Radyodirençli baş-boyun kanseri hücre modelinde circRNA'ların transkriptomik profillemesi ve biyobelirteç potansiyelinin araştırılması
Transcriptomic profiling of circRNAs and assessment of their biomarker potential in a radioresistant head and neck cancer cell model
- Tez No: 959781
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE CANER, DR. ÖĞR. ÜYESİ UFUK MERT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Onkoloji, Oncology
- Anahtar Kelimeler: Baş ve boyun kanserleri, skuamöz hücreli karsinom, circularRNA, RNA-Seq
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kanser Biyolojisi ve İmmünolojisi Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Amaç: Baş ve boyun kanserlerinde hastanın takip periyodunu, takip sıklığını ya da ek tedavi ihtiyacını değiştirecek biyobelirteçlere ihtiyaç duyulmaktadır. circRNA'lar halkasal stabil yapıları sayesinde biyobelirteç olarak faydalanılmaya en yatkın moleküllerin başında gelmektedir. Bu çalışmada klinikte biyobelirteç olarak kullanılma potansiyeline sahip circRNA moleküllerinin insan sküamoz karsinom hücrelerinde tanımlanması amaçlanmaktadır. Yöntem: Çalışmaya Haziran 2021 – Haziran 2023 tarihleri arasında Ege Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Temel Onkoloji Anabilim Dalı'nda insan farengeal sküamoz karsinom hücre hattı (Detroit) ve sağlıklı hücreler (WI38) tarafından üretilen circRNA'lar yeni nesil sekanslama teknolojisi kullanılarak araştırılmıştır. Öncelikle insan oral skuamöz karsinom ve sağlıklı hücreler kültür ortamında büyütülmüştür. Daha sonra karsinom hücrelerinde radyorezistans geliştirilmiştir. Bu hücrelerin radyorezistant olduğu koloni formasyon testi ile doğrulanmıştır. Daha sonra üç hücre hattından total RNA izolasonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen RNA'larin saflıkları, konsantrasyonları ve integriteleri ölçülmüştür. Daha sonra circRNA zenginleştirilmesi ve linearizasyonu gerçekleştirilmiştir. Arkasından cDNA kütüphanesi oluşturularak yeni nesil sekanslama teknolojisi ile dizileme gerçekleştirilmiştir. Bionformatik analizler kullanılarak bütün veriler değerlendirilmiş, diferansiyel olan circRNA (DEcR)'lar tanımlanmıştır. Elde edilen DEcR verileri kullanılarak kanser gelişimindeki ve radyorezistans mekanizmasındaki moleküller yolak analizleri gerçekleştirilmiştir. Karşılaştırmalı analizler ile biyobelirteç adayı olabilecek circRNA'lar belirlenmiştir. Bulgular: Analizler ile üç deney grubunda (Detroit hücre, Detroit hücre-RR ve WI38) 354 tane DEcR tespit edilmiştir. Bunlardan 80 circRNA geninin ortak olduğu ve bunlardan çoğunun anlamlı seviyede farklı eksprese edildiği saptanmıştır. Detroit ve WI38 hücrelerinin sekans analizlerinin karşılaştırılması sonucu 16 tane tanısal circRNA biyobelirteç adayı olarak belirlenmiştir. Bunların baş ve boyun skuamöz hücreli karsinomu (BBSHK) hücrelerinde ekspresyonunun belirgin bir şekilde azaldığı ve bir tanesinde ise belirgin bir şekilde arttığı tespit edilmiştir. Bu sonuç BBSHK hastalarının tanısında kullanılabilecek biyobelirteç adaylarının varlığını göstermektedir. Detroit ve Detroit-RR hücrelerin sekans analizlerinin karşılaştırılması sonucu 37 tane circRNA biyobelirteç adayı olarak belirlenmiştir. Bunlardan 10 tane circRNA geninin radyorezistant hücrelerde ekspresyon seviyelerinin belirgin bir şekilde azaldığı ve 27 tane circRNA geninin ekspresyon seviyelerinin belirgin bir şekilde arttığı tespit edilmiştir. Bu şekilde BBSHK hastalığının tedavisi sırasında veya tedaviye başlamadan önce tedavi yöntemini veya radyoterapiye dirençli/duyarlı durumunu gösterebilecek biyobelirteç adayları belirlenmiştir. Sonuç: BBSHK hastalarının tanısında ve tedavi yönetiminde kullanılabilecek biyobelirteç adaylarının varlığını göstermektedir. BBSHK hastaların tanısı oldukça önemli olması yanında bu hastaların tedavileri ve bunların takibi de oldukça önemlidir. Bu durumda hastalığın tedavisi sırasında veya tedaviye başlamadan önce tedavi yöntemini veya radyoterapiye dirençli/sensitif durumu gösterebilecek biyobelirteçlerin belirlenmesi önemli bir ihtiyaçtır.
Özet (Çeviri)
Transcriptomic Profiling of circRNAs and Assessment of Their Biomarker Potential in a Radioresistant Head and Neck Cancer Cell Model Aim: In the management of head and neck cancers, there is a need for novel biomarkers to modify the patient's follow-up period, surveillance frequency, or the requirement for adjuvant therapy. Because of their stable, closed-loop structures, circular RNAs (circRNAs) are among the most promising molecules as potential biomarkers. This study aims to identify circRNA molecules with the potential for clinical biomarker use in human squamous carcinoma cells. Methods: This study was conducted between June 2021 and June 2023, investigated circRNAs produced by a human pharyngeal squamous carcinoma cell line (Detroit) and a normal cell line (WI38) using next-generation sequencing (NGS) technology. Initially, the human oral squamous carcinoma and normal cells were propagated in culture. Subsequently, radioresistance was induced in the carcinoma cells, and this resistant phenotype was confirmed via a colony formation assay. Total RNA isolation was then performed on the three cell lines. The purity, concentration, and integrity of the extracted RNA were measured. Following this, circRNA enrichment and linearization were performed. A cDNA library was then constructed and sequenced using NGS technology. All data were evaluated using bioinformatic analyses to identify differentially expressed circRNAs (DEcRs). The resulting DEcRs were used to perform pathway analyses to elucidate their involvement in carcinogenesis and radioresistance mechanisms. Candidate circRNA biomarkers were identified through comparative analyses. Results: Analyses identified 354 DEcRs across the three experimental groups (Detroit, Detroit-RR, and WI38). It was determined that 80 of these circRNA genes were common among the groups, with the majority showing significantly different expression levels. Comparative analysis of Detroit and WI38 cell sequencing data identified 16 candidate diagnostic circRNA biomarkers. The expression of most of these was significantly downregulated in the Head and Neck Squamous Cell Carcinoma (HNSCC) cells, while one was significantly upregulated. This finding indicates the existence of candidate biomarkers applicable to the diagnosis of HNSCC patients. Comparative analysis between Detroit and Detroit-RR cells identified 37 candidate circRNA biomarkers. In the radioresistant cells, the expression levels of 10 circRNAs were significantly decreased, while those of 27 circRNAs were significantly increased. These findings led to the identification of candidate biomarkers that could predict radioresistance or radiosensitivity, thereby guiding therapeutic strategy before or during the treatment of HNSCC. Conclusion: These results demonstrate the existence of candidate biomarkers applicable to the diagnosis and therapeutic management of HNSCC patients. While the diagnosis of HNSCC is critical, the treatment and subsequent monitoring of these patients are of utmost importance. Therefore, the identification of biomarkers that can guide treatment modality or predict radiosensitivity/radioresistance status before or during the course of therapy addresses a significant clinical need.
Benzer Tezler
- Yumuşak doku sarkomlarında 3 boyutlu konformal radyoterapi planlaması ile yoğunluk ayarlı radyoterapi YART) ve hacimsel ayarlı ark tedavi planlamalarının dozimetrik olarak karşılaştırılmaları
Dosimetric comparison of 3 dimensional conformal radiotherapy wi̇th intensity modulated radiotherapy and volumetric modulated arc therapy in soft tissue sarcoma: A planning comparison study
DOĞAN TEMİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiEge ÜniversitesiRadyasyon Onkolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE SERRA KAMER
- Hücre kültüründe apoptozun moleküler mekanizmaları üzerine gama radyasyonunun etkileri
The effects of gamma radiation on molecular mechanisms of apoptosis on cell culture
WALID KHALILIA
- Kontrollü ilaç salınımı yapan, lüminesans özellikli M2MoO5:Eu3+-MCM-41 (M: Ca2+, Sr2+, Ba2+) nanoyapıların sentezi
Synthesis of luminescent M2MoO5:Eu3+-MCM-41 (M: Ca2+, Sr2+, Ba2+) nanostructures with controlled drug release
ALİ İHSAN KARAÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
KimyaBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH MEHMET EMEN
- Bizmut sülfür nanopartikül yüklü hidrojelin 3 boyutlu baskısı ve meme kanseri tedavisinde radyoterapi etkinliğinin araştırılması
3D printing of bismuth sulfide nanoparticle loaded hydrogel and investigation of radiotherapy efficacy in breast cancer treatment
BÜŞRA ÇOLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikErciyes ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NURİ ERTAŞ
- Vitreoscilla hemoglobininin radyasyona dirençli Deinococcus radiodurans'ın büyüme ve çoğalma karakteristikleri üzerine etkisi
Effect of Vitreoscilla hemoglobin on growth characteristics of radioresistant Deinococcus radiodurans
ÖZGÜR YILMAZ