Einblicke in die molekularen Mechanismen einer Tumorzell-induzierten Thrombozytenaktivierung und Identifikation von P-Selektin als essentiellen Rezeptor für die Aktivierung von Thrombozyten durch Mammakarzinomzelllinien

Abstract

Die Interaktion von Tumorzellen mit Thrombozyten trägt entscheidend zu einer erfolgreichen Metastasenbildung bei. Essentiell für die prometastatischen Effekte der Thrombozyten ist ihre Aktivierung durch Tumorzellen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, Einblicke in die molekularen Mechanismen einer Tumorzell-induzierten Thrombozytenaktivierung zu erlangen und so potentielle Angriffspunkte für eine antimetastatische Therapie zu identifizieren. Die Interaktion von Thrombozyten mit Tumorzellen wurde am Beispiel der beiden Mammakarzinomzelllinien MDA-MB-231 und MCF-7 <i>in vitro</i> untersucht. Als Maß für die Thrombozytenaktivierung wurden besonders die Freisetzung von ATP aus der dichten Granula sowie die Thrombozytenaggregation herangezogen. <br /> Es konnte gezeigt werden, dass die Aktivierung des extrinsischen Gerinnungssystems essentiell für eine initiale Aktivierung der Thrombozyten ist. Hinsichtlich der beiden Mammakarzinomzelllinien wurde festgehalten, dass MDA-MB-231 Zellen mehr TF auf ihrer Oberfläche exprimieren als MCF-7 Zellen und dadurch eine intensivere Thrombin-Generierung sowie eine stärker ausgeprägte Aktivierung der Thrombozyten induzieren. Untersuchungen zur Thrombin-induzierten Thrombozytenaktivierung auf molekularer Ebene zeigte einen synergistischen Effekt der Thrombin-Rezeptoren PAR-1, PAR-4 und GPIb. <br /> Um die sekundären Mechanismen der Tumorzell-induzierten Thrombozytenaktivierung genauer zu untersuchen und hinsichtlich potentieller Angriffspunkte für eine Gerinnungs-unabhängige antimetastatischen Therapie zu evaluieren, wurde die Beteiligung verschiedener bekannter Aktivierungsmechanismen an der Tumorzell-induzierten Thrombozytenaktivierung untersucht. Entsprechende gezielte Inhibitionen zeigten, dass weder lösliche Mediatorstoffe (z.B. ADP und Thromboxan A₂) noch die thrombozytären Oberflächenrezeptoren GPVI, TLR4, FcγRIIa und α_IIbβ₃ essentiell für eine Mammakarzinom-induzierte Thrombozytenaktivierung sind. <br /> Der Einsatz verschiedener Heparin-Derivate sowie weiterer P-Selektin inhibierender Substanzen zeigte die Relevanz des P-Selektins für die späte Tumorzell-induzierte Thrombozytenaktivierung. Es konnte gezeigt werden, dass P-Selektin nach einer initialen Aktivierung der Thrombozyten aus der α-Granula an die Oberfläche transportiert wird und dort zu einer weiteren Aktivierung der Thrombozyten beiträgt. Diese P-Selektin vermittelte Aktivierung schien sowohl abhängig als auch unabhängig von P-Selektin Liganden auf der Tumorzelloberfläche stattzufinden. Es konnte zudem eine Beteiligung von P-Selektin am thrombozytären Signaling gezeigt werden. <br /> Die Identifikation von P-Selektin als essentiellem Rezeptor in der sekundären Aktivierung der Thrombozyten durch Tumorzellen eröffnet Optionen, in Zukunft gezielt in die verschiedenen Phasen der zellulären Wechselwirkungen zwischen Tumorzellen und Thrombozyten einzugreifen. So könnten ein elementarer Schritt der hämatogenen Metastasierung beeinflusst oder gar unterbunden und neue Optionen einer antimetastatischen Therapie ohne Beeinflussung des hämostaseologischen Systems eröffnet werden.