Roles of chromosome 1Q in breast cancer
Kromozom 1Q'nun meme kanserindeki rolü
- Tez No: 966486
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖZDE KORKMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Moleküler Tıp, Molecular Medicine
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Hücresel ve Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Hücresel ve Moleküler Tıp Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Meme kanseri, kadınlar arasında en yaygın görülen malignitedir ve birçok moleküler alt tipi içerir. Östrojen ve progesteron reseptörlerinin ekspresyonu ile tanımlanan luminal alt tip, vakaların %60–80'ini oluşturur ve genellikle daha iyi bir prognozla ilişkilidir. Buna karşılık, vakaların yaklaşık %15–20'sini oluşturan üçlü negatif meme kanseri (ÜNMK), hormon reseptörlerinden yoksundur ve kötü klinik sonuçlarla ilişkilendirilir. Meme kanserinin heterojenliği, biriken genetik değişikliklerin çeşitliliğinden kaynaklanır ve bu değişiklikler arasında kopya sayısı varyasyonları öne çıkar. Bunlar arasında, kromozom 1q amplifikasyonu, alt tipten bağımsız olarak çeşitli kohortlarda sıkça gözlemlenir. Ancak, bu bölgede yer alan özgül onkojenik sürücülerin karakterizasyonu halen yetersizdir. Bu çalışma, kromozom 1q'nun meme kanseri patogenezine katkısını araştırmakta ve alt tipe özgü onkojenik faktörleri tanımlayarak işlevsel etkilerini iki farklı yaklaşımla ortaya koymayı amaçlamaktadır. İlk bölümde, luminal meme kanserine odaklanılarak, luminal hücresel kimliğin korunmasında kritik olan üç ana transkripsiyon faktörü (ERα, FOXA1 ve GATA3) için kromozom 1q üzerindeki doğrudan bağlanma bölgeleri haritalanmıştır. Bu bölgeler, onkojenik potansiyele sahip düzenleyici elemanları belirlemek amacıyla işlevsel olarak sorgulanmıştır. ChIP-seq analizi, CRISPR-Cas9 fonksiyon kaybı taraması, raporlama analizleri ve ER+ meme kanseri hücre hatlarında (MCF7, T47D) yapılan işlevsel doğrulamalarla birlikte üçlü negatif kontrol hattı (MDA-MB-231) kullanılarak entegre bir strateji uygulanmıştır. Transkripsiyon faktörü bağlanma bölgelerini hedefleyen özel bir gRNA kütüphanesi (DIRECT-LIB), lentiviral vektörlerle hücrelere aktarılmış ve fonksiyon kaybı taraması gerçekleştirilmiştir. Bu tarama sonucunda 45 luminal-spesifik potansiyel enhancer bölgesi belirlenmiş, bunlar arasında yer alan üç intergenik bölge (DL1, DL2, DL3), H3K27ac zenginliği ve Pol II bağlanması gibi epigenetik işaretler ile enhancer aktivitesi göstermiştir. Yapılan işlevsel testler (MTT ve koloni oluşum analizleri) bu bölgelerin biyolojik önemini doğrulamıştır. Raporlayıcı analiz, DL1 ve DL2'nin luminal hücrelerde spesifik olarak aktif olduğunu ortaya koymuştur. CRISPR aracılığıyla yapılan silme deneyleri, bu enhancer bölgelerinin kanserle ilişkili genleri düzenlediğini göstermiştir. DL3, raporlama analizinde aktivite göstermemiş olsa da, MCF7 hücrelerinde uzun vadeli proliferasyon kusurlarına yol açmıştır; bu da, eksojen raporlama sistemlerinin endojen enhancer fonksiyonlarını her zaman doğru yansıtamayabileceğini göstermektedir. Bu bulgular, 1q bölgesinde yer alan kodlamayan düzenleyici elemanların luminal tümör progresyonunda önemli rol oynayabileceğini göstermektedir. İkinci bölümde ise, ÜMNK hücre hatlarına ait halka açık RNA-seq veri setleri analiz edilerek 1q bölgesinde yüksek düzeyde ifade edilen genler belirlenmiştir. Bunlar arasında, genellikle kompleman sistemi regülasyonunda görev aldığı bilinen C4BPB geni, TNBC'de aşırı eksprese edilmiştir ve bazal-benzeri meme kanserinde kötü prognozla ilişkilendirilmiştir. MDA-MB-231 ve HCC1569 hücrelerinde yapılan CRISPR-Cas9 aracılı gen silme deneyleri, C4BPB kaybının hücre canlılığını, proliferasyonu, koloni oluşumunu ve 3D sferoid büyümesini azalttığını ortaya koymuştur. Ayrıca, C4BPB eksikliği, belirgin bir apoptoz veya Ki-67 düzeyinde değişiklik olmaksızın siklin D1'in baskılanmasıyla birlikte G1 fazında hücre döngüsü durmasına yol açmıştır. Bazı klonlarda senesens gelişmiş, bu da C4BPB kaybının bağlama bağlı olarak değişen etkiler gösterebileceğini düşündürmektedir. Genel olarak, bu çalışma, luminal meme kanserinde luminal transkripsiyon faktörleri tarafından bağlanan 1q-lokuslu enhancer'ların onkojenik programları düzenlediğine dair ilk işlevsel kanıtları sunmakta ve ÜMNK'de bağışıklık yanıtı dışında hücre döngüsü regülasyonu aracılığıyla etki eden yeni bir onkojenik sürücü olarak C4BPB'yi tanımlamaktadır. Bu bulgular, kodlamayan düzenleyici elemanların ve bağışıklıkla ilişkili genlerin meme kanseri patogenezindeki önemini ortaya koymakta ve alt tiplere özgü yeni tedavi stratejileri için olanak sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
