Imunocytochemická charakterizace nově derivovaných sarkomových buněčných linií

Bc. Jiří Šána, Ph.D.

Master's thesis

Immunocytochemical characterization of newly derived sarcoma cell lines

Abstract:

Zvyšující se incidence nádorových onemocnění není pouze daň za způsob života a zhoršující se životní prostředí, ale z velké části je ovlivněna také prodlužující se délkou života v rozvinutých zemích. I přes velký pokrok v oblasti onkologie a moderní metody léčby si tato onemocnění žádají stále více obětí. To je důvodem neustálé snahy o bližší poznání biologie jednotlivých typů malignit, které by následně vedlo k vytvoření efektivní a k tělu co nejvíce šetrné léčby. V této souvislosti je nyní velmi diskutována hypotéza nádorových kmenových buněk, o nichž se mnozí domnívají, že jejich cílené odstranění by mohlo vést k úspěšné léčbě bez možnosti následné rekurence. U mnoha typů nádorů už byla stanovena specifická kombinace markerů, pomocí nichž lze tyto buňky identifikovat. Avšak u rhabdomyosarkomu, nádoru měkkých tkání, není fenotyp nádorových kmenových buněk stále znám. Proto tato studie měla za cíl imunocytochemicky charakterizovat rhabdomyosarkomové linie, které byly nově derivovány na našem pracovišti, na přítomnost proteinů CD133 a nestinu, jež jsou u různých malignit považovány za markery nádorových kmenových buněk. V této práci bylo prokázáno, že CD133 i nestin jsou exprimovány ve všech zkoumaných buněčných liniích, přičemž Nes+ buňky vykazovaly zároveň koexpresi s CD133, avšak ne všechny CD133+ buňky exprimovaly současně nestin. Lze předpokládat, že zmíněná koexprese CD133 a nestinu u části buněčné populace by mohla ukazovat na přítomnost buněk s kmenovými vlastnostmi. Exprese proteinu CD133 v buňkách lidského rhabdomyosarkomu je prioritním nálezem a v literatuře dosud nebyla u tohoto nádoru popsána. Dále byla v této práci u jedné z linií pozorovaná zvyšující se exprese CD133 v závislosti na délce kultivace. Příčinou tohoto jevu může být buď hypooxygenní stres, kterému jsou buňky vystaveny, nebo postupné ukládání proteinu CD133 do buněčných vezikul. Výsledky předkládané práce tak přinášejí nové poznatky v oblasti výzkumu markerů nádorových kmenových buněk u rhabdomyosarkomu a mohou být významné nejen z hlediska studia biologických vlastností nádorů, ale i ve vztahu k léčebným strategiím u tohoto onemocnění.

Abstract:

The increasing incidence of tumor diseases is not only a forfeit for a life style and a worsening environment but is mainly influenced by increased life expectancy in advanced countries. These diseases demand more casualties despite a strong progress in oncology field and advanced treatment. This is the reason for detailed, advanced research in tumor biology that would lead to an effective and body considerate treatment. In connection with previous, the cancer stem cells (CSCs) hypothesis is widely debated. CSCs removing would lead to successful treatment without a subsequent recurrence. Specific markers identifying CSCs were observed in many tumors. However, the rhabdomyosarcoma CSC phenotype is not known yet. Therefore, the aim of this study was to reveal the status of CD133 and nestin in rhabdomyosarcoma cell lines using immunocytochemistry methods. Both proteins are considered to be CSC markers. These cell lines were derived in our laboratory. This study has demonstrated that all examined cell lines express CD133 and nestin. Nes+ cells co-express CD133 but not all CD133+ cells express nestin simultaneously. The CD133 and nestin co-expression is believed to indicate cells with stem cell-like properties. The CD133 expression in the human rhabdomyosarcoma cells is the priority finding and it has not been described at any study yet. Furthermore, the increasing CD133 expression dependent on cultivation period was observed in this work. This phenomenon can be caused by hypooxidation stress of cells or gradual CD133 accumulation in cell vesicles. The outcomes of this study bring new information in CSC markers’ research in rhabdomyosarcoma. Thus this information could be important not only for following studies of tumor biology properties but also for therapy research of this disease.

Keywords

CD133, nestin, rhabdomyosarkom, rhabdomyosarcoma, sarkom, sarcoma, nádorové kmenové buňky, cancer stem cells, CSC

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2010
• Supervisor: prof. RNDr. Renata Veselská, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular Biology and Genetics