Monosit ve lenfosit hücreleriyle oluşturulan in vitro meme kanseri modelinde PD1, PDL1 inhibisyonu ve ilaç direnci ile ilişkisinin incelenmesi
Investigation of the relationship with PD1, PDl1 inhibition and drug resistance in the in vitro breast cancer model created by monocyte and lymphocyte cells
Yazar: GÜNEŞ ÖZEN EROĞLU
Danışman: PROF. DR. DÜRDANE SERAP KURUCA
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Moleküler Tıp = Molecular Medicine ; Onkoloji = Oncology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Meme kanseri, kadınlarda en sık görülen kanser türüdür. Meme kanserinde hedefe yönelik tedavilerden immünoterapi son yıllarda oldukça yaygın bir tedavi stratejisidir. Kanser mikroçevresinde yer alan immün hücreler, tedaviyi değiştirme potansiyeli taşımaktadır. PD-1 ve PD-L1 hedefli tedaviler ile kanser ve immün sistem arasındaki bağlantı büyük önem kazanmaktadır. Çalışmamızda immün hücrelerle oluşturulan in vitro meme kanseri modeli ile PD-1/PD-L1 inhibisyonu ile ilaç direnci protein ekspresyonlarındaki olası değişikliklerin incelenmesi amaçlandı. Meme kanseri hücreleri olarak MDA-MB-231 ve MCF-7, monosit hücresi olarak THP-1, lenfosit hücresi olarak Jurkat kullanıldı. Tedavide sıklıkla kullanılan kemoterapi ilaçlarından Paklitaksel ve Doksorubisinin MTT hücre canlılık analizleriyle IC50 değerleri belirlendi. Hücrelerde PD-1 ve PD-L1 inhibisyonunu sağlayan Human PD-L1 inhibitör IV ve BMS-1166 inhibitörlerinin canlılık analizleri gerçekleştirildi. Hücrelerde PD-1 reseptörü, PD-L1 ligandı ve ABCG2, MDR-1, MRP-1 ilaç direnci protein ekspresyonları arasındaki ilişki ve hücreler arasındaki farklar akım sitometri ile değerlendirildi. Doksorubisinin MDA-MB-231: THP-1 ko-kültürü hariç tüm ko-kültür gruplarında PD-L1 ekspresyonu azalttığı, MDA-MB-231: Jurkat ko-kültürü dışında ilaç direnci proteinlerini azalttığı belirlendi. BMS-1166 inhibitörü tüm ko-kültür gruplarında hücre canlılığını anlamlı olarak azalttı ve kemoterapi ilaçları ile daha da azalttı. MDA-MB-231: Jurkat ko-kültüründe iki inhibitör de PD-L1 ekspresyonunu azaltarak inhibisyon etki gösterdi, buna karşılık ilaç direnci proteinlerinde artış gözlendi. Paklitakselin PD-L1 üzerine etkileri ko-kültür gruplarına göre değişkenlik gösterdi. Bu  çalışmadan elde edilen sonuçlar, meme kanserinde özellikle farklı immün hücre popülasyonlarına sahip tümörlerde, kemoterapi ilaçlarının ve PD-1/PD-L1 hedefli inhibitörlerin, PD-L1 ve ilaç direnci ile ilişkili proteinlerin ekspresyonu üzerine farklı  etki ettiğini göstermesi açısından önem kazanmaktadır.

Anahtar Kelimeler: Meme kanseri, immün hücreler, PD-1, PD-L1, ilaç direnci

Abstract:
Breast cancer is the most common type of cancer in women. Immunotherapy, one of the targeted therapies in breast cancer, is a very common treatment strategy in recent years. Immune cells in the cancer microenvironment have the potential to change the treatment. The connection between PD-1 and PD-L1 targeted therapies and cancer and immune system is gaining great importance. In our study, we aimed to investigate the possible changes in drug resistance protein expressions with PD-1/PD-L1 inhibition in an in vitro breast cancer model established with immune cells. MDA-MB-231 and MCF-7 were used as breast cancer cells, THP-1 as monocyte cell and Jurkat as lymphocyte cell. IC50 values of Paclitaxel and Doxorubicin, chemotherapy drugs frequently used in treatment, were determined by MTT cell viability assays. The viability analyzes of Human PD-L1 inhibitor IV and BMS-1166 inhibitors that provide PD-1 and PD-L1 inhibition in cells were performed. The relationship between PD-1 receptor, PD-L1 ligand and ABCG2, MDR-1, MRP-1 drug resistance protein expressions in cells and the differences between cells were evaluated by flow cytometry. It was determined that doxorubicin decreased PD-L1 expression in all co-culture groups except MDA-MB-231: THP-1 co-culture, and drug resistance protein expressions were decreased except MDA-MB-231: Jurkat co-culture. BMS-1166 inhibitor significantly reduced cell viability in all co-culture groups and further reduced it with chemotherapy drugs. In the MDA-MB-231: Jurkat co-culture, both inhibitors showed an inhibitory effect by reducing PD-L1 expression, while an increase in drug resistance proteins was observed. The effects of paclitaxel on PD-L1 varied according to the co-culture groups. The results obtained from this study gain importance in terms of showing that chemotherapy drugs and PD-1/PD-L1 targeted inhibitors have different effects on the expression of PD-L1 and drug resistance-related proteins in breast cancer, especially in tumors with different immune cell populations.

Key Words: Breast cancer, immune cells, PD-1, PD-L1, drug resistance