Geri Dön

Effect of doxorubicin and microrna-140-3p on pd-L1 expression in colon cancer

Kolon kanserinde doxorubıcın ve mıcrorna-140-3p'nin pd-L1 ifadesine olan etkisi

PDF İndir

  1. Tez No: 632546
  2. Yazar: NOEL MOPOUGUINI NABA
  3. Danışmanlar: Assoc. Prof. Dr. AYÇA SAYI YAZGAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Allerji ve İmmünoloji, Allergy and Immunology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 78

Özet

Antrasiklin antibiyotikler grubuna ait olan Doxorubicin, ilk başta Streptomyces peucetius varcaesitue'den izole edilmiş olup, göğüs, yumurtalık, mesane, akciğer, tiroid ve mide kanserlerinin tedavisinde kullanılmaktadır. Doxorubicin, hücre döngüsüne spesifik şekilde DNA'ya hasar vererek doğrudan sitotoiksik etki ile kanser hücrelerini öldürmektedir. Doxorubicin'in sitokin üretimini indüklediği, doğal öldürücü hücrelerin aktivitesini arttığı ve sitotoksik T lenfosit (STL) aktivitesini indüklediği rapor edilmiştir. Doxorubicin ayrıca makrofajların farklı alt tiplerine farklılaşmasını arttırmaktadır. Aktivatör ve inhibitör sinyaller arasındaki denge; patojenlere ve saldırılara karşı konak hücre immün cevabı arttırmak, bu sırada da toleransı sürdürmek ve otoimmün reaksiyonu önlemek açısından önem taşımaktadır. Bir hücre yüzey glikoproteini olan PD-L1 ya da B7-H1 (CD274), antijen sunan hücrelerde (ASH) ifade edilen bir T lenfosit inhibitör molekülüdür. ASH'deki PD-L1, T hücrelerindeki ligandı olan PD-1'e bağlanarak aktive olmuş T hücrelerinin inhibisyonunu ve ölümünü ya da naif T hücrelerinde anerjiyi indüklemektedir. Ayrıca birçok kanserde abnormal PD-L1 ifadesi rapor edilmiştir. Gelişmiş ülkelerde kolorektal kanserin, kansere bağlı ölümlerin en büyük ikinci sebebi olduğu rapor edilmiştir. Birçok hasta, hastalığın ileri evrelerinde kayıt yaptırmakta olduğundan, tek tedavi seçeneği kemoterapi olmaktadır. Fakat metastatik kolon kanserinin birçok anti-tümör ilaçlarına karşı dirençli olduğu rapor edilmiştir. HCT116 hücreleri, p53 pozitif ya da p53 mutant olarak görülen kolorektal karsinoma hücre hattıdır. P53, kanserde en sık mutasyona uğrayan genlerden biridir. P53; hücre bölünmesini, apoptozu, senesansı, DNA hasarı ve tamirini düzenlemekle birlikte, nutlin-3 ile muamele edilmiş HCT116 kolorektal karsinoma hücre hatlarında PD-L1 ifadesinin azalmasına sebep olduğu rapor edilmiştir. MicroRNA'lar, gen ifadesini posttranskripsiyonel olarak düzenleyen, kısa (20-22nt), kodlamayan RNA'lar olup, önemli biyolojik rollere sahiptir. MikroRNA'ların anormal ifadelerinin kanserlerin de içinde bulunduğu birçok insan hastalığı ile ilişkisi rapor edilmiştir. MikroRNA-140-3p, türler arasında korunmuş bir diziye sahiptir ve targetscan veri tabanına göre PD-L1'in 3'UTR bölgesini hedeflemektedir. Mir17-92 grubu, mikroRNA 145 ve let-7 gibi birçok p53-regüle mikroRNA'nın, kazanılmış ve doğal bağışıklıkta rol aldığı rapor edilmiştir. Ayrıca p53'ün doğal öldürücü hücreler tarafından kanser hücrelerinin tanınmasını düzenlediği rapor edilmiştir. MikroRNA-34a'nın p53 tarafından düzenlendiği rapor xxii edilmiştir. Ek olarak, mir-200, p53 aracılığıyla PD-L1 ifadesini doğrudan düzenlemektedir. PD1-PDL1 etkileşimini bloklayan monoklonal antikorların kullanımının, ileri evrelerdeki belli kanser hastalarında iyiye gidişi indüklediği gösterilmiştir. MikroRNA-140-3p'nin; karaciğer tümörü, göğüs kanseri ve insan dil kanseri gibi birçok kanserde tümör baskılayıcı olarak rol aldığı rapor edilmiştir. Ek olarak, mir-140-3p'nin akciğer tümör oluşumunu inhibe ederek ve doğrudan ATP6AP2'yi hedefleyerek