Breast cancer is the most common malignancy among women and encompasses multiple molecular subtypes. The luminal subtype, defined by expression of estrogen and progesterone receptors, accounts for 60–80% of cases and generally confers a favorable prognosis. In contrast, triple-negative breast cancer (TNBC), which represents approximately 15–20% of cases, lacks hormone receptors and is linked to poor clinical outcomes. The heterogeneity of breast cancer arises from the diversity of accumulated genetic alterations, including copy number variations. Among these, amplification of chromosome 1q is frequently observed across multiple cohorts, regardless of subtype. However, the specific oncogenic drivers within this region remain poorly characterized. This study investigates the contribution of chromosome 1q to breast cancer pathogenesis and aims to identify subtype-specific oncogenic factors and characterize their functional impact through two different approaches. In the first part, we focused on luminal breast cancer and mapped direct binding sites for ERα, FOXA1, and GATA3 (key TFs critical for luminal identity) on chromosome 1q. These sites were functionally interrogated to identify regulatory elements with oncogenic potential We employed an integrative strategy combining ChIP-seq analysis, CRISPR-Cas9 dropout screening, reporter assays, and functional validations in ER+ breast cancer cell lines (MCF7, T47D) alongside a triple-negative control (MDA-MB-231). A custom gRNA library (DIRECT-LIB), targeting transcription factors (TF) binding sites, was designed and delivered via lentiviral vectors for drop-out screening. This screen revealed 45 luminal-specific potential enhancer regions; among them, three intergenic regions (DL1, DL2, DL3) exhibited evidence of enhancer activity based on H3K27ac enrichment, and Pol II occupancy. Functional assays (MTT and colony formation assay) confirmed their relevance. Reporter assay confirmed the luminal-specific activity of DL1 and DL2, while CRISPR-mediated deletion revealed that these enhancers regulate cancer-relevant genes. DL3 did not show reporter activity but caused long-term proliferative defects in MCF7 cells, demonstrating the limitations of exogenous reporter in modeling endogenous enhancer function. These findings suggest non-coding regulatory elements within 1q as key regulators of luminal tumor progression. In the second part, we analyzed publicly available RNA-seq datasets from TNBC cell lines to identify 1q genes with elevated expression. Among them, C4BPB (a gene traditionally known for its role in complement regulation) was overexpressed in TNBC and associated with poor prognosis in basal-like breast cancer. Functional validation through CRISPR-Cas9 knockout in MDA-MB-231 and HCC1569 cells revealed that loss of C4BPB reduces cell viability, proliferation, colony formation, and 3D spheroid growth. Additionally, C4BPB deficiency induced G1 cell-cycle arrest accompanied by cyclin D1 downregulation, without major effects on apoptosis or Ki-67. Some clones exhibited senescence, indicating a context-dependent consequence of C4BPB loss. Overall, this study provides the first functional evidence that 1q-located enhancers bound by luminal TFs regulate oncogenic programs in ER+ breast cancer, while identifying C4BPB as a novel oncogenic driver in TNBC, affecting cell cycle regulation rather than solely mediating immune evasion. These findings demonstrate the importance of non-coding regulatory elements and immune-related genes in breast cancer pathogenesis and point to new opportunities for subtype-specific therapeutic strategies.
Benzer Tezler
- Functional genetic screens of chromosome 1q in breast cancer via 2D and 3D in vitro models
İki boyutlu ve üç boyutlu in vitro modeller ile meme kanserinde kromozom 1q'nun fonksiyonel genetik taraması
HANDE ÖZKAN
Doktora
İngilizce
2024
Moleküler TıpKoç ÜniversitesiSağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖZDE KORKMAZ
- Investigation of as a multi-tumor suppressor gene
ATBF1 geninin bir multi-tümör baskılayıcı gen olarak incelenmesi
ÖZKAN AYDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Biyolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. CENGİZ YAKICIER
- Mide kanserinde genomik değişikliklerin telomeraz aktivitesi üzerine etkisi
Effects of genomic changes on telomerase activity in gastric cancer
GÜVEM GÜMÜŞ AKAY
- Ailevi Akdeniz Ateşi?ne bağlı inflamatuar ataklarda ASC,CASP1 ve IL-1B genlerinin ekspresyonlarının incelenmesi.
Analysis the expression of ASC, CASP1 and IL-1B in Familial Mediterranean Fever patients
ARİS ÇAKİRİS
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Moleküler Tıpİstanbul ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. AHMET GÜL
- 12Q13-15 kromozomal band bölgesinde yer alan gen alterasyonlarının liposarkoma hastalarının klinik özelliklerindeki rolü
The Role of Gene Alterations in the 12Q13-15 Chromosomal Band Region in the Clinical Characteristics of Liposarcoma Patients
MEHMET YAĞIZ AYDUĞAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2022
Ortopedi ve TravmatolojiAnkara ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN YUSUF YILDIZ