Bronş lavaj sıvısı ve serumdan elde edilen tümör kaynaklı eksozomlarda akciğer kanseri kök hücre belirteçlerinin incelenmesi ve prognostik önemi
Examination of lung cancer stem cell markers in tumor-derived exosomes obtained from bronchial lavage fluid and serum and their prognostic importance
Yazar: NAZİFE BALCI SAYGILI
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YASEMİN SAYGIDEĞER
Çukurova Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göğüs Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Göğüs Hastalıkları = Chest Diseases
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Bronkoalveolar lavaj = Bronchoalveolar lavage ; Bronkoalveolar lavaj sıvısı = Bronchoalveolar lavage fluid ; Bronşiyal hastalıklar = Bronchial diseases ; Bronşlar = Bronchi ; Eksozomlar = Exosomes ; Eksozomlar = Exosomes ; Neoplazm kök hücreleri = Neoplastic stem cells ; Prognoz = Prognosis

Özet:
Bronş Lavaj Sıvısı ve Serumdan Elde Edilen Tümör Kaynaklı Eksozomlarda Akciğer Kanseri Kök Hücre Belirteçlerinin İncelenmesi ve Prognostik Önemi
Amaç: Akciğer kanseri en sık ölüme neden olan kanserdir. Bu bağlamda hassas moleküler belirteçlerin tespiti hastaların tanı tedavi prognoz ve takibine büyük katkı sağlacaktır. Tümör kaynaklı eksozomlar; kanser oluşumu, progresyon, tedavi izlemi ve tedaviye direncin saptanması amacıyla giderek artan sıklıkta kullanılan küçük endozom veziküllerdir. Bu çalışmada bronş lavaj sıvısı ve serumdan elde edilen tümör kaynaklı eksozomlarda kanser kök hücre belirteçlerinin incelenmesi ve prognostik öneminin saptanması amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Çukurova Üniversitesi Tıp fakültesi Balcalı Hastanesi Göğüs Hastalıkları kliniğine başvuran akciğer kanseri ön tanılı 104 hastadan eksozom izole etmek için serum ile birlikte bronkoalveolar lavaj sıvısı veya plevral mayi örneği alındı. Hastaların demografik verileri, laboratuvar ve patolojik verileri ve 6 aylık takip verileri kaydedildi. 6 hastada eksozomlardan elde edilen proteinler tripsin ile peptidlere ayrıştırıldı ve kanser kök hücre belirteçleri CD133 ve ALDH1A1 varlığı peptidlerin kütle spektroskopisi ile analizleri ile tespit edildi. Analizler için Peaks-studio yazılım programı kullanıldı.
Bulgular: 104 hasta çalışmaya dahil edildi. Hastalardan 82 (% 78,8)'si erkek, 22 (% 21,2)'si ise kadın idi. Hastaların yaş ortalamaları 64,3±10,5 (Med: 66, Min: 33, Maks: 90) yıl idi. Hastalardan 59 (% 56,7)'unun sigara kullandığı gözlenirken; sigara kullananların yılda ortalama 45,8±22,7 paket sigara tükettikleri belirlendi. 6 hasta üzerinde yapılan protein analizlerinde kanser hasta grubu kontrol grubu ile karşılaştırıldığında peptidlerin çoğunun kanser hasta grubundan hatta küçük hücreli akciğer kanseri(KHAK) hastalarının lavaj sıvılarından izole edildiği görüldü. Kanser kök hücre belirteçlerine yönelik yapılan analiz sonuçlarında CD133 varlığına işaret eden toplam 3 adet peptid tespit edilirken ALDH1A1'i işaret eden 1 adet peptide rastlandı. CD133 tespit edilen örneklerden bir tanesi KHAK, bir tanesi küçük hücreli dışı akciğer kanseri(KHDAK) hastasına ait iken bir tanesinin kontrol örnek grubundan olması dikkat çekmekteydi. ALDH1A1'e ait peptid sekansları sadece KHDAK hastasının lavaj sıvısından elde edilen eksozomda izole edilmişti.
Sonuç: Pandemi ve döviz kurunun hızlı artışı nedeni ile kısıtlı sayıda örnekle yapılan araştırmamızda hastaların lavaj ve serumundan elde edilen eksozomal proteinlerde kanser kök hücrelerine ait belirteçlerin varlığını gösterdik. Daha geniş gruplarda yapılacak kapsamlı çalışmaların, eksozomlarda tespit edilen kanser kök hücrelerinin hastalığın seyri ile ilişkisini anlamaya ve prognostik önemini ortaya koymaya katkı sağlayacağı düşünülmüştür.
Anahtar Kelimeler: Akciğer kanseri, Eksozom, Kanser kök hücresi, CD133, ALDH1

Abstract:
ABSTRACT
Examination of Lung Cancer Stem Cell Markers in Tumor-Derived Exosomes Obtained from Bronchial Lavage Fluid and Serum and Their Prognostic Importance
Objective: Lung cancer is the most common cause of death in all cancer type. Due to the high mortality and morbidity of the disease and the high side effects of chemotherapy, targeted therapies have come to the fore. In this context, the detection of sensitive molecular markers will contribute greatly to the diagnosis, treatment, prognosis and follow-up of patients. Tumor-derived exosomes are small endosome vesicles that are increasingly used for cancer initiation, progression, monitoring of treatment and detection of resistance to treatment. In this study, it was aimed to examine cancer stem cell markers in tumor-derived exosomes obtained from bronchial lavage fluid and serum and to determine their prognostic importance.
Material and Method: In order to isolate exosomes, bronchoalveolar lavage fluid or pleural fluid samples were taken from 104 patients with pre-diagnosis of lung cancer who applied to Çukurova University Medical Faculty Balcalı Hospital Chest Diseases Clinic. Demographic data, laboratory and pathological data and 6-month follow-up data of the patients were recorded. Proteins obtained from exosomes in 6 patients were separated into peptides by trypsin and the presence of cancer stem cell markers CD133 and ALDH1A1 was detected by mass spectroscopy analysis of peptides. Peaks-studio software program was used for analysis.
Results: 104 patients were included in the study. Of the patients, 82 (78.8%) were male and 22 (21.2%) were female. The mean age of the patients was 64.3±10.5 (Med: 66, Min: 33, Max: 90) years. It was observed that 59 (56.7%) of the patients were smokers; It was determined that smokers consumed an average of 45.8±22.7 packs of cigarettes per year. In the protein analyzes performed on 6 patients, when the cancer patient group was compared with the control group, it was seen that most of the peptides were isolated from the cancer patient group and even from the lavage fluids of the small cell lung cancer (SCLC) patients. In the analysis results for cancer stem cell markers, a total of 3 peptides indicating the presence of CD133 were detected, while 1 peptide indicating ALDH1A1 was found. It was noteworthy that one of the CD133 detected samples belonged to a SCLC patient and one belonged to a patient with non- small cell lung cancer (NSCLC), while one of them was from the control sample group. The peptide sequences of ALDH1A1 were isolated only in the exosome obtained from the lavage fluid of NSCLC patient.
Conclusion: In our study, which was conducted with a limited number of samples due to the pandemic and the rapid increase in the exchange rate, we demonstrated the presence of markers of cancer stem cells in exosomal proteins obtained from the lavage and serum of patients. It is thought that comprehensive studies to be conducted in larger groups will contribute to understanding the relationship of cancer stem cells detected in exosomes with the course of the disease and to revealing their prognostic importance.
Key words: Lung cancer, Exosome, Cancer stemcell, CD133, ALDH1A1 IX