Radiosensitization of cancer cells by modulation of autophagy: Phosphoproteomic analysis

Abstract

(ENG) Lung cancer, and in particular, non-small cell lung cancer (NSCLC), belongs to the most lethal oncological diseases worldwide. Choosing the proper therapeutic approach is, therefore, inevitable for the successful treatment of lung tumors. In this regard, radiotherapy is an essential therapeutic approach. However, like any other treatment option, radiotherapy has its limitations in the form of radioresistance. Autophagy has been generally accepted to be one of the most crucial factors in the radioresistance of tumor cells. It is, therefore, necessary to search for suitable approaches that would lead to the suppression of cytoprotective autophagy and, thus, to the radiosensitization of tumor cells. In this respect, in our study, we employed methods of quantitative phosphoproteomics along with several techniques of molecular biology to examine the underlying molecular mechanisms and signaling pathways involved in the regulation and inhibition of the autophagic process. To inhibit the cytoprotective autophagy, we used a relatively new autophagy inhibitor-Lys05, the analog of a well-described autophagy inhibitor chloroquine. As a model, we chose the radioresistant NSCLC cells (H1299; p53-negative), because they represent the most problematic group of cells within non-small cell lung tumors. The...

(CZE) Rakovina plic, a zejména nemalobuněčný karcinom plic (NSCLC - z anglického non-small cell lung cancer), patří k nejsmrtelnějším onkologickým onemocněním na světě. Výběr správného terapeutického přístupu je proto pro úspěšnou léčbu nádorů plic zásadní. V tomto ohledu je proto radioterapie důležitým terapeutickým přístupem. Podobně jako u jakéhokoliv jiného terapeutického přístupu má však radioterapie svá omezení ve formě radiorezistence. Autofagie je obecně přijímána jako jeden z nejdůležitějších faktorů v radiorezistenci nádorových buněk. Je proto nutné hledat vhodné mechanismy, které by vedly k potlačení cytoprotektivní autofagie a tím k radiosenzibilizaci nádorových buněk. V tomto ohledu jsme v naší studii použili metody kvantitativní fosfoproteomiky spolu s několika technikami molekulární biologie pro prozkoumání hlavních molekulárních mechanismů a signálních drah zapojených do regulace a inhibice autofagického procesu. K inhibici cytoprotektivní autofagie jsme použili relativně nový inhibitor autofagie - Lys05, analog dobře popsaného inhibitoru autofagie chlorochinu. Jako model jsme zvolili radiorezistentní buňky NSCLC (H1299, p53-negativní), protože představují nejproblematičtější skupinu buněk v nemalobuněčných plicních nádorech. Nejdůležitější poznatek, který zde představujeme, je...