Hipoksi ve embriyonik kök hücre genlerinin larinks kanseri patogenezindeki rolü
The role of hypoxia and embryonic stem cell genes in laryngeal cancer pathogenesis
Yazar: NERMİN SEDA ILGAZ
Danışman: PROF. DR. DAVUT ALPTEKİN
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Genetik = Genetics ; Kulak Burun ve Boğaz = Otorhinolaryngology (Ear-Nose-Throat) ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Embriyo = Embryo ; Genler = Genes ; Hipoksi = Hypoxia ; Kök hücreler = Stem cells ; Larenks =   ; Laringeal hastalıklar = Laryngeal diseases ; Laringeal hastalıklar = Laryngeal diseases ; Laringeal neoplazmlar = Laryngeal neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Virülans = Virulence

Özet:
Larinks kanseri, baş boyun kanserlerinin ortalama %25'ini oluşturmakta ve genellikle orta yaş ya da ileri yaş erkeklerde görülmektedir. Larinks kanserlerinin %90'dan fazlası yassı hücre kanserleridir. Solid tümörler bilinen tüm kanserlerin %90'ını oluşturmaktadır. Solid tümörlerin en yaygın özelliği ve önemli çevresel streslerden biri hipoksidir. Oksijen konsantrasyonunun fizyolojik seviyenin altına düşmesi, in vitroda insan embriyonik kök hücrelerinin devamlılığını, spontan farklılaşmanın azalmasını sağlamakta, kendini yenilemeyi desteklemektedir. Kök hücre ve kanser hücreleri arasındaki benzerlikler her iki grubun gen ekspresyonunun düzenlenmesinde ortak yolaklar olabileceğini düşündürmektedir.
Çalışmamıza Çukurova Üniversitesi Tıp Fakültesi Kulak Burun Boğaz Anabilim Dalı'nda skuamoz hücreli larinks kanser teşhisi almış 26 hasta dahil edildi. Dokulardan RNA izolasyonu yapılarak tümör ve normal dokularda hipoksinin indüklediği faktörler ve embriyonik kök hücre genlerinin ekspresyon düzeyleri karşılaştırıldı. Çalışmamızda tümör dokularında HIF-1α, OCT4 ve NANOG genlerinin ekspresyonunun normal dokuyla karşılaştırıldığında arttığı saptandı. Ayrıca Hep2 larinks kanseri ve FaDu farenks kanseri hücre serileri hipoksiye maruz bırakılarak, hipoksinin, HIF-1α, HIF-2α, SOX2, OCT4, NANOG, CD133, ESRRA genleri üzerindeki etkisi belirlendi. Çalışmamızda hipoksiye maruz bırakılan Hep-2 hücrelerinde HIF-1α, HIF-2α, SOX2, OCT4, NANOG, CD133 ve ESRRA genlerinin mRNA ekspresyonlarında artış gözlenirken, FaDu hücrelerinde HIF-1α ve SOX2 mRNA ekspresyonunda azalma,    HIF-2α, OCT4, NANOG, CD133 ve ESRRA mRNA ekspresyonlarında artma gözlenmiştir. Hücreler ESRRA inhibitörü XCT790 ile muamele edildiğinde, hücrelerde hipoksinin indüklediği gen ekspresyon profilinin değiştiği saptanmıştır. Bu çalışma sonunda larinks kanseri tedavisinde hipoksinin etkisini azaltılmasında yeni stratejiler geliştirilmesine yönelik bir yaklaşım sunulmuş oldu.

Anahtar kelimeler: Larinks kanseri, hipoksi, embriyonik kök hücre genleri,Real Time-PCR

Abstract:
Laryngeal cancer accounts for about 25% of head and neck cancers and is usually seen in men of middle or older age. More than 90% of laryngeal cancers are squamous-cell cancers. One of the most common features of solid tumors and one of the major environmental stresses is hypoxia. The reduction of the oxygen concentration below the physiological level, promotes maintanance and self-renewal of the human embryonic stem cells, and reducing spontaneous differentiation in vitro. Similarities between stem cell and cancer cells suggest that both groups may use common pathways in the regulation of gene expression.
Twenty six patients with squamous cell laryngeal carcinoma who were diagnosed at University of Cukurova Medical School, Department of Otolaryngolgy were included in this study. RNA isolation from tissues was performed to compare the expression levels of hypoxia inducible factors and embryonic stem cell genes in tumor and normal tissues. In our study, it was determined that the expression of HIF-1α, OCT4 and NANOG genes were increased in tumor tissues compared to normal tissues. Furthermore, for determining the effect of hypoxia on HIF-1α, HIF-2α SOX2, OCT4, NANOG, CD133, ESRRA genes, Hep2 larynx cancer and FaDu pharynx cancer cell lines were exposed to hypoxia. In our study, mRNA expressions of HIF-1α, HIF-2α, SOX2, OCT4, NANOG, CD133 and ESRRA genes were elevated in hypoxia-exposed Hep-2 cells, in hypoxia exposed FaDu cells, mRNA expression of HIF-1α and SOX2 were decreased, HIF-2α, OCT4, NANOG, CD133 and ESRRA mRNA expressions were increased.  When cells were treated with the ESRRA inhibitor XCT790, hypoxia-induced gene expression profiles were changed. Our study provides a new approach to develop new strategies in reducing the effect of hypoxia in the treatment of larynx cancer.

Key Words: Larynx cancer, hypoxia, embryonic stem cell genes, Real Time-PCR