Titelaufnahme

Titel
Identifikation von sezernierten, parakrinen Faktoren in Tumor-assoziierten Fibroblasten, die zur Akt Aktivierung in kolorektalen Krebszellen führen
Weitere Titel
Identification of cancer-associated fibroblast (CAF)-derived paracrine factors leading to Akt activation in colon cancer cells
VerfasserWeindorfer, Claudia
Betreuer / BetreuerinDolznig, Helmut ; Wimmer, Helge
Erschienen2017
Datum der AbgabeJuni 2017
SpracheEnglisch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Kolorektale Karzinome / Tumor-assoziierte Fibroblasten (TAFs) / Insulin-like growth factor-2 (IGF-2) / PI3K/Akt Signalweg / In-Cell Western / Zelluläres Screening Assay / Kinase Inhibitoren Library
Schlagwörter (EN)Colorectal cancer / Cancer-associated fibroblasts (CAFs) / Insulin-like growth factor-2 (IGF-2) / PI3K/Akt signaling / In-Cell Western / Cellular screening assay / Kinase inhibitor library
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Das kolorektale Karzinom (KRK) ist die dritthäufigste Krebserkrankung bei Männern und die zweithäufigste bei Frauen. Weltweit erkranken rund 1,4 Millionen Menschen pro Jahr. Alleine im Jahr 2013 forderten KRK ungefähr 771.000 Todesfälle. Vor allem die Interaktion von Tumorzellen mit dem komplexen Mikromilieu fördert die Tumorentwicklung und Metastasierung. Hierbei spielen besonders aktivierte Fibroblasten des Tumorstromas, auch tumor-assoziierte Fibroblasten (TAFs) genannt, eine wesentliche Rolle. TAFs sezernieren eine Vielzahl von Signalstoffen, die entweder parakrin auf Krebszellen oder stromale Zellen, sowie autokrin wirken können. Einer dieser Signalmoleküle ist der Insulin-like growth factor 2 (IGF-2). IGF-2 fördert das Wachstum, die Proliferation, die Differenzierung, die Adhäsion und die Motilität von Krebszellen und inhibiert deren Apoptose über den PI3K/Akt Signalweg. Frühere Studien haben allerdings gezeigt, dass die Blockierung der IGF-2 Rezeptoren, sprich des IGF-1 Rezeptors (IGF-1R/Insulin Rezeptors (InsR), oder die direkte Inhibierung von IGF-2 zu keiner vollständigen Inhibition, sondern lediglich zu einer verminderten Akt Aktivierung führt. Das Ziel dieser Arbeit war es mögliche Faktoren von TAFs oder zusätzliche Signalwege in Krebszellen zu finden, die ebenfalls zur Akt Aktivierung beitragen. Um einen passenden Assay dafür zu finden, wurden vorab verschiedene Methoden auf ihre Eignung geprüft diese Signalwege/Signalstoffe zu identifizieren. Es stellte sich heraus, dass die In-Cell Western Methode dafür am geeignetsten war. Wir richteten ein Hochdurchsatz-Screening ein und benutzten eine Kinase Inhibitor Library mit 378 verschiedenen Kinase Inhibitoren.

Wir konnten JAK2, MEK1, PTK2, FGF Rezeptor 1, Lck, Fyn, Cdc42, JNK1, JNK2, JNK3 und IKK-beta als mögliche Akt Aktivatoren identifizieren. Diese Resultate sollten jedoch in Zukunft mit weiteren verschiedenen Assays validiert werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Colorectal cancer (CRC) is the third most common cancer in men and the second most common cancer in women. Worldwide, every year almost 1.4 million people develop CRC and in 2013, 771,000 deaths from CRC have been recorded. The interaction of tumor cells with their microenvironment seems to be crucial in cancer progression and metastasis. Especially activated fibroblasts also named cancer-associated fibroblasts (CAFs), which are components of the tumor stroma, play an important role in CRC. CAFs produce a large number of factors which can act in an autocrine or paracrine manner to support other stromal cells or cancer cells directly. Insulin-like growth factor 2 (IGF-2) is one of these pro-tumorigenic factors. It supports cell growth, proliferation, differentiation, cell adhesion and motility and inhibits apoptosis via the PI3K/Akt pathway in cancer cells. However, previous studies showed that blocking the receptors of IGF-2, i.e. IGF-1 receptor (IGF-1R)/insulin receptor (InsR), or neutralizing IGF-2 itself does not result in complete inhibition but only leads to decreased Akt activation. The aim of this thesis was to find additional pathways other than IGF-1R/InsR signaling in colon cancer cells or secreted factors other than IGF-2 from colon CAFs, which also activate Akt signaling in cancer cells. For this, an appropriate assay had to be selected. Thus, as a first step we compared different methods in regard to their suitability to identify these pathways/secreted factors. In-Cell Western detection of p-Akt was best suited for our aim and we set up a medium throughput cellular screening approach using a kinase inhibitor library (378 different kinase inhibitors).

We detected eleven kinases in addition to activated IGF-1R which might be accountable for Akt activation in colon cancer cells: JAK2, MEK1, PTK2, FGF receptor 1, Lck, Fyn, Cdc42, JNK1, JNK2, JNK3 and IKK-beta. These results need to be further validated by additional different assays in the future.