Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg Carl von Ossietzky
Erscheinungsjahr:
2022
Medientyp:
Text
Schlagworte:
HNSCC
Tumorstammzellen
Strahlentherapie
DNA-Reparatur
Homologe Rekombination
Therapieresistenz
Biomarker
610: Medizin
ddc:610:
Beschreibung:
Plattenepithelkarzinome des Kopf-Hals-Bereichs (HNSCC) verzeichnen eine geringe 5-Jahres-Gesamtüberlebensrate mit einer hohe Rezidivrate durch Therapieversagen. Es ist bekannt, dass Tumorstammzellen (TSZ), die eine tumorigene Subpopulation von HNSCC-Tumoren darstellen und stammzellähnliche Eigenschaften aufweisen, eine bedeutende Rolle bei der Entwicklung von Therapieresistenzen spielen. Zu den bereits identifizierten Resistenzmechanismen der TSZ gehört eine erhöhte DNA-Reparatur u.a. durch verstärkt aktivierte Homologe Rekombination (HR). Zudem konnte bei den HNSCC-TSZ der Transkriptionsfaktor Oct4 A identifiziert werden, der zur Resistenzbildung beitragen könnte. Die Untersuchung des Zusammenhangs von Oct4-exprimierenden TSZ im HNSCC und HR-Kapazität im Kontext von Radioresistenz könnte dazu beitragen, TSZ-gerichtete Therapiekonzepte weiterzuentwickeln. Für die Experimente dienten mittels small-interfering RNA (siRNA) etablierte Oct4 A Knockout-Zellen und Wildtyp-Klone der HNSCC Zelllinie UTSCC5. Als Zeichen einer Oct4 A-abhängigen HR-Aktivierung zeigten die strahlensensibleren Oct4 A Knockout-Klone zunächst höhere mittels γH2AX-Foci quantifizierte endogene DNA-Schäden als Oct4 A Wildtyp-Klone. Weiterhin wiesen Zellen mit Oct4 A Knockout nach PCR-Analyse niedrigere Expressionsniveaus von Reparaturgenen nach Bestrahlung auf. Auch die mittels Western Blot quantifizierte Expression von HR-Proteinen wie BRCA1, PALB2, FANCD2, RAD51, RAD54L, HOP2 und CHK1 war bei Oct4 A Knockout-Klonen erniedrigt. In Koloniebildungsassays konnten HR-defiziente Oct4 A Knockout-Klone im Gegensatz zu Oct4 A Wildtyp-Klonen durch den synthetischen Letalitätseffekt durch PARP1-Inhibition strahlensensibilisiert werden. Zudem wurden ebenfalls in Koloniebildungsassays Hinweise einer Radiosensibilisierung durch CHK1-Inhibition bei Oct4 A-Expression gezeigt. Zuletzt wurde eine Kolokalisation von γH2AX- und RPA-Foci bei Oct4 A Knockout-Klonen beobachtet, was indirekt auf mehr replikationsassoziierte DNA-Schäden und damit eine eingeschränkte HR bei Oct4 A-Depletion hinweist. Zusammenfassend zeigt diese Arbeit, dass Oct4 A-exprimierende TSZ im HNSCC über eine verstärkte HR zur Therapieresistenz nach Bestrahlung beitragen könnten und HNSCC-TSZ mit geringer Oct4 A Expression durch den PARP1-Inhibitor Olaparib radiosensibilisiert werden können. Die Oct4 A Expression könnte demnach als Biomarker für die Patientenauswahl für einen Einsatz von PARP-Inhibitoren dienen.