Meme kanserinde HER2/HER3 – IL-8 sinyal iletiminin kanser kök hücre popülasyonuna etkisi
The effect of HER2/HER3  – il-8 signaling on cancer stem cell population in breast cancer
Yazar: BURCU KESİKLİ
Danışman: PROF. DR. AYŞE LALE DOĞAN
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Tümör Biyolojisi ve İmmünolojisi Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoloji = Biology ; Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Onkoloji = Oncology
Dizin: ErbB reseptörleri = ErbB receptors ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazm kök hücreleri = Neoplastic stem cells ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Sinyal nakli = Signal transduction ; İnterlökin 8 = Interleukin 8

Özet:
SK-BR-3 meme kanseri hücrelerinde, PI3K/Akt yolağı başlıca HER2/HER3 heterodimeri ile sinyal iletimi yapmaktadır. IL-8 sentezi meme kanserinde artarak kanser kök hücrelerinin kendini yenileme kapasitesini arttırmaktadır. SK-BR-3 hücrelerinde aldehit dehidrogenaz enzim aktivitesinin yüksek olduğu bilinmektedir. Bu aktivite, kanser kök hücrelerinin devamlılığını sağlamaktadır. Bu çalışmada, HER3 siRNA transfeksiyonu ile SK-BR-3 hücrelerinde HER3 ekspresyonunda %50 azalmayı gösterdik. Bu inhibisyonla uyumlu olarak ALDH aktivitesinde azalma gözlemledik. Geçici transfeksiyon deneyleri tekrarlanamayınca, PI3K/Akt sinyalini 8 ve 24 saat AKTi ajanı uygulayarak inhibe ettik. Hücrelere AKTi uygulanması, IL-8 mRNA düzeyinde anlamlı azalmaya, CXCR1 mRNA ekspresyonunda 24 saat sonunda artışa neden oldu. AKTi ile inhibisyon ALDH+ popülasyonda azalma yapmadı. Bu bulgu ile uyumlu olarak, 8 ve 24 saat sonra IL-8 protein düzeylerinde anlamlı artış izlendi. CXCR1'in diğer ligandları CXCL1, CXCL3, CXCL5 ve CXCL7 mRNA düzeylerinde AKTi ajanına bağlı değişiklik olmadı. mTOR inhibitörü rapamisin IL-8 ve CXCR1 mRNA düzeylerini değiştirmedi.
Sonuç olarak, HER3 susturulmasının kanser kök hücresi populasyonunun azalmasında etkisi olabileceği düşünüldü. Diğer taraftan, AKTi aracılı Akt inhibisyonu PI3K/Akt – IL-8 sinyalinin kesilmesi için yeterli gelmemektedir. ALDH aktivitesinin yüksek kalması ve artan IL-8 protein düzeyi bunu göstermektedir. CXCR1/2 'in diğer ligandlarının bu hücrelerdeki AKTi ajanı sonrası IL-8 aktivasyonuna katkısının olmadığına kanaat edildi.

Abstract:
PI3K/Akt signals mainly via HER2/HER3 heterodimer in SK-BR-3 breast cancer cells. IL-8 expression is upregulated in breast cancer and leads to increase in breast cancer stem cell (CSC) self-renewal. SK-BR-3 is known to have high aldehyde dehydrogenase (ALDH) activity which is the characteristics of CSC activity. PI3K/Akt, HER2/3 and IL-8/CXCR1 signaling seems to be closely linked in breast cancer. In this study, we have shown 50% inhibition of HER3 expression via siRNA HER3 transfection in SK-BR-3 which was in accordance with decrease in ALDH activity. We inhibited PI3K/Akt signaling via pharmacologic inhibitor AKTi for 8 and 24 hours. Akti treatment caused significant decrease in IL-8 mRNA expression and increase in CXCR1 mRNA expression after 24 hours. Inhibition via AKTi did not cause decrease in ALDH+ population. In accordance with this finding, IL-8 protein levels were found to be increased significantly after 8 and 24 hours. The other ligands of CXCR1/2 such as CXCL1, CXCL3, CXCL5 and CXCL7 mRNA expressions' did not change after AKTi treatment. The mTOR inhibitor Rapamycin did not change IL-8 and CXCR1 mRNA levels.
In conclusion, HER3 silencing may have impact on decreasing the CSC activity in SK-BR-3 cells, which needs to be better verified by permanent silencing via shRNA. On the other hand, inhibition of Akt by AKTi treatment is not sufficient to block PI3K/Akt – IL-8 signaling which is shown by the maintainence of high ALDH activity and high protein level of IL-8 compared to control. The other ligands of CXCR1/2 seems to have no contrubition to IL-8 activation loop in these cells following AKTi treatment.