tümör baskılayıcı olarak düzenlediği gösterilmiştir. Ayrıca mir-140 çok sayıda anti-tümör ilaca karşı kemo duyarlılığını etkilemektedir. Lusiferaz analizine göre mir-140-5p'nin histon deasetilaz 4'ü (HDAC4) hedefleyip baskılayarak kemo-direncine sebep olduğu gösterilmiştir. Ayrıca yakın zamanda HDAC4'ün, p21'i baskılayarak kolorektal kanser oluşumunu arttırdığı rapor edilmiştir. Bu çalışmada, Doxorubicin ile muamele edilen meme kanseri ve kolorektal kanser hücre hatlarında PD-L1 ifadelerinin nasıl değiştiğini ve PD-L1 ifadesinin nasıl regüle edildiğini araştırmayı amaçladık. Dolayısıyla, HCT116 kolorektal kanser hücreleri ve MDA-MB-231 meme kanseri hücreleri farklı konsantrasyonlarda Doxorubicin ile hücre kültürü ortamında muamele edilmiş ve PD-L1 ekspresyonları gerçek zamanlı PCR, akışkanlı hücre ölçer ve western blotlama yöntemleri kullanılarak analiz edilmiştir. Doxorubicin muamelesinin p53 ifadesine etkilerini araştırmak amacıyla HCT116 hücreleri farklı konsantrasyonlarda (0.1uM, 0.5μM ve 1.5μM) Doxorubicin ile 18 saat süre ile muamele edildi ve p53 için gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (RT-PCR) gerçekleştirildi. Doxorubicin muamelesi HCT116 p53 yabani tip (WT) hücrelerinde p53 ekspresyonunun doza bağlı olarak artmasına neden olmuştur. Özellikle, hücreler 1.5 uM Doxorubicin ile muamele edildiğinde p53 ifadesinde ilginç bir artış gözlenmiştir. Bu çalışmada, kolon kanserinde PD-L1 ve mikroRNA-140-3p ifadelerinin doxorubicin tarafından düzenlenmesi araştırılmıştır. Doxorubicin uygulamasının p53'e bağımsız şekilde PD-L1 mRNA ve hücre yüzeyi ifadesini arttığı bulunmuştur. Ayrıca HCT hücrelerinde doxorubicin uygulamasının p53'e bağımsız şekilde mir-140-3p ifadesini azalttığı gösterilmiştir. Ek olarak, doxorubicin'in microRNA-34a-5p ifadesini arttırdığı gösterilmiştir. Son olarak, mikroRNA-140-3p ve PD-L1 ifadelerinin negatif olarak korele ettiği gösterilmiştir. Bu çalışmada, kolon kanserinde PD-L1 ve mikroRNA-140-3p ifadelerinin doxorubicin tarafından düzenlenmesi araştırılmıştır. Doxorubicin uygulamasının p53'e bağımsız şekilde PD-L1 mRNA ve hücre yüzeyi ifadesini arttığı bulunmuştur. Ayrıca HCT hücrelerinde doxorubicin uygulamasının p53'e bağımsız şekilde mir-140-3p ifadesini azalttığı gösterilmiştir. Ek olarak, doxorubicin'in microRNA-34a-5p ifadesini arttırdığı gösterilmiştir. Son olarak, mikroRNA-140-3p ve PD-L1 ifadelerinin negatif olarak korele ettiği gösterilmiştir. Dolayısıyla, Doxorubicin muamelesi kolorektal kanser hücrelerini ve meme kanseri hücrelerini farklı şekillerde etkilemektedir. Doxorubicin MDA-MB-231 hücrelerinde PD-L1 ifadesinin azalmasına neden olurken, kolorektal kanser hücrelerinde ise PD-L1 ekspresyonunun hem RNA hem protein düzeyinde bir artışa neden olmuştur. Buna ek olarak, HCT116 hücrelerinin 0.5 μM Doxorubicin ile muamelesini takiben anti-PD-L1 antikoru kullanılarak gerçekleştirilen hücre boyaması sonucunda PD-L1 yüzey ekspresyonunda da belirgin bir artış gözlenmiştir. Ayrıca bu sonuçların gerçekleştirdiğimiz western blotlama sonuçlarıyla da paralel olduğu görülmektedir. Sonuç olarak, bu çalışmada Doxorubicin muamelesinin çalışılan meme kanseri ve kolorektal kanser hücrelerinde PD-L1 ve miRNA-140 ifadelerini zıt olarak regüle ettiği gösterilmiştir. Bu bulgular, kolorektal kanser tedavisinin etkinliğini artırmayı amaçlayan gelecekteki kombine kemoterapi ve immünoterapilere giden yolu aydınlatmaktadır. Bu tür kombine terapiler düşük dozda Doxorubicin ve anti-PD-L1 antikor tedavisi ile gerçekleştirilerek kemoterapinin yan etkilerini azaltabilir.

