Akciğer kanserinde adaptif ekstraselüler pH değişikliklerinde COL10A1 ve SOX9 gen ifadelerinin değişiminin incelenmesi
Investigation of changes in COL10A1 and SOX9 gene expressions in adaptive extracellular pH changes in lung cancer
Yazar: GÖKSEL EFENDİOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEDEF HANDE AKTAŞ ; DOÇ. DR. DİLARA FATMA AKIN
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji ve Biyogüvenlik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Akciğer kanseri insidansı ve mortalitesi tüm kanserler içinde ilk sırada yer almaktadır. Hastalık lokalize olduğunda beş yıllık sağkalımın %56 olduğu, metastaz varlığında ise bu sağkalımın sadece %5 olduğu ifade edilmektedir. Metastaz kanser prognozu açısından önemli bir patofizyolojik olaydır. Bu nedenle özellikle metastaza neden olan etmenlerin analizi hastalık özelinde son derece önemlidir. Epitelyal mezenkimal geçişin metastaza katkı sağladığı ve ekstraselüler matriksin yeniden şekillenmesinde önemli etkilerinin olduğu yapılan çalışmalarla ortaya koyulmuştur. Bu patofizyolojik durumda ise ekstraselüler matriksin önemli bileşeni olan kolajen ailesinden farklı genlerin ifadesinin pek çok kanser türünde bir biyobelirteç olarak değerlendirildiği bilinmektedir. Güncel araştırmalar COL10A1 geninin promotörü üzerinde SOX9'un bağlandığı bir bölgenin mevcut olduğunu ve bu bağlanmanın COL10A1 ifadesinin artışına neden olarak epitelyal mezenkimal geçişte rolü olduğunu ortaya koymuştur. 
Mevcut araştırmada akciğer metastazı için önemli değişimlerden biri olan epitelyal mezenkimal geçişe neden olduğu ifade edilen ve aynı zamanda ekstraselüler matriksin önemli bir bileşeni olan kolajen ailesinden COL10A1 ve hem epitelyal mezenkimal geçişte rolü olduğu olduğu bilinen hem de COL10A1'in yukarı regülatörü olan SOX9 genlerinin ifade değişimleri asidik tümör ortamında incelenmiştir. 
Bu amaçla, A549 akciğer adenokarsinom hücre hattında belirli pH seviyeleri oluşturularak kanser hücrelerinin oluşturulan pH seviyelerine adaptif hale gelmesi sağlanmıştır. Oluşturulan farklı adaptif pH seviyeleri de SOX9, COL10A1 gen ifade seviyeleri eş zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu kullanılarak analiz edilmiştir. Epitelyal mezenkimal geçişte  bir epitelyal belirteç olan CDH1 geni ve mezenkimal belirteç olan VIM geni ifadesi ile araştırılmıştır. Ayrıca farklı adaptif pH koşullarında hücre proliferasyonu ve hücre göçü analizleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, sağlıklı akciğer hücreleri ile kıyaslandığında araştırılan genler olan COL10A1 ve SOX9 genlerinin ve epitelyal mezenkimal geçişin analizi için kullanılan CDH1 ve VIM genlerinin adaptif pH 7.0 seviyelerindeki ifadeleri dikkat çekicidir.

Abstract:
The incidence and mortality of lung cancer ranks first among all cancers. When the disease is localised, the five-year survival rate is 56%, whereas this rate is only 5% in the presence of metastasis. Metastasis is an important pathophysiological event in terms of cancer prognosis. For this reason, the analysis of the factors causing metastasis is extremely important for the specific disease. Studies have shown that epithelial mesenchymal transition (EMT) contributes to metastasis and remodelling of extracellular matrix (ECM) has important effects. In this pathophysiological situation, it is known that the expression of different collagen families, which are important components of the extracellular matrix, is evaluated as a biomarker in many cancer types. Recent studies have revealed that there is a region on the promoter of COL10A1 gene where SOX9 binds and this binding causes an increase in COL10A1 expression and plays a role in epithelial mesenchymal transition. 
In the present study, the expression changes of COL10A1, a member of the collagen family, which is also an important component of the ECM and is expressed to cause epithelial mesenchymal transition (EMT), which is one of the important changes for lung metastasis, and SOX9 genes, which are both known to be involved in EMT and up-regulator of COL10A1, were examined in acidic tumour environment. For this purpose, certain pH levels were created in the A549 lung adenocarcinoma cell line and cancer cells were adapted to the pH levels created. SOX9, COL10A1 gene expression levels at different adaptive pH levels were analyzed using simultaneous polymerase chain reaction. EMT was investigated by expression of CDH1 gene, an epithelial marker, and VIM gene, a mesenchymal marker. Cell proliferation and cell migration were also analyzed under different adaptive pH conditions. As a result, compared to healthy lung cells, the expression of the investigated genes COL10A1 and SOX9 and the CDH1 and VIM genes used for the analysis of EMT transition at adaptive pH 7.0 levels is remarkable.