MiRNA based identification of prostate cancer by investigation of urinary exosomes
İdrarda bulunan eksozomların incelenmesi ile prostat kanserinin miRNA tabanlı tanımlanması
- Tez No: 642130
- Danışmanlar: PROF. DR. İHSAN GÜRSEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Prostat kanseri, görülme sıklığı ve ölüm oranı en yüksek olan kanser tiplerinden biridir. Günümüzde prostat kanseri teşhisi, rektal muayene, Prostat Spesifik Antijen (PSA) testi ve biyopsiye dayanmaktadır. Normal PSA aralığı 0-4 ng / ml olarak tanımlanır ve bundan daha yüksek PSA seviyeleri olan kişiler potansiyel prostat kanseri hastaları olarak kabul edilir. Ancak PSA seviyesi birçok faktörün bir sonucu olarak değişkenlik gösterebilir ve yaşla birlikte arttığı gösterilmiştir. Bu nedenle, PSA testi, önemli ölçüde yanlış pozitif sonuçlara neden olur ve birçok sağlıklı erkek, yüksek PSA seviyeleri nedeniyle gerekmediği halde biyopsi yaptırır ve hatta tedavi görür. Bu durumun bu insanlar üzerinde çok büyük psikolojik etkilerinin yanı sıra finansal etkileri de vardır. Biz bu çalışmada, prostat kanserinde üriner eksozomal mikroRNA'ların (miRNA) tanısal potansiyelini araştırdık. Hücresel miRNA'ları araştırmak yerine, eksozomların yüksek bütünlüğü ve idrar dâhil birçok biyolojik sıvı içerisindeki bolluğu nedeniyle eksozomal miRNA'lara odaklandık. İdrardan hassas bir teşhis yönteminin geliştirilmesinin avantajlarından biri prostat kanserinin doğru teşhisinin invazif olmayan bir yöntemle mümkün olabilmesidir. miRNA'lar küçük kodlamayan RNA'lardır ve mRNA degradasyonu veya post-translasyonel düzenleme yoluyla hedef genlerin ifadesini bastırırlar. miRNA'lar, kanser biyobelirteçleri olarak yüksek potansiyele sahiptir çünkü tümör baskılayıcı olarak hareket edip onkojenik gen ifadesini bastırabilirler veya onkojenik miRNA olarak davranıp tümör baskılayıcı gen ifadesini baskılayabilirler. Biz bu bilgilerden yola çıkarak, birkaç aday eksozomal tümör baskılayıcı ve onkojenik miRNA belirledik ve çalışmamıza en güçlü miRNA adaylarıyla devam ettik. Çalışmanın başında, eksozomları verimli bir şekilde izole ettiğimizi akış sitometrisi, Dinamik Işık Saçılımı Spektrometresi (DLS), Nanopartikül İzleme Analizi (NTA) ve Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM) gibi çeşitli tekniklerle doğruladık. Daha sonra prostat kanseri PC-3 hücre hattında aday miRNA'ların ekspresyonunu inceledik. Literatür araştırma bulgularımızla uyumlu olarak, miR-107, miR-139, miR-145 ve miR-204 ekspresyon seviyelerinin, sağlıklı üriner ekzsozomlara kıyasla PC-3 eksozomlarında anlamlı derecede düşük olduğunu bulduk. Diğer yandan miR-21-5p, miR-375-5p ve miR-574-3p PC-3 hücre hattında yukarı regüle edildi. Diğer bir aday miRNA olan miR-30a seviyesi için PC-3 eksozomları ve sağlıklı eksozomlarda neredeyse hiçbir bir fark gözlenmedi. Bu önbulguların ardından miRNA seviyelerinin prostat kanseri hastalarındaki değişimlerini görmek için 17 prostat kanseri hastasından idrar örnekleri topladık. İlk olarak bu hastaların PSA düzeyi-yaş ve PSA düzeyi-Gleason Skor korelasyonlarını analiz ettik. Analizlerimiz PSA düzeyinin yaşla arttığını ve PSA'nın Gleason Skoru ile korele olmadığını ortaya koydu. PSA'nın tümör oluşumuna ek olarak farklı çeşitli nedenlerden etkilendiği ve hastalığın ilerlemesi ile ilişkili olmadığı sonucuna vardık. Yine bu, prostat kanseri için PSA testinden daha duyarlı bir tanı yönteminin gerekli olduğunu destekleyen bir bulguydu. Prostat kanseri hastalarının ve sağlıklı kişilerin idrar ekzozomlarında aday miRNA'ların ekspresyon seviyelerini tespit ettiğimizde miR-107, miR-139, miR-145 ve miR-204'ün azaldığını gözlemledik, miR-375-5p ise hastaların üriner ekzozomlarında yukarı regüle edildi. miR-21 seviyelerinde çok az bir artış vardı ve miR-30a-5p ve miR-574-3p seviyeleri sağlıklı ve hastada neredeyse aynıydı. Ayrıca, bu miRNA'ların hasta grubumuzdaki tanısal potansiyelini merak ettik ve bunlar için Alıcı İşletim Karakteristiği (ROC) analizi gerçekleştirdik. miRNA'larımız kombinasyon olarak kullanıldıklarında hastaları sağlıklılardan ayırt etmede % 77 (AUC = 0.7731) doğruluğa sahipti. Daha sonra, farklı PSA seviyelerine sahip hastaların farklı miRNA ekspresyon profillerine sahip olabileceği hipotezi ile miRNA düzensizliklerini inceledik. PSA15 ng/ml olan hastalar kendilerine özgü bir profile sahipti ve tüm miRNA'ların seviyeleri hastalara göre düşüktü. Örnek sayısının az olması nedeniyle, aday miRNA'ların tanısal potansiyelini yalnızca PSA
Özet (Çeviri)
Prostate cancer is one of the most incident cancer subtypes with high mortality rate. Currently, diagnosis of prostate cancer is based on rectal examination, Prostate Specific Antigen (PSA) testing and biopsy. Normal range of PSA is defined as 0-4 ng/ml and individuals with higher PSA levels are considered as potential prostate cancer patients. However, PSA fluctuates as a result of many factors and it is shown to increase with age. Thus, PSA testing causes significantly high false positive results and many healthy men have biopsy unnecessarily due to high PSA levels or they even get overtreated. This situation has huge psychological as well as financial effects on these people. Herein, we investigated the diagnostic potential of urinary exosomal microRNAs (miRNA) in prostate cancer. Rather than investigation of cellular miRNAs, we focused on exosomal miRNAs because of high integrity of exosomes and their abundance in many biofluids including urine. Development of a sensitive diagnostic method from urine would be advantageous because accurate diagnosis of prostate cancer would be possible by a non-invasive procedure. miRNAs are the small non-coding RNAs and they suppress expression of target genes via degradation of mRNA or post-translational regulation. miRNAs have high potential as cancer biomarkers because they can act as tumor suppressor and repress oncogenic gene expression or function as oncogenic miRNA and suppress tumor suppressor gene expression. For this reason, we identified several candidate exosomal tumor suppressor and oncogenic miRNAs and continued our study with the most potent ones. At the beginning of the study, we validated that we efficiently isolated exosomes via several techniques such as flow cytometry, Dynamic Light Scattering (DLS), Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) and Transmission Electron Microscopy (TEM). Then, we studied differential expression of candidate miRNAs in prostate cancer PC-3 cell line. Similar to our literature search findings, we found that expression levels of miR-107, miR-139, miR-145 and miR-204 were significantly lower in PC-3 exosomes in comparison to healthy urinary exosomes. On the other hand, oncomiRs; miR-21-5p, miR-375-5p and miR-574-3p were upregulated in PC-3 cell line exosomes. Of note, expression of another candidate miRNA; miR-30a was almost the same in PC-3 exosomes with healthy controls. We used these results as preliminary data and collected urine specimens from 17 prostate cancer patients. We firstly analyzed their PSA level-age and PSA Level- Gleason Score correlations. Our analyses revealed that PSA level was increasing with age and PSA was not correlated with Gleason Score. We concluded that PSA was being affected by several reasons in addition to tumor formation and it was not correlated with disease progression. Again, this was a finding which supported that a more sensitive diagnosis method than PSA testing was necessary for prostate cancer. When we detected expression levels of candidate miRNAs in urinary exosomes of prostate cancer patients and healthy controls, we observed that miR-107, miR-139, miR-145 and miR-204 were downregulated whereas miR-375-5p was upregulated in patients' urinary exosomes. For miR-21, there was a very slight upregulation and miR-30a-5p and miR-574-3p levels were almost the same with healthy controls. Further, we wondered the diagnostic potential of these miRNAs in our patient cohort and we performed Receiver Operator Characteristic (ROC) Curve analysis for them. When they were used as combination, our miRNAs had 77% (AUC=0.7731) accuracy in distinguishing patients from healthy controls. After that, we examined miRNA dysregulations in patients with different PSA levels with the hypothesis that they may have different miRNA expression profiles. We saw that expression of miRNAs in exosomes patients with PSA15 ng/ml had a unique profile and all miRNAs were downregulated. Due to sample size limitations, we only tested diagnostic potential of candidate miRNAs in exosomes of patients with PSA
Benzer Tezler
- Prostat kanserinde rol oynayan potansiyel mrna:mirna:lncrna' ların etkileşim ağının biyoinformatik analizler ile belirlenmesi
Identification of potential mrnas:mirnas:lncrnas network involved in prostate cancer by bioinformatics analysis
ÇAĞDAŞ AKTAN
Doktora
Türkçe
2023
Bilim ve TeknolojiEge ÜniversitesiSağlık Biyoinformatiği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BUKET KOSOVA
- Karaciğer (Hep3B), prostat (PC3) ve meme (MCF7) kanseri hücre hatlarında TGF-beta ve TNF-?lfa sitokinlerinin tümör ilişkili CAIX ve CAXII ekspresyonuna etkisi
Effects of TGF-alpha and TNF-beta on the expression of tumour-related CAIX and CAXII in Hep3B (human hepatoma), PC3 (human prostate cancer) and MCF7 (human breast adenocarcinoma) cell lines
GÜLİNAY SELÇUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
BiyolojiBalıkesir ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HATİCE YILDIRIM
- Mikrorna'ların hashimoto tiroiditi'ndeki rolü
The role of mikrornas in hashimoto thyroiditis
HALE ÖNDER YILMAZ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
GenetikKaradeniz Teknik ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALPER HAN ÇEBİ
- Otoinflamatuvar hastalıklarda rolü olan MRNA ve MİRNA moleküllerinin meta-analizi
Meta analysis of MRNA and MİRNA molecules in autoinflammatory diseases
GİZEM USTABAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tıbbi BiyolojiHacettepe ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BANU PEYNİRCİOĞLU
- Meme kanserinin histolojik ve patolojik alt tiplerinin meta-analiz yöntemine dayalı miRNA imzaları ile sınıflandırılması
The classification of histologic and pathologic subtypes of breast cancer with meta-analysis based miRNA signatures
YASEMİN ÖZTEMUR