Molecular mechanisms of tumor pathogenesis of Hedgehog signaling pathway in selected tumor types

Abstract

Předkládaná dizertační práce se zaměřuje na roli signální cesty Hedgehog (HH) v nádorové patogenezi. Signální dráha HH je evolučně velmi konzervovaná signální dráha, která hraje zásadní roli v embryonálním vývoji. V dospělosti je její aktivita silně omezená, aktivovaná je především v kmenových a progenitorových buňkách například mozku, plic, kůže nebo prostaty. Důležitou roli hraje v udržování homeostázy tkání a v jejich regeneraci. Aberantně aktivovaná dráha HH je klíčová v progresi nádorů. Cílem předkládané práce bylo objasnit nové detaily týkající se signalizace HH dráhy. Podařilo se nám identifikovat nový cílový gen HH dráhy - anti-apoptotický protein survivin, jehož exprese je považována za významný nádorový marker spojovaný se špatnou prognózou pacientů. Prokázali jsme, že inhibitor GANT61, který blokuje koncové proteiny HH dráhy GLI1 a GLI2, snižuje hladinu survivinu v nádorových buňkách. Následně jsme GANT61 spolu s inhibitorem BCL2 proteinové rodiny obatoclaxem použili k inhibici růstu melanomových buněk. Tato kombinace se ukázala velmi efektivní v eradikaci melanomových buněk. Prokázali jsme také, že GANT61 spouští v melanomových buňkách proces apoptózy. Zjistili jsme také, že signální dráha Hedgehog je aktivovaná u velkého množství buněčných kultur odvozených od různých typů nádorů. Dále...

The presented doctoral thesis is focused on the role of the Hedgehog (HH) signaling pathway in cancer pathogenesis. HH signaling pathway is an evolutionarily conserved signaling pathway that plays an essential role in embryonic development. Its activity is strictly limited to stem and progenitor cells for example in brain, lung, skin or prostate. HH pathway also plays a key role in tissue homeostasis and regeneration. Aberrantly activated HH pathway is essential in cancer progression. The aim of the presented thesis was to elucidate new details about the HH signaling pathway. We identified a new target gene of the HH pathway - the anti-apoptotic protein survivin. Survivin is considered to be an important tumor marker associated with a poor prognosis of patients. We showed that the inhibitor of HH pathway effectors GLI1 and GLI2 GANT61 reduced the survivin level in cancer cells. Subsequently, we used GANT61 and the inhibitor of the anti-apoptotic BCL2 protein family obatoclax to inhibit melanoma cells growth. We showed that the combination of these inhibitors was very effective in the eradication of melanoma cells in vitro. We also proved that GANT61 triggers the process of apoptosis in melanoma cells. We found out that the HH signaling pathway is canonically activated in many cell lines of various...