Možnosti modulace neuroendokrinní diferenciace nádorových buněk prostaty

Bc. Zuzana Pernicová, Ph.D.

Master's thesis

Possibilities in modulation of neuroendocrine differentiation of prostate cancer cells

Abstract:

Nádorové onemocnění prostaty patří celosvětově k velmi častým rakovinným onemocněním mužů. Vzhledem k tomu, že proliferace nádorových epiteliálních buněk prostaty je závislá na přítomnosti hormonů androgenů, aplikuje se především v pokročilých stádiích onemocnění tzv. antiandrogenní terapie. Problémem dlouhodobé aplikace je však vznik nezávislosti na androgenech u nádorových epiteliálních buněk prostaty. Jedním z možných procesů, který k tomu může přispívat, je i neuroendokrinní diferenciace nádorových buněk. Neuroendokrinní buňky sekretují celou řadu faktorů, jejichž hladina koreluje s rozvojem onemocnění a špatnou prognózou pro pacienta. Tyto faktory mohou výrazně ovlivňovat nádorové mikroprostředí a přispívat ke vzniku nezávislosti na androgenech u nádorových buněk. Cílem diplomové práce bylo na modelové buněčné linii LNCaP popsat detailněji charakteristiky buněk, u kterých došlo k transdiferenciaci. Ta byla navozena dlouhodobou kultivací v médiu bez androgenů nebo zvýšenou denzitou buněk. Tyto dva modely sdílejí řadu společných charakteristik jako je zástava buněčného cyklu, posílení exprese neuroendokrinních markerů nebo exprese cytokeratinů. Pouze deplece androgenů však u linie LNCaP vedla k expresi vimentinu a indukci senescence. Cílem druhé části diplomové práce bylo studovat možnosti, jak proces neuroendokrinní transdiferenciace modulovat. Jak neuroendokrinní transdiferenciace, tak senescence byly permanentní, pokud byly indukovány deplecí androgenů, a to i v případě obnovení přítomnosti androgenů v kultivačním médiu. Dále bylo sledováno zapojení signální dráhy Wnt/β-katenin v procesu neuroendokrinní transdiferenciace.

Abstract:

Prostate cancer is one of the most common cancers in men in western world. Proliferation of prostate epithelial cancer cells is dependent on presence of hormones androgens. At the beginning, patients with prostate cancer usually benefit from the conventional treatment with hormonal therapy, which embody in androgen ablation. But the disease recurs in more severe manner, the tumor is more aggressive and cancer cells acquire androgen-independence. One of the type of cells, that are present in both normal and cancer prostate epithelium, are neuroendocrine cells. These cells are able to secrete many biologically active factors through which these cells can modulate cancer tissue microenvironment. These factors can probably contribute to acquisition of androgen-independence of prostate cancer cells. The purpose of this thesis was to describe in more details characteristics of prostate cancer cells, which undergo transdifferentiation. Transdifferentiation was induced by prolonged cultivation of LNCaP cell line in androgen-depleted medium. Interestingly, also increased cell density can induce features of transdifferentiation. Both models share common characteristics, for example cell cycle arrest, increased expression of neuroendocrine markers or cytokeratins. Only androgen depletion led to expression of vimentin and induction of senescence. The purpose of the second part of this thesis was to find out, how the process of transdifferentiation can be modulated. Induction of both transdifferentiation and senescence was irreversible process, when induced by androgen ablation, and this was not either reversed by restoring the presence of androgens in culture. Further the involvement of Wnt/β-catenin pathway in the transdifferentiation process was investigated.

Keywords

rakovina prostaty, neuroendokrinní diferenciace, neuroendokrinní buňky, deplece androgenů, denzita buněk, linie LNCaP, vimentin, cytokeratiny, senescence, signální dráha Wnt/β-katenin, prostate cancer, neuroendocrine differentiation, neuroendocrine cells, androgen depletion, cell density, LNCaP cell line, cytokeratins, Wnt/β-catenin signaling pathway

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 5. 2009

Thesis defence

• Date of defence: 16. 6. 2009
• Supervisor: Mgr. Karel Souček, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular Biology and Genetics