Prostat kanser kök hücresinde senesens etkisinin incelenmesi
Investigation of senescence effect in prostate cancer stem cell
Yazar: CANSU TATAR
Danışman: PROF. DR. GÜLPERİ ÖKTEM
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Kök Hücre Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Hücre yaşlanması = Cellular senescence ; Neoplazm kök hücreleri = Neoplastic stem cells ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Prostat hastalıkları = Prostatic diseases ; Prostat neoplazmları = Prostatic neoplasms

Özet:
Prostat kanseri, erkeklerde en sık rastlanan kanserdir ve dünyada erkeklerde kansere bağlı ölümlerde ikinci sırada yer almaktadır. Günümüzde kanseri anlamak ve yeni tedavi stratejileri geliştirmek için birçok çalışma yapılmaktadır. Dünyada kanser üzerine yapılan tüm çalışmalara rağmen hala etkili bir tedavi yöntemi bulunamamıştır. Bunun nedenlerinden biri olarak da yakın zamanda kanser teorilerinden biri olarak kabul edilen ve tümör başlangıç hücreleri olarak da adlandırılan kanser kök hücreleridir. Kanser kök hücreleri; tümör başlangıcı, progresyon, konvansiyonel terapi direnci, nüks ve metastazdan sorumlu hücrelerdir. Bu bakımdan bu hücreleri anlamak etkili ve yeni tedavi statejilerini geliştirmek için oldukça önemlidir. 
Ölümsüz hücreler olarak adlandırılan kanser hücreleriyle mücadelede diğer önemli konulardan biri de hücresel senesenstir. Senesens (hücresel yaşlanma), hücre döngüsünün kararlı bir şekilde durması olayıdır ve tümörlerin anormal ortamında oluşan yaygın olan bir stres yanıtıdır. Bununla birlikte senesens kanser başlangıcını sınırlayan güçlü bir tümör baskılayıcı mekanizmadır. Bu nedenle senesensin kanserle olan ilişkisinin tüm yönleriyle aydınlatılması oldukça önemlidir. Ayrıca literatürde senesensin kanser kök hücreleri üzerine ilişkisini anlatan makale yok denecek kadar azdır. Bu alan bakımdan literatürde bir boşluk vardır ve bu çalışma ile birlikte literatüre önemli bir katkı sağlanacağı düşünülmektedir. 
Bu çalışma kapsamında terapi ile indüklenen senesensle i) başta prostat kanser kök hücrelerinde olmak üzere prostat epitel hücrelerinde, prostat kanser hücre hattında ve kök hücre özelliği bulunmayan prostat kanser hücrelerinde hücresel senesens indüksiyonu gerçekleştirmek, ii) senesensin prostat kanser kök hücrelerinde proliferasyon, hücre döngüsü ve apoptoz gibi davranışlar üzerindeki etkilerinin neler olduğunun ortaya çıkarılması amaçlanmıştır. 
Bu amaç doğrultusunda floresanla aktive hücre ayırma (FACS)  metodu kullanılarak prostat kanser kök hücrelerinin izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Ardından kemoterapötik bir ajan olan Doksorubisinin farklı dozları kullanılarak terapi yoluyla senesens indüksiyon prensibi kullanılarak; hem kanser kök hücrelerinde hem de prostat epitel hücre ve prostat kanser hücrelerinde senesens tetiklenmiştir.  İndüksiyonu teyit edebilmek için; senesens ilişikili β galaktosidaz boyama (SA-β gal) ve Ki-67 senesens belirteçleri kullanılmıştır. Senesensin hücre canlılığı, hücre döngüsü ve apoptotik etkileri ise Muse® Cell Analyzer cihazında analiz edilmitir. Bu analizlerin yanı sıra apoptozla ilişkili sinyal yolaklarındaki genler gerçek zamanlı PCR ile analiz edilmiştir. 
