Analýza vlivu ascitu na progresi karcinomu vaječníku

Bc. Anna Kotrbová

Master's thesis

Role of ascites in ovarian cancer progression

Abstract:

Rakovina vaječníku je u žen nejčastější příčinou smrti z gynekologických onemocnění. Důvodem je nedostatek jasných symptomů, což vede k diagnóze až v době, kdy už jsou vytvořeny metastáze. Ascites (patologická tekutina v dutině břišní) je nedílně spojený s progresí rakoviny vaječníku. Jedná se o kompletní mikroprostředí obsahující různé buňky (např. nádorové buňky, fibroblasty, bílé krvinky), extracelulární vezikuly a rozpustné faktory (chemokiny, cytokiny, růstové faktory, …), které je snadným a dodnes opomíjeným zdrojem nádorového materiálu. Extracelulární vezikuly jsou malé váčky, které buňky využívají k transportu biomolekul. Jsou přítomny ve všech tělních tekutinách a nádorové buňky jich produkují největší množství. Jedním z typů morfogenů, který je transportován pomocí extracelulárních vezikulů jsou lipoproteiny Wnt, aktivátory stejnojmenné signální dráhy, jejíž funkce je asociovaná s rakovinou. V této diplomové práci jsem se zaměřila především na roli dráhy Wnt na aktivaci migrace a invazivity buněk rakoviny vaječníku a na jejich schopnosti vytvořit „nádorovou kolonii“ z jedné buňky a také na analýzu extracelulárních vezikulů z ascitů, obzvlášť jejich vlivu na aktivaci vlastností nezbytných k progresi rakoviny vaječníku. Na pacientských vzorcích jsem ukázala, že dráha Wnt/PCP (jedna z nekanonických větví signální dráhy Wnt) je více aktivní v primárních nádorech ve srovnání se zdravou tkání a metastázemi. Dále jsem jako nejvhodnější buněčný model pro in vitro studium nádorů vaječníku identifikovala linii Kuramochi a na ní jsem demonstrovala, že buňky rakoviny vaječníku jsou schopné odpovídat na stimulaci dráhy Wnt a také, že její aktivace vede ke zvýšení vlastností spojených s progresí rakoviny. Analýzou ascitu jsem zjistila, že ascites některých pacientek schopný aktivovat signální dráhu Wnt, byl také schopný zvýšit schopnosti buněk rakoviny vaječníku asociované s progresí onemocnění. Tyto efekty byly patrné především ve frakci obsahující exosomy, hlavní typ extracelulárních vezikulů. U ascitů neschopných aktivovat signalizaci Wnt tento efekt pozorován nebyl. Signální dráha Wnt/PCP tedy může hrát roli v progresi rakoviny vaječníku a její aktivace může být zprostředkována ligandy Wnt přenášenými v ascitu na velké vzdálenosti pomocí exosomů.

Abstract:

Ovarian cancer is the leading cause of deaths from gynecological reasons in women. It is caused by lack of clear symptoms which leads to diagnosis at the time, when metastases are already developed. Ascites (pathological fluid in the peritoneum) is closely connected with ovarian cancer progression. It is a complex microenvironment consisting of various cell types (e. g. tumor cells, fibroblasts, leukocytes), extracellular vesicles and soluble factors (chemokines, cytokines, growth factors, …), which is an easily accessible and so far neglected source of tumor material. Extracellular vesicles are small vesicles which are used by cells for transport of biomolecules. They are present in all body fluids and tumor cells produce the largest amounts of them. Wnt lipoproteins are one kind of morphogens transported by extracellular vesicles. Wnts activate Wnt signaling pathway which function is associated with cancer. In this diploma thesis, I focused mostly on role of Wnt pathway in activation of migration and invasion of ovarian cancer cells and on their ability to from “tumor colonies” from single cell. Furthermore, I performed also analysis of extracellular vesicles isolated from ascites, especially of their role in activation of characteristics necessary for progression of ovarian cancer. Using patient samples, I showed, that Wnt/PCP pathway is more active in primary tumors in comparison with healthy tissue and metastasis. Next I identified Kuramochi as the most relevant cell line for ovarian cancer research and using it I demonstrated that ovarian cancer cells were able to respond to this pathway activation and also that activation of this pathway lead to enhancement of characteristics associated with cancer progression. Analyzing the ascites, I found out that some patient’s ascites, which were capable of activating of Wnt pathway, were also capable of increasing the characteristics associated with progression of the disease in ovarian cancer cells. These effects were visible especially in fractions containing exosomes, a major type of extracellular vesicles. This effect was not seen in ascites incapable of Wnt pathway activation. Therefore, Wnt/PCP pathway may play role in ovarian cancer progression and activation of this pathway may be mediated by Wnt ligands transported for long distances in ascitic exosomes.

Keywords

Rakovina vaječníku, HGSC, ascites, signální dráha Wnt, kanonická signalizace Wnt, nekanonická signalizace Wnt, dráha planární polarity, extracelulární vezikuly, exosomy, mikrovezikuly Ovarian Cancer, Wnt signaling pathway, canonical Wnt signaling, non-canonical Wnt signaling, Wnt/PCP, Extracellular Vesicles, Exosomes, Microvesicles

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 5. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 7. 6. 2016
• Supervisor: RNDr. Vendula Pospíchalová, PhD.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics