Geri Dön

The MDM2-p53 signalling network and SF3B1 status in chronic lymphocytic leukaemia

Kronik lenfositik lösemide MDM2-p53 sinyal ağı ve SF3B1 genetik profili

  1. Tez No: 958581
  2. Yazar: ERHAN APTULLAHOĞLU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. JOHN LUNEC
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Genetik, Biology, Genetics
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: University of Newcastle upon Tyne
  10. Enstitü: Yurtdışı Enstitü
  11. Ana Bilim Dalı: Kanser Biyolojisi Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Tıbbi Biyoloji ve Genetik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 344

Özet

Kronik lenfositik lösemi (KLL), tüm lösemilerin yaklaşık %25'ini oluşturan ve Batı ülkelerinde en sık görülen lenfoid malignitedir. Fludarabin, siklofosfamid ve rituksimab kombinasyonundan oluşan genotoksik tedavi küratif değildir ve ileri yaşlı hastalar tarafından iyi tolere edilmemektedir. Bu nedenle, genotoksik olmayan, özgül olarak hedeflenmiş yeni tedavi yaklaşımlarına ihtiyaç duyulmaktadır. KLL'de birçok solid tümörden farklı olarak TP53 mutasyonları nadir görülmektedir. Bu nedenle yabanıl tip (wild-type, WT) p53'ün aktivasyonu potansiyel bir tedavi stratejisi olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmanın amaçlarından biri, hem in vitro hem de ex vivo koşullarda farklı MDM2 inhibitörlerini test ederek, TP53 yabanıl tip KLL hastalarında MDM2-p53 inhibisyonunun terapötik potansiyelini araştırmaktır. Bu doğrultuda üç farklı p53 yabanıl tip (Nalm-6, OCI-Ly3, HAL-01) ve üç farklı p53 mutant (Ramos, Raji, Pfeiffer) B-hücreli hatlar Nutlin-3a, RG7388 ve HDM201 ile muamele edilmiştir. 10 μM altındaki konsantrasyonlarda tüm bileşikler p53 mutant hücrelerde proliferasyonu baskılamamış veya sitotoksik etki göstermemiştir. Buna karşın, p53 yabanıl tip hücrelerde proliferasyonu anlamlı düzeyde inhibe etmiş ve büyüme inhibisyonunun p53-bağımlı gerçekleştiğini göstermiştir. Western blot analizleri, p53 ve onun aşağı akış transkripsiyonel hedeflerinin aktivasyonunu doğrulamıştır. Ex vivo çalışmalarda ise hasta kaynaklı primer KLL hücrelerinin farklı MDM2 inhibitörlerine (RG7388, HDM201 ve diğerleri) yanıtı incelenmiştir. Uygulanan testler arasında p53 ve hedef gen ekspresyonu, zaman ve konsantrasyona bağlı sitotoksisite ve Annexin-V/PI apoptoz testi yer almıştır. Bulgular, MDM2 inhibisyonunun p53 fonksiyonel KLL örneklerinde canlılığı azalttığını, p53 fonksiyonel olmayan örneklerin ise daha dirençli olduğunu ortaya koymuştur. Özellikle RG7388, konsantrasyona bağlı olarak PARP parçalanmasını (cleaved PARP) ve erken apoptotik hücre oranını artırmıştır. Bununla birlikte, bazı TP53 yabanıl tip KLL örnekleri MDM2 inhibitörlerine karşı ara düzeyde yanıt ya da göreceli direnç göstermiştir. Bu dirençli alt grubu anlamak ve farklı gen ekspresyon profillerini belirlemek için RG7388 ile muamele edilmiş/edilmemiş KLL hasta örneklerinde RNA-sekanslama yapılmıştır. Çalışmamız, p53 yolak hedeflemesinin KLL tedavisinde daha ileri araştırmalara değer olduğunu göstermektedir. SF3B1, KLL'de en sık mutasyona uğrayan genlerden biridir. Yeni tanı alan hastalarda %3–10, tedaviye dirençli hastalarda ise %20 oranında mutasyona rastlanmaktadır. SF3B1 mutasyonları daha agresif seyir, kemoterapi/immünoterapiye düşük yanıt oranı ve daha kötü sağkalım ile ilişkilidir. Bu mutasyonlar mRNA'nın anormal biçimde kesilmesine (abnormal splicing) yol açarak transkripsiyonel değişiklikler oluşturur; böylece hücre döngüsü düzeni, anjiyogenez, apoptoz gibi temel süreçleri etkiler ve kanserin gelişimi ile progresyonuna katkıda bulunur. Çalışmamızda geniş bir KLL hasta kohortu SF3B1 mutasyonel durumu açısından analiz edilmiştir. TP53 yabanıl tip KLL örneklerinde RG7388'in LC50 değerleri SF3B1 durumuna göre karşılaştırılmıştır. Bulgular, SF3B1 mutasyonlu grupta RG7388'e dirençli vakaların oranının, SF3B1 yabanıl tip gruba göre anlamlı şekilde daha yüksek olduğunu göstermiştir. Ayrıca, CRISPR tekniği ile SF3B1-mutant hale getirilmiş Nalm-6 hücre hattı, yabanıl tip eşlenik hücre hattı ile karşılaştırıldığında RG7388 ve HDM201'e karşı daha dirençli bulunmuştur. Buna ek olarak, spliceozom inhibitörü E7107, KLL tedavisindeki potansiyel etkinliği ve p53 yolak proteinleri üzerindeki splicing modülasyonunun etkisini değerlendirmek amacıyla kullanılmıştır. E7107, sağlıklı donörlerden elde edilen periferik kan mononükleer hücrelerinde (PBMC) etki göstermeksizin KLL hücrelerinde konsantrasyona bağlı sitotoksik etki oluşturmuştur. Ex vivo KLL örneklerinde ve B-hücreli kanser hatlarında SF3B1 ve TP53 mutasyonel durumundan bağımsız olarak canlılığı azaltmıştır. Ayrıca, p53 yolak genlerinde anormal splicing transkriptleri ve protein ürünleri üretmiş ve p53-bağımlı tedavilere verilen yanıtta değişikliklere yol açmıştır. Sonuç olarak, bu tez çalışması KLL'de p53 yolunun hedeflenmesinin tedavi potansiyeli taşıdığını, SF3B1 mutasyonlarının MDM2 inhibitörlerine karşı direnç gelişimine katkıda bulunduğunu göstermektedir. Ayrıca spliceozom inhibitörleri, SF3B1 veya TP53 mutasyonel durumundan bağımsız olarak KLL'de alternatif bir tedavi yaklaşımı olarak dikkate alınabilir.

