Identifikace determinant metastatického onemocnění u kolorektálního karcinomu

Bc. Iveta Klemešová

Master's thesis

Identification of metastatic determinants in colorectal cancer

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá problematikou zaměřenou na metastázování kolorektálního karcinomu, a to především ve vztahu k expresi AGR2 a působení TGF-β. Kolorektální karcinom je maligní nádorové onemocnění vyskytující se celosvětově s vysokou incidencí. V jeho časných stádiích jej lze relativně dobře léčit, avšak s rostoucí progresí nádoru a přítomností metastáz výrazně klesá šance na přežití. Při vzniku metastáz hraje klíčovou úlohu epiteliálně-mezenchymální tranzice (EMT), což je několikastupňový biologický proces vedoucí k přeměně zafixované epiteliální buňky na invazivní buňku mezenchymálního fenotypu, která je schopná migrovat a zakládat sekundární ložiska. Epiteliálně-mezenchymální tranzice je indukována a regulována mnoha faktory, včetně TGF-β a AGR2. TGF-β je jedním z nejsilnějších induktorů EMT, avšak úloha AGR2 v tomto procesu a s ním spojeném metastázování není doposud jednoznačně definovaná. Dle některých studií AGR2 podporuje vznik metastáz, dle jiných studií by naopak měl potlačovat indukci EMT a navíc by se měl podílet na udržování epiteliálního charakteru buňky. Pro objasnění funkce AGR2 byla použita proteomická analýza. Cílem bylo zjistit nejen úlohu AGR2 v karcinogenezi a identifikovat jeho interakční partnery v různých biologických procesech, ale také definovat jaký vliv na funkci AGR2 má přítomnost TGF-β. Naše výsledky naznačují dvojí význam AGR2 v procesu karcinogeneze. V primárním tumoru AGR2 potlačuje indukci EMT a udržuje redoxní homeostázu. V případě, že dojde k indukci EMT bývá hladina AGR2 snížena, což přispívá k rozvolnění mezibuněčných spojů a zesílené buněčné migraci. Následně pak při založení sekundárního ložiska – metastáze dochází v rámci mezenchymálně-epiteliální tranzice i k reaktivaci exprese AGR2.

Abstract:

The diploma thesis is focused on the issue of colorectal cancer metastasis, especially in relation to the expression of AGR2 and the effect of TGF-β. Colorectal cancer is a malignant tumor that occurs worldwide with a high incidence. The early stages of colon cancer can be successfully treated, but with increasing tumor progression and the presence of metastases, the overall free survival decreases significantly. Epithe-lial-mesenchymal transition (EMT) plays a key role in the development of metasta-ses. It is multi-step biological process leading to the transformation of immobile ep-ithelial cell into an invasive cell exhibiting mesenchymal phenotype enabling cellular migration followed by the establishment of the secondary sites. The EMT is induced and regulated by many factors, including TGF-β and AGR2. TGF-β is one of the most effective inducers, but the role of AGR2 in this process and metastasis is ambiguous. According to some studies AGR2 promotes the formation of metastases, according to other studies AGR2 should suppress the induction of the EMT and is involved in maintaining the epithelial character of the cell. To clarify the function of AGR2, pro-teomic analysis was used. The aim was not only to determine the role of AGR2 in carcinogenesis and to identify its interaction partners in various biological pro-cesses, but also to define the effect of the presence of TGF-β on AGR2 function. Our results suggest a dual role for AGR2 in the process of carcinogenesis. In the primary tumor, AGR2 suppresses EMT induction and maintains redox homeostasis. After EMT induction, AGR2 expression id decreased, which is associated with the disrup-tion of cell-cell junctions an increased cellular migration. Later, during the develop-ment of secondary tumor – metastasis, mesenchymal-epithelial transition is initiated along with reactivation of AGR2 level.

Keywords

Kolorektální karcinom, TGF-β, AGR2, Epiteliálně-mezenchymální tranzice, SWATH-MS, Colorectal cancer, Epithelial–mesenchymal transition

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 8. 2020

Thesis defence

• Date of defence: 9. 9. 2020
• Supervisor: doc. Mgr. Roman Hrstka, Ph.D.
• Reader: doc. RNDr. Sabina ŠEvčíková, PhD

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Bioanalytical Laboratory Diagnostics in Medicine - Bioanalytic / Bioanalytical Laboratory Diagnostics in Medicine - Bioanalyst