Kolon kanserinin tedavisinde fenotiyazin yapılı bileşiklerin kullanımlarının değerlendirilmesi ve etki mekanizmalarının araştırılması
Evaluation of the use of phenothiazine compounds in the treatment of colon cancer and investigation of their mechanism of action
Yazar: FELİS CAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. KEVSER BİBEROĞLU
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya (Tıp) Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Alfa sekretazlar = Alpha secretases ; Amiloid beta protein = Amyloid beta protein ; Antineoplastik ajanlar = Antineoplastic agents ; Enzimler = Enzymes ; Fenotiyazin bileşikleri = Phenothiazine compounds ; Kolon hastalıkları = Colonic diseases ; Kolon neoplazmları = Colonic neoplasms

Özet:
Kansere bağlı ölümlerin en etkili nedenlerinden biri olan kolon kanseri, evrensel bir sorun olarak nitelendirilmektir. Epidomiyolojik çalışmalar, kanser ve nörodejeneratif hastalıkları birbirleri ile ilişkilendirmektedir. Transmembran bir protein olan amiloid prekürsör protein (APP), kanser ile ilgili araştırmalarda son zamanlarda oldukça dikkat çekmektedir. Üç APP aile üyesinden biri olan APP, en fazla çalışılan protein olup, kırılması sonucu β-amiloid peptid oluşumunun neden olduğu Alzheimer hastalığın'da (AH) temel rol oynamaktadır. AH'nda, APP'nin proteolitik olarak işlenmesi, 2 yol ile gerçekleşmektedir: (i) α-sekretaza bağlı amiloidojenik olmayan yol (ii) β-sekretaza bağlı amiloidojenik yol. Bu yolaklarda, sekretazlar adı verilen bir grup enzim tarafından proteolitik kırılma sonucu farklı fonksiyonları olan fragmentler üretilmektedir. APP'nin yanı sıra, diğer üyeler de (APLP1 ve APLP2), sekretazlar tarafından parçalanarak C-terminal fragmentlerin (CTF) salınmasına neden olmaktadır. Son araştırmalar, kanser hücrelerinde aşırı eksprese edilen APP ve/veya APLP2'nin inhibe edilmesinin ya da bu proteinlerin proteolitik kesim enzimlerine (α- ve β-sekretazlar gibi) karşı geliştirilen inhibitörlerin kanser hücre çoğalmasını azalttığını göstermektedir. Çünkü, APP ve amiloid prekürsör-benzeri protein-2 (APLP2) ekspresyonlarının ve bunların kesim ürünüleri CTF'lerin birçok kanser türünde, kanser hücre proliferasyonuna korelasyon göstererek arttığı bulunmuştur. Kolon kanseri ile ilgili in-vitro ve in-vivo çalışmalarda, APP'nin büyüme için gerekli olduğu bildirilmiştir. APP'nin, α-sekretaz (ADAM10) tarafından kesilmesi ile oluşan çözünür, sekrete formu sAPPα'nin sadece nöronal sağlığı destekleme işlevi olmayıp, aynı zamanda hücre büyümesi, çoğalması ve migrasyonu ile de yakından ilişkili olduğu tespit edilmiştir. Yakın zamanda, pankreas kanseri hücre hatları ile yapılan bir çalışmada, α-sekretaz (ADAM10) aracılı sAPPα oluşumu inhibe edildiğinde, hücre büyümesinin ve proliferasyonun etkili bir şekilde azaldığı gösterilmiştir. 
Aynı zamanda total APP ve sAPPα üzerinden de antikanser etkiye sağladığı katkı araştırılmak istenmektedir. Yakın zamanda laboravuvarımızda gerçekleştirilen çalışmalarda, fenotiyazin yapısına sahip azur B bileşiğinin total APP ve sAPPα üzerinde göstermiş olduğu etkili azalma, ayrıca TBO ve TH'nin PS70 hücrelerinde total APP ve sAPPα düzeylerinde yine, azaltıcı etki göstermesi, fenotiyazin yapısına sahip bileşiklerin, antikanser etkiye katkı sağlayabileceği öngörülmektedir. 

Sonuç olarak, fenotiyazin yapılı bileşiklerin , total APP, APLP2, sAPPalfa, sAPLP2alfa ve sAPPalfa ile yakından ilişkili alfa-sekretaz üzerine ilişkisi incelenecektir. Ayrıca, sAPPalfa'nın fosfotidil inozitol-3-kinaz-Akt kinaz sinyalizasyon yolağında anahtar bir rol oynaması nedeniyle bu yolak açısından antiproliferatif etkileri değerlendirilecektir.

Abstract:
Epidemiological studies associate
cancer and neurodegenerative diseases with each other. Amyloid precursor protein
(APP), which is closely related to Alzheimer's disease, attracts attention in cancer
research. Recent research indicates that inhibiting APP and its homologous family
member APLP2 or inhibitors against proteolytic cleavage enzymes (such as α- and βsecretases) of these proteins reduces cancer cell proliferation. In this thesis, the
effects of phenothiazine-structured compounds [toluidine blue (TBO) and 1,9-
dimethyl-methylene blue (DMMB)] on cell viability, APP/APLP2 processing, and
phosphatidyl inositol-3-kinase (PI3K)-AKT signaling pathway were evaluated using
flow cytometry, MTT, and Western blot methods in HT 29 colon cancer cells. Cell
viability was significantly reduced after 24 h of treatment of HT-29 cells with 0-10
μM TBO or 0-1.25 μM DMMB. Western blot results showed that both TBO and
DMMB reduced the expressions of total APP, sAPPα and α-secretase ADAM10.
While DMMB had a reducing effect on APLP2 and sAPLP2 levels, TBO did not
cause any change. While both compounds had a reducing effect on expression levels
of GSK-3β, which is one of the PI3K-AKT signaling substrates, they led to increase
p-GSK-3β-Ser9 levels. Thus, the observed decrease in HT-29 cell viability has been
attributed to direct effects of phenothiazine structured compounds on APP and/or
APLP2 processing and their ability to decrease α-secretase, which is involved in the
processing of these proteins and also their ability to increase of the inactive form of
GSK-3β. As a result, it is thought that phenothiazines may contribute to new drug
designs in the treatment of colon cancer due to their multiple effects on cancerrelated proteins.
Keywords: