İnsan skuamöz hücreli larenks karsinomunda kanser kök hücrelerine özgü miRNA'ların profillenmesi ve miR-145'in larenks kanseri ve kanser kök hücrelerindeki fonksiyonunun araştırılması
Microrna profiling in cancer stem cells of human laryngeal squamous cell carcinoma and investigation of miR-145 function in larynx cancer and larynx cancer stem cells
Yazar: ÖMER FARUK KARATAŞ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ÖZEN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Genetik = Genetics ; Kulak Burun ve Boğaz = Otorhinolaryngology (Ear-Nose-Throat)
Dizin: Karsinoma-yassı hücreli = Carcinoma-squamous cell ; Laringeal neoplazmlar = Laryngeal neoplasms ; Mikro RNA = Micro RNA ; Mikrodizilim analizi = Microarray analysis ; Neoplazm kök hücreleri = Neoplastic stem cells ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Agresif bir kanser olan larenks kanseri (LKa), dünya genelinde en sık tanısı konan baş ve boyun kanserlerinden biridir. LKa insidansının son zamanlarda artış gösterdiği rapor edilmiştir. Bu çalışmada LKa kanser kök hücrelerinde (KKH) mikroRNA profillemesi ve miR-145'in LKa hücreleri ve KKH potansiyelleri üzerindeki biyolojik etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır.    
Bu kapsamda ilk olarak, taze LKa tumor dokularından CD133+ kök hücre benzeri hücreler izole edildi ve akım sitometrisi ve gerçek zamanlı PCR ile karakterize edildi. CD133+ ve CD133- hücrelerin mikroRNA profilleri mikroRNA mikrodizinleri kullanılarak belirlendi. Tümör-normal dokular ve CD133+/CD133- hücrelerde miR-145 ifade düzeyi araştırıldı. Sonrasında, miR-145'in fonksiyonel analizi için Hep-2 hücreleri kullanıldı.  
LKa tümör örnekleri ve KKH' lerinde miR-145 ifadesinin azaldığı gösterildi. Artmış miR-145 ifadesi Hep-2 hücrelerinde apoptozu indükleyerek ve hücre siklüsü arrestine yol açarak hücre proliferasyon ve göçünü inhibe ettiği belirlendi. SOX2 ifadesinin ise tümör örneklerinde arttığı ve miR-145' in ektopik olarak ifade edildiği Hep-2 hücrelerinde azaldığı bulundu. Ektopik miR-145 ifadesi indüklenen Hep-2 hücrelerinde küre oluşturma deneyi, tek hücre klonlama deneyi, koloni oluşturma deneyi ve Aldehid Dehidrojenaz deneyi kullanılarak artmış miR-145 ifadesinin kök hücre potansiyelini inhibe ettiği belirlendi.
Sonuç olarak, miR-145' in LKa ve Hep-2 hücrelerinin kök hücre karakteristiği üzerinde düzenleyici rolü olduğu ortaya koyuldu. Bu sonuçlar dikkate alındığında, miR-145' in LKa karsinogenezi, prognozu, metastazı, kemorezistansı ve rekürensinde tümör hücrelerinin kök hücre potansiyellerini regüle ederek önemli rol oynadığı ileri sürülmektedir.

Abstract:
Larynx cancer (LCa), being an aggressive malignancy, is one of the most commonly diagnosed malignant types of head and neck squamous cell carcinoma worldwide. Incidences of LCa have been reported to increase recently. In this study, we aimed to profile microRNAs in cancer stem cells (CSCs) of LCa and explore the biological effects of miR-145 on LCa cells along with their CSC potency.
First of all, CD133+ stem-like cells from freshly resected LCa tumor specimens were isolated and characterized by flow cytometry and quantitative real time PCR. MicroRNA profile of CD133+ and CD133- cells were determined using microRNA microarray. Relative miR-145 level in LCa tumor-normal tissue samples and CD133+/CD133- cells were investigated. Then, Hep-2 cells were utilized for functional analysis of mir-145. 
MiR-145 expression in LCa tumor samples and LCa CSCs were shown to be downregulated. MiR-145 overexpression caused inhibition of proliferation and migration in Hep-2 cells through apoptosis induction and cell cycle arrest. SOX2 was overexpressed in tumor samples and its expression was significantly decreased in miR-145-overexpressed Hep-2 cells. Further investigation of stem cell features of miR-145-overexpressing Hep-2 cells by sphere formation assay, single cell cloning assay, colony formation assay, and Aldehyde Dehydrogenase assay demonstrated inhibition of stem cell potency upon miR-145-overexpression.
In conclusion, we have demonstrated the regulatory role of miR-145 in LCa and stem cell characteristics of Hep-2 cells. Based on these results, we propose that mir-145 might carry crucial roles in LCa tumorigenesis, prognosis, metastasis, chemoresistance and recurrence through regulating stem cell properties of tumor cells.