Objectives: Colorectal carcinoma (CRC) is one of the most common malignant tumors in the Western population. Liver X receptor (LXR) agonistic therapy has been shown to efficiently reduce tumor growth in colorectal carcinoma and a variety of other cancer types in mice. The potent LXR agonist RGX-104 is currently being tested in a phase 1 clinical trial in humans, potentially becoming a viable therapeutic option for cancer patients. Acquired drug resistance remains a major problem in cancer therapy and the present work examines to what extent such development of resistance to the LXR agonist RGX-104 takes place in colorectal carcinoma and seeks to find potential mediators of resistance to RGX-104. Methods: In this study, the murine colon carcinoma cell line CT26 was used to develop CT26 cell lines capable of progressing under RGX-104 treatment. Subsequently, in vitro and in vivo growth behavior of these resistant cell lines was characterized. For in vivo testing, experiments were conducted in immunocompetent and immunocompromised mice. Finally, alterations in gene expression levels of these resistant CT26 cell lines were analyzed using RNA-sequencing. Results: In vivo characterization of resistant CT26 cells demonstrated a robust growth advantage in comparison to CT26 cells naïve to LXR agonistic therapy in the presence of RGX-104 treatment and suggested an immune evasive phenotype. Consistent with this, the genetic screen captured both known and novel candidate mediators of immunoevasion. Amongst these novel candidate genes, the present work revealed Abcg1, Sell and Hspb7 to be significantly upregulated in the resistant cells and implicated them in playing an important role in conferring the described growth advantage. Conclusion: This study introduces Abcg1, Sell and Hspb7 as potential mediators of drug resistance to the LXRβ-agonist RGX-104 and could provide the basis for further research on any of these genes as potential targets in cancer therapy.
Das kolorektale Karzinom stellt einen der häufigsten bösartigen Tumore in der westlichen Bevölkerung dar. Es konnte gezeigt werden, dass die Behandlung von Tumoren mit einem Liver-X Rezeptor (LXR) Agonisten das Tumorwachstum von kolorektalen Karzinomen, sowie einer Vielzahl anderer Krebsarten, bei Mäusen effektiv reduzieren kann. Der LXR Agonist RGX-104 wird derzeit in einer klinischen Phase-1-Studie am Menschen getestet und ist somit auf dem Weg zu einer praktikablen therapeutischen Option für Krebspatienten zu werden. Die Entwicklung von Resistenzen gegen zunächst wirksame Krebsmedikamente stellt eine wichtige Problematik in der Krebstherapie dar. In der vorliegenden Arbeit wird die Fragestellung untersucht, inwieweit eine derartige Resistenzentwicklung gegen den LXR Agonisten RGX-104 stattfindet und wodurch diese Resistenz vermittelt wird. Methode: In dieser Studie wurde die murine Kolonkarzinom-Zelllinie CT26 verwendet, um CT26-Zelllinen zu derivieren, die in der Lage sind, unter LXR-agonistischer Therapie zu wachsen. Anschließend wurde das Wachstumsverhalten dieser resistenten Zellklone sowohl in vivo als auch in vitro untersucht. Um das in vivo Wachstumsverhalten genauer zu charakterisieren wurden Experimente in immunkompetenten und an immungeschwächten Mäusen durchgeführt. Anschließend wurden Veränderungen der Genexpressionslevels dieser resistenten CT26-Zellklone mittels RNA-Sequenzierung analysiert. Ergebnisse: In vivo zeigte sich unter der Behandlung mit RGX-104 ein signifikanter Wachstumsvorteil der resistenten Zelllinien im Vergleich zu CT26 Zellen, die noch nie mit einem LXR Agonisten behandelt wurden. Zudem wiesen die resistenten CT26 Zellen einen immunevasiven Phänotyp auf. Damit vereinbar identifizierte das genetische Screening sowohl bekannte als auch neue Kandidatengene, die eine Immunevasion begünstigen können. Als Topkandidaten dieser bislang nicht charakterisierten Kandidaten zeigte diese Arbeit, dass Abcg1, Sell und Hspb7 in den resistenten Zellen deutlich hochreguliert sind und dass sie eine wichtige Rolle in dem zuvor aufgezeigten Wachstumsvorteil spielen. Schlussfolgerung: Diese Studie führt Abcg1, Sell und Hspb7 als potenzielle Vermittler von Resistenz gegen den LXR Agonisten RGX-104 ein, und bildet die Grundlage zu weiterführender Forschung an diesen Genen in der Krebstherapie.
