Understanding of tumor heterogeneity in glioblastoma multiforme cell lines with differential apoptotic threshold
Glioblastoma multiforme hücre hatlarinda diferansiyel apoptotik yanit ile hücre heterojenitesinin anlaşilmasi
- Tez No: 614522
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TUĞBA BAĞCI ÖNDER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Moleküler Tıp, Onkoloji, Tıbbi Biyoloji, Molecular Medicine, Oncology, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Glioblastoma multiforme (GBM), tanı sonrası yaşam süresi çok kısa olan en yaygın ve agresif primer beyin tümörüdür. Güncel tedavi yaklaşımları, tümörün cerrahi olarak rezeksiyonunu takiben radyo ve kemoterapiyi içerir. Tümör Nekroz Faktörü ile İlişkili Apoptoz-İndükleyici Ligand (TRAIL), özellikle tümör hücrelerinde apoptozu indüklediği için kanserde önemli bir terapötik adaydır. Bununla birlikte, GBM de dahil olmak üzere birçok tümör hücresi, ya TRAIL'a baştan dirençlidir ya da henüz yeterince anlaşılamamış sonradan gelişen mekanizmalarla direnç kazanır. Bu tez çalışmasında, TRAIL direncindeki moleküler değişiklikleri değerlendirmek için farklı GBM hücre dizileri kullanarak TRAIL-dirençli hücre modelleri geliştirilmiştir. TRAIL'a dirençli hücreler kronik ve uzun süreli TRAIL'a maruz kalma yoluyla seçilmiş, bu hücrelerin direncinin kalıcı olduğu in vitro ve in vivo çalışmalarla gösterilmiştir. Tüm hücre modellerinde TRAIL direncini kırabildiği bilinen TRAIL-duyarlılaştırıcılarından HDAC inhibitörü MS-275 değil, proteazom inhibitörü Bortezomib etkili olmuştur. Bu durum, ölüm reseptörleri, pro-apoptotik proteinler ve majör anti-apoptotik proteinler olan Bcl-2 ve Bcl-xL'nin ekspresyonunun düzenlenmesiyle sağlanmıştır. Ayrıca, CRISPR/Cas9 aracılı DR5 susturulmasının Bortezomib aracılı hassaslaştırmayı engelleyebileceği gösterilmiştir. Bcl-2 veya Bcl-xL'nin yüksek ifadesinin, TRAIL'a duyarlı hücrelere direnç kazandırmak için yeterli olduğu, fakat Bortezomib aracılı yeniden hassaslaştırmayı engelleyemediği bulunmuştur. TRAIL'e duyarlı ve dirençli hücrelerde yaptığımız RNA dizilimi ile özellikle NF-kB yolu gibi inflamasyon sinyallerinde büyük değişiklikler tespit edilmiştir. NF-kB'nin QNZ ile engellenmesi, Bortezomib'den daha düşük olsa da TRAIL'a dirençli hücreleri büyük ölçüde hassaslaştırmıştır. Sonuç olarak, çalışmamız GBM tümörleri içindeki heterojen terapi yanıtları hakkında daha fazla bilgi edinmek için gerekli araçları sağlayacak olan yeni kazanılmış TRAIL-direnci modellerini sunmaktadır. Ek olarak, bu bulgular kazanılmış direncin üstesinden gelmek için proteazom inhibitörlerinin ve pro-apoptotik ligandların birleştirilmesinin kritik önemini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Glioblastoma multiforme (GBM) is the most common and aggressive primary brain tumor, with very low survival rate after diagnosis. Current treatment approaches include radio and chemotherapy following resection of tumor by surgery. Tumor necrosis factor–related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) induces apoptosis specifically in tumor cells, making it a prime therapeutic candidate. However, many tumor cells, including GBM, are either innately TRAIL-resistant, or they acquire resistance with adaptive mechanisms that remain poorly understood. In this thesis, we generated acquired TRAIL resistance models using multiple GBM cell lines to assess the molecular alterations in the TRAIL-resistant state. We selected TRAIL-resistant cells through chronic and long-term TRAIL exposure and showed that these cells showed persistent resistance in vitro and in vivo. Among known TRAIL-sensitizers, proteasome inhibitor Bortezomib, but not HDAC inhibitor MS-275, was effective in overcoming resistance in all cell models. This was partly achieved through upregulating death receptors and pro-apoptotic proteins, and downregulating major anti-apoptotic members, Bcl-2 and Bcl-xL. We showed that CRISPR/Cas9 mediated silencing of DR5 could block Bortezomib-mediated re-sensitization, demonstrating its critical requirement. While overexpression of Bcl-2 or Bcl-xL was sufficient to confer resistance to TRAIL-sensitive cells, it failed to override Bortezomib-mediated re-sensitization. With RNA sequencing in multiple paired TRAIL-sensitive and TRAIL-resistant cells, we identified major alterations in the inflammatory signaling, particularly in the NF-kB pathway. Inhibiting NF-kB with QNZ substantially sensitized the most resistant cells to TRAIL, albeit its sensitization ability was lower than that of Bortezomib. Together, our findings provide new models of acquired TRAIL resistance, which will provide essential tools to gain further insight into the heterogeneous therapy responses within GBM tumors. Additionally, these findings emphasize the critical importance of combining proteasome inhibitors and pro-apoptotic ligands to overcome acquired resistance.
Benzer Tezler
- Glioblastoma tanılı ve tanıdan sonra uzun süreli yaşayan olgularda rna sekanslama tabanlı transkriptomik gen analizi ve ilişkili sinyal yolaklarının tespiti
Rna sequencing-based transcriptomic gene analysis and detection of related signal pathways in cases diagnosed with glioblastoma and surviving long-term after diagnosis
CAN KIVRAK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
NöroşirürjiMarmara ÜniversitesiBeyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN DAĞÇINAR
- Glioblastomlarda PD-1, PDL-1 ve mikroçevrenin önemi
İmportance of PD-1, PDL-1 and microenviroment in glioblastomas
SEMA ASLAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
PatolojiSivas Cumhuriyet ÜniversitesiTıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE REYHAN EĞİLMEZ
- Investigation of the GFPT2 expression in glioblastoma bulk and cancer stem cells and efficacy on macrophage phagocytosis
Glioblastoma bulk ve kanser kök hücrelerinde GFPT2 ekspresyonunun makrofaj fagositozu üzerindeki etkinliğinin araştirilmasi
GAMZE GÜRSOY
Doktora
İngilizce
2024
Tıbbi BiyolojiAnkara ÜniversitesiKök Hücre ve (Rejeneratif) Yenileyici Tıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN SUNGUROĞLU
- Engineering of a novel 3-dimensional glioblastoma cell culture system
Yeni bir 3 boyutlu glioblastoma hücre kültürü sisteminin geliştirilmesi
MERYEM DAMLA ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyomühendislikAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK GÖKTÜRK
PROF. DR. GÖZDE BAYDEMİR PEŞİNT
- Understanding cancer and immune cell heterogeneity using microfluidics, dielectrophoresis, and conventional methods
Mikroakışkan, dielektroforezis ve geleneksel yöntemler kullanarak kanser-immün hücre heterojenliğini anlamak
ESRA ŞENGÜL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MELTEM ELİTAŞ