Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Sulindac als anti-neoplastische Substanz zur Behandlung des humanen Zervixkarzinoms

Karl, Theresia Elisabeth

Cervical carcinoma is caused by infection with specific human papillomaviruses (HPVs) whose viral oncoproteins possess transforming and immortalizing properties in different human cells. Cervical carcinoma represents a serious health problem worldwide and particularly in less developed countries. Current treatment - surgery, irradiation and chemotherapy – remains largely ineffective and is associated with severe side effects. Nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs) have shown anti-neoplastic activity, thus making them interesting as alternative therapeutic approach. However, not much is known about their effects in virus-induced cancers such as  cervical carcinomas.   The purpose of this study was to determine whether sulindac, a NSAID, may constitute a potential treatment for cervical carcinomas. Therefore, several cervical carcinoma cell lines differing in HPV-type and viral copy number (HeLa, SW756, CaSki, SiHa) were treated with sulindac or its biologically active metabolite, sulindac sulphide. Both substances induced growth arrest. By flow cytometric analysis, the inhibition of G1-S-transition in all cell lines tested could be discerned. Interestingly, sulindac sulphide suppresses the oncoprotein E7. This is important since the expression of the viral oncogenes seems to be necessary to maintain the tumourigenic phenotype. Since cyclooxygenases are thought to be the main target of NSAIDs, it was investigated whether E7 suppression could be attributed to inhibition of these enzymes. However, treatment of HeLa cells with selective COX-1- and COX-2-inhibitors had no influence on E7 expression. Therefore, suppression of this onco-protein is independent of COX-inhibition. These data suggest that the viral oncoprotein E7 seems to be a target of sulindac. Furthermore, treatment with sulindac or sulindac sulphide induced apoptosis in all cell lines tested. Due to observed growth arrest and induction of apoptosis, sulindac was tested  further in pre-clinical animal experiments. In these studies, HeLa-cells were inoculated in nude mice at the upper thigh. Mice were given self-made feed containing sulindac which was developed at our lab. Mice were then killed and the tumours explanted.  Tumours of sulindac-treated mice were significantly smaller than those of the untreated animals. To find an explanation for growth inhibition, the tumours were histologically and immunohistochemically analysed. However, the underlying mechanism could not be clearly identified.   In conclusion, due to its growth-inhibiting properties in cervical carcinoma cells in vitro and in vivo, sulindac seems to be a promising option for chemoprevention or chemotherapy of cervical carcinoma or HPV-positive tumours.

Das Zervixkarzinom ist mit der Infektion durch bestimmte humane Papillomviren  (HPV) assoziiert, deren virale Oncoproteine transformierende und immortalisierende Aktivität in zahlreichen humanen Zellen besitzen. Die Erkrankung stellt weltweit und besonders in Ländern der Dritten Welt eine ernsthafte Bedrohung dar. Die gängigen Therapiemethoden Chirurgie, Bestrahlung und Chemotherapie sind - besonders bei fortgeschrittenem Verlauf - oft wenig effektiv und vielfach von gravierenden Neben-wirkungen begleitet. Auf der Suche nach alternativen Therapiemöglichkeiten erscheinen die nichtsteroidalen Antiphlogistika (NSAIDs) von besonderem Interesse. Anti-neoplastische Wirkungen dieser Substanzen sind beschrieben worden, jedoch ist bisher wenig bekannt, inwieweit diese auch bei viral bedingten Tumoren wie dem Zervixkarzinom wirksam sind.   Ziel dieser Arbeit war es, das therapeutische Potential des NSAID Sulindac für die Behandlung des Zervixkarzinoms zu evaluieren. Dazu wurden verschiedene Zervix-karzinomzelllinien, die hinsichtlich des HPV-Typs und der viralen Kopienzahl variieren (HeLa, SW756, CaSki, SiHa), mit Sulindac bzw. seinem biologisch aktiven Metaboliten Sulindac-Sulfid behandelt. Beide Substanzen erzeugten einen Wachstumsarrest. Bei der durchflusszytometrischen Untersuchung der Zellen konnte in allen getesteten Zelllinien eine Hemmung des G1-S-Übergangs nachgewiesen werden. Interessanterweise supprimiert Sulindac-Sulfid konzentrationsabhängig das Oncoprotein E7. Dies ist von besonderer Bedeutung, da die Expression der viralen Oncogene zur Aufrechterhaltung des tumorigenen Phänotyps notwendig erscheint. Da der bisherige Hauptmechanismus der NSAIDs in der Hemmung der Cyclooxygenasen (COX-1 und COX-2) besteht, wurde untersucht, ob die E7-Suppression auf der Hemmung dieser Enzyme beruht. Nach Behandlung von HeLa-Zellen mit selektiven COX-1- und COX-2-Hemmern konnte jedoch keine Beein-flussung der E7-Expression festgestellt werden; die Suppression des Oncoproteins beruht demnach auf COX-unabhängigen Mechanismen. Damit könnte das virale Oncoprotein E7 ein mögliches Target von Sulindac sein. Darüber hinaus zeigte sich, dass Sulindac-Sulfid in allen verwendeten Zelllinien Apoptose auslösen kann.     Der beobachtete Wachstumsarrest und die Auslösung von Apoptose begründeten die weitere präklinische Evaluation von Sulindac im Tiermodell. Für den Tierversuch wurden HeLa-Zellen subkutan am Oberschenkel in Nacktmäuse inokuliert, und die Tiere wurden mit Sulindac über selbstentwickeltes Riegelfutter gefüttert. Bei der Sektion der Mäuse wurden die Tumoren explantiert. Die Tumoren der behandelten Mäuse waren hochsignifikant kleiner als die der unbehandelten Kontrollgruppe.  Um eine Erklärung für die Wachstumshemmung der behandelten Tumoren zu finden, wurden verschiedene histologische und immunhistochemische Methoden ange-wandt. Jedoch konnte der dafür verantwortliche Mechanismus dadurch nicht ein-deutig bestimmt werden.   Zusammenfassend lässt die Hemmung des Tumorwachstums von Zervix-karzinomzellen in vitro und in vivo Sulindac als vielversprechende chemopräventive bzw. chemotherapeutische Option für das Zervixkarzinom bzw. HPV-positive Tumoren erscheinen.

Preview

Quote

Citation style:

Karl, Theresia Elisabeth: Sulindac als anti-neoplastische Substanz zur Behandlung des humanen Zervixkarzinoms. Hannover 2005. Tierärztliche Hochschule.

Rights

Use and reproduction:
All rights reserved

Export