PANC-1 ve BXPC-3 pankreas kanseri hücre hatlarında juglon uygulamasının wnt sinyal yolu aktivesi ile metastaz ve anjiyogenez üzerine etkilerinin moleküler yöntemler ile analizi
Molecular analysis of the effects of juglone application on metastasis and angiogenesis in PANC-1 and BXPC-3 pancreatic cancer cell lines via activation of wnt signaling pathways
Yazar: FATMA GÖKTÜRK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. DUDU ERKOÇ KAYA
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Anjiyogenez inhibitörleri = Angiogenesis inhibitors ; Genler = Genes ; Hücre dizisi = Cell line ; Hücresel yolaklar = Cellular pathways ; Juglon = Juglone ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Pankreas = Pancreas ; Pankreas neoplazmları = Pancreatic neoplasms ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
Pankreas kanseri yüksek metastaz ve anjiyogenez özelliğe sahip agresif ve malign bir kanser türüdür. Pankreas kanserinin gelişiminde ve metastazın gerçekleşmesinde farklı hücre sinyal ileti yolaklarındaki anormal değişiklikler etkin rol oynamaktadır. Wnt sinyal yolağı da hücredeki farklı biyolojik süreçlerde etkin rol oynayan ve bu sinyal yolağında oluşan mutasyonlar nedeniyle birçok kanser türünün gelişiminde etkili olan yollardan biridir. Hücre döngüsü düzenleyici proteinlerin ve sinyal ileti yolaklarının kanserleşme mekanizmasının kontrolünde önemli olduğu iyi bilinmektedir. Geç tanı, yüksek metastaz potansiyeli, pankreasın konum olarak cerrahi müdahalesi zor bir organ olması pankreas kanserinde farklı tedavi yöntemleri arayışlarına girilmesine neden olmuştur. Bu anlamda, son yıllarda yapılan çalışmalarda, sinyal yolaklarını hedef alan yeni kemoterapötik ajanların geliştirilmesi için çeşitli fitokimyasalların antikanser özelliklerinin araştırılmasına odaklanılmıştır. Bir naftakinon olan juglon, fitokimyasalların antikanser etkilerinin araştırıldığı çalışmalarda, çeşitli kanser türlerinde sitotoksik ve apoptotik etki gösterdiği saptanan ve kanser tedavisinde oldukça umut vaat eden bir doğal bileşendir. Çalışmamızda juglonun, BxPC-3 ve PANC-1 insan pankreas kanseri hücre hatlarında, anjiyogenez ve metastaz ile doğrudan ilişkili olduğu düşünülen Wnt sinyal yolağı transkripsiyon faktörü TCF7L2 geni ve yolağın hedef genlerinden CCDN1, VEGF, MMP-7 ifade düzeylerine etkisi ile metastaz ve anjiyogenez üzerine etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Juglonun hücre canlılığına etkisi BxPC-3 ve PANC-1 hücre hatları için MTT testi ile belirlenmiş, 24 saat için IC50 değeri sırasıyla 21,05 ve 21,25 μM olarak bulunmuştur. BxPC-3 pankreas kanseri hücre hattında 24 saat süresince 5, 10, 15 ve 20 μM konsantrasyonlarında juglon uygulaması sonucunda CCDN1, TCF7L2, VEGF gen ifadelerinde tüm uygulama dozlarında azalma görülmüş, özellikle 10 ve 20 μM juglon uygulamalarının bu genlerin ifadelerini istatistiksel olarak anlamlı şekilde azalttığı gözlenmiştir. PANC-1 pankreas kanseri hücrelerine 24 saat süresince 5, 10, 15 ve 20 μM konsantrasyonlarında juglon uygulaması sonucunda ise CCDN1, TCF7L2, VEGF ifade düzeylerinde 5 μM juglon uygulamasında istatistiksel olarak anlamlı kat azalışı gözlenmiştir. MMP-7 gen ifadesi değerlendirildiğinde ise hem BxPC-3 hem de PANC-1 hücre hatlarında tüm uygulama dozlarında anlamlı artış tespit edilmiştir. Bu çalışma ile juglonun BxPC-3 ve PANC-1 insan pankreas kanseri hücre hatlarında hedef genlerin aktivitesini etkileyerek anjiogenez ve metastazı inhibe edici özelliği gösterilmiştir. Sonuç olarak, juglonun pankreas kanserinin tedavisinde yeni stratejiler geliştirilmesi konusunda oldukça umut vaat eden bir potansiyele sahip olduğu düşünülmektedir.
Anahtar Sözcükler: BxPC-3; Juglon; PANC-1; Pankreas Kanseri; Wnt Sinyal Yolağı

Abstract:
Pancreatic cancer is a highly aggressive and malignant cancer characterized by high metastasis and angiogenesis. Abnormal changes in different cell signaling pathways play an active role in the development of pancreatic cancer and metastasis. The Wnt signaling pathway is one of the pathways that plays an active role in many biological processes in the cell and also it is effective in the development of many cancers due to mutations in this signaling pathway. It is well known that cell cycle regulatory proteins and signaling pathways, are important in controlling the mechanism of carcinogenesis. Late diagnosis, high metastatic potential and the difficulty of surgical intervention in the position of the pancreas has led to searching for different treatment strategies in pancreatic cancer. In a manner, recent studies have focused on the investigation of anticancer properties of various phytochemicals for the development of novel chemotherapeutic agents targeting signal pathways. Juglone, known a member of naphthoquinones, is a natural compound shown to have cytotoxic and apoptotic effects in various types of cancer in studies investigating the anticancer effects of phytochemicals and is a highly promising natural compound for cancer treatment. In this study, it is aimed to investigate the effect of juglone on the expression levels of TCF7L2 gene, the Wnt signaling pathway transcription factor which is related to angiogenesis and metastasis, and other targeted genes: CCDN1, VEGF, MMP-7 with also its effect on metastasis and angiogenesis in BxPC-3 and PANC-1 human pancreatic cancer cell lines.  The effect of juglone on cell viability was determined by MTT assay for BxPC-3 and PANC-1 cell lines and the IC50 values for 24 hours were found to be 21,05 and 21,25 μM, respectively. It is observed that CCDN1, TCF7L2, VEGF gene expressions decreased in all application doses after 5, 10, 15 and 20 μM juglone treatments to BxPC-3 cells among 24 hours with a significantly decrease of these genes especially in 10 and 20 μM juglon applications. In doses of 5, 10, 15 and 20 μM juglone treatment to PANC-1 cells among 24 hours, it is observed that 5 μM juglon application significantly decreased the expressions of CCDN1, TCF7L2, VEGF genes. When the expression of MMP-7 gene is evaluated, a significant increase in all administration doses was detected in both BxPC-3 and PANC-1 cell lines. By this study, it has been shown that the ability of the juglone inhibit angiogenesis and metastasis by affecting the activity of target genes in BxPC-3 and PANC-1 human pancreatic cancer cell lines. As a result, juglone is thought to have a very promising potential for the development of new strategies in the treatment of pancreatic cancer.
Key Words: BxPC-3; Juglone; PANC-1; Pancreatic Cancer; Wnt Singaling Pathway