Sig1r upregülasyonu-downregülasyonuunda TIC10/ONC201'in MDA-MB-231 ve MCF-7 meme kanseri hücre hatlarında nnav1.5 ve anav1.5 üzerine etkisi
Effect of TIC10/ONC201 on NNAV1.5 and ANAV1.5 in MDA-MB-231 and MCF-7 breast cancer cell lines in sig1r upregulation-downregulation
Yazar: TARIK MECİT
Danışman: PROF. DR. NADİDE NABİL KAMİLOĞLU ; DOÇ. DR. ÖZKAN ÖZDEN
Kafkas Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Fizyoloji Ana Bilim Dalı / Fizyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Fizyoloji = Physiology
Dizin: Apoptozis = Apoptosis ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Onkogenler = Oncogenes ; Reseptörler = Receptors ; Sodyum kanalları = Sodium channels ; Tümör ilişkili apoptozu indükleyen ligand = Tumor related apoptosis inducing ligand

Özet:
Tüm dünyada kadınlar arasında akciğer kanserinden sonra en yaygın görülen kanser çeşidi meme kanseridir. Görülme sıklığı gittikçe artmakta olup kansere bağlı ölümlerde ilk sıralarda yer almaktadır. Sağlıklı meme dokusu hücrelerinin farklılaşarak kanserli hücrelere dönüşmesinin sebepleri araştırılmaktadır. Özellikle kanser hücresi oluştuktan sonra metastatik yetenek kazanması ve agresif bir şekilde doku ve organları istila etmesinin ardında yatan moleküler nedenler sıkı bir şekilde araştırılmakta ve aydınlatılmaya çalışılmaktadır. Hücre içi ve hücre dışı dengenin korunmasında hayati bir rol oynayan voltaj kapılı sodyum kanallarının alt birimleri olan nNav1.5 ve aNav1.5'in gen ifadelerindeki değişikliklerin meme kanseri hücrelerinde metastaz ile ilişkili olduğu ve kanserdeki mekanizması, işlevleri ve rolü aydınlatılmaya çalışılmaktadır.
Bu amaçla MDA-MB-231 ve MCF-7 meme kanseri hücre hatları kullanıldı. Her bir hat için kontrol, SIG1RAn, SIG1RAg, T (TIC10/ONC201-antikanser ajan), TSAn, TSAg, TSAnLev, TSAnLid, TSAgLev ve TSAgLid olmak üzere 10 farklı grup oluşturuldu. MDA-MB-231 ve MCF-7 meme kanseri hücre hatlarında Sigma reseptör 1 antagonisti ve agonisti ile kemoterapötik ajan ve Na+ kanal blokörlerinin kullanılmasının hücre sağkalımı, Na+ kanallarının ekspresyonu ve kanser hücrelerinin migrasyon hızları üzerine etkileri belirlendi.
MDA-MB-231 hücre hattında kemoterapötik ajan ile birlikte SIG1R agonisti ve Na+ kanal blokörlerinin uygulandığı gruplar hücre sağkalımının en az olduğu gruplar olarak belirlendi (p<0.001). MCF-7 hücre hattında hücre sağkalımının en aza indiği grup kemoterapötik ajanın uygulandığı grup olarak tespit edildi (p<0.001)
İleri derecede metastatik MDA-MB-231 hücre hattında yapılan uygulamada aNav1.5 Na+  kapılarının SIG1R antagonisti ile baskılandığı tespit edildi. Bununla birlikte yapılan uygulamalarda nNav1.5 kapılarının etkilenmediği ve ekspresyon düzeylerinin yüksek olduğu belirlendi. Daha zayıf metastatik yetenekli MCF-7 hücre hattında yapılan uygulamalarda aNav1.5 kapıları ekspresyon seviyelerinin kemoterapötik ajan grubu dışındaki gruplarda azaldığı tespit edildi. nNav1.5 kapılarının ekspresyon seviyeleri SIG1R antagonisti-agonisti ile kemoterapötik ajanın birlikte uygulandığı grupta belirgin derecede azaldığı belirlendi.
Grupların hücre migrasyon hızlarının ölçüldüğü çizik deneyinde MDA-MB-231 hücre hattında hücre migrasyon hızının en yavaş olduğu grupların kemoterapötik ajan ve kemoterapötik ajanla birlikte SIG1R agonistinin uygulandığı gruplar olduğu tespit edildi (p<0.001). MCF-7 hücre hattında ise en yavaş migrasyon hızına sahip grubun kemoterapötik ajanla birlikte SIG1R agonistinin uygulandığı grup olduğu gözlendi (p<0.001).
