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Proteomanalysen von der Etoposid-sensitiven Zelllinie WERI-RB1 und dem Etoposid-resistenten Subklon WERI-ETOR geben neue Einblicke in die Therapieresistenz beim Retinoblastom
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Veröffentlicht: | 29. Juni 2022 |
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Hintergrund: Eine Chemotherapie-Resistenz kann bei Patient:innen mit einem Retinoblastom (RB) zu einer erforderlichen Enukleation des Auges führen. Diese Resistenzmechanismen sollten daher in den humanen RB-Zelllinien WERI-RB1 und WERI-ETOR untersucht werden. Ziel dieser Untersuchung war es, die Etoposid-sensitive WERI-RB1 RB-Zelllinie und den Etoposid-resistenten Subklon WERI-ETOR auf Proteinebene vergleichend zu charakterisieren.
Methoden: WERI-RB1- und WERI-ETOR-Zellen wurden kultiviert und für eine massenspektrometrische Analyse vorbereitet (n=5). Komparative Proteomexpressionsprofile wurden mittels Elektrospray-Ionisation-Tandem-Massenspektrometrie in einem Daten-unabhängigen Erhebungsmodus (SWATH, sequential window acquisition of all theoretical mass spectra) erstellt. Um die Proteinquantitäten zu ermitteln, wurden die erfassten SWATH Rohdaten mittels neuraler Netze im „libraryfree“ Modus analysiert. Überrepräsentierte Signalwege wurden mit der REACTOME Pathway Datenbank ermittelt und zur funktionellen Annotation zu „hallmark gene set collections“ der Molecular Signature Database (MSigDB) korreliert. Weiterhin wurde die L1000 ‚Drug Connectivity‘ Datenbank verwendet, um die „Mechanisms of Action (MOA)“ verschiedener anti-tumoraler Wirkstoffe zu den Proteinexpressionsprofilen der WERI-RB1 und WERI-ETOR Zelllinie zu vergleichen.
Ergebnisse: Insgesamt konnten 4756 Proteine in allen Proben identifiziert werden. Für 64 Proteine konnte eine signifikant differentielle Expression (q<0,05 & log2FC |>2|, 22 erhöht in WERI-ETOR) nachgewiesen werden. Signalweg-Analysen zeigten eine erhöhte Aktivität des Retinoid Metabolismus und Transport Signalisierungsweges in WERI-ETOR auf. Eine erhöhte Aktivität der Sphingolipid de novo Biosynthese konnte in der Zelllinie WERI-RB1 demonstriert werden. Weiterhin zeigte die Studie, dass sich die MOA der WERI-ETOR mit denen der Topoisomerase-Inhibitoren ähneln, während die der WERI-RB1 denen der ATPase (Adenosintriphosphatase)-Inhibitoren, den Acetylcholinrezeptor Antagonisten und den VEGFR (Vascular Endothelial Growth Factor Receptor)-Inhibitoren gleichen.
Schlussfolgerung: In dieser Untersuchung wurden WERI-RB1 and WERI-ETOR als Zelllinienmodell für eine Chemotherapie-Resistenz beim Retinoblastom mittels Daten-unabhängiger Massenspektrometrie analysiert. Die Ergebnisse des globalen Proteoms demonstrierten eine Aktivierung der Sphingolipid de novo Biosynthese in den WERI-RB1 und zeigen somit potenziell neue Therapieoptionen bei einer vorliegenden Etoposid-Resistenz beim Retinoblastom auf.