Antitumorigene Mechanismen des Monoacylglyerollipase-Inhibitors JZL184

• Antragsteller: Professor Dr. Burkhard Hinz
• Fachliche Zuordnung: Pharmakologie ; Pharmazie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 323010209

Das Endocannabinoidsystem hat als mögliches pharmakologisches Target zur Krebsbehandlung reges Forschungsinteresse geweckt. Eine kürzlich publizierte Arbeit der Antragsteller zeigt, dass Inhibitoren der Endocannabinoid-abbauenden Fettsäureamidohydrolase (FAAH) zu einer beträchtlichen Hemmung der Invasion und Metastasierung humaner Lungentumorzellen führen, jedoch keine Hemmung des Wachstums solider Tumoren hervorrufen. Anti-invasive und antimetastatische Wirkungen werden ebenso durch FAAH-Substrate, zu denen auch 2-Arachidonoylglycerol (2-AG) zählt, vermittelt. Erste Daten belegen, dass auch JZL184, ein Inhibitor der Monoacylglycerol-Lipase (MAGL; Hauptenzym des 2-AG-Abbaus), die Invasivität mehrerer Lungenkrebs-Zelllinien hemmt und zu einer Verringerung der Tumorzell-abhängigen angiogenen Eigenschaften humaner Endothelzellen (HUVEC) führt, ohne die Tumorzell-Viabilität zu verändern. In athymischen Nacktmäusen konnte für JZL184 eine Hemmung der Metastasierung und eine Verminderung des Wachstums solider Tumoren belegt werden, die mit einer Hemmung der Tumorangiogenese korrelierte. Eine erste Analyse Invasions- bzw. Angiogenese-relevanter Faktoren in JZL184-behandelten Lungenkrebszellen zeigt eine Induktion des Tissue Inhibitor of Matrix Metalloproteinases-1 (TIMP-1) sowie eine Herunterregulation von Matrixmetalloproteinase-2 (MMP-2) und Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1). Der vorliegende Antrag adressiert die antitumorigenen Mechanismen von JZL184. Dabei erfolgt die Charakterisierung der anti-invasiven Wirkung auf Lungentumor-Zelllinien und primäre Tumorzellen mittels modifizierter Boyden-Chamber-Assays. Der antiangiogene Effekt wird durch die Testung konditionierter Tumorzellmedien bezüglich ihrer Wirkung auf Migration, Viabilität, Tube formation und Bildung 3-dimensionaler Sprosse von HUVEC bestimmt. Die Analyse der funktionellen Bedeutung bereits gezeigter und zu identifizierender Expressionsmodulationen erfolgt mittels siRNA- bzw. Add-back-Experimenten. Zudem wird die Rolle von Cannabinoid-Rezeptoren und des Transient Receptor Potential Vanilloid 1 (TRPV1) bei den antitumorigenen Wirkungen charakterisiert. Zur Simulation eines hypoxischen Tumorgewebes werden die Untersuchungen zur Angiogenese durch Tests unter Sauerstoffmangel ergänzt. Um den Einblick in die Regulationen, die durch MAGL-Inhibition geschaltet werden, zu erweitern, werden TaqMan-Array-Analysen durchgeführt. Zur Identifizierung endothelialer, die Angiogenese beeinflussende Zielstrukturen soll der Einfluss konditionierter Medien auf Migrationsparameter wie CD63, VE-Cadherin, Paxilin und Focal Adhesion Kinase analysiert werden. Schließlich werden Tierversuche Aufschluss über einen möglichen Synergismus von JZL184 und 2-AG sowie über die Rolle von Cannabinoid-Rezeptoren und TRPV1 bei der antimetastatischen und tumorregressiven Wirkung von JZL184 bzw. 2-AG geben. In-vivo-Regulationen Tumorigenese-relevanter Faktoren durch JZL184 und 2-AG werden im Xenograftgewebe analysiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen