A surface marker study to identify epithelial and mesenchymal stromal progenitor cells in human prostate

Abstract

Prostate cancer is the most frequently diagnosed male cancer in the Western world and a leading cause of cancer-related death in men. In the search for novel markers for diagnosis and selective targeting of prostate cancer cells, tumor-specific surface antigens need to be identified, which discriminate between cancer and benign stem/progenitor cells. The discovery of cell surface markers in prostate cancer in prostate assists in the discrimination between benign and malignant stem/progenitor cells at different levels of differentiation. Of particular interest is the analysis of the precise phenotype of a progenitor subset, termed Transit-Amplifying Cells (TACs), as both prostate hyperplasia and prostate cancer are supposed to develop from these cells. The main goal of this study is the isolation and characterization of prostate stem/progenitor cells with particular emphasis on TACs in order to distinguish between benign and malignant cells. The results showed that prostate stem/progenitor cells could be isolated at high purity in the CD49f+ Trop-2+ fraction. Moreover, TACs could be enriched in the CD49f+ Trop-2+ CD24+ population. These findings provide a basis for future research in the field of prostate hyperplasia and cancer biology.

Prostatakrebs ist die am häufigsten diagnostizierte Krebserkrankung bei Männern in der westlichen Welt und eine Hauptursache der durch Krebs verursachten Todesfälle. Auf der Suche nach neuen Markern für die Diagnose und für das Targeting von Prostata-Krebszellen müssen tumorzellspezifische Oberflächenantigene identifiziert werden, die möglichst selektiv auf Krebszellen, jedoch nicht auf gutartigen Prostata-Stammzellen/Vorläuferzellen exprimiert sind. Für die Unterscheidung von malignen und benignen Zellen ist jedoch die Kenntnis des Expressionsmusters on gesunden Zellen Voraussetzung für ein spezifisches Tumor-Targeting. Von besonderem Interesse ist die Analyse des genauen Phänotyps einer Progenitorpopulation von Prostatazellen, die die so genannten Transit-Amplifying Cells (TACs) enthält, da angenommen wird, dass sich sowohl die Prostatahyperplasie als auch der Prostatatkrebs aus diesen Zellen entwickeln. Das Hauptziel dieser Arbeit ist daher die Isolierung und Charakterisierung von Stamm/Progenitorzellen aus Prostata mit Schwerpunkt auf die Charakterisierung von TACs, um gutartige von malignen Zellen unterscheiden zu können. Die Ergebnisse zeigen, dass Stamm/Progenitorzellen hochrein in der CD49f+ Trop-2+ Population angereichert werden können. Zusätzlich konnten TACs in der CD49f+ Trop-2+ CD24+ Fraktionisoliert werden. Diese Ergebnisse bilden eine Basis für zukünftige Forschungen auf dem Gebiet der Tumoren und der Hyperplasie bei der Prostata.