Özet (Çeviri)

Chronic lymphocytic leukaemia (CLL) accounts for 25% of all leukaemias and is the most common form of lymphoid malignancy in Western countries. The genotoxic combination therapy of fludarabine, cyclophosphamide and rituximab is non-curative and not well tolerated in older patients; consequently there is a need for novel specifically targeted non-genotoxic approaches. In contrast to many solid tumours TP53 mutations are rare in CLL so activation of wild-type p53 is a potential therapeutic strategy. One of the aims of this project was to test different MDM2 inhibitors both in vitro and ex vivo to explore MDM2-p53 inhibition as a potential therapeutic strategy for patients with TP53WT CLL. A panel of three p53WT (Nalm-6, OCI-Ly3 and HAL-01) and three p53MUT (Ramos, Raji and Pfeiffer) B-cell lines were treated with Nutlin-3a, RG7388 and HDM201. All the compounds, at concentrations below 10 μM had no growth-inhibitory or cytotoxic effects on the p53MUT cells, but significantly inhibited the proliferation of p53WT cells, indicating that the growth inhibition worked in a p53-dependent manner. Western blot analysis of p53 and its downstream transcriptional targets confirmed activation of functional p53 signalling in p53WT cells treated with the MDM2 inhibitors. Ex-vivo response of CLL cells to different MDM2 inhibitors including RG7388 and HDM201 was investigated. The endpoints tested included expression of p53 and its downstream transcriptional targets, time- and concentration-dependent cytotoxicity and apoptotic activity by Annexin-V/PI assay. Results showed that MDM2 inhibition by different MDM2 inhibitors decreased viability in p53-functional CLL cells whereas p53-non-functional samples were more drug resistant. RG7388 led to a concentration-dependent increase in cleaved PARP and the proportion of early apoptotic cells. A small subset of TP53WT CLL samples showed an intermediate response or relative resistance to the MDM2 inhibitors. To further understand this resistant subgroup and characterise differentially expressed genes, we carried out RNA-sequencing on RG7388 treated/untreated CLL patient samples. Our study shows that targeting the p53 pathway is worthy of further exploration for patients with CLL. SF3B1 is one of the most frequently mutated genes in CLL, identified recently in CLL patients using NGS techniques with an incidence of 3-10% and 20% in newly diagnosed patients and treatment refractory patients, respectively. Mutated SF3B1 is associated with more aggressive disease, lower responses to chemo-immunotherapy and poorer overall survival in CLL. SF3B1 mutations lead to abnormal splicing of messenger RNA and result in alterations in transcription and consequently will affect cell-cycle regulation, angiogenesis, apoptosis, etc., thus contributing to the development and progression of cancers. We analysed a large cohort of CLL patient samples for the mutational status of SF3B1. To understand whether the expression of a mutated version of the SF3B1 gene also has an impact on cellular response to MDM2 inhibitors, the LC50 values of RG7388 for the p53 functional (TP53WT) CLL samples were analysed with respect to the SF3B1 status. The results showed that the proportion of RG7388 resistant cases in the SF3B1 mutant group is significantly higher than in the SF3B1 wild-type group. In addition, examination of Nalm-6 CRISPR mutated SF3B1 and wild-type matched cell lines showed that SF3B1mutant cells are more resistant to growth inhibition by RG7388 or HDM201 compared to SF3B1wild-type control. A spliceosome inhibitor, E7107, was also used to evaluate the potential efficacy for treatment of CLL and to understand the effect of splicing modulation on key proteins in the p53 pathway. E7107 induced a concentration-dependent cytotoxic effect on CLL cells, but not in PBMC controls from healthy donors. Treatment with E7107 decreased the viability of ex-vivo CLL cells and established B-cell cancer lines independently of SF3B1 and TP53 mutational status, with production of aberrantly spliced transcripts and protein products of p53 pathway genes and contributed to the consequent altered response to p53-dependent therapies.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    695605

    Identification of cellular stress related biomolecules for eventual use in targeted therapies of hepatocellular carcinoma

    Hepatosellüler karsinom hedefli tedavilerinde kullanılmak üzere hücresel stres kaynaklı biyomoleküllerin belirlenmesi

    DAMLA GÖZEN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    BiyolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Tıp Bilişimi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. YEŞİM AYDIN SON

    PROF. DR. RENGÜL ATALAY

  2. Tez No

    270053

    Multi-scale analysis and prediction of protein-protein interactions

    Protein-protein etkileşimlerinin çoklu ölçekte analizi ve tahmini

    NURCAN TUNÇBAĞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    BiyolojiKoç Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEM KESKİN

    PROF. DR. ATTİLA GÜRSOY

  3. Tez No

    799070

    Role of hMOB2 in cell cycle progression and DNA damage signalling

    Hücre döngüsü progresyonunda ve DNA hasar sinyalinde hMOB2'nin rolü

    RAMAZAN GÜNDOĞDU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    BiyolojiUniversity College London

    Kanser Biyolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALEXANDER HERGOVICH

  4. Tez No

    846288

    SOX2 in focus: Association of SOX2 copy number variation with TP53 mutation in TCGA pancancer cohorts and codon optimized design for de novo SOX2 synthesis using novel shiny application

    SOX2 odak noktasında: SOX2 gen kopya sayısı varyosyonunun TCGA pancancer kümelerinde TP53 mutasyonu ile ilişkisi ve shiny uygulaması kullanılarak de novo SOX2 sentezi için kodon optimize tasarım

    SİBER GÜNEŞ ÇELİK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Nörobilim Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZLEN KONU KARAKAYALI

  5. Tez No

    924473

    Apoptoz modellerinin analizi ile yeni bir model sentezlenmesi

    Synthesis of a new apoptosis model through analysis of previous models

    BÜŞRA KARACA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    BiyolojiTekirdağ Namık Kemal Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ELİFE ZERRİN BAĞCI

Geri Dön