochen zeigte – im Vergleich zur Abwesenheit von Inhibitoren – für den HSP90i NVP-AUY922 eine Verringerung der Resistenzentwicklung (IC50-Wert Cisplatin 7,30 µM), während die HDACi Panobinostat oder LMK235 in der Lage waren, die Resistenzentwicklung fast vollständig zu verhindern (kein signifikanter Unterschied zur sensitiven A2780; IC50 Cisplatin in Gegenwart von Panobinostat 5,05 µM bzw. in Gegenwart von LMK235 4,92 µM). Weiterhin wurden neue, potentielle C-terminale HSP90-Inhibitoren untersucht. Substanzen mit Trispyrimidonamid-Struktur wiesen eine Zytotoxizität im ein- bis zweistelligen µM-Bereich auf und inhibierten HSP90. Die zytotoxischste Substanz LSK082 zeigte im Luciferase-Rückfaltungs-Assay einen IC50-Wert von 126 µM und verringerte den oligomeren HSP90-Komplex zugunsten des HSP90-Monomers im Western Blot. LSK082 zeigte eine 2,4-fache Erhöhung der Cisplatinsensitivität. Inhibitoren mit einer hexameren oder dekameren α-Aminoxyoligopeptid-Struktur wiesen eine hohe Zytotoxizität auf. Die potenteste dekamere Substanz DDK79Cbz ergab IC50-Werte von 3,30 µM (A2780) und 1,7 µM (A2780CisR). Fast alle α-Aminoxyoligopeptide zeigten eine Inhibition des HSP90-Proteins. Dekamere α-Aminoxyoligopeptide zeigten darüber hinaus membranolytische Effekte, die für die hohe zytotoxische Aktivität verantwortlich gemacht wurden. Zusammengefasst zeigt diese Arbeit, dass der Einsatz von HDACi oder HSP90i eine Therapieoption beim Cisplatin-resistenten Ovarialkarzinom darstellen kann. Eine Tripelkombination aus HDACi, HSP90i und Cisplatin ist der dualen Kombination aus HDACi oder HSP90i und Cisplatin nicht überlegen, erlaubt aber bei gleichem Effekt wie eine duale Kombination eine Reduktion der HSP90i- bzw. HDACi-Konzentrationen mit möglicher Reduktion unerwünschter Wirkungen. Ferner verhindert ein früher und permanenter Einsatz von HDACi die Ausbildung einer Resistenz gegenüber Cisplatin fast vollständig. Ovarian cancer is the second most common malignant cancer of the female sexual organs. Standard therapy of ovarian cancer is a combination of carboplatin with paclitaxel. The high rate of chemoresistance is problematic since there is no standard therapy available for resistant ovarian cancer. Until now, the preservation of the quality of life from patients is decisive for therapy used in resistant ovarian cancer. Since chemoresistance is a multifactorial process, targeting of several activated signal pathways at once would be reasonable. Histone deacetylases (HDACs) and heat shock protein 90 (HSP90) are highly expressed in ovarian cancer. Histone deacetylase inhibitors (HDACi) change the expression of proteins involved in apoptosis and cell proliferation. Inhibitors of heat shock protein 90 (HSP90i) affect different pathways since HSP90 is involved in the folding of more than 280 client proteins. In this work, the influence on cisplatin sensitivity of different modulators was investigated, mainly at the cisplatin sensitive human ovarian cancer cell line A2780 (cisplatin IC50 1.88 µM) and the resistant subclone A2780CisR (cisplatin IC50 14.5 µM). Pretreatment with HDACi or HSP90i increased cisplatin sensitivity with similar efficacy. HDACi pretreatment was accompanied by increased induction of apoptosis. A triple combination of HDACi, HSP90i, and cisplatin was not superior to dual combination of HDACi with cisplatin or HSP90i with cisplatin. Pretreatment with panobinostat achieved an almost 6-fold increase in cisplatin sensitivity in A2780 whereas in A2780CisR, preincubation with panobinostat could completely restore cisplatin sensitivity. When combining HDACi with HSP90i, the sequence of inhibitor incubation had a strong impact: preincubation with HDACi showed a 3.2-fold increase in HSP90i cytotoxicity, whereas the reversed order had no impact. The early and continuous use of HSP90i or HDACi during cisplatin resistance development over up to 36 weeks showed – compared to the absence of inhibitors – a decrease of resistance development using the HSP90i NVP-AUY922 (cisplatin IC50 7.30 µM), whereas the HDACi panobinostat and LMK235 almost completely prevented the occurrence of resistance (no significant difference to A2780; cisplatin IC50 in the presence of panobinostat 5.05 µM; cisplatin IC50 in the presence of LMK235 4.92 µM). Furthermore novel, potential C-terminal inhibitors of HSP90 were investigated. Compounds with trispyrimidonamide structure obtained single- to double-digit µM IC50 values and inhibited HSP90. The most active compound LSK082 gave an IC50 of 126 µM in a luciferase refolding assay and reduced the oligomeric HSP90 complex in favor of monomeric HSP90 as seen by western blot analysis. LSK082 further showed a 2.4-fold increase in cisplatin sensitivity. Inhibitors with a hexameric and decameric α-aminoxy oligopeptide structure displayed high cytotoxicity. The most potent decameric compound DDK79Cbz gave IC50 values of 3.30 µM (A2780) and 1.70 µM (A2780CisR). Nearly all α-aminoxy oligopeptides displayed inhibition of HSP90. Beyond that, decameric α-aminoxy oligopeptides showed strong membranolysis which is made responsible for high cytotoxicity. In summary, this work shows that the use of HDACi or HSP90i is a treatment option for cisplatin resistant ovarian cancer. Triple combination of HDACi, HSP90i, and cisplatin is not superior to dual combination of HDACi or HSP90i with cisplatin. However, triple combination may allow dose reduction of HSP90i or HDACi with possible reduction of adverse reactions but still providing equal efficacy. Furthermore, the early and permanent use of HDACi almost completely prevents the development of cisplatin resistance.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Pharmazie » Pharmazeutische und Medizinische Chemie
Dokument erstellt am:	15.02.2017
Dateien geändert am:	15.02.2017
Promotionsantrag am:	21.12.2016
Datum der Promotion:	07.02.2017