title: The smoothened inhibitor LDE225 inhibits proliferation in gemcitabine-sensitive and -resistant cell lines of the ductal adenocarcinoma of the pancreas
title: Der Smoothened-Antagonist LDE225 hemmt die Proliferation in Gemcitabin-sensitiven und -resistenten Zelllinien des duktalen Adenokarzinoms des Pankreas
Creators: name: Ferstl, Philip
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2015
Subjects: Gemcitabin
Medizin, Gesundheit
Bauchspeicheldrüsenkrebs
pancreatic cancer Hedgehog Smoothened Gemcitabin
PDAC Hedgehog Smoothened Gemcitabin
Chemotherapie

description: Das duktale Adenokarzinom des
      Pankreas (PDAC) ist eine der am schlechtesten therapierbaren
      Krebserkrankungen überhaupt und verfügt über eine äußerst
      ungünstigste Prognose. Dies liegt unter anderem an der sich
      rasch entwickelnden Chemoresistenz des PDAC gegen das
      Standard-Chemotherapeutikum Gemcitabin. In den vergangenen
      Jahren zeigte die Substanzklasse der Hedgehog
      (Hh)-Inhibitoren vielversprechende Ansätze in in
      vitro-Versuchen sowie im xenotransplantierten Mausmodell
      verschiedenster Tumorentitäten, und mehrere Wirkstoffe
      befinden sich seit kurzem auch in klinischer Erprobung.
      LDE225 ist ein niedermolekularer Smoothened (SMO)-Antagonist,
      der schon in einigen Veröffentlichungen zu pankreatischen
      Tumoren zur Anwendung kam. In der vorliegenden Arbeit
      untersuchten wir die Wirkung der SMO-Inhibierung mit LDE225
      auf die Tumorzelllinien Capan-1 und Panc-1. Explizit wurde
      die Fragestellung behandelt, inwiefern Chemoresistenz einen
      Einfluss auf die Effektivität einer Therapie mit
      SMO-Inhibitoren hat. Es wurden hierfür kommerziell
      verfügbare, Gemcitabin-sensitiven wildtyp-Zelllinien (wt),
      sowie eigens gezüchtete Gemcitabin-resistente Zelllinien (GR)
      verwendet. Es konnte gezeigt werden, dass LDE225 in
      ausreichend hoher Dosis die Proliferation der verwendeten
      Zelllinien hemmt. Nach der Erlangung von Chemoresistenz
      zeigte sich eine veränderte Wirksamkeit von LDE225 im
      Vergleich zu wt-Zellen. SMO-Inhibition verursachte in
      GR-Zellen keinen sensitivierenden Effekt gegenüber
      Gemcitabin. Der Einsatz von LDE225 führte nicht zu vermehrter
      Apoptose, doch es konnte eine Erhöhung der G1-Phase des
      Zellzyklus beobachtet werden. Mit Hilfe von quantitativer
      Analyse der Genexpression konnten Modifizierungen des
      Hh-Signalwegs nach SMO-Antagonisierung beschrieben werden.
      Während sich zahlreiche Veröffentlichungen den Effekten von
      Hh-Inhibitoren auf das Tumorstroma oder Krebsstammzellen
      widmen, untersucht die vorliegende Arbeit detailliert die
      Behandlung von Tumorzellen mit einem niedermolekularen
      SMO-Antagonisten und stellt Wechselwirkungen zwischen
      erworbener Chemoresistenz und der Aktivität des
      Hh-Signalweges im PDAC dar. Ziel ist es, Einblick in ein
      komplexes und bisher wenig beachtetes Gebiet zu
      gewinnen.
description: The treatment of the ductal
      adenocarcinoma oft the pancreas (PDAC) is one of the least
      successful of all cancers, causing it to range amongst the
      cancer diseases with the grimmest prognosis. This is partly
      due to quickly emerging chemoresistance of the PDAC against
      Gemcitabine, the current standard of treatment. In recent
      years, hedgehog (Hh) inhibitors have shown promising results
      in in vitro-trials and mice xenografts, resulting in further
      testing of several substances in clinical trials that are
      currently underway. LDE225 is a low-molecular antagonist of
      Smoothened (SMO) and has already been used in several
      publications on pancreatic cancer. In the present thesis, we
      investigated the effect of SMO inhibition with LDE225 on the
      tumor cell lines Capan-1 and Panc-1. One particular question
      in mind was how chemoresistance would have an impact on the
      efficacy of the treatment with a SMO inhibitor. We used both
      commercially available wildtype (wt) cell lines which are
      sensitive against Gemcitabine, and Gemcitabine-resistant (GR)
      cell lines which were bred in our laboratory. It was shown
      that sufficient dosing of LDE225 is inhibiting proliferation
      in all cell lines used. Acquired chemoresistance resulted in
      altered efficacy of LDE225 compared to wt cells. SMO
      inhibition did not increase sensitivity against Gemcitabine
      in GR cells. Use of LDE225 did not lead to an increase of
      apoptosis, but we could observe a shift in the G1 fraction.
      Gene expression analysis was conducted to describe mechanisms
      of Hh pathway modification after SMO inhibition in the cell
      lines used. Numerous publications have dealt with the effects
      of Hh inhibitors on tumorous stroma or cancer stem cells. The
      present thesis is explicitly focused on the treatment of the
      tumor cells with a low-molecular SMO antagonist and displays
      feedback mechanisms between acquired chemoresistance and Hh
      activity of the PDAC. It aims to gain insight to a complex
      topic that has not yet been thoroughly investigated.