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Expression of organic anion transporting polypeptides (OATPs) in cancer cell lines and tissues

Schanab, Claus Philipp (2010) Expression of organic anion transporting polypeptides (OATPs) in cancer cell lines and tissues.
Diplomarbeit, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Jäger, Walter

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URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29872.37704.749770-4
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Abstract in English

Ovarian Cancer is one of the most common female genital tract cancers and has the worst prognosis of all gynecological malignancies. This poor prognosis is largely due to a late diagnosis and chemoresistance of these tumors. A major problem is that prognostic factors and tumor markers, especially CA-125, are not specific enough to make a diagnosis at early stage, when the tumor has not spread beyond the ovaries. Ewing’s sarcoma, a small round-cell tumor, is prevalently arising in the bones of children. It is characterized by high membrane expression of CD99 and in 85% of cases an abnormal reciprocal translocation between chromosome 11 of the EWS gene and chromosome 22 of the fli1 gene resulting in the chimeric EWS-fli1 fusion gene. In both cancers an improvement of the therapeutic outcome is desirable. This could be achieved by an early detection using appropriate tumor markers and an increased efficiency to standard chemotherapeutic regimens. Therefore, transporters from the family of organic anion transporting polypeptides (OATPs), which mediate the transport of various anticancer drugs, may provide novel chemotherapeutic targets. Investigations of OATPs appear to be a promising approach to lead to novel targets for anticancer chemotherapy and this would help to improve the prognosis for these cancers. Therefore, the aim of the present thesis was to analyze the distribution of all 11 known OATPs, by comparing their expression pattern in cancer cell lines and in normal tissue. Quantitative real time PCR was applied to analyze the expression of all 11 known human OATPs in Ewing’s sarcoma cell lines. Expression data were compared to that in human healthy tissue. Additionally colorectal cancer cell lines were applied as controls. Furthermore ovarian cancer cell lines transfected with cDNA of OATP1B1 and OATP1B3 were investigated for paclitaxel cytotoxicity by exposing them to different dilutions of paclitaxel. A number of OATPs were detected in ovarian and Ewing’s sarcoma cell lines. Remarkably, the Ewing’s sarcoma cell line TC-71 has exhibited significant higher expression rates of OATP5A1 than normal brain tissue. Functional studies showed that the paclitaxel-sensitive ovarian cancer cell line SK-OV-3 exhibited a higher grade of sensitivity with lower IC50 values after transfection with OATP1B1 and OATP1B3. Taken together these data confirms that OATP expression is significant in ovarian and Ewing’s sarcoma cell lines and these cell lines offer a good model to study the effect of anti-cancer drugs.

Schlagwörter in Englisch

OATPs / pcr / Ewing´s sarcoma / ovarian cancer / cytotoxicity test

Abstract in German

Das Ovarialkarzinom ist eine der häufigsten Krebsarten im weiblichen Genitaltrakt mit der schlechtesten Prognose aller gynäkologischen Erkrankungen. Die Ursache dafür liegt in der späten Diagnose und der Chemoresistenz. Ein sehr großes Problem dabei ist, dass prognostizierende Faktoren und Tumormarker, vor allem CA-125, nicht spezifisch genug sind um eine frühe Diagnose in Stadien, in denen sich der Tumor noch nicht über die Ovarien hinaus verbreitet hat, zu ermöglichen. Das „Ewing’s Sarcoma” ist ein kleinzelliger Tumor, der vorwiegend in den Knochen von Kindern lokalisiert ist. Er zeichnet sich durch hohe Expression von CD99 in den Zellmembranen aus und in 85% der Fälle durch eine reziproke Translokation des Chromosoms 11 des EWS Gens und des Chromosoms 22 des fli1 Gens. Diese Translokation resultiert in der Bildung eines chimären EWS-fli1 Fusionsproteins. In beiden Krebsarten ist eine Verbesserung der Therapie wünschenswert. Diese könnte durch eine frühe Diagnose mit geeigneten Tumormarkern und einer Erhöhung der Effektivität der Standard-Zytostatika erreicht werden. Deshalb könnten möglicherweise Transportproteine der Familie der OATPs, verantwortlich für den Transport verschiedener Zytostatika, neue Therapieansätze liefern. Untersuchungen von OATPs scheinen daher eine vielversprechende Möglichkeit zu sein neue Angriffsziele in der Therapie zu entwickeln, um die Prognose für diese Krebsarten zu verbessern. Daher war es Ziel dieser Diplomarbeit die Verteilung aller 11 bekannten humanen OATPs, durch einen Vergleich ihres Expressionsmusters in Krebszellen und in gesundem Gewebe, zu analysieren. „Quantitative real time RT-PCR” wurde verwendet um die Expression aller 11 bekannten humanen OATPs im „Ewing´s Sarcoma“ zu analysieren. Expressionsdaten wurden mit gesundem Gewebe und kolorektalen Krebszelllinien verglichen, die beide als Kontrolle dienten. Weiters wurden Ovarialkrebszellen mit den Genen OATP1B1 und OATP1B3 transfeziert um diese anschließend verschiedenen Konzentrationen des zytotoxischen Agens, Paclitaxel, auszusetzen. In den „Quantitativen real time RT-PCR” Experimenten zeigte die „Ewing’s Sarcoma“ Zelllinie TC-71 eine signifikant höhere Expressionsrate des OATP5A1-Gens verglichen mit normalem Gehirngewebe. Hinsichtlich des Zytotoxizitätstests waren Zellen der Paclitaxel-sensitiven Ovarialkarzinomzelllinie SK-OV-3 nach Transfektion mit den Genen OATP1B1 und OATP1B3 noch sensitiver gegenüber Paclitaxel, gemessen an niedrigeren IC50-Werten. Zusammenfassend bestätigen diese Daten eine signifikante Expression von OATPs in beiden Krebsarten und ihre Zelllinien bieten sich als Model für weitere Zytostatikastudien an.

Schlagwörter in Deutsch

OATPs / PCR / Ewing´s Sarkoma / Ovarialkarzinom / Zytotoxizitätstest

Item Type: Hochschulschrift (Diplomarbeit)
Author: Schanab, Claus Philipp
Title: Expression of organic anion transporting polypeptides (OATPs) in cancer cell lines and tissues
Umfangsangabe: 58 S. : graph. Darst.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Publication year: 2010
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Jäger, Walter
Assessor: Jäger, Walter
Classification: 44 Medizin > 44.40 Pharmazie, Pharmazeutika
AC Number: AC08136226
Item ID: 9959
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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