Özet (Çeviri)

Doxorubicin belongs to the anthracycline antibiotic family, initially extracted from Streptomyces peucetius varcaesitue and it is used in the treatment of breast, ovarian, bladder, lung, thyroid, and stomach cancers. Doxorubicin damages DNA in cell-cycle specific manner and kills cancer cells by direct cytotoxicity. It is reported to induce cytokines production, it increases natural killer cells actions and induces cytotoxic T- lymphocyte (CTL) activity. Doxorubicin also increases macrophages differentiation to its different subtypes. The balance between activator and inhibitor signals is important in improving the host adaptive immune response against pathogens while sustaining tolerance and preventing autoimmune reaction. PD-L1 or B7-H1 (CD274) is cell surface glycoprotein, a T lymphocytes inhibitory molecule expressed on antigen presenting cells (APC). PD-L1 on APC binds to PD-1 its ligand on T cells and induces inhibition and death of activated T cells or induces anergy in naïve T cells. Also, the abnormal expression of PD-L1 is reported in many cancers. Colorectal cancer is reported as the second cause of cancer linked mortality in developed countries. Most of the patients are registered in advanced stage therefore the only option left is chemotherapy. However metastatic colon cancer is reported to be resistant to many anti tumor drugs. HCT116 cells are colorectal carcinoma cell lines that are either p53 positive or p53 mutant. p53 is one of the most commonly mutated genes in cancer. It regulates cell division, apoptosis, senescence, DNA damage and repair, also p53 was reported to promote the downregulation of PD-L1 expression in HCT116 colorectal carcinoma cell lines treated with nutlin-3. MicroRNA are short (20-22nt) non coding RNAs that regulate gene expression at posttranscriptional level, playing important biological roles. Aberrant expression of microRNAs are reported to be linked to many human disorders which include cancers. MicroRNA-140-3p has a conserved sequence across species and according to targetscan data base, microRNA-140-3p targets 3'UTR region of PD-L1. It's reported that many p53-regulated microRNA are involved in adaptive and innate immunity, for instance mir17-92 cluster, microRNA 145 and let-7. Also, p53 is reported to regulate cancer cells recognition by natural killer (NK) cells. MicroRNA-34a is reported to be regulated by p53. In addition mir-200 directly regulated PD-L1 expression through p53. It has been shown that the use of monoclonal antibodies that block the PD1-PDL1 interaction induced some improvement in certain patients with advanced cancer. MicroRNA-140-3p is reported to be involved as tumor suppressor in numerous cancers like liver tumour, breast cancer and human tongue cancer. In addition, it has been shown that mir-140-3p inhibits development of lung tumour and directly target ATP6AP2, regulating as tumour suppressor. Moreover mir-140 affects chemo sensitivity to a large number of anti-tumour drugs. Based on luciferase assay mir-140-5p was shown to target histone deacetylase 4 (HDAC4), then cause chemo-resistance by suppressing HDAC4. Also it has been recently reported that HDAC4 boost development of colorectal cancer by repressing p21. In our current study we investigate the regulation of PD-L1 and microRNA-140-3p expressions by doxorubicin in colon cancer cells. We found that doxorubicin treatment increases PD-L1 expression in mRNA and on cell surfaces in p53 independent manner. Also we demonstrated that mir-140-3p expression is down-regulated in HCT cells upon doxorubicin in p53 independent manner. In addition we found that doxorubicin treatments increase microRNA-34a-5p expression. Finally we showed that microRNA-140-3p and PD-L1 expressions are negatively correlated.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    538000

    Antrasiklin bazlı kemoterapi alan meme kanseri hastalarında kardiyotoksisite belirteci olarak plazma mikroRNA34a düzeylerinin değerlendirilmesi

    Assessment of plasma microRNA-34a levels as a cardiotoxicity biomarker in breast cancer patients receiving anthracycline-based chemotherapy

    EDA ÇALIŞKAN YILDIRIM

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    KardiyolojiHacettepe Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA ALEV TÜRKER

  2. Tez No

    637591

    Erişkin hastalarda doksorubisine bağlı kardiyotoksisitede mirna'ların rolü

    Role of mirnas in doxorubicin-induced cardiotoxicity in adult patients

    MUSTAFA İLĞAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    GenetikMersin Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMEL SEZER

  3. Tez No

    825226

    Doksorubisin ve flavopiridol kombinasyonunun meme kanser hücrelerinde FOXM1/RAS/MAPK VE NFkB sinyal yolağına etkisi

    Effect of doxorubicin and flavopiridol combination on FOXM1/RAS/MAPK VE NFkB signal pathway in breast cancer cells

    İREM METİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Moleküler TıpErciyes Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZÜHAL HAMURCU

  4. Tez No

    908736

    Tavşan kulağı modelinde doksorubisin'in hipertrofik skar üzerine etkisi

    Effect of doxorubicin on hypertrophic scar model in the rabbit model

    KHUDU KHUDIYEV

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Plastik ve Rekonstrüktif CerrahiÇukurova Üniversitesi

    Plastik Rekonstrüktif ve Estetik Cerrahi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İBRAHİM TABAKAN

  5. Tez No

    371708

    Effect of emodin on doxorubicin induced cytotoxicity and apoptosis in MCF-7 and MCF-10A cells

    Doxorubıcın ile indüklenen MCF-7 ve MCF-10A hücrelerinde, emodinin sitotoksisite ve apoptoz üzerine etkisi

    BADE KAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NÜLÜFER TÜLÜN GÜRAY

    DR. PEMBEGÜL UYAR

Geri Dön