title: Zellbasierte Hochdurchsatzanalysen identifizieren eine zentrale, wachstumsregulierende Rolle von Cofilin-1 im humanen Pankreaskarzinom
title: Cell-bases high throughput analyses identify a central, growth-regulatory role of Cofilin-1 in human pancreatic adenocarcinoma
Creators: name: Kirchhoff, Sandra
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2013
Subjects: pancreatic adenocarcinoma
Naturwissenschaften
Hochdurchsatzanalyse
Cofilin-1 , Pankreaskarzinom
Bauchspeicheldrüsenkrebs

description: Due to the poor prognosis of the
      human ductal adenocarcinoma of the pancreas (PDAC) it is of
      major importance to identify novel target genes with high
      functional relevance to provide a better diagnosis or new
      therapeutic approaches. In this study, 91 potential candidate
      genes identified as differentially expressed in carcinogenic
      pancreatic tissues in previous high-throughput analyses were
      functionally characterized. To this end, the technology of
      “reverse transfection“ was established in our lab to perform
      the analyses in a highly parallelized microarray approach.
      Overexpression and knockdown experiments were carried out in
      transformed and nontransformed cell lines for all candidates
      to screen for subcellular localisation of the gene products
      and their impact on cellular functions like apoptosis,
      proliferation and differentiation. Data evaluation led to the
      selection of 10 genes which showed significant and
      reproducible effects in the parallelized experiments. One of
      them was Cofilin-1 (CFL1), a member of the ADF/Cofilin family
      of actin-binding proteins. Parallelized microarray analyses
      revealed a previously undocumented growth-regulatory effect
      of this gene in pancreatic cancer. Subsequent detailed
      characterization demonstrated a strong overexpression of CFL1
      in PDAC on mRNA as well as on protein level. RNAi-mediated
      knockdown of CFL1 in 4 different cell lines led to a
      significant inhibition of cell growth whereas apoptotic
      cascades were not affected. Furthermore, a significant
      decrease of anchorage-independent growth was observed in soft
      agar assays. Flow cytometric analyses indicated an
      attenuation of the G1 to S phase transition. Aside from its
      growth-regulatory function, migration assays revealed an
      additional inhibitory effect of CFL1 on cell motility
      identified in “time lapse” and wound healing assays. In
      contrast to this, a directional migration analyzed in Boyden
      Chamber analyses remained unaffected. Based on these data and
      the current state of the literature, the results of this
      study present for the first time a direct growth-regulatory
      effect of CFL1 in pancreatic cancer.
description: Aufgrund der ungünstigen Prognose
      des humanen duktalen Adenokarzinoms des Pankreas ist es von
      großer Bedeutung, neue Zielgene zu identifizieren, die
      Ansatzstellen sowohl für neue Therapien als auch für eine
      frühere Diagnose bieten können. In der hier vorgestellten
      Arbeit wurden deshalb insgesamt 91 potentielle Kandidatengene
      funktionell charakterisiert, die in vorangegangenen
      Hochdurchsatz- Analysen in Karzinomgeweben eine
      differentielle Expression aufgewiesen hatten. Für diese
      Untersuchung wurde die Methode der „Reverse Transfection“ in
      unserem Labor etabliert, um die Experimente in einem
      parallelisierten Microarray-Verfahren durchzuführen. Es
      erfolgten Überexpressions- sowie Repressionsanalysen der
      Kandidatengene in verschiedenen transformierten und
      nicht-transformierten Zelllinien, in denen die subzelluläre
      Lokalisation der Genprodukte sowie ihr Einfluss auf zelluläre
      Funktionen wie Apoptose, Proliferation oder Differenzierung
      analysiert wurden. Die Evaluation dieser funktionellen Daten
      führte zu einer Auswahl von 10 Genen, die in den
      parallelisierten Experimenten reproduzierbare und auffällige
      Effekte zeigten. Eines dieser Kandidaten war das Gen
      Cofilin-1 (CFL1), welches zur ADF/Cofilin- Familie der
      aktin-bindenen Proteine gehört. Die „Reverse
      Transfection“-Experimente zeigten für CFL1 einen
      Wachstums-regulierenden Effekt, der im Pankreaskarzinom
      bisher unbeschrieben ist. In nachfolgenden, funktionellen
      Detailanalysen zeigte sich eine starke Überexpression von
      CFL1 im Pankreaskarzinom. RNAi-basierte Inaktivierungen von
      CFL1 in 4 Zelllinien führten zu einem signifikanten Rückgang
      des Zellwachstums, während apoptotische Kaskaden
      unbeeinflusst blieben. Des Weiteren konnte mittels
      Soft-Agar-Analysen eine signifikante Verlangsamung des
      substratunabhängigen Wachstums beobachtet werden.
      Durchfluss-zytometrische Analysen des Zellzyklus deuten auf
      eine Verlangsamung der G1/S-Phasen-Transition hin. In
      Migrationsanalysen konnte weiterhin eine signifikante
      Verlangsamung der Zellbewegungen in „Time Lapse“- und
      Wundheilungsexperimenten identifiziert werden, während die
      gerichtete Migration in Boyden-Kammer-Versuchen unbeeinflusst
      blieb. Auf Basis der vorliegenden Literaturdaten stellen
      dieser Ergebnisse den ersten Nachweis eines
      wachstumsregulierenden Effekts von CFL1 im Pankreaskarzinom
      dar.