İleri metastatik karakterli meme kanseri hücrelerinde SIG1R agonistinin ve kemoterapötik ajanın Na+ kapıları üzerinde negatif bir etkiye sahipken, SIG1R antagonistinin Na+ kapılarını azalttığı görüldü. SIG1R agonisti ile kemoterapötik ajanın Na+ kapılarındaki yükselme ile birlikte hücre sağkalımı ve migrasyon oranını düşmesini sağladığı görüldü. Daha az metastatik yetenekteki hücrelerde ise SIG1R agonist-antagonistlerinin hem Na+ kapılarını azalttığı hem de hücre sağkalımı ve migrasyon oranlarını birlikte azalttığı tespit edildi. Bu hücre hattında antikanser ajanının Na+ kapılarından bağımsız olarak hücre sağkalımı ve migrasyon hızını azalttığı belirlendi. Sonuç olarak ileri metastatik yetenekli meme kanser hücrelerinde kullanılan antikanser ajanın Na+ kapılarından bağımsız olarak hücre ölümüne yol açtığı, SIG1R angonist ve antagonistlerinin de Na+ kanallarından bağımsız olarak etki gösterdiğini tespit ettik. Daha az metastatik hücrelerde ise SIG1R agonist ve antagonistlerinin Na+ kanallarını azaltarak hücre ölümüne yol açtığını belirledik.

Abstract:
Breast cancer is the most common type of cancer among women worldwide, after lung cancer. Its incidence is increasing, and it ranks first in cancer-related deaths. The reasons for the differentiation of healthy breast tissue cells into cancerous cells are being investigated. The molecular reasons behind the metastatic ability and aggressive invasion of tissues and organs, especially after the cancer cell has formed, are being studied and tried to be clarified. It is aimed to elucidate that changes in gene expressions of nNav1.5 and aNav1.5 which are subunits of voltage-gated sodium channels that play a vital role in maintaining intracellular and extracellular balance, are associated with metastasis in breast cancer cells and their mechanism, functions and role in cancer. 
For this purpose, MDA-MB-231 and MCF-7 breast cancer cell lines were used. For each line, 10 different groups were created as Control, SIG1RAn, SIG1RAg, T (TIC10/ONC201-anticancer agent), TSAn, TSAg, TSAnLev, TSAnLid, TSAgLev and TSAgLid. The effects of using Sigma receptor 1 antagonist and agonist, chemotherapeutic agent and Na+ channel blockers on cell survival, expression of Na+ channels and migration rates of cancer cells in MDA-MB-231 and MCF-7 breast cancer cell lines were determined.
In the MDA-MB-231 cell line, the groups in which SIG1R agonist and Na+ channel blockers were applied together with the chemotherapeutic agent were determined as the groups with the lowest cell survival (p<0.001). In the MCF-7 cell line, the group in which the cell survival was minimized was determined as the group in which the chemotherapeutic agent was administered (p<0.001)
It was determined that the aNav1.5 Na+ gates were suppressed by the SIG1R antagonist in the application performed on the highly metastatic MDA-MB-231 cell line. However, it was determined that the nNav1.5 gates were not affected in the applications and their expression levels were high. It was determined that the expression levels of aNav1.5 gates decreased in groups other than the chemotherapeutic agent group in applications performed on the weaker metastatic capable MCF-7 cell line. It was determined that the expression levels of nNav1.5 gates were significantly decreased in the group in which SIG1R antagonist-agonist and chemotherapeutic agent were administered together.
In the scratch experiment in which the cell migration rates of the groups were measured, it was determined that the groups with the slowest cell migration rate in the MDA-MB-231 cell line were the groups in which the chemotherapeutic agent and the SIG1R agonist were administered together with the chemotherapeutic agent (p<0.001). In the MCF-7 cell line, it was observed that the group with the slowest migration rate was the group in which the SIG1R agonist was administered together with the chemotherapeutic agent (p<0.001).
It was observed that SIG1R agonist and chemotherapeutic agent had a negative effect on Na+ gates in advanced metastatic breast cancer cells, while SIG1R antagonist reduced Na+ gates. It was observed that the SIG1R agonist and the chemotherapeutic agent decreased the rate of cell survival and migration with the increase in Na+ gates. On the other hand, in cells with less metastatic ability, SIG1R agonist-antagonists were found to both decrease Na+ gates and decrease cell survival and migration rates together. In this cell line, it was determined that the anticancer agent decreased cell survival and migration rate independently of Na+ gates. As a result, we determined that the anticancer agent used in advanced metastatic breast cancer cells caused cell death independently of Na+ gates, and SIG1R angonists and antagonists acted independently of Na+ channels. We determined that SIG1R agonists and antagonists caused cell death by reducing Na+ channels in less metastatic cells.