Kemik kanserlerinde kullanılan kemo- immünoterapinin ve greft materyallerinin mikroçevre ilişkisi
The relationship of chemo-immunotherapy and graft materials used in bone cancers with the micro environment
Yazar: ÖMER BEKCİOĞLU
Danışman: PROF. DR. HATİCE NUR OLGUN
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Onkoloji Ana Bilim Dalı / Temel Onkoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Onkoloji = Oncology
Dizin: Kemik hastalıkları = Bone diseases ; Kemik nakli = Bone transplantation ; Kemik neoplazmları = Bone neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Osteosarkom = Osteosarcoma ; Transplantasyon = Transplantation ; İfosfamide = Ifosfamide ; İlaç tedavisi = Drug therapy ; İmmünoterapi = Immunotherapy

Özet:
Osteosarkom malign osteoblastların proliferasyonu ile karakterizedir. Osteosarkom tedavisinde kullanılan neo-adjuvan kemoterapilerin iyi sonuçlarına karşın post-operatif gelişen rekürrensler ortak bir sorun olarak varlığını sürdürmektedir. Post-operatif hastalarda rekürrensi önleyecek yeni yaklaşım arayışları önem taşımaktadır. Çalışmanın amacı in vitro olarak ve rekürrensleri önlemede bu bölgeye uygulanacak sement içine emdirilmiş kemoterapötik ve immunoterapötik ajanların in vivo deney hayvanda mikroçevre ile ilişkisinin değerlendirilmesidir. 
Osteosarkom K7M2 hücreleri kültüre edildikten sonra mifamurtid ve ifosfamid'in in vitro deneylerle uygun dozları saptanmıştır. Kontrol, sement+SF, sement+ifosfamid, sement+mifamurtid ve sement+ifosfamid+mifamurtid olacak şekilde 5 grup (7 hayvan/grup) oluşturulmuştur. K7M2 hücreleri Balb/c farelerin sağ gluteal bölgesine verilerek tümör oluşumu ardından ve ilgili gruplar uygulanmıştır. Ayrıca atimik nude farelere de sement+SF, sement+ifosfamid, IP ifosfamid uygulanmıştır. Yedi günlük sonra sakrifikasyon yapılıp immunohistokimyasal olarak ile mikroçevre ilişkili CD4, CD8, CD20, CD64, FAPA, NCR1 düzeyleri değerlendirilmiştir. Kruskal Wallis ve Mann-Whitney U testi parametrik olmayan testler ve ki kare testleriyle değerlendirilmiştir. P<0,05 istatiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir.
 İn vitro deneyler sonrasında ifosfamid ve mifamurtid ile hazırlanmış sementin osteosarkom hücre hattı olan K7M2 ile etkileşimleri incelenip uygