Exprese a signalizace p63 v nádorech

Mgr. Michaela Štencková, Ph.D.

Doctoral thesis

p63 expression and signaling in cancer

Abstract:

p63 patří do rodiny proteinu p53 a jeho dvě hlavní izoformy, TAp63 a ΔNp63, vznikají transkripcí ze dvou odlišných promotorů genu TP63. TAp63 obsahuje transaktivační doménu podobnou proteinu p53 a chová se jako nádorový supresor, zatímco izoforma ΔNp63 tuto doménu postrádá, vykazuje vlastnosti onkoproteinu a je zapojená do regulace kmenových buněk. p63 protein je ovšem často studován bez rozlišení jednotlivých izoforem, což vede k zavádějícím interpretacím jeho role v procesu nádorového bujení. Proto jsme se zabývali zjištováním exprese p63 u pacientů s nádory prsu a prostaty s použitím monoklonálních protilátek specificky rozpoznávajících jednotlivé izoformy. Zjistili jsme, že jejich exprese se v těchto typech nádorů liší a koreluje s rozdílnými buněčnými fenotypy. Zatímco exprese ΔNp63 byla spojená s fenotypem bazálních kmenových buněk, exprese TAp63 chyběla u hormonálně pozitivních nádorů prsu a byla typická pro nádorové buňky se znaky luminální diferenciace u karcinomu prostaty. Dále jsme prokázali regulaci ΔNp63 u nenádorových epiteliálních prsních buněk a nádorových buněk karcinomu prsu luminálního typu parakrinní inzulinovou/IGF-1 signalizací. Na základě již publikovaných studií a našich předběžných výsledků ukazujících vzájemnou regulaci a interakce mezi p63 a Stat3, jsme studovali Stat3 fosforylovaný na dvou důležitých aminokyselinách, tyrosinu 705 a serinu 727. Zjistili jsme, že exprese Stat3 fosforylovaného na serinu 727 koreluje s bazálním buněčným fenotypem nezávisle na ΔNp63, což poskytuje další důkaz heterogenity nádorových kmenových buněk.

Abstract:

p63 is a protein belonging to the p53 protein family and its two main isoforms, TAp63 and ΔNp63 arise from the different promotor usage of the TP63 gene. TAp63 contains a p53-like transactivation domain and possesses tumor suppressor activities whereas ΔNp63 lacks this domain, has oncoprotein properties, and is involved in stem cell regulation. Unfortunately, p63 is often studied without distinction of individual isoforms making its role in cancer misleading. In our studies, we re-investigated the expression of p63 in breast and prostate cancer using monoclonal isoform-specific antibodies and we showed that their expression differs in these cancers and correlates with a different cell phenotype. While ΔNp63 correlated with the phenotype of basal-like cancer stem cells, TAp63 expression was absent in hormonally dependent breast cancers and associated with a more luminal differentiated phenotype in prostate tumors. We further revealed regulation of ΔNp63 in non-malignant epithelial breast cells and luminal-type breast cancer cells by paracrine insulin/IGF-1 signaling. Based on the previously published reports and our preliminary results showing co-regulation and interaction between p63 and Stat3, we studied Stat3 phosphorylated on tyrosine 705 and serine 727 residues. We found that Stat3 phosphorylated on serine 727 correlated with basal-like cell phenotype, but independently on ΔNp63 providing further evidence of cancer stem cell heterogeneity.

Keywords

p63, ΔNp63, TAp63, nádorové kmenové buňky, heterogenita nádorových kmenových buněk, rakovina prsu, rakovina prostaty, cancer stem cells, cancer stem cell heterogeneity, breast cancer, prostate cancer

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 5. 2022

Thesis defence

• Date of defence: 1. 7. 2022
• Supervisor: RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc.
• Reader: prof. MUDr. Zdeněk Kolář, CSc., Mgr. Marie Brázdová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Doctoral programme / field:
Molecular and Cell Biology and Genetics / Molecular and Cell Biology and Genetics