Zeitschrift für Stammzellforschung und -therapie

Abstrakt

Doublecotin-ähnliche Kinase 1 erhöht die Chemoresistenz von Darmkrebszellen durch den Anti-Apoptose-Weg

Lianna Li, Kierra Jones und Hao Mei

Hintergrund: Kolorektaler Krebs (CRC) ist die dritthäufigste Krebserkrankung und die zweithäufigste krebsbedingte Todesursache in den Vereinigten Staaten. Krebsstammzellen (CSCs) gelten als Hauptursache für das Wiederauftreten von CRC. Der spezifische Stammzellmarker Doublecortin-like Kinase 1 (DCLK1) spielt eine entscheidende Rolle bei der Tumorentstehung und dem Fortschreiten von CRC. Eine Hochregulation von DCLK1 korreliert mit einer schlechten Prognose. Ob DCLK1 mit einer erhöhten Chemoresistenz von CRC-Zellen korreliert, ist unklar. Unser Ziel ist es, den Zusammenhang zwischen DCLK1 und der Chemoresistenz von CRC-Zellen sowie die zugrunde liegenden molekularen Mechanismen aufzudecken.

Methoden: Stabile DCLK1-Überexpressionszellen (DCLK1+) wurden mithilfe der HCT116-Zellen (WT) hergestellt. DCLK1+- und WT-Zellen wurden 24 bzw. 48 Stunden lang mit 5-Fluorouracil (5-Fu) in unterschiedlichen Dosen behandelt. Die Zelllebensfähigkeit wurde mittels MTT-Test beurteilt und der IC50-Wert von 5-Fu wurde bestimmt. Die Genexpression von Caspase-3 (Casp-3), Casp-4 und Casp-10 wurde mittels quantitativer Echtzeit-PCR bestimmt. Die Expression von gespaltenem Casp-3 wurde mittels Western Blot und Immunfluoreszenz untersucht.

Ergebnisse: Unsere Ergebnisse zeigten, dass der IC50 von 5-Fu für die DCLK1+-Zellen sowohl bei einer 24- als auch einer 48-stündigen Behandlung signifikant höher war als bei den WT-Zellen (p=0,002 bzw. 0,048), was auf eine erhöhte Chemoresistenz der DCLK1+-Zellen hindeutet. Die Genexpression von casp-3, casp-4 und casp-10 war in den DCLK1+-Zellen nach der 5-Fu-Behandlung im Vergleich zu den WT-Zellen signifikant gehemmt (p=7,616e-08, 1,575e-05 bzw. 5,307e-08). Die Menge an gespaltenem casp-3 und die Anzahl der casp-3-positiven Zellen waren in den DCLK1+-Zellen nach der 5-Fu-Behandlung im Vergleich zu den WT-Zellen signifikant verringert (p=0,015).

Schlussfolgerungen: Zusammenfassend zeigten unsere Ergebnisse, dass die Überexpression von DCLK1 die Chemoresistenz von CRC-Zellen gegenüber einer 5-Fu-Behandlung steigerte, indem sie die Genexpression wichtiger Caspasen im Apoptosepfad unterdrückte und den Apoptosepfad aktivierte. DCLK1 kann ein interessantes therapeutisches Ziel für die wirksame Behandlung von CRC-Patienten sein.