Studium molekulárně-biologických markerů a jejich funkčních vztahů u nádoru prsu

Mgr. Kristýna Brožková, Ph.D.

Doctoral thesis

Study of molecular-biological markers and their functional relationship in brest tumors

Abstract:

Rakovina prsu je druhou nejčastěji diagnostikovanou malignitou na celém světě, je nejčastějším nádorovým onemocněním žen. Včasná diagnóza a rychlé nasazení cílené terapie jsou klíčovými faktory úspěšnosti léčby všech nádorových onemocnění. Snaha o nalezení nových biomarkerů pro včasnější diagnostiku, bližší určení subtypu nádoru, výběr optimálního léčebného protokolu a předpovědi reakce na léčbu stále zůstává jedním z hlavních cílů výzkumu v této oblasti. Buněčná a molekulární heterogenita nádorů prsu a množství genů zapojených do kontroly buněčného růstu, diferenciace a smrti byla částečně odhalena při studiu karcinomu prsu pomocí cDNA čipů, což následně vedlo k nové klasifikaci karcinomu prsu. Tato práce se zabývá proteomickou analýzou 105 vzorků nádorové tkáně karcinomu prsu a odpovídající okolní zdravé tkáně metodou SELDI-TOF MS, která využívá selektivní vazby proteinů na chromatografický povrch čipu s následnou hmotnostně spektrometrickou analýzou vzorku. Pro tuto studii byly použity čipy IMAC 30 s povrchem krytým nitrilotrioctovou kyselinou chelatující měďnaté kationty. V následné analýze byly porovnány proteinové expresní profily nádorové a normální tkáně. Metodou hierarchického shlukování byly vzorky rozděleny do pěti skupin, signifikantně korelujících s typem nádoru, jaderným gradem, expresí hormonálních receptorů, mucinu 1, cytokeratinu 5/6 nebo cytokeratinu 14. Takto stanovené skupiny odpovídají dříve publikovaným luminálním A a B, bazálním a HER2/neu typům karcinomu prsu. Úspěšně byly identifikovány dva z celkových 130 proteinů zodpovědných za řazení pacientek do skupin jako chaperon Hsp27 a Annexin 5. Naše výsledky poskytují obdobné závěry jako analýzy na úrovni cDNA expresních profilů karcinomu prsu, což potvrzuje možnost využití SELDI-TOF MS při screeningu rozsáhlých souborů vzorků při vyhledávání nových potenciálních biomarkerů.

Abstract:

Breast cancer is the second most common malignant tumor all over the world; it is the most common female tumor. Early diagnosis and immediate therapeutic interventions are crucial factors for successful cancer treatment. New biomarkers are needed for even earlier diagnosis, more precise histopatological classification or for prediction of treatment response. Cellular and molecular heterogeneity of breast carcinoma and number of genes involved in cell cycle control, differentiation and cell death were partially covered in previous cDNA arrays studies, which results in new breast cancer classification. The aim of this study is proteomic analysis of 105 tissue samples of breast tumors and corresponding normal tissue using SELDI-TOF MS technology, which takes advantage of selective capture of proteins to chromatographic surface with subsequent mass spectrometric analysis of sample. Chips IMAC 30 covered by nitrilotriacetic acid chelating copper ions were used for this study. Proteomic expression profiles of normal and tumor tissue were compared. Using unsupervised hierarchical clustering samples were divided into five categories significantly correlating with tumor type, nuclear grade, presence of hormonal receptors, mucin 1 and cytokeratin 5/6 or cytokeratin 14. These tumor groups closely resembled luminal types A and B, basal and HER2-like carcinomas. Moreover two of the 130 proteins responsible for clustering of patients were identified as chaperon Hsp27 and Annexin 5. Our results show similar clustering of tumors to those provided by cDNA expression profiles of breast carcinomas and thus validate the role of SELDI-TOF MS technology in screening studies of large number of samples searching for new potential biomarkers.

Keywords

SELDI-TOF MS, karcinom prsu, biomarker SELDI-TOF MS, breast cancer, biomarker

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 7. 2008

Thesis defence

• Date of defence: 12. 9. 2008
• Supervisor: prof. MUDr. Vladimír Palyza, CSc., RNDr. Bořivoj Vojtěšek, DrSc.

Masaryk University

Faculty of Medicine

Doctoral programme / field:
General Medicine / Medical Chemistry and Biochemistry