Geri Dön

Identifying and targeting coding/non-coding molecular switches regulating drug resistance and metastasis in breast cancer

Meme kanserinde ilaç direnci ve metastazı düzenleyen kodlanan/kodlanmayan moleküler anahtarların tanımlanması ve hedeflenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 472896
  2. Yazar: UMAR RAZA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÖZGÜR ŞAHİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Bilim ve Teknoloji, Genetik, Science and Technology, Genetics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 183

Özet

Meme kanseri dünyada en yaygın görülen ikinci kanser olup; kadınlarda kansere bağlı ölümlerin önde gelen nedenidir. Çok sayıda ve farklı çeşitte tedavi ajanlarının varlığına rağmen; kanser hücreleri tedaviye direnç geliştirebilir ve var olan tümör büyümeye devam edebilir ya da uzak organlara metastaz yapabilir. Bu noktada, tedavi yanıtını arttırabilmek ve metastazı engelleyebilmek için altta yatan moleküler mekanizmaları belirlemek önemli bir ihtiyaçtır. Genomun kodlanan bölümünün yanısıra, kodlamayan RNA'lar da kanserde çoğalma, apoptoz, invazyon ve ilaç direncinin kontrolünde aktif rol oynamaktadırlar. Bu nedenle, bu tez çalışmasında meme kanserinde ilaç direncini ve metastazını düzenleyen yeni kodlanan/kodlanmayan moleküler anahtarların belirlenmesi amaçlanmıştır. Bu tezin ilk bölümünde, hem hücre sağkalımını hem de epiteliyal mezenkimal geçişi (EMG) inhibe eden, meme kanserinde birçok ilaca duyarlılığı artıran ve bir tümör baskılayıcı gibi hareket eden miR-644a'yı tanımladım. Hem miR-644a ifadesi hem de gen imzası, tümör gelişmesi ve uzak metastassız sağkalım ile ilişkilidir. Mekanistik olarak, miR-644a doğrudan transkripsiyonel co-repressor (baskılayıcı) olan C-terminale bağlanan proteini (CTBP1) hedef alır ve bu genin CRISPR-Cas9 sistemi ile baskılanması miR-644a'nın ifadesinin indüklenmesi ile sağlanan fenotipleri taklit ederek tümör büyümesini, metastazı ve ilaç direncini inhibe eder. Ayrıca, miR-644a/CTBP1 aracılığıyla ifadesi artırılan yabanıl tip (wild type) veya mutant-p53 sırasıyla p21 veya Noxa'yı indükleyerek, hücre döngüsünün G1 evresinde tutulması ve apoptoz arasında bir 'moleküler anahtar' olarak işlev görür. İlginç olarak, miR-644a'nın aşırı ifadesi veya CTBP1'in ifadesindeki azalma aracılığı ile oluşan mutant-p53'teki artışın, Noxa'nın ifadesinin artışı ile hücre döngüsü-apoptoz dengesinin apoptoz lehine kayması için yeterli olduğu görülmüştür. Yalnızca p53 mutant ve yüksek CTBP1 ifadesine sahip hastarın daha kısa sağkalıma sahip oldukları tespit edilmiş olup; bu sonuç p53 mutasyonu taşıyan meme kanseri hastaları için CTBP1'in potansiyel prognostik bir biyobelirteç olabileceğini düşündürmektedir. Özetle, miR-644a/CTBP1/p53 ekseninin modülasyonun hedeflenmesi, hem tedaviye direnci hem de metastazı yenmek için yeni bir strateji oluşturabilir. Bu tezin ikinci bölümünde, in vivo olarak geliştirilen kemoterapi dirençli triple negatif meme kanseri (TNMK) tümörlerde, yeni nesil dizileme ile tüm genom boyutunda gen ifade profili değerlendirilmiştir. Analiz sonuçları, kemoterapi direncinde hipoksinin ve integrinlerin potansiyel bir rolü olduğunu göstermiştir. Seçilen aday genin hipoksi ile indüklendiği ve kemoterapiye dirençli tümörlerde aşırı ifade edildiği; aynı zamanda ITGA5'i aktive ettiği tespit edilmiştir. Diğer taraftan aday genimizi hedefleyen bir miRNA'nın hipoksi aracılığıyla downregülasyonu sağlanarak ITGA5'in daha çok aktifleşmesine yol açtığı gözlenmiştir. Bu olay, dirence aracılık eden FAK/Src yolağının aktivasyonuyla sonuçlanır. Tez çalışmasının bir diğer önemli bulgusu ise aday genin yüksek anlatımının veya miRNA'nın düşük anlatımının, sadece kemoterapi tedavisi uygulanmış TNMK hastalarında kısa nükssüz sağkalımla ilişkili olduğudur. Son olarak, aday genin agresif TNMK in vivo modellerinde inhibisyonunun kemoterapinin etkinliğini artırması; TNMK hastalarında kemoterapi direncinin üstesinden gelmek amacıyla aday genimize karşı inhibitörlerin test edilmesine ilişkin pre-klinik kanıt sağlamıştır.

Özet (Çeviri)

Breast cancer is the second most common cancer and the leading cause of cancer associated deaths in women worldwide. Despite the availability of large number and various types of therapy agents which are effective in limiting tumor burden at initial stages, cancer cells still manage to resist to therapy treatment and exhibit re-growth of existing tumor or metastasize to distant organs. Therefore, there is a dire need to identify underlying molecular mechanisms to enhance therapy response and to block metastasis. In addition to coding genome, non-coding RNAs have also play active role in controlling proliferation, apoptosis, invasion and drug resistance in cancer. Therefore, I aimed to identify novel coding/non-coding molecular switches regulating drug resistance and metastasis in breast cancer. In the first part of this dissertation, I identified miR-644a as a novel tumor suppressor inhibiting both cell survival and epithelial mesenchymal transition (EMT) whereby acting as pleiotropic therapy-sensitizer in breast cancer. Both miR-644a expression and its gene signature are associated with tumor progression and distant metastasis-free survival. Mechanistically, miR-644a directly targets the transcriptional co-repressor C-terminal binding protein 1 (CTBP1) whose knock-outs by the CRISPR-Cas9 system inhibit tumor growth, metastasis, and drug resistance, mimicking the phenotypes induced by miR-644a. Furthermore, miR-644a/CTBP1-mediated upregulation of wild type- or mutant-p53 acts as a 'molecular switch' between G1-arrest and apoptosis by inducing p21 or Noxa, respectively. Interestingly, an increase in mutant-p53 by either overexpression of miR-644a or downregulation of CTBP1 was enough to shift the balance between cell cycle arrest and apoptosis in favor of apoptosis through the upregulation of Noxa. Notably, p53-mutant patients, but not p53-wild type ones, with high CTBP1 level have a shorter survival suggesting that CTBP1 could be a potential prognostic factor for breast cancer patients with p53 mutations. Overall, modulation of the miR-644a/CTBP1/p53 axis may represent a new strategy for overcoming both therapy resistance and metastasis. In the second part of this dissertation, I performed whole transcriptome sequencing with downstream pathway analysis in the chemoresistant triple negative breast cancer (TNBC) tumors we developed in vivo. This suggested a potential role of integrins and hypoxia in chemoresistance. Mechanistically, we showed that our candidate gene is hypoxia-induced and is overexpressed in resistant tumors, and activates integrin subunit alpha 5 (ITGA5). In the meantime, hypoxia-mediated downregulation of a miRNA targeting our candidate gene, leads to further activation of the ITGA5. This culminates in the activation of FAK/Src signaling thereby mediating resistance. Importantly, higher expression of our candidate gene, or lower expression of miRNA was associated with poorer relapse-free survival only in chemotherapy-treated TNBC patients. Finally, inhibition of candidate gene increased the efficacy of chemotherapy in highly aggressive TNBC models in vivo providing pre-clinical evidence for testing inhibitors against our candidate gene to overcome chemoresistance in TNBC patients.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    888614

    Tıbbi önemi olan bitkilerin sekonder metabolitlerinde miRNA'ların düzenleyici rollerinin belirlenmesi

    Determination of regulatory roles of miRNAs in secondary metabolites of medicinally important plants

    PERİHAN YİĞİT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyolojiYıldız Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEVGİ MARAKLI

  2. Tez No

    143404

    Prediction of protein subcellular localization using global protein sequence feature

    Evrensel protein dizi özelliğinin kullanılarak protein hücresel sınıflandırılmasının tahmini

    BURÇİN BOZKURT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. VOLKAN ATALAY

  3. Tez No

    400886

    A framework for designing in cross-cultural contexts: Culture-centered design process

    Başlık çevirisi yok

    GÖZDE GÖNCÜ BERK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    FelsefeUniversity of Minnesota

    Kültürel Çalışmalar Ana Bilim Dalı

    DR. MARILYN DELONG

  4. Tez No

    418707

    siRNA yüklü nanopartiküllerin in vitro ortamda MDA-MB-231 kanserli hücre hattına aktarılarak Bcl-2 geninin sessizleştirilmesi

    Silencing of Bcl-2 gene in-vitro environment by transferring siRNA-loaded nanoparticles to breast cancer cell line MDA-MB-231

    CANAN ÇAKIR ÇOBAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyolojiKırıkkale Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYTEN ÇELEBİ KESKİN

    DOÇ. DR. MUSTAFA TÜRK

  5. Tez No

    860799

    A composed technical debt identification methodology to predict software vulnerabilities

    Yazılım zafiyetlerini tahmin etmek için kapsamlı bir teknik borç tanımlama yöntemi

    RUŞEN HALEPMOLLASI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AYŞE TOSUN KÜHN

Geri Dön