Modulation of glucocorticoid ınduced tumor necrosis factor receptor (GITR)-gıtr ligand (GITRL) ınteraction in breast cancer cells under the control of ataxia telangiectasia mutated (ATM) promoter

Abstract

Bazal-benzeri meme kanseri (BBMK) için tedaviye cevap sınırlıdır ve bu agresif meme kanseri türü kötü prognoz ve yüksek mortalite gösterir. İlk amacımız BBMK hücre hatlarında iyonize edici radyasyonun ATM aktivitesine etkisinin incelenmesidir. İkinci amacımız radyasyon ile GITR ve GITRL ifadelerini incelerken, BBMK hücrelerinde GITR-GITRL etkileşimine bağlı canlılığın çalışılmasıdır. Bazal-benzeri (MDA-MB-231, HCC38, MDA-MB-468) ve luminal (MCF-7, BT-474, SK-BR-3) meme kanseri hücre hatlarındaki ATM ifadeleri RT-PCR aracılı incelenmiş ve benzer bulunmuştur. ATM (S1981) fosforilasyonunun BBMK hücrelerinde radyasyon sonucu artışı Western Blot deneyleri aracılı gösterilmiştir. `pATM-GL3` Lusiferaz raporlayıcı plazmidi ile transfekte edilen HCC38 hücreleri bazal seviyede ve radyasyon sonrası yüksek ATM aktivitesi göstermiştir. ATM mRNA düzeylerinde fark olmamasına rağmen protein düzeylerinde farklar gözlemlenmesi post-transkripsiyonel bir kontrol mekanizması olabileceğini önermektedir. BBMK hücrelerinde GITR ve GITRL ifadeleri RT-PCR aracılı incelenmiştir ve radyasyon ile değişmedikleri bulunmuştur. MDA-MB-231 ve MDA-MB-468 hücre hatları yüksek GITRL ifadesi gösterirken, HCC38 hücre hattı RT-PCR ve akım sitometrisi ile GITR pozitif olarak belirlenmiştir. GITR+ HCC38 hücreleri rekombinant GITRL proteini ile farklı serum konsantrasyonlarında (1% ve 10%) inkübe edilmiştir ve kanser hücrelerinin canlılığı, proliferasyonları ve metabolik olarak aktif canlı hücreler, sırasıyla DRAQ7 boyaması, CFSE ve MTT testleri aracılı incelenmiştir. Tek başına GITR uyarımı HCC38 hücrelerinin canlılık ve proliferasyonlarını etkilemezken, iyonlaştırıcı radyasyon ve GITR uyarımının hücre canlılığında kümülatif etkisi vardır. DRAQ7 boyaması ile hücre ölümü test edildiğinde, 80 ng/ml rGITRL ve 5 Gy iyonlaştırıcı radyasyona eş zamanlı maruz kalan hücrelerin canlılığında azalma olduğu gözlemlendi. Sonuç olarak, bu çalışma GITR uyarımı ve iyonlaştırıcı radyasyonun kümülatif etkisinin meme kanseri hücrelerinin canlılığını etkileyebileceğini göstermiştir.

Treatment response for basal-like breast cancers (BLBC) is limited and this aggressive breast cancer sub-type has poor prognosis and high mortality. Our first aim is to investigate ATM activity in BLBC cell lines with ionizing radiation. Our second aim is to study the viability of BLBC cells by the GITR-GITRL interaction while examining the expression levels of GITR and GITRL with radiation. ATM expression levels in basal-like (MDA-MB-231, HCC38, MDA-MB-468) and luminal (MCF-7, BT-474, SK-BR-3) breast cancer cell lines were analyzed with RT-PCR and found similar. Increase in ATM (S1981) phosphorylation in BLBC cells with ionizing radiation has been demonstrated with Western Blot experiments. HCC38 cells transfected with `pATM-GL3` Luciferase reporter plasmid showed high basal and post-radiation ATM activity. Although there is no difference in ATM mRNA levels, changes in protein levels has been observed, suggesting a post-transcriptional control mechanism. GITR and GITRL expressions in BLBC cells were investigated via RT-PCR and there was no change in expression levels with radiation. While MDA-MB-231 and MDA-MB-468 cell lines show high GITRL expression, HCC38 cell line was GITR positive, with both RT-PCR and flow cytometry. GITR+ HCC38 cells were incubated with recombinant GITRL protein at different serum concentrations (1% and 10%) and the change of cancer cells' viability, proliferation and amount of metabolically active viable cells were investigated with DRAQ7 staining, CFSE assay and MTT assay, respectively. Even though GITR stimulation only has not changed viability and proliferation of HCC38 cells, both ionizing radiation and GITR stimulation had a cumulative effect on cell viability. When cell death was assayed with DRAQ7 staining, a decrease in viability of the cells was observed, which were simultaneously exposed to both 80 ng/ml rGITRL and 5 Gy ionizing radiation. As a result, this study demonstrated that cumulative effect of GITR stimulation and ionizing radiation may affect the viability of breast cancer cells.