Setuksimab ve bazı hidrolize iridoitler ile AKT1 ve CTNNB1 varyasyonlarının kolorektal kanser tedavisi üzerine olan etkilerinin in vitro incelenmesi
In vitro investigation of the association of cetuximab and some hydrolyzed iridoids with AKT1 and CTNNB1 variations on the treatment of colorectal cancer
Yazar: GÖZDE HASBAL
Danışman: PROF. DR. AYŞE CAN ; PROF. DR. PINAR AKSOY SAĞIRLI
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Katenin = Catenin ; Kolorektal neoplazmlar = Colorectal neoplasms ; Mutasyon = Mutation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Setuksimab = Cetuximab ; Veronikozid = Veronicoside ; İn vitro = In vitro ; İridoitler = Iridoids

Özet:
Setuksimab, epidermal büyüme faktörü reseptörü (EGFR)'nü inhibe eden rekombinant bir kimerik monoklonal antikordur. Kolorektal kanser (KRK) hastalarının taşıdığı KRAS mutasyonları, setuksimaba karşı gelişen direncin en önemli belirleyicisidir. Bununla birlikte, yabani tip (WT) KRAS hastalarının büyük kısmında setuksimab ile tedavi başarılı olamamaktadır. Bu nedenle, tedavide kullanılan ilaçlardan faydalanabilecek hasta seçiminin yapılmasında, prediktif mutasyonların tespit edilebilmesi çok önemlidir. Proje kapsamında, AKT1 ve CTNNB1'deki bazı mutasyonların KRK tedavisinde kullanılan setuksimab ve bazı kemoterapötiklere karşı gelişen ilaç direnci mekanizmasına katkısı, alan hedefli mutajenez, tranformasyon, transfeksiyon, Western Blot ve 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-5-(3-karboksimetoksifenil)-2-(4-sülfofenil)-2H-tetrazolyum (MTS) yöntemleri kullanılarak in vitro olarak ilk kez araştırıldı. Setuksimab direncinin, Caco-2 hücrelerinde AKT1 E17K, E49K ve L52R mutasyonları ve CTNNB1 T41A, S45F ve S33P mutasyonları varlığında anlamlı şekilde arttığı saptandı. Ayrıca, AKT1 ve CTNNB1 mutasyonlarının oksaliplatin, irinotekan, SN-38 ve 5-florourasil (5-FU) direnci ile ilişkili olduğu bulundu. Çalışmanın ikinci kısmında ise, verminozidden ve veronikozidden elde edilen hidrolize iridoit (H-iridoit)'lerin, KRK hücrelerinin hücre ölümü üzerine etkileri in vitro olarak ilk kez incelendi. Veronikozidin aksine, H-veronikozidin KRK hücre hatlarında hücre ölümünü aktive ettiği ve Caco-2 hücre hattı üzerinde 5-FU'dan daha etkili biçimde hücre ölümüne neden olduğu bulundu. Sonuç olarak, AKT1 ve CTNNB1 mutasyonlarının KRK'de prediktif belirteçler olarak kullanılabileceği ve H-veronikozidin KRK tedavisinde alternatif aday ilaç olarak değerlendirilebileceği düşünülmektedir.


Anahtar Kelimeler: Kolorektal Kanser, Setuksimab, AKT1, CTNNB1, Veronikozid.

Abstract:
Cetuximab is a recombinant chimeric monoclonal antibody that inhibits epidermal growth factor receptor (EGFR). KRAS mutations are the most important determinants of cetuximab resistance in colorectal cancer (CRC) patients. However, cetuximab treatment has not been fully successful in the majority of wild-type (WT) KRAS patients. Therefore, it is very important to determine the predictive mutations in the selection of patient who can benefit from drugs used in the treatment. In this project, contribution of some AKT1 and CTNNB1 mutations to the drug resistance mechanisms against cetuximab and some chemotherapeutics used in the treatment of CRC were investigated in vitro by using site-directed mutagenesis, transformation, transfection, Western Blot, and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium (MTS) methods for the first time. The cetuximab resistance was found to be significantly increased in the presence of AKT1 E17K, E49K, and L52R mutations and, CTNNB1 T41A, S45F, and S33P mutations in Caco-2 cell line. Furthermore, AKT1 and CTNNB1 mutations were determined to be associated with oxaliplatin, irinotecan, SN-38, and 5-fluorouracil (5-FU) resistance. In the second part of the study, the cytotoxic effects of hydrolyzed iridoids (H-iridoids), obtained from verminoside and veronicoside, in CRC cell lines were identified in vitro for the first time. In contrast to the veronicoside, H-veronicoside was found to be cytotoxic in CRC cell lines and more effective than that of the 5-FU in Caco-2 cell line. In conclusion, AKT1 and CTNNB1 mutations can be used as predictive markers in CRC and H-veronicoside may be considered as an alternative candidate drug in CRC treatment.


Key Words: Colorectal Cancer, Cetuximab, AKT1, CTNNB1, Veronicoside.