Dissecting the phenomenon of multidrug resistance transporter overexpression in a murine model of head and neck squamous cell carcinoma.
Pharmacology
Final Report Abstract
Die während einer Chemotherapie erworbene Überexpression bestimmter Multidrug Resistance Transporter gilt als eine der Ursachen für antineoplastisches Therapieversagen bei Kopf-Hals-Plattenepithelkarzinomen. Dabei ist die Überexpression wahrscheinlich die Folge einer transkriptionellen Induktion entsprechender Gene. Dieser Mechanismus lässt sich in vitro leicht untersuchen und führte z.B. zur Erkenntnis, dass Paclitaxel das humane P-Glykoprotein (ABCB1, Pgp) und Docetaxel das murine Pendant (mdr1a) induziert. Ob dieser Mechanismus auch in vivo stattfindet, ist bislang unbekannt. Mittels eines Luciferase-knock-in in den Genlocus von mdr1a, sollte die potentielle mdr1a Induktion (repräsentiert durch Biolumineszenz) in Karzinogen-vermittelten Tumoren während Kanzerogenese und Chemotherapie (z.B. Paclitaxel oder Docetaxel) untersucht werden. Durch Kreuzung entsprechend ‚gefloxter‘ Mäuse (mdr1aflox) mit Cre-Donormäusen (K5.CrePR1), bei denen die RU486 aktivierbare Cre-Rekombinase unter der Kontrolle des Keratin 5 Promoters steht, sollte ein gewebespezifischer knock-in (Kopf-Hals-Bereich, z.B. Zunge oder Mundhöhle) sichergestellt werden. Die Behandlung der Tiere mit RU486 führte jedoch zu keiner Rekombination. Weder in den eigentlichen Zielegeweben (Kopf-Hals-Bereich) noch in anderen Geweben mit physiologischer mdr1a Expression (Niere, Caecum) kam es einer Rekombination. Western Analysen zeigten, dass das CrePR1 Protein schwach exprimiert war. Als alternativer Ansatz wurden ubiqitär und konstitutiv rekombinierte mdr1afLUC knock-in Mäuse verwendet, um durch Dimethylbenzanthracen (DMBA)-Behandlung Tumoren im Kopf-Hals-Bereich zu induzieren. Im Beobachtungszeitraum (neun Wochen) führte die fünftägige Behandlung mit DMBA zu keiner Tumorformation und keiner gesteigerten Biolumineszenz (stellvertretend für mdr1a Induktion). Trotz dieser negativen Ergebnisse lassen sich folgende Erkenntnisse ableiten: Ein korrekter Genotyp garantiert nicht den erwünschten Phänotyp. Der verwendete Keratin 5 Promoter ist möglicherweise zu schwach, um eine ausreichende CrePR1 Expression zu garantieren. Die alleinige Anwendung von DMBA scheint ineffektiv Tumoren zu erzeugen. Ein zweistufiger Prozess (DMBA und nachfolgend 12-O-tetradecanoylphorbol 13-Acetat) sollte potenter sein.