Bu çalışma ile birlikte; senesensin prostat kanser kök hücreleri üzerindeki proliferasyon, hücre döngüsü ve apoptoz etkileri ortaya konmuştur.  Subtoksik bir dozda uygulan DOX (10nM, 25 n	M ve 50nM ) ile hem kanser kök hücrelerinde hem de diğer hücre gruplarında senesens indüksiyonu sonrasında senesensli hücrelerde düşük Ki-67 seviyesi ve pH 6'da pozitif SA-β gal boyaması saptanmıştır. Bunların yanı sıra hücreler, senesens hücrelerine özgü olan morfolojik değişiklikler göstermişlerdir.  DOX ile indüklenen senesens sonrasında hücrelerin G2/M hücre döngüsü kontrol noktasında durdukları saptanmıştır. Bu çalışma ile birlikte apoptoz ve senesens ile ilişkili birçok anlamlı gen saptanmıştır.  Tüm bu veriler kanser kök hücrelerin indüksiyonunda terapötik bir ajanın kullanılabileceğini göstermiştir.  Bunun yanı sıra proliferasyonu duran prostat kanser kök hücrelerinin hücre döngüsü, apoptotik davranışları ve çeşitli senesens davranışları aydınlatılmıştır.

Abstract:
Prostate cancer is the most common cancer in men and is the second most common cause of death related to cancer worldwide. Today, there are many studies to understand cancer and develop new treatment strategies. Despite all the studies on cancer in the world, there is still no effective treatment method. Despite all the studies that have been done on cancer before, we have not found out an efficient solution. Cancer stem cells, a cancer theory that has been approved recently and also called as tumor-initiating cells, are considered to be one of the reasons that lead to that dilemma. Cancer stem cells are responsible for the tumor onset, progression, conventional therapy resistance, recurrence, and metastasis. In this regard, understanding these cells is important to develop new and more effective treatment strategies.
One of the major topics about the fight against these cancer cells, also called immortal cells, is cellular senescence. Senescence (cellular senescence), is the phenomenon of a stable arrest of the cell cycle and a common stress response that occurs in the abnormal environment of tumors. Also, senescence is a strong tumor-suppressing mechanism that limits the onset of cancer. Therefore, it is very important to clarify all aspects of the relationship between senescence and cancer. Besides, there is almost no article in the literature describing the relationship between senescence and cancer stem cells. There is a gap in the literature in terms of this area and it is thought that this study will make a significant contribution to the literature.
In the context of this study, therapy-induced senescence is used i) to perform cellular senescence induction in prostate cancer stem cells, in prostate epithelial cells, prostate cancer cell line, and prostate cancer cells without stem cell characteristics and ii) to determine what the effects of senescence on proliferation, cell cycle, and apoptosis in  prostate cancer stem cells are.
For this purpose, isolation of prostate cancer stem cells was performed using fluorescence-activated cell sorting (FACS) method. Then using the principle of senescence induction therapy by using different doses of Doxorubicin, a chemotherapeutic agent; senescence has been triggered in both cancer stem cells and prostate epithelial cells and prostate cancer cells. To confirm induction; senescence-related β galactosidase staining (SA-β-gal) and Ki-67 senescence markers were used. The effects of senescence on cell viability, cell cycle and apoptosis were analyzed by using the Muse® Cell Analyzer. In addition to these assays, genes in apoptosis-related signaling pathways were analyzed by real-time PCR.
With this study; the effects of senescence on proliferation, cell cycle, and apoptosis in prostate cancer stem cells have been demonstrated. Low Ki-67 level and positive SA-β-gal staining at pH 6 are determined in senescent cells after senescence induction in both cancer stem cells and other cell groups with DOX (10 nM, 25 nM and 50nM) administered at a subtoxic dose. Also, the cells showed morphological changes specific to senescence cells. After DOX-induced senescence, the cells were found to stop at the G2/M cell cycle checkpoint. With this study, many significant genes associated with apoptosis and senescence have been identified. All these data have shown that a therapeutic agent can be used in the induction of cancer stem cells. In addition; the cell cycle, apoptotic behavior and various senescence behaviors of prostate cancer stem cells with proliferation stopped are illuminated.