Modulation der Integrinexpression auf Zelllinien humaner Plattenepithelkarzinome des Mundbodens durch Östradiol, ICI 182,780 und Tamoxifen

Abstract

Integrine sind Adhäsionsproteine in der Membran von Zellen, die intrazellulär an das Zytoskelett und extrazellulär an die Matrixkomponenten binden. Indem sie sich an der Zelladhäsion und Signalübertragung beteiligen, nehmen sie Einfluss auf die Proliferation, Differenzierung und Migration von Zellen und damit auf eine geordnete Funktion im Gewebeverband. Maligne Tumoren sind durch unbegrenztes Wachstum, Migration und Invasion gekennzeichnet. Auch daran beteiligen sich die Integrine, indem ihre Expressionsmuster in den Tumorzellen abgewandelt sind. In der vorliegenden Arbeit wurde der Frage nachgegangen, ob Östradiol und seine Antagonisten ICI 182,780 (ICI) und Tamoxifen die Integrinexpression verändern und auf diese Weise das Tumorverhalten beeinflussen können. Hierzu wurden die Ausprägung und Modulationsmöglichkeiten der Integrinketten α2, α3, α6, β1 und β4 auf drei rezidivierenden Zelllinien des Mundbodens UM-SCC-14A (14A), UM-SCC-14B (14B) und UM-SCC-14C (14C) unter dem Immunfluoreszenzmikroskop untersucht. Die Integrinketten α2, α3 und β1 traten hauptsächlich an den Zell-Zell-Grenzen auf. Auf den 14B-Zellen waren sie zusätzlich in Fokaladhäsionen und an der Membran von Pseudopodien zu beobachten. Die Integrinketten α6 und β4 kamen basal und in Zellausläufern zur Darstellung. Dabei waren α6 und β4 auf den 14A und 14C-Zellen diffus-basal verteilt, während die Integrinketten auf den 14B-Zellen in hemidesmosomalen Strukturen polarisiert waren. Die Behandlung mit ICI führte auf der Zelllinie 14C zu einer Polarisierung der Integrinkette α6 in hemidesmosomalen Strukturen. Unter dem Einfluss von 5 µM Tamoxifen und ICI ergab sich auf den 14B-Zellen eine Umverteilung von α3 und β1 von den Fokaladhäsionen zu den Zell-Zell-Grenzen. Aus den durchgeführten Versuchen ergaben sich folgende Schlussfolgerungen: 1\. Die hormonelle Behandlung von Karzinomzellen des Mundbodens kann zu Alterationen der Integrinmuster der Integrine α3β1 und α6β4 führen. 2\. Die Integrinexpression ist durch ICI und Tamoxifen variierbar. Dies könnte ein Mechanismus für die tumorhemmende Wirkung der Antiöstrogene sein. 3\. Die Alteration der Oberflächenexpression korrelierte nicht mit einer im Rahmen einer weiteren Dissertation gefundenen Veränderung der Transkription. 4\. Höhere Konzentrationen der Antiöstrogene (5 μM) führten zu ausgeprägteren Änderungen in der Integrinexpression. Weiterführende Untersuchungen zur Wirkung antiöstrogener Agenzien in oPECA sollten ein besonderes Augenmerk auf den Östrogenrezeptorstatus der Tumorzellen und den Einsatz hochdosierter Antiöstrogene richten.

Integrins are adhesion molecules in the cell membrane which bind intracellularly to the cytoskeleton and extracellularly to matrix components. They mediate cell adhesion and signalling, influence the proliferation, differentiation and migration of cells and, thus, play an essential role in the maintenance of tissue integrity. Malignant tumours are characterized by unlimited growth, migration and invasion. Integrins may be involved in tumour progression by altering their expression patterns. This study analyzes whether estradiol and the estrogen receptor antagonists ICI 182,780 (ICI/Faslodex) and tamoxifen modify the integrin expression and thereby influence the tumour behaviour. Using an immunofluorescence microscope, the expression of the integrin subunits alpha2, alpha3, alpha6, beta1 and beta4 was examined on three recurrent oral squamous carcinoma cell (OSCC) lines UM-SCC-14A (14A), UM-SCC-14B (14B) and UM-SCC-14C (14C). The integrin subunits alpha2, alpha3 and beta1 accumulated mainly at cell-cell contact sides. In the 14B cells, they were additionally expressed in focal adhesions and in the membrane of pseudopodias. The subunits alpha6 and beta4 were seen at the basal cell side and in cell protrusions. In 14A and 14C the basal distribution of alpha6 and beta4 was diffuse whereas in 14B these subunits were polarized in hemidesmosomal clusters. Treatment of 14C with ICI led to a polarization of the alpha6 subunit in hemidesmosomal structures. In 14B, tamoxifen (5 micromol) and ICI induced a redistribution of alpha3 and beta1 from the focal adhesions to the cell-cell contact sides. These data suggest the following conclusions: 1.The hormonal treatment of oral carcinoma cells can alter the expression patterns of the integrins alpha3beta1 and alpha6beta4. 2\. ICI and tamoxifen can modify the integrin expression. This could be a mechanism for the cancer-inhibiting effect of estrogen receptor antagonists. 3\. The alteration of the surface expression is not correlated with a change in the transcription level of the integrins. 4\. Higher concentrations of estrogen receptor antagonists (5 micromol) resulted in pronounced alterations in integrin expression. Further studies on the effect of estrogen receptor antagonists in OSCC should consider the estrogen receptor status of the tumour cells and the use of high-dose agents.