Exprese receptoru CXCR4 u sarkomových buněčných linií

Bc. Helena Kočková

Master's thesis

Expression of CXCR4 receptor in sarcoma cell lines

Abstract:

CXCR4 je chemokinový receptor spojený s G-proteinem, který se nachází v plazmatické membráně a jehož ligandem je chemokin SDF-1. Signální dráha CXCR4/SDF 1 hraje klíčovou roli v migraci kmenových buněk v organismu. CXCR4 se vyskytuje také na povrchu nádorových buněk, u nichž reguluje proliferaci a migraci v závislosti na gradientu SDF 1 a tímto způsobem ovlivňuje progresi nádorového onemocnění. CXCR4 je u některých typů nádorů považován za kandidátní marker nádorových kmenových buněk. Do této práce bylo zahrnuto devět sarkomových buněčných linií derivovaných z nádorové tkáně pacientů, z toho konkrétně pět linií z osteosarkomu, dvě linie z embryonálního rhabdomyosarkomu a dvě z alveolárního rhabdomyosarkomu. Dále byly analyzovány tři buněčné linie izolované z nádorové tkáně odebrané imunodeficientním myším, kterým byla injikována suspenze buněk embryonální rhabdomyosarkomové linie. K hodnocení exprese receptorů CXCR4, CXCR5, CXCR7, ligandu SDF-1 a regulačního proteinu HIF-1 bylo využito metod RT-PCR, kvantitativní real-time PCR, nepřímé imunofluorescence a průtokové cytometrie. Pomocí PCR metod byla prokázána přítomnost transkriptu CXCR4 u všech sledovaných linií, u osteosarkomových linií byla exprese na úrovni mRNA nejnižší. Transkripty genů SDF-1, HIF-1α a CXCR7 byly detekovány v různém množství u všech sledovaných linií. Transkript genu CXCR5 byl u většiny linií přítomen v minimálním množství. Nepřímou imunofluorescencí byla prokázána pozitivita pro CXCR4 u všech sledovaných linií, tento výsledek následně potvrdila i průtoková cytometrie. Buněčné linie se mezi sebou lišily jak zastoupením CXCR4-pozitivních buněk, tak i intenzitou exprese tohoto receptoru u jednotlivých buněk. Uvedené výsledky jednoznačně potvrzují expresi receptoru CXCR4 u sarkomových buněčných linií a představují základ pro další výzkum role signální osy CXCR4/SDF-1 u sarkomů, především pro sledování koexprese CXCR4 s dalšími markery nádorových kmenových buněk.

Abstract:

CXCR4 is a G-protein coupled receptor located in the plasmatic membrane, which has the chemokine SDF-1 as its ligand. The signaling pathway CXCR4/SDF-1 plays a key role in the migration of stem cells in an organism. CXCR4 is also found on surfaces of cancer cells, where it affects proliferation and migration based on the SDF-1 gradient and in this way also influences tumor progression. CXCR4 is considered in some kinds of tumors as a candidate marker for cancer stem cells. This work involved nine cell lines derived from patients’ cancer tissues, more specifically five osteosarcoma cell lines, two embryonic and two alveolar rhabdomyosarcoma cell lines. In addition, three lines isolated from immunodeficient mice injected with the rhamdomyosarcoma line were also analyzed. To determine the expression of receptors CXCR4, CXCR5, CXCR7, ligand SDF-1 and regulatory protein HIF-1, the method of RT PCR, quantitative real-time PCR, indirect immunofluorescence and flow cytometry was used. The PCR methods were used to prove the presence of the CXCR4 transcript in all lines, the least expression levels of mRNA were detected in case of the osteosarcoma lines. The transcripts for SDF-1, HIF-1α and CXCR7 were also detected in various amounts in all the observed lines. Transcript for CXCR5 was in most cell lines present in only minimal amount. By indirect immunofluorescence it was shown that all the monitored cell lines were positive for CXCR4 and this was subsequently also confirmed by flow cytometry. The cell lines differed from each other in the number of cells positive for CXCR4 and also in the intensity of expression of this receptor. The presented results clearly prove the expression of CXCR4 receptor in sarcoma cell lines and form the basis for subsequent research of the role of the CXCR4/SDF-1 signaling axis in sarcomas, especially monitoring the co-expression of CXCR4 with other markers of cancer stem cells.

Keywords

CXCR4, osteosarkom, rhabdomyosarkom, nádorové kmenové buňky, SDF-1 osteosarcoma, rhabdomyosarcoma, cancer stem cells

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 5. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 13. 6. 2014
• Supervisor: prof. RNDr. Renata Veselská, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics