The Relevance of the Signal Integrator Lamellipodin for the Radiation Resistance and Invasiveness of Glioblastoma Cells

Fragestellung: Die Prognose von Patienten mit einem Glioblastom (GBM) ist trotz eines multimodalen Therapieansatzes schlecht, weshalb die zugrunde liegenden molekularen Resistenzmechanismen besser aufgeklärt werden müssen. Interaktionen von GBM-Zellen mit zellulären und nicht-zellulären Faktoren im Tumormikromilieu tragen dabei entscheidend zu Invasion und Therapieresistenz von GBM-Zellen bei. Die Kommunikation zwischen Zellen und dem Tumormikromilieu wird unter anderem vom Signaladapterprotein Lamellipodin (Lpd), dessen Funktion in GBM-Zellen unklar ist, vermittelt. In der vorliegenden Studie evaluieren wir die Rolle von Lpd für die GBM Invasion und Radioresistenz und charakterisieren den basierenden molekularen Mechanismus.
Methodik: Lpd Expression und Phosphorylierungsstatus (Y426, Y1226) wurden in acht GBM-Zelllinien vor und zu verschiedenen Zeitpunkten (0,5 24 h) nach Bestrahlung mit 6 Gy mittels Western Blot Analysen evaluiert. Die Quantifizierung der dreidimensionalen Kollagen Typ-1-abhängigen Invasion, des klonogenen Überlebens (2, 4, 6 Gy) und residualer DNA-Doppelstrangbrüche (6 Gy) erfolgte nach siRNA-vermittelten Lpd Knockdown. Direkte Lpd Interaktionspartner wurden mit Massenspektrometrie von Lpd Immunpräzipitaten nach Röntgenbestrahlung bestimmt und durch Datenbankanalysen ausgewertet (Reactome, Gene Ontology).
Ergebnis: Western Blot Analysen ergaben eine Zelllinien-abhängige basale Lpd Expression und Phosphorylierung. Eine Bestrahlung mit 6 Gy Röntgen führte zu einem Anstieg in der Lpd Phosphorylierung Y1226 nach 1 h bis 24 h, wohingegen die Lpd Expression unverändert blieb. Lpd Knockdown reduzierte in allen getesteten GBM Zelllinien die Invasionskapazität und führte zu einer signifikanten Strahlensensibilisierung in vier von acht GBM-Zelllinien. Dieser Effekt ging mit einer erhöhten Anzahl von γH2AX/53BP1-positiven residualen DNA-Doppelstrangbrüchen nach Lpd Depletion und Bestrahlung in den responsiven Zelllinien einher. Die massenspektrometrische Analyse der Lpd Immunpräzipitate ergab 56 potentielle Lpd Interaktionspartner, welche in den vesikulären Transport, Metabolismus und Signaltransduktion involviert sind.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse verdeutlichen eine zentrale Funktion von Lpd bei der Invasion und Radioresistenz von Glioblastomen. Nachfolgende Untersuchungen konzentrieren sich auf die Charakterisierung des zugrunde liegenden molekularen Signalweges.