S'abonner

Mechanistic insights into Nrf2- and PARP1-mediated radioresistance of glioblastoma stem cells under photon, proton, and carbon ion irradiation: An in vitro study - 20/09/26

Doi : 10.1016/j.biopha.2026.119913 
Rima Salma a, b, Mira Hammad a, 1, Mehran Hariri b, 1, Traimate Sangsuwan c, d, Kave Moloudi d, Harry Scherthan e, Anthony Vela f, Rute Cesário c, Paulo Godoy c, Jacques Balosso g, h, Bo Stenerlöw b, Siamak Haghdoost c, d, g,
a Université de Caen Normandie, ENSICAEN, CNRS, CEA, Normandie Université, CIMAP, UMR6252, Caen 14000, France 
b Department of Immunology, Genetics and Pathology, Rudbeck Laboratory, Uppsala University, Uppsala SE-75185, Sweden 
c Department of Molecular Biosciences, The Wenner-Gren Institute, Stockholm University, Stockholm SE-10691, Sweden 
d Université Caen Normandie, Univ Rouen Normandie, Normandie Univ, ABTE UR4651, Caen, France 
e Bundeswehr Institute of Radiobiology affiliated to the University of Ulm, Neuherbergstr, 11, Munich D-80937, Germany 
f Department of Radiation Oncology, Centre François Baclesse, Caen F-14000, France 
g Advanced Resource Center for HADrontherapy in Europe (ARCHADE), CYCLHAD Hadrontherapy Centre, Caen F-14000, France 
h Department of Radiation Oncology, Central University Hospital, Grenoble F-38000, France 

Corresponding author at: Université Caen Normandie, Univ Rouen Normandie, Normandie Univ, Caen ABTE UR4651, France. Université Caen Normandie, Univ Rouen Normandie, Normandie Univ Caen ABTE UR4651 France

Abstract

Glioblastoma multiforme (GBM) exhibits strong resistance to radiotherapy, partly driven by glioblastoma stem-like cells (GSCs) with enhanced redox homeostasis and DNA repair capacity. This study evaluated whether targeting Nrf2-mediated antioxidant signaling and PARP1-dependent DNA repair enhances GSC radiosensitivity to different radiation modalities. Pharmacological inhibition of Nrf2 (ML385, 6 µmol/L) or PARP1 (olaparib, 5 µmol/L) reduced tumorsphere formation to 74.5 ± 10% and 58.56 ± 14.5% of control levels, respectively, while combined treatment further reduced formation to 51 ± 11% and sphere size to 29% of control. Western blotting confirmed effective pathway inhibition, with complete suppression of PARP activity and approximately 30% reduction in Nrf2 downstream proteins (SOD1, PRDX2, and NQO1). Dose–response analysis showed D₅₀ values of 5.03 ± 0.09 Gy (photons), 2.96 ± 0.91 Gy (protons), and 2.04 ± 0.47 Gy (carbon ions), corresponding to RBE₅₀ values of 1, 1.70 ± 0.55, and 2.46 ± 0.57, respectively. ML385 enhanced radiosensitivity to photons and protons and showed a similar radiosensitizing trend following carbon-ion irradiation, whereas olaparib showed its strongest effect with photons and limited effects with protons and carbon ions. Combined treatment produced a greater reduction in radiation survival than either inhibitor alone under selected conditions, particularly following photon irradiation. Nrf2 inhibition reduced downstream antioxidant proteins and increased late apoptotic/necrotic fraction, while PARP1 inhibition was associated with altered DNA damage persistence. Combined inhibition further increased γ-H2AX foci at selected time points following proton irradiation, consistent with delayed or incomplete repair of radiation-induced DNA damage. These findings support Nrf2 and PARP1 as potential regulators of GSC radioresistance and provide a rationale for further investigation of their therapeutic targeting in combination with radiotherapy.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical Abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

Nrf2 inhibition sensitized GSCs to photon, proton, and carbon-ion radiation.
PARP1 inhibition showed strongest radiosensitization with photon irradiation.
Combined Nrf2 and PARP1 inhibition enhanced radiation sensitivity in selected assays.
Radiation effectiveness increased with LET, with highest RBE for carbon ions.
Nrf2 and PARP1 inhibition altered radiation-induced DNA damage responses.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Nrf2 inhibitor, ML385, Olaparib, Ionizing radiation, Glioblastoma stem cell, 3D culture


Plan


© 2026  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 203

Article 119913- octobre 2026 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Experimental radiotherapy with the gastrin-releasing peptide receptor (GRPR) antagonist [177Lu]Lu-AU-SAR-M1 in a prostate cancer murine model using reduced-frequency dosing
  • Karim Obeid, Mark Konijnenberg, Ekaterina Bezverkhniaia, Theodosia Maina, Berthold A. Nock, Vladimir Tolmachev, Panagiotis Kanellopoulos, Anna Orlova
| Article suivant Article suivant
  • Preparation of oxygen-filled adipose-derived stem cells exosome-nanobubbles gel for ultrasound-assisted full-thickness wound healing in rats
  • Elnaz Bagheri, Elahehsadat Aminyazdi, Sara Amel, Mohammad Ramezani, Khalil Abnous, Seyed Mohammad Taghdisi, Mona Alibolandi

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
L’accès au texte intégral de cet article nécessite un abonnement.

Déjà abonné à cette revue ?

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.