Metastatik prostat kanseri gelişiminde enflamasyon ilişkili epitelyal mezenkimal geçiş mekanizmasının araştırılması
Investigation of inflammation related epithelial-mesencymal transition mechanism in metastatic prostate cancer progression
Yazar: ELİF İŞEL
Danışman: DOÇ. DR. BİLGE DEBELEÇ BÜTÜNER
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı / Biyoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu tez çalışmasında, prostat hücreleri için kritik öneme sahip olan tümör baskılayıcı NKX3.1 proteininin, enflamatuvar mikroçevre koşullarında, prostat kanseri hücre hatlarında, EMT mekanizması üzerindeki moleküler etkisi incelenmiştir. Çalışmalarımızda LNCaP, PC-3 ve DU 145 hücreleri ile in vitro enflamatuvar mikroçevreyi temsil eden hücre kültürü modelleri tasarlanmıştır.  Enflamasyon ilişkili NKX3.1 protein kaybı ve enflamatuvar ortamda EMT'nin indüklenmesinin hücre kültüründe temsil edilmesi amacıyla TNF-α, TGF-β1 sitokin uygulamaları yapılmış, ayrıca hücrelere NKX3.1 ekspresyonu kazandırılarak EMT proteinlerinin seviyeleri ve hücre lokalizasyonlarının NKX3.1'e bağlı olarak farklılık gösterip göstermediği, hücrelerin anoikis direncine olan etkisi, migrasyona olan etkisi ve epitelyal-stromal etkileşimler üzerindeki etkileri araştırılmıştır. LNCaP hücrelerinde NKX3.1 ekspresyonuna ve enflamasyona bağlı olarak hem transkripsiyon seviyesinde hem protein seviyesinde değişiklik gösteren EMT ilişkili genler, DU 145 hücrelerinde NKX3.1 ekspresyonuna ve enflamasyona bağlı değişen genler global transkriptom analizleri ile incelenmiştir. NKX3.1, normal prostatın sağkalımında gerekli olan ve embriyonezisinde kök hücre fonksiyonu gösteren, gelişimsel açıdan kritik öneme sahip bir gendir. EMT fenotipi ile kanser kök hücresi fenotipi özdeş özelliklere sahiptir. Ektopik NKX3.1 seviyesi kazandırılan prostat kanseri hücrelerinde, NKX3.1 ile EMT ilişkili proteinlerin seviyesindeki artış korelasyon göstermektedir. NKX3.1'in normal koşullarda ve düşük dozdaki enflamatuvar koşullarda tümör baskılayıcı rolü ile hücre canlılığı, anoikis direnci ve migrasyonu baskıladığı, daha yüksek dozdaki, uzun süreli enflamatuvar koşullarda mezenkim benzeri hücre morfolojisini desteklediği ve EMT proteinlerinin seviyesel artışında bir rolü olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this thesis, the molecular effect of the tumor suppressor NKX3.1 protein, which is critical for prostate cells, on the EMT mechanism in prostate cancer cell lines under inflammatory microenvironmental conditions was examined. In our studies, cell culture models representing the in vitro inflammatory microenvironment were designed with LNCaP, PC-3 and DU 145 cells. In order to represent inflammation-related NKX3.1 protein loss and the induction of EMT in the inflammatory environment in cell culture, TNF-α/TGF-β1 cytokine induction were performed, and NKX3.1 expression was introduced into the cells to determine whether the levels of EMT proteins and cell localizations differ depending on NKX3.1. Its effect on the anoikis resistance of cells, migration and epithelial-stromal interactions were investigated. EMT-related genes that changed at both transcription and protein levels due to NKX3.1 expression and inflammation in LNCaP cells, and genes that changed due to NKX3.1 expression and inflammation in DU 145 cells were examined by global transcriptome analysis. NKX3.1 is a developmentally critical gene that is required for normal prostate survival and functions in stem cell embryogenesis. The EMT phenotype and the cancer stem cell phenotype have identical characteristics. In prostate cancer cells having ectopic NKX3.1, there is a correlation between increased NKX3.1 and increased EMT-related proteins. In conclusion, NKX3.1 suppresses cell viability, anoikis resistance and migration due to its tumor suppressor role in normal conditions and low-dose inflammatory conditions however, supports mesenchyme-like cell morphology in higher-dose, long-term inflammatory conditions and has a role of increasing level of EMT proteins.