AEG-1 als Ziel von miR542 fördert die Proliferation und Invasion von Glioblastomzellen
Gliome sind die häufigsten malignen Neoplasien des zentralen Nervensystems und machen etwa 40–60 % der intrakraniellen Tumoren aus. Das Glioblastom (GBM), das etwa die Hälfte aller Gliome ausmacht, ist eine multigenbedingte Erkrankung, die durch dysregulierte Gen-Netzwerke verursacht wird, die normalerweise Zellhomöostase und Differenzierung aufrechterhalten. Trotz umfassender Therapiestrategien – einschließlich Resektion und postoperativer Radiochemotherapie – bleiben hohe Rezidivraten und unbefriedigende Chemotherapieergebnisse zentrale Herausforderungen in der GBM-Behandlung.
Die epithelial-mesenchymale Transition (EMT) spielt eine Schlüsselrolle bei Tumorinvasion und Metastasierung sowie in der Karzinogenese. MikroRNAs (miRNAs) regulieren gezielt Gene, die mit EMT assoziiert sind. MiR542 wurde bereits in EMT-Prozessen und bei verschiedenen Krebsarten beschrieben, doch seine Funktionen und Mechanismen im GBM sind weitgehend unklar. Diese Studie untersucht den Einfluss des Astrozyten-elevierten Gens AEG-1 auf Aggressivität, Proliferation, Apoptose und Zellzyklus von U251-Zellen sowie die Rolle von miR542 im GBM.
Die humanen GBM-Zellen U251 wurden in DMEM mit 10 % fötalem Kälberserum kultiviert. MiRNA-Mimics und siRNA gegen AEG-1 wurden mittels Lipofectamine RNAiMAX transfiziert. Die Proliferation wurde mittels CCK-8-Assay, Migration und Invasion durch Transwell-Assays analysiert. Apoptose und Zellzyklus wurden per Durchflusszytometrie untersucht. Die Interaktion zwischen miR542 und AEG-1 wurde durch Luciferase-Assays validiert. Protein- und mRNA-Expressionen wurden mittels Western Blot und RT-PCR gemessen.
Die siRNA-vermittelte AEG-1-Depletion (si-AEG1) führte zu signifikanter Reduktion der AEG-1-Expression auf mRNA- und Proteinebene. AEG-1-defiziente Zellen zeigten reduzierte Migrations- und Invasionsfähigkeit, gehemmte Proliferation (G1/S-Phase-Arrest) und verstärkte Apoptose, was auf eine tumorfördernde Rolle von AEG-1 hindeutet.
Mittels Deep Sequencing wurden miRNA-Expressionsprofile von GBM-Proben erstellt. Drei miRNAs (miR128, miR520c, miR542) wurden aufgrund differentieller Expression ausgewählt. Funktionelle Analysen ergaben, dass miR542 die Migration und Proliferation von U251-Zellen am stärksten hemmte. Der CCK-8-Assay bestätigte die ausgeprägte anti-proliferative Wirkung von miR542.
Bioinformatische Vorhersagen identifizierten AEG-1 als Zielgen von miR542. Luciferase-Assays bestätigten die direkte Bindung von miR542 an die 3’-UTR von AEG-1, was die Luciferase-Aktivität in U251-Zellen signifikant reduzierte. Eine Mutation der Bindungsstelle hob diesen Effekt auf.
Die miR542-Transfektion senkte die AEG-1-Expression und unterdrückte EMT: E-Cadherin wurde hochreguliert, Vimentin herunterreguliert. Dies deutet darauf hin, dass miR542 die EMT durch AEG-1-Inhibition hemmt.
Zusammenfassend zeigt diese Studie, dass miR542 als Tumorsuppressor in GBM wirkt, indem es AEG-1 gezielt unterdrückt, die EMT hemmt und maligne Phänotypen reduziert. Die Identifizierung von miR542 als Regulator von AEG-1 eröffnet neue therapeutische Ansätze für die Gliombehandlung.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001072