Senesent mezenkimal kök hücre sekretomu ile kültüre edilmiş lenfositlerin meme kanseri hücre hattı üzerine etkisinin proteomik yaklaşımlarla değerlendirilmesi
Investigating the effect of lymphocytes interacted with senescent mesenchymal stem cell secretome on breast cancer cell line by proteomic approaches
Yazar: MELİS GÜZEL
Danışman: PROF. DR. SERVET ÖZCAN
Erciyes Üniversitesi / Gevher Nesibe Genom ve Kök Hücre Enstitüsü  / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine

Özet:
SENESENT MEZENKİMAL KÖK HÜCRE SEKRETOMU İLE KÜLTÜRE EDİLMİŞ LENFOSİTLERİN MEME KANSERİ HÜCRE HATTI ÜZERİNE ETKİSİNİN PROTEOMİK YAKLAŞIMLARLA DEĞERLENDİRİLMESİ
Melis GÜZEL
Erciyes Üniversitesi, Gevher Nesibe Genom ve Kök Hücre Enstitüsü
Yüksek Lisans Tezi, Temmuz 2023
Danışman: Prof. Dr. Servet ÖZCAN
ÖZET
Meme kanseri kadınlarda en sık görülen kanser türüdür ve yaşlanma ile kanser riski artmaktadır. Mezenkimal Kök Hücreler (MKH) yüksek rejeneratif potansiyellerini yaşlanma ile birlikte kademeli olarak kaybederler ve buna eşlik eden hücresel işlev bozukluklarında da kademeli bir artış olur. Yaşlanan MKH'lar yakın çevresindeki hücreleri ve uzakta olan hücrelerle haberleşme/etkileşme amaçlı (otokrin/parakrin mekanizmalar aracılığıyla) yaşlanmayla ilişkili salgı fenotipi (SASP) gösterirler. 
Bu çalışmamızda, SASP'ın bağışıklık sistemi hücrelerini manipüle ederek kanser hücrelerinin daha fazla büyümesini ve bağışıklık sisteminin eliminasyonundan kaçmalarını destekleyebileceği düşünülmüştür. SASP ile birlikte kültüre edilen (koşullandırılan) Donör Lenfosit İnfizyon (DLI) hücre uygulaması sonrası, meme kanseri hücre hattında (MBA-MB-231) kanser hücrelerinde meydana gelen değişiklikler proteomik yaklaşımla incelenmiştir. İlk olarak, kanser hücre hatları yaşlanmış mezenkimal kök hücre sekretomuyla (MDA-OLD) kültüre edildi. Diğer bir deney setinde kanser hücreleri DLI ile birlikte kültüre edildi (MDA-DLI). Son olarak, kanser hücreleri DLI + Senesent MKH sekretomu (OLD) ile kültüre edildi (MDA-DLI-OLD). Birlikte kültür sonrası, tüm grupların sekretomları toplandı ve kütle spektrometresi (LC-MS/MS) ile proteomik analizleri gerçekleştirildi. MDA-DLI-OLD grubunun gen ontoloji analizinde; immun sistemin negatif regülasyonu, anjiyogenez, MAPK kaskadının pozitif düzenlenmesi, laktat biyosentetik süreci, apoptozun negatif düzenlemesi gibi kanser gelişiminde önemli rol oynayan biyolojik süreçleri gözlemledik. Tüm gruplarda MDA-DLI-OLD grubuna özgün 63 protein tanımladık. Tanımlanan 63 proteinin gen ontoloji bulguları immun sistemin negatif düzenlenmesi ile ilişkiliydi. Tez kapsamında yapılan kantitatif analizler sonucunda, SASP'ın etkisiyle kanser kötü prognozu ile örtüşen proteinlerin (SERPINH1, HSPA5, YWHAZ, LOX) yüksek ifadesini gözlemledik. Sonuç olarak, SASP'ın immün sistemi baskılayarak kanser ilerlemesiyle doğrudan ilintili olduğunu gözlemledik. Meme kanseri tanısında HSPA5 ve YWHAZ proteinlerinin biyo-belirteç olma potansiyelinin değerlendirilmesi için detaylı çalışmaların yapılması gerektiğini önermekteyiz.
Anahtar Kelimeler: SASP; DLI; Meme Kanseri; Yaşlanmış Mezenkimal Kök Hücre Sekretom; Kütle spektrometresi.

Abstract:
INVESTIGATING THE EFFECT OF LYMPHOCYTES INTERACTED WITH SENESCENT MESENCHYMAL STEM CELL SECRETOME ON BREAST CANCER CELL LINE BY PROTEOMIC APPROACHES

Melis GÜZEL

Erciyes University, Gevher Nesibe Genome and Stem Cell Institute
Master Thesis, July 2023
Advisor: Dr. Servet ÖZCAN
ABSTRACT
Breast cancer is the most prevalent cancer in women, and cancer risk rises with age. Mesenchymal Stem Cells (MSCs) gradually lose their regenerative potential and experience increasing cellular dysfunctions as they age. Aging MSCs exhibit an aging-associated secretory phenotype (SASP) for communication/interaction through autocrine/paracrine mechanisms with neighboring and distant cells.
In this study, it was hypothesized that SASP could facilitate cancer cell growth by influencing immune system cells and aiding their evasion from immune clearance. Changes in cancer cells from the breast cancer cell line (MBA-MB-231) were investigated after co-culturing with SASP-primed Donor Lymphocyte Infusion (DLI) cells using a proteomic approach. Firstly, cancer cell lines were cultured with senescent mesenchymal stem cell secretome (MDA-OLD). In another set of experiments, cancer cells were co-cultured with DLI (MDA-DLI). Finally, cancer cells were cultured with DLI + Senesent MSC secretome (OLD) (MDA-DLI-OLD). Following co-culture, secretomes were collected and proteomic analyses were conducted via mass spectrometry (LC-MS/MS). Gene ontology analysis of the MDA-DLI-OLD group revealed vital roles in cancer development, including immune system regulation, angiogenesis, positive regulation of the MAPK cascade, lactate biosynthesis, and negative regulation of apoptosis. We identified 63 proteins specific to the MDA-DLI-OLD group. The gene ontology findings of these 63 proteins were linked to negative immune system regulation. Quantitative analyses in the thesis indicated the elevated expression of proteins (SERPINH1, HSPA5, YWHAZ, LOX) that overlap with the detrimental cancer prognosis due to SASP effect. In conclusion, we observed SASP's direct association with cancer progression by immune system suppression. We propose in-depth studies to evaluate HSPA5 and YWHAZ proteins' potential as breast cancer diagnosis biomarkers.
Keywords: SASP; DLI; Breast Cancer; Aged Mesenchymal Stem Cell Secretome; Mass spectrometry.