Zeitschrift für Membranwissenschaft und -technologie

Abstrakt

Identifizierung des transmembranösen, glukoseregulierten Proteins 78 als Biomarker für den Hirntumor Glioblastoma multiforme durch Genexpression und proteomische Studien.

Banerjee HN, Hyman G, Evans S, Manglik V, Gwebu E, Banerjee A, Vaughan D, Medley J, Krauss C, Wilkins J, Smith V, Banerji A und Rousch J

Die Prognose von Patienten mit Glioblastoma Multiforme (GBM), dem bösartigsten Glialhirntumor bei Erwachsenen, bleibt trotz Fortschritten bei Behandlungsmethoden wie chirurgischer Resektion, Bestrahlung und Chemotherapie schlecht. Die genetische Heterogenität von GBM erfordert umfangreiche Studien, um ein umfassendes Verständnis der Biologie dieses Tumors zu erlangen. Zwar gibt es mehrere Studien zur globalen Transkriptprofilierung von Gliomen mit der Identifizierung von Gensignaturen für die Diagnose und das Krankheitsmanagement, die Übertragung in die Klinik steht jedoch noch aus. In der vorliegenden Studie berichten wir über einen neuartigen proteomischen Ansatz unter Verwendung einer zweidimensionalen Differenzgelelektrophorese (2D-DIGE), gefolgt von Spotpicking und Analyse von Proteinen/Peptiden mittels Massenspektrometrie. Wir berichten über Glucose Regulated Protein 78 (GRP78) als ein differenziell exprimiertes Protein in der GBM-Zelllinie im Vergleich zu normalen menschlichen Astrozytenzellen. Zusätzlich zu den proteomischen Studien führten wir eine Mikroarray-Analyse durch, die die Hochregulierung von GRP78 in GBM-Zellen im Vergleich zu normalen menschlichen Astrozytenzellen weiter bestätigte. GRP78 ist seit langem als molekulares Chaperon im endoplasmatischen Retikulum (ER) bekannt und kann durch die ER-Stressreaktion induziert werden. Neben seiner Lage im ER wurde GRP78 in der Zellplasmamembran, im Zytoplasma, in den Mitochondrien, im Zellkern und in anderen Zellsekreten gefunden. GRP78 ist an der Tumorzellproliferation, Apoptoseresistenz, Immunflucht, Metastasierung und Angiogenese beteiligt, und seine erhöhte Expression korreliert normalerweise mit einer Vielzahl von mikroumweltbedingten Tumorbelastungen, darunter Hypoxie, Glukosemangel, Laktatazidose und Entzündungsreaktion. Das GRP78-Protein fungiert als zentral gelegener Stresssensor, der die Anpassung an die Tumormikroumgebung erkennt und erleichtert. Unsere Ergebnisse zeigten eine differenzielle Expression dieses Gens in GBM bei Hirntumoren und bestätigen damit Ähnlichkeiten in den Ergebnissen bestehender Transkriptions- und Translationsstudien. Daher könnten diese Erkenntnisse für diagnostische, therapeutische und prognostische Ansätze zur Behandlung dieses hochgradig bösartigen Krebses von weiterer Bedeutung sein.