| Trotz umfassender Präventionsbemühungen ist Lungenkrebs die häufigste Krebstodesursache weltweit. Hohe Mortalitätsraten bei oft spät erkannten Tumoren verdeutlichen den Bedarf an hochwirksamen Therapeutika. Ein potentieller Ansatz hierbei ist die Modulation des Metabolismus von Tumorzellen. Wechselnde Sauerstoff- und Nährstoffversorgung zwingt sie zu metabolischer Flexibilität. Eine im Jahr 2014 von Leithner et al. veröffentliche Studie zeigte, dass das Gluconeogenese Schrittmacherenzym Phosphoenolpyruvat Carboxykinase (PCK2) in Nichtkleinzelligen Bronchialkarzinomen (NSCLC) aktiv ist und damit die metabolische Flexibilität erhöht. Ob dadurch auch die Signaltransduktion in den Tumorzellen moduliert wird ist unbekannt. Ziel der vorliegenden Studie war es Effekte einer Abschaltung des PCK2 Gens mittels RNA-Interferenz auf für das Zellwachstum wichtige Signaltransduktionswege zu ermitteln. Augenmerk wurde auf den PI3K/AKT/mTORC Signalweg gelegt, da mTORC1 und mTORC2 eine zentrale Rolle als Signalschaltzentralen in der Zelle einnehmen und Überleben, Proliferation, Autophagie, Zellzyklus und Wachstum regulieren. Die beiden NSCLC Zelllinien A549 und H23 wurden mit siRNA transfiziert und unter Bedingungen physiologisch hoher und niedriger Glukose kultiviert. Die Phosphorylierungsgrade von AKT (S473), AKT (T308), AMPK und S6K wurden mittels Western Blot analysiert, weiterhin wurde die Expression verschiedener Membrantransporter sowie des IGF-1 Rezeptors mittels qPCR bestimmt. Es zeigte sich, dass eine Geninaktivierung von PCK2 in H23 Zellen, unter hoher (p = 0.012; <0.05) als auch unter niedriger Glukosekonzentration im Medium zu einer vermehrten Phosphorylierung von AKT (S473) führte. Der Einsatz verschiedener Inhibitoren ermöglichte, dies auf eine vermehrte Aktivierung von mTORC2 unter PCK2-Inhibition zurückzuführen. Eindeutige Effekte auf AKT T308, S6K oder AMPK konnten bei Genaktivierung von PCK2 nicht festgestellt werden, es zeigten sich jedoch zelllinienabhängige Effekte der Glucosekonzentration. Mittels quantitativer PCR zeigte sich in H23 Zellen, dass PCK2-Silencing zu einer Überexpression des Glucosetransporters GLUT1 (SLC2A1) und des Glutamin Transporters (SLC1A5) bei hoher Glukose im Medium führte, möglicherweise als Adaptationsmechanismus. Insgesamt deuten die Ergebnisse dieser Studie auf eine Modulation des mTORC2 Signalwegs durch die Aktivität des Gluconeogeneseenzyms PCK2 hin, allerdings in hoher Abhängigkeit von einzelnen Zellinien und deren Eigenschaften. Eine Mutation am TP53 Gen könnte ein möglicher Grund für die beobachteten Effekte von AKT (S473) in H23 Zellen sein. |
