Over kanseri kök hücrelerine spesifik proteinlerin tanımlanması
Identification of ovarian cancer stem cell-specific proteins
- Tez No: 988373
- Danışmanlar: PROF. DR. TUBA GÜNEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Genetik, Kadın Hastalıkları ve Doğum, Onkoloji, Genetics, Obstetrics and Gynecology, Oncology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Moleküler Biyoteknoloji ve Genetik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Over kanseri (OK), jinekolojik kanser türleri arasında en yüksek ölüm oranına sahip kanser türüdür. OK'de primer malignitenin başarılı bir şekilde tedavi edilmesinden sonra hastaların büyük bir çoğunluğunda kemoterapi direnci gelişmekte ve hastalığın nüksetmesiyle genel sağkalım azalmaktadır. Birçok kanser türünde olduğu gibi OK'nde de kemoterapi ve radyoterapiye karşı direnç, hastalık nüksü ve metastazın, kendini yenileyebilen ve farklı hücre türlerine dönüşebilen bazı tümör hücre gruplarından kaynaklandığı gösterilmiştir. Tümör hücrelerinin küçük bir bölümünü oluşturan ve tümör başlatıcı hücreler olan bu hücreler, normal kök hücrelere benzer şekilde kendi kendini yenileme ve farklılaşma yeteneğine sahip oldukları için kanser kök hücreleri (KKH'ler) olarak tanımlanmıştır. KKH'lerin kendini yenileme kapasiteleri ve tümör heterojenliğini sürdürme özellikleri nedeniyle, hastalık nüksü ile ilişkili olduğu, bu durumun daha agresif ve kemoterapiye dirence yol açtığı belirtilmiştir. KKH'lerin tanımlanması, spesifik yüzey molekülleri veya hücre içi enzim aktivitesi tespit edilerek yapılabilmektedir. Tez kapsamında amaçlanan over kanser hücre hatlarında ve ''high-grade'' seröz over kanseri (HGSOC) hastalarının periton sıvılarında bulunan over KKH'lerinde ALDH1A1, ALDH1A2, ALDH1A3, CD133, OCT4, NANOG ve SOX2 proteinlerinin belirlenmesidir. Aldehit dehidrogenaz (ALDH) ailesi üyeleri, hücre içi detoksifikasyon ve hücresel homeostazın korunması görevlerinin yanı sıra, kök hücre özelliğinin korunmasında da önemli rol oynamaktadır. Özellikle ALDH1A1 ve ALDH1A2 izotiplerinin, OKKH fenotipinin sürdürülmesinde ve kemoterapiye karşı koruyucu etkide bulunurken, ALDH1A3 de farklı tümör tiplerinde kök hücre benzeri hücre popülasyonlarının belirteci olarak tanımlanmıştır ve metabolik yeniden programlama, hücre yenilenmesi ve tümör agresifliğiyle ilişkili olduğu gösterilmiştir. CD133, epitelyal OK'nde kök hücre benzeri alt popülasyonların belirteci olarak tanımlanmış olup, bu hücrelerin kemoterapiye direnç, tümörün yeniden oluşumu ve başlatıcı potansiyeli ile ilişkili olduğu gösterilmiştir. OCT4, NANOG ve SOX2 transkripsiyon faktörleri kök hücrelerin kendini yenileme ve pluripotensi özelliklerinin korunmasında temel rol oynar. Over KKH benzeri tümör başlatıcı hücrelerde bu genlerin 3B sferoid modellerde anlamlı şekilde arttığı bildirilmiştir. Bu proteinlerin anlatımlarının değişmesiyle over kanseri hücrelerinin KKH potansiyellerini ne derecede etkilediği ve böylece proteinlerin KKH oluşumundaki rollerinin biyolojik temelleri ile aydınlatılması amaçlanmıştır. Uzun vadede ise nüks etmiş over kanserleri için kullanılabilecek biyobelirteçler olarak kullanımları ve tedaviye yanıtın belirlenebilmesi için kliniğe kazandırarak mortalite oranının azaltılması hedeflenmiştir. Tez kapsamında over kanseri hücre hatları CaOV3, OVSAHO ve SKOV3 ile over kanseri hastalarına ait peritonal sıvı örnekleri kullanılmıştır. Tüm hücre hatları ve over kanseri hastalarına ait periton sıvılarından elde edilen hücre pelleti ile 3B sferoid kültürler karşılaştırılmıştır. Western Blot yöntemi ile KKH belirteçlerini tanımlayabilmek için ALDH1A1, ALDH1A2, ALDH1A3, CD133, OCT4, NANOG ve SOX2 proteinlerinin KKH potansiyelleri tüm gruplar için çalışılmıştır. Tez kapsamında, 3B sferoid koşullarının ALDH1 izoformları, CD133 ve NANOG proteinleri üzerindeki etkileri hem OK hücre hatlarında hem de klinik örneklerde incelenmiştir. ALDH1A1 protein ifadesinde, 3B sferoid kültürlerinde 2B adherans kültürlerine oranla OVSAHO hücre hattında 2,99 katlık artış gözlenirken; CaOV3 (1,32 kat) ve SKOV3 (1,25 kat) hücre hatlarında azalma tespit edilmiştir. Klinik örnekler incelendiğinde bir hasta örneğinde 3B hücre kültürü ortamında ALDH1A1 protein ifadesinin 1,5 kat arttığı diğer hasta örneğinde 6,25 kat azaldığı saptanmıştır. OVSAHO hücre hattında ve hasta örneklerinde ALDH1A1 protein ifadesinin artışı KKH'lerinin tanımlanmasında potansiyel bir biyobelirteç olarak tanımlanabilir. ALDH1A2 protein ifadesinin hem CaOV3 hücre hattında (1,6 kat) hem de hasta örneklerinde (1,15 kat, 2,1 kat ve 11,6 kat) 3B sferoid kültürlerinde 2B kültürlerine oranla azaldığı belirlenmiştir. Hücre hattında ve hasta örneklerinde ALDH1A2 protein ifadesinin azalışı KKH'lerinin tanımlanmasında potansiyel bir biyobelirteç olarak tanımlanabilir. ALDH1A3 protein ifadesinin hem CaOV3 hücre hattında (1,6 kat) hem de hasta örneklerinde (2,49 kat ve 2,35 kat) 3B sferoid kültürlerinde 2B kültürlerine oranla azaldığı belirlenmiştir. NANOG protein ifadesi SKOV3 hücre hattında (7,9 kat) 3B hücre kültürü koşullarında azalırken, hasta örneğinde (1,2 kat ve 1,59 kat) artış göstermiştir. Bu sonuca göre NANOG protein ifadesi KKH belirteci olarak kullanmada heterojenlik göstermiştir. CD133 protein ifadesi, hasta örneğinde (7,7 kat) 3B hücre kültürü koşullarında azalış göstermiştir. Bu bulgular, CD133'ün tek başına“stemness”veya kötü prognoz göstergesi olarak yeterli olmayabileceğini göstermektedir. Tez kapsamında elde ettiğimiz sonuçlar ışığında, ALDH1A1 ve ALDH1A2 proteinlerinin anlatım değişimlerinin over KKH için spesifik olabileceği ve KKH hedefli terapiler için potansiyel bir biyobelirteç olarak kullanımlarının yeni bir perspektif sağlayabileceği ileri sürülebilir.
Özet (Çeviri)
Ovarian cancer (OC) has the highest mortality rate among gynecological cancers. Although primary malignancy can often be successfully treated in OC, the majority of patients eventually develop chemoresistance, and recurrence of the disease leads to reduced overall survival. As in many types of cancer, resistance to chemotherapy and radiotherapy, disease relapse and metastasis in OC have been shown to originate from certain tumor cell groups that can self-renew and transform into different cell types. These cells, which constitute a small portion of tumor cells and are tumor-initiating cells, are defined as cancer stem cells (CSCs) because they have the ability to self-renew and differentiate similarly to normal stem cells. It has been reported that CSCs are associated with disease recurrence due to their self-renewal capacity and ability to maintain tumor heterogeneity, and this leads to the formation of more aggressive and chemotherapy-resistant disease. Identification of CSCs can be done by detecting specific surface molecules or intracellular enzyme activity. Within the scope of this thesis, the aim is to characterize the proteins ALDH1A1, ALDH1A2, ALDH1A3, CD133, OCT4, NANOG and SOX2 in ovarian cancer cell lines and in ovarian CSCs found in the peritoneal fluids of patients with high-grade serous ovarian cancer (HGSOC). Members of the aldehyde dehydrogenase (ALDH) family, in addition to their roles in intracellular detoxification and the maintenance of cellular homeostasis, are also critical for preserving stem cell properties. Notably, the ALDH1A1 and ALDH1A2 isoforms contribute to sustaining the ovarian CSC phenotype and exert a protective effect against chemotherapy, while ALDH1A3 has been defined as a marker of stem-like cell populations in various tumor types and has been associated with metabolic reprogramming, cell renewal, and tumor aggressiveness. CD133 has been identified as a marker of stem-like subpopulations in epithelial OC, and these cells are associated with chemoresistance, tumor recurrence, and tumor-initiating potential. The transcription factors OCT4, SOX2 and NANOG play essential roles in maintaining self-renewal and pluripotency in stem cells. In ovarian CSC-like tumor-initiating cells, these genes have been reported to be significantly upregulated in 3D spheroid models. By examining how the expression of these proteins changes, this thesis aims to determine the extent to which they influence the CSC potential of ovarian cancer cells, thereby elucidating the biological mechanisms underlying their roles in CSC formation. In the long term, the goal is to contribute these proteins to clinical practice as potential biomarkers for recurrent ovarian cancers and for evaluating treatment response, ultimately aiming to reduce mortality rates. In line with the objectives of the research, ovarian cancer cell lines (CaOV3, OVSAHO, and SKOV3) and peritoneal fluid samples from ovarian cancer patients were used and compared in terms of protein expression levels. Cell pellets obtained from patients' peritoneal fluids were compared with 3D spheroid cultures. Protein expression analyses of ALDH1A1, ALDH1A2, ALDH1A3, CD133, OCT4, NANOG and SOX2 were performed by Western Blot across all groups to determine their CSC potential. In this study, the effects of 3D spheroid conditions on ALDH1 isoforms, NANOG, and CD133 proteins were examined in both OC cell lines and clinical samples. For ALDH1A1 expression, a 2.99-fold increase was observed in the OVSAHO cell line under 3D spheroid culture compared to 2D adherent culture, whereas decreases were detected in CaOV3 (1.32-fold) and SKOV3 (1.25-fold). In clinical samples, ALDH1A1 expression increased 1.5-fold in 3D culture in one patient, while it decreased 6.25-fold in another. The increase in ALDH1A1 protein expression observed in the OVSAHO cell line and in patient samples may indicate its potential as a biomarker for CSC identification. ALDH1A2 protein expression decreased in 3D spheroid cultures relative to 2D conditions in both the CaOV3 cell line (1.6-fold) and patient samples (1.15-fold, 2.1-fold, and 11.6-fold). This reduction in both cell lines and clinical samples suggests that ALDH1A2 may serve as a potential biomarker for CSC characterization. ALDH1A3 protein expression was also found to be reduced in 3D spheroid cultures in both the CaOV3 cell line (1.6-fold) and patient samples (2.49-fold and 2.35-fold). NANOG protein expression decreased in the SKOV3 cell line (7.9-fold) under 3D culture conditions, whereas it increased in patient samples (1.2-fold and 1.59-fold). These findings indicate heterogeneity in the use of NANOG as a CSC marker. CD133 protein expression decreased (7.7-fold) in 3D culture in patient samples. These findings suggest that CD133 alone may not be sufficient as an indicator of stemness or poor prognosis. In light of the results we obtained within the scope of this thesis, it can be suggested that the expression changes of ALDH1A1 and ALDH1A2 proteins may be specific for ovarian CSCs and their use as potential biomarkers for CSC-targeted therapies may offer a new perspective.
Benzer Tezler
- Targeting circulating breast cancer stem cells via mTOR and WNT inhibitors after bone metastasis
Sirküle meme kanseri kök hücrelerinin kemik metastazı sonrası mTOR ve WNT inhibitörleri ile hedeflenmesi̇
ÖZLEM ALTUNDAĞ ERDOĞAN
Doktora
İngilizce
2025
BiyokimyaHacettepe ÜniversitesiKök Hücre Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BETÜL ÇELEBİ SALTIK
- Likit biyopsi ile elde edilen over kanseri kök hücrelerinde piRNA anlatım profili
piRNA expression profile in ovarian cancer stem cells obtained by liquid biopsy
ECE GÜMÜŞOĞLU ACAR
Doktora
Türkçe
2023
Genetikİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUBA GÜNEL
- Aterosklerotik damar hastalığında endotel hücrelerindeki somatik gen mutasyonlarının rolü
The role of somatic gene mutations on endothelial cells in atherosclerotic vascular disorder
REYHAN KÜÇÜKKAYA
Doktora
Türkçe
2024
Moleküler Tıpİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUBA GÜNEL
- Ovaryum kanserinin oluşumu ve ilerleyişinde ovaryum kanseri kök hücrelerinden salınan eksozomal miRNA'ların rolü
Role of exosomal miRNA's relased from cancer stem cells in ovarian cancer growth and progression
FAHRİYE DÜZAĞAÇ
- Akut myeloid lösemi tanılı olgularda yeni nesil dizileme'de myeloid panel analizi ile saptanan mutasyon profili, immunhistokimyasal belirteçler ve klinikopatolojik korelasyon değerlendirmeleri
Comparison of molecular analysis findings determined by new generation sequencing with immunhistochemical markers and clinicopathological parameters in acute myeloid leukemia
GÖKÇE SU CEYLAN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
PatolojiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiTıbbi Patoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FÜRUZAN DÖGER