Bazı meme kanseri ve lösemi hücre hatlarında timokinon ve bazı kemoterapötik ajan kombinasyonlarının TNF sinyal yolağı üzerine etkilerinin incelenmesi
Investigation of the impact of combinations of thymoquinone and  some chemotherapeutic agents on tnf signaling pathway in some breast cancer and leukemia cell lines
Yazar: MUSTAFA ÇAKIR
Danışman: PROF. DR. HAMİYET ALTUNTAŞ
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Onkoloji = Oncology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Doksorubisin = Doxorubicin ; Flüorourasil = Fluorouracil ; Lösemi = Leukemia ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Paklitaksel = Paclitaxel ; Sinyal nakli = Signal transduction ; Sisplatin = Cisplatin ; Timokinon = Thymoquinone ; Tümör nekroz faktörleri = Tumor necrosis factors

Özet:
Meme kanseri orta yaştan sonra kadınlarda en yaygın malignant tümördür. Lösemi, lökosit hücrelerinin olgunlaşmamış şekilli kan hücrelerinin oluşturduğu kanserdir. MCF-7, östrojen pozitif reseptör, luminal, paklitaksel hassas kanser hücre hattı olup MDA-MB-231 ise triple negatif olan paklitaksel dirençli meme kanser hücre hattıdır. Timokinon(TQ) Nigella sativa'nın aktif komponentidir. TQ'nun çeşitli meme kanser modellerinde apoptozu ve sitotoksiteyi uyardığı gösterilmiştir. Tümor Nekroz Faktor (TNF), TNF reseptör superailesini (TNFRSF) bağlar ve genel duruma bağlı olarak apoptozu, NF-Kappa B ya da c-Jun sinyalizasyonunu indükler. Bu çalışmada, TQ etkisindeki TNFRSF sinyalizasyonunun rolünü ve farklı özellikteki iki meme kanser ve bir lösemi hücre hattı üzerinde TQ'nun ve bazı kematerapötik ajanların etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. TQ, sırasıyla IC50 değerleri 15.15, 5.2 ve 7.6 µM olan  MCF-7, MDA-MB-231 ve HL-60  hücrelerindeki sitotoksisiteye indükler. TQ, en çok MDA-MB-231 için sitotoksiktir. Paklitaksel ile kombinlenmiş TQ, 24 saat sonrasında her iki MCF-7 ve MDA-MB-231 hücre hatlarında apoptozu indükler, bununla beraber, TQ ve paklitaksel kombinasyonu MDA-MB-231'de daha fazla sinerjiktir. TQ (12.5 µM) %52 (±2) ile MDA-MB-231'in migrasyonunu inhibe etti ve Ayrıca sadece %4 (±1) ile MCF-7 hücrelerinin migrasyonunu inhibe etti.  MCF-7 ve MDA-MB-231 hücrelerindeki genler analiz edildiğinde, TQ'nun TNF reseptör 1 (TNFR1) ve FAS sinyalizasyon genlerinin her iki hücre hattında ekspresyonunu module ettiğini göstermiştir (TNFR1 için P=6.2E-12 ve FAS için P=7.8E-10). TQ (50 µM) MDA-MB-231'deki TNFRSF'ne ait 14 genin ekspresyonunu modüle eder, bununla beraber, TQ (50 µM) MCF-7'de TNFRSF'nin sadece 6 genini modüle eder. TQ, MCF-7 ile kıyaslandığında MDA-MB-231'ya karşı daha yüksek sitotoksisite göstermektedir. Çalışmamızda TQ, MDA-MB-231'daki TNFRSF genlerini farklı şekilde modüle ettiği ve en yüksek sayıda reseptör genlerinin modüle edildiği ve modüle edilen reseptör genlerinin çoğunun apoptotik yolaklarla bağlantılı olduğu gösterilmiştir. Sonuç olarak TNFRSF genleri ve onların downstream sinyalizasyon ağının, MDA-MB-231 hücre hattında TQ'nun etkisinde bir role sahip olabileceği önerilmiştir.

Anahtar Kelimeler: Timokinon, TNF Sinyal Yolağı, Sisplatin, Florourasil, Paklitaksel, Doksurubisin.

Abstract:
Breast cancer is the most common malignancy in females after midlife. Leukemia is cancer of immature blood cells consisting of leukocyte cells. MCF-7 is an estrogen receptor positive, luminal, paclitaxel sensitive breast cancer cell line and MDA-MB-231 is a triple negative, paclitaxel resistant breat cancer cell line. Thymoquinone is the active component of Nigella sativa. Thymoquinone(TQ) has been shown to induce cytotoxicity and apoptosis in various breast cancer models. Tumor Necrosis Factor (TNF) binds to TNF receptor superfamily (TNFRSF) and induces apoptosis or NF-Kappa B or c-Jun signaling depending on the context. In this study, we aimed to find out the impact of  TQ and some chemotherapeutic agent on two breast cancer cell lines with different characteristics and the role of TNFRSF signalling in the impact of TQ. TQ induces cytotoxicity in MCF-7, MDA-MB-231 and HL-60  cells with IC50 values of 15.15 µM, 5.2 µM and 7,6 µM respectively. TQ is more cytotoxic for MDA-MB-231. TQ combined with paclitaxel induces apoptosis in both MCF-7 and MDA-MB-231 cell lines after 24 h, however, the combination of TQ and paclitaxel is more synergistic in MDA-MB-231. TQ (12.5 µM) inhibited the migration of MDA-MB-231 cells by 52 (± 2)%, however inhibited the migration of MCF-7 cells only by 4 (± 1)% .When genes that were simultaneously affected by TQ in MCF-7 and MDA-MB-231 cells were analyzed, TQ has been shown to modulate the expression of TNFR1 and FAS signaling genes in both cell lines (P = 6.2E-12 for TNFR1 and P = 7.8E-10 for FAS). TQ (50 µM) modulates the expression 14 genes that belong to TNFRSF in MDA-MB-231, however, TQ (50 µM) modulates only 6 genes of TNFRSF in MCF-7. TQ shows higher cytotoxicity against MDA-MB-231  compared to MCF-7. TQ modulates TNF receptor superfamily genes in MDA-MB-231  differentially, a higher number of receptor genes were modulated and a higher of modulated receptor genes are connected with apoptotic pathways Therefore, TNF receptor superfamily genes and their downstream signaling network might have a role in the impact of TQ against MDA-MB-231.  

Keywords : Thymoquinone, TNF Signaling Pathway, Cisplatin, Fluorouracil, Paclitaxel, Doxorubisin