Úvod: Tumorigeneze je spojena s deregulací Wnt signalizační dráhy, která se významně podílí na regulaci proliferace a diferenciace buněk. Mutace nebo deregulace exprese komponent Wnt dráhy se uplatňují v indukci řady chorob včetně vzniku karcinomu. V případě vzniku neoplastických změn ve střevu dochází k aberantní stabilizaci a akumulaci ß-kateninu, který i v nepřítomnosti Wnt signálů uniká destrukci a vstupuje do buněčného jádra. Zde vytváří transkripčně aktivní komplex, a tak dochází k zahájení transkripce řady genů včetně protoonkogenů. Otázkou je, co způsobuje akumulaci ß-kateninu (mutace nebo deregulace exprese určitých komponent Wnt signalizace) a zda deregulace v kanonické Wnt/ß-kateninové signalizaci není spojena se změnami nekanonické Wnt signalizace, která by se rovněž mohla uplatňovat v tumorigenezi. Cíl studie: Cílem práce bylo porovnat expresi vybraných komponent Wnt signalizace ve vzorcích neoplastické tkáně pacientů s kolorektálním karcinomem a v okolní makroskopicky zdravé tkáni. Materiál a metodika: Hladiny transkriptů vybraných genů Wnt dráhy byly měřeny pomocí kvantitativní PCR ve vzorcích tkáně získané od pacientů operovaných pro kolorektální karcinom. Výsledky: Neoplastická tkáň vykazovala zvýšenou hladinu transkriptů genů pro Axin 2, DKK1 a NKD1 a sníženou hladinu transkriptu pro sFRP1. U dalších studovaných genů (Axin 1, LRP5, ßTrCP, DKK2, DKK3 a ß-katenin) byly hladiny transkriptů v neoplastické i v okolní zdravé tkáni stejné. Závěr: Prokázali jsme, že neoplastická tkáň pacientů s kolorektálním karcinomem, která je běžně spojena s aktivací kanonické Wnt/ß-kateninové dráhy, vykazuje na úrovni mRNA změny v expresi 4 komponent Wnt signalizace, které působí tlumivě na Wnt/ß-kateninovou dráhu. Nález zvýšené hladiny NKD1 mRNA spolu s poklesem hladiny sFRP1 naznačuje posun Wnt odpovědí ve směru k nekanonické dráze, což by se mohlo uplatňovat v tumorigenezi. Data rovněž naznačují možnost použití NKD1 mRNA a sFRP1 mRNA jako markerů kolorektální karcinogeneze.

Introduction: The tumorigenesis is associated with deregulation of Wnt signaling pathway which is mostly involved in regulation of cell proliferation and differentiation. Mutation or deregulations of expression of the Wnt pathway components are able to inducel diseases including development of carcinoma. In case of the development of neoplastic changes in colon ß-catenin is stabilized and accumulated in cytosol without Wnt signaling due to a decreased rate of its degradation. It is translocated to the cell nucleus where it forms a transcriptionally complex and initiates inappropriate transcription of several genes including protooncogenes. The question is, what is the cause of ß-catenin accumulation (mutation or deregulation of expression of certain components of Wnt pathway) and whether the deregulation of canonic Wnt/ß-catenin signaling is accompanied with changes of noncanonical Wnt signaling pathways could also be involved in tumorigenesis. The aim of the study: The aim of the study was to compare the expression of selected components of Wnt signaling in specimens of neoplastic tissue and surrounding healthy tissue of patients with colorectal cancer. Material and methods: Transcript levels of selected genes of Wnt pathway were measured by quantitative PCT in specimens of tissue from patients operated for colorectal cancer. Results: Neoplastic tissue showed increased up-regulation of transcript genes for Axin 2, DKK1 a NKD1 and down-regulation for sFRP1 transcript. Other selected genes (Axin 1, LRP5, ßTrCP, DKK2, DKK3 a ß-katenin) showed no significant changes between neoplastic and normal tissue. Conclusion: We demonstrated that neoplastic tissue of patients with colorectal cancer, that is commonly associated with canonical Wnt/ß-catenin pathway, had increased mRNA expression of 4 components of Wnt signaling which are known to cause inactivation of Wnt/ß-catenin pathway. The finding of NKD1 mRNA up-regulation and simultaneous sFRP1 mRNA down-regulation suggests the shift of Wnt response to the noncanonical pathway which might play a role in tumorigenesis. Our data suggest the possibility of using NKD1 mRNA and sFRP1 mRNA as markers of colorectal carcinogenesis.

2 interní klinika 3 LF UK a FNKV Praha

Fyziologický ústav AV ČR v v i Praha

Changes of expression of selected genes of Wnt pathway in colorectal cancer

Lit.: 21