Modulation von Oberflächenrezeptoren durch 6- und 8-Prenylnaringenin zur Steigerung der antitumoralen Aktivität humaner NK-Zellen

Abstract

Neue Therapieansätze wie beispielsweise die Stärkung des Immunsystems, die Steigerung der Immunogenität von Tumorzellen oder der Einsatz rekombinanter humaner natürlicher Killerzellen (NK-Zellen), gewinnen in der Krebstherapie zunehmend an Bedeutung. Vielversprechende Vordaten der Arbeitsgruppe Venturelli für die Prenylflavonoide 6-Prenylnaringenin (6-PN) und 8-Prenylnaringenin (8-PN) zeigen ausgeprägte antiproliferative Effekte gegenüber malignen Zelllinien sowie eine Hemmung von Histondeacetylasen. In weiteren Experimenten der Arbeitsgruppe konnte außerdem gezeigt werden, dass 6-PN und 8-PN die intrazelluläre Expression zytotoxischer Proteine in NK-Zellen erhöhen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher zu untersuchen, ob und in welcher Weise die beiden Prenylflavonoide das NK-Zell-vermittelte Killing von Tumorzellen beeinflussen. Mit Viabilitäts-Assays konnte gezeigt werden, dass vor allem eine Vorbehandlung der Tumorzellen (12,5 und 25 µM 6-PN bzw. 8-PN) einen positiven Effekt auf das Killing hat. Als mögliche Ursache konnte durchflusszytometrisch eine konzentrationsabhängige Steigerung der Expression der NK-Zell-aktivierenden „Stressliganden“ MICA/B (MHC class I chain-related protein A und B) auf der Oberfläche von Hep3B- und HepG2-Zellen durch 6-PN bzw. 8-PN (12,5, 25 und 50 µM) nachgewiesen werden. 6-PN zeigte dabei bezüglich der MICA/B-Expression und dem NK-Zell-vermittelten Killing der Tumorzellen deutlichere Effekte als 8-PN. Bei beiden Substanzen kam es zeit- und konzentrationsabhängig auch zu einer direkten Toxizität gegenüber den Tumorzellen. Eine Vorbehandlung der NK-Zellen zusätzlich zur Vorbehandlung der Tumorzellen (12,5 und 25 µM 6-PN bzw. 8-PN) zeigte heterogene Ergebnisse, bei denen 6-PN tendenziell einen günstigeren Effekt auf das NK-Zell-vermittelte Killing der Tumorzellen ausübte als 8-PN. Dieser Trend bestätigte sich jedoch nicht für alle Einsatzkonzentrationen. Die alleinige Vorbehandlung der NK-Zellen (12,5 und 25 µM 6-PN bzw. 8-PN) hatte auf das Killing unbehandelter Tumorzellen mehrheitlich sogar einen negativen Effekt. Dieser war bei 8-PN stärker ausgeprägt als bei 6-PN. Trotz des scheinbaren Widerspruchs, decken sich diese Ergebnisse mit Beobachtungen bei anderen Histondeacteylase-Inhibitoren und unterstreichen, dass die beiden Prenylflavonoide in den evaluierten Konzentrationen über bisher unbekannte Signalwege eine hemmende Wirkung gegenüber NK-Zellen auszuüben scheinen. Insgesamt konnte im Rahmen dieser Arbeit gezeigt werden, dass 6-PN und 8-PN zusätzlich zu ihren direkten zytotoxischen Effekten gegenüber Tumorzellen auch das NK-Zell-vermittelte Killing verbessern, indem sie die MICA/B-Expression auf der Oberfläche der Tumorzellen erhöhen und damit deren Erkennbarkeit als Zielzellen steigern. Basierend auf den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit stellen die beiden Prenylflavonoide somit vielversprechende Wirkstoffkandidaten zur weiteren Charakterisierung für einen therapeutischen Einsatz beim hepatozellulären Karzinom dar, auch wenn, mit Blick auf die hemmenden Effekte einer alleinigen NK-Zell-Behandlung, weitere Untersuchungen notwendig sind, um optimale Einsatzkonzentrationen und -zeitpunkte für einen potenziellen klinischen Einsatz zu erhalten.