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Role of prostanoid receptor EP1 in the progression of non-small cell lung cancer (NSCLC)

Die Rolle des Prostanoid-Rezeptors EP1 bei der Progression des nicht-kleinzelligen Lungenkarzinoms (NSCLC)

Pamarthi, Pavan Kumar


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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:hebis:26-opus-94987
URL: http://geb.uni-giessen.de/geb/volltexte/2013/9498/

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Universität Justus-Liebig-Universität Gießen
Institut: Department of Internal Medicine
Fachgebiet: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin
Dokumentart: Dissertation
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 07.05.2013
Erstellungsjahr: 2013
Publikationsdatum: 16.05.2013
Kurzfassung auf Englisch: Increasing evidence indicates that Prostaglandin E2 (PGE2) promotes lung tumor growth
by stimulating prostaglandin E receptor type 4 (EP4) signalling with subsequent
enhancement of cellular proliferation, metastasis and suppression of immune responses.
However, the role of other EP receptors in cancer is still not known. We hypothesized that
prostanoid receptors other than the EP4 receptor might be involved in progression of Lung
cancer.
We analyzed the expression profile of EP receptors in lung adenocarcinoma cell lines A549
and H1299 by using RT-PCR, western blotting and immunofluorescence. All four EP
receptors were found to be expressed in both cell lines. While EP1 and EP2 receptors were
localized on both cell and nuclear membrane, expression of EP3 and EP4 receptors was
limited to the cell membrane.
The EP4 receptor antagonist, L-161982 and the EP1 receptor antagonist SC-51322
inhibited proliferation of both NSCLC cell lines. EP2 and EP3 receptor blockers did not
inhibit proliferation. SC-51322 did not show any effect on cAMP levels in A549.
Interestingly, it led to a decrease in intracellular calcium levels suggesting a contribution of
calcium signaling to proliferation of cancer cells.
The anti-proliferative effects of EP1 receptor inhibition was proved to be largely due to a
decrease in intracellular calcium levels that may subsequently alter downstream signaling
events such as phosphorylation of the Extra cellular Regulated Kinase (ERK). In our
investigation, we found that inhibition of EP1 receptor by employing the selective inhibitor
SC-51322, did not elicit an increase in intracellular calcium, reduced ERK phosphorylation
and attenuated proliferation of A549 and H1299 cells. Furthermore, SC-51322 inhibited
migration of A549 cells in presence of FCS and the EP1 receptor specific agonist 17-P-T-PGE2.
Taken together, this study supports a central role of EP1 receptor in progression and
migration of A549 cells. Investigating the signaling pathway downstream to EP1 receptor
will provide us with a better understanding of the contribution of this pathway in lung cancer
and a novel therapeutic opportunity for the treatment of NSCLC.
Kurzfassung auf Deutsch: Zunehmende Hinweise zeigen, dass Prostaglandin E2 (PGE2) Lungentumorwachstum
fördert, indem es Prostaglandin E-Rezeptor Typ 4 (EP4) stimuliert, was eine anschließende
Erhöhung der zellulären Proliferation, Metastasierung und Unterdrückung von
Immunantworten zur Folge hat. Jedoch ist die Rolle der anderen EP-Rezeptoren in
Krebszellen noch unbekannt. Wir stellten die Hypothese auf, dass abgesehen vom EP4-
Rezeptor noch andere Prostanoidrezeptoren im Fortschreiten von Lungenkrebs beteiligt
sein könnten.
Wir untersuchten die Expression von EP-Rezeptoren in den aus Lungen stammenden
Adenokarzinom-Zelllinien A549 und H1299 mit RT-PCR, Western Blot und
Immunfluoreszenz. Es konnte nachgewiesen werden, daß alle vier EP-Rezeptoren in
beiden Zelllinien exprimiert werden. Während EP1 und EP2-Rezeptoren auf Zell- und
Kernmembran gefunden werden konnten, war die Expression von EP3 und EP4-
Rezeptoren auf die Zellmembran beschränkt.
Der EP4-Rezeptor-Antagonist, L-161982 als auch der EP1-Rezeptor-Antagonist SC-51322
inhibierte die Proliferation von beiden NSCLC-Zelllinien. EP2 und EP3-Rezeptor-Blocker
hingegen konnten die Proliferation nicht hemmen. SC-51322 zeigte keinen Einfluss auf den
cAMP-Level in A549 Zellen. Interessanterweise führte dies zu einer Abnahme des
intrazellulären Kalziumspiegels, was auf eine Beteiligung des Calcium-Signalwegs bei der
Proliferation von Krebszellen schließen läßt.
Die antiproliferative Wirkung von EP1-Rezeptor-Hemmung erwies sich als Folge der
Abnahme des intrazellulären Calcium-Spiegels, die nachgeschaltete Signalwege, wie die
Phosphorylierung der „Extrazellular Regulated Kinase“ (ERK) verändern können. In
unserer Untersuchung haben wir festgestellt, dass die Inhibition des EP1-Rezeptors durch
die Verwendung des selektiven Inhibitors SC-51322, keine Erhöhung des intrazellulären
Calciumlevels hervorruft, auch die ERK-Konzentration verringert und die Proliferation von
A549 und H1299-Zellen hemmt. Darüber hinaus inhibiert SC-51322 die Migration von
A549-Zellen in Gegenwart von FCS und dem EP1-rezeptorspezifischen Agonisten 17-P-T-PGE2.
Zusammengefasst unterstützt diese Studie eine zentrale Rolle des EP1-Rezeptors in der
Progression und der Migration von A549-Zellen. Die Untersuchung des dem EP1-Rezeptor
nachgeschalteten Signalwegs wird uns ein besseres Verständnis der Rolle dieses
Signalwegs bei Lungenkrebs und eine neue therapeutische Möglichkeit zur Behandlung
von NSCLC bieten.
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