Eine zytostatische Chemotherapie liefert bei der Behandlung fortgeschrittener Tumorerkrankungen oft nur unbefriedigende Ergebnisse. In der Dermatoonkologie stellt gerade die Behandlung des metastasierten Melanoms und des Angiosarkoms eine große Herausforderung dar. Interessanterweise besitzen einige primär nicht-onkologisch indizierte Medikamente wie COX 2 Hemmer, PPARgamma Agonisten und mTOR Antagonisten über ihr ursprüngliches, nicht onkologisches, Indikationsgebiet hinaus sowohl direkte als auch indirekte, über das Stroma vermittelte, antitumorale Effekte. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von Celecoxib, Pioglitazon und Rapamycin auf Proliferation und Apoptose von Melanom- und Angiosarkomzelllinien untersucht. Um auch die indirekten antitumorale Wirkung dieser Substanzen zu berücksichtigen, wurde zur Bestimmung des antiangiogenetischen Potentials von Celecoxib und Rapamycin ein tubular formation assay durchgeführt.
Die Messung der Zellproliferation erfolgte mit Hilfe des alamarBlueTM Assays, die Daten wurden durch den Cell Proliferation ELISA BrdU Assay bestätigt. Die Apoptose wurde mit dem Caspase-Glo® 3/7 Assay luminometrisch erfasst. Für Melanomzellen wurden zur Analyse der Zellzyklusverteilung die Zellkerne mit Propidium Iodid markiert und eine durchflusszytometrische Untersuchung durchgeführt. Mittels quantitativer real time RT-PCR wurde die Expression von COX 2 und PPARgamma mRNA bestimmt. Um zu untersuchen, ob eventuelle antitumorale Effekte von Celecoxib und Pioglitazon vom COX 2 bzw. PPARgamma Status der Zellen abhängen, wurden für die Tests Melanomzelllinien mit hoher (A375) und geringer (Mel Ho, IGR 1) COX 2 und PPARgamma mRNA Expression ausgewählt.
Celecoxib und Rapamycin bewirkten in allen Zelllinien eine dosisabhängige Inhibition des Zellwachstums. Durch die Kombination beider Substanzen konnten die antiproliferativen Effekte in einigen Zelllinien gesteigert werden. Pioglitazon hatte weder als Einzelsubstanz noch in Kombination mit Rapamycin und/ oder Celecoxib Einfluss auf die Zellproliferation. Celecoxib steigerte in den Zelllinien A375, Mel Ho und ISOS 1 die Aktivität der Caspasen 3 und 7, die proapoptotischen Effekte von Rapamycin waren in diesen Zelllinien gering ausgeprägt. Durch die Kombination beider Substanzen wurde die Apoptose in den Melanomzelllinien, nicht aber in ISOS 1 Angiosarkomzellen, gehemmt. Die Behandlung der Melanomzellen mit Rapamycin führte zu einer leichten Verschiebung in Richtung G 1 Phase des Zellzyklus. Sowohl Rapamycin als auch Celecoxib hemmten die Gefäßbildung im tubular formation assay. Im Rahmen der Etablierung von Angiosarkomzelllinien mit verbesserten Wachstumseigenschaften wurden durch die notwendige Überwachung der Tiere und der Tumorlast auch Daten über die Tumorigenität der verwendeten Angiosarkomzellen in immundefizienten Mäusen gewonnen.

Diese Ergebnisse zeigen, dass Rapamycin und Celecoxib sowohl als Einzelsubstanzen als auch in Kombination in Melanom- und Angiosarkomzellen die Proliferation hemmen, während Pioglitazon keinen Einfluss auf das Zellwachstum hatte. Celecoxib induziert zusätzlich Apoptose. Die antiproliferativen und proapoptotischen Effekte von Celecoxib scheinen zumindest teilweise von der COX 2 Expression der Zelle unabhängig zu sein. Neben diesen direkten Wirkungen auf die Tumorzellen entfalten Rapamycin und Celecoxib auch antiangiogenetische Effekte. Sowohl Rapamycin als auch Celecoxib bergen ein viel versprechendes Potential für die palliative Therapie des metastasierten Melanoms und insbesondere des Angiosarkoms. Weiterführende Studien sind nötig, um dieses Potential auch klinisch optimal nutzen zu können.

The treatment of metastatic cancer remains to be a great challange in dermatooncology. Interestingly, some well established drugs like COX 2 inhibitors, mTOR antagosists and PPAR agonists reveal direct and indirect anticancer activities. In this work, the effects of celecoxib, pioglitazon and rapamycin on cell proliferation and apoptosis were investigated in melanoma an angiosarcoma cell lines. Furthermore, the antiangiogenetic potential of these agents was investigated using the tubular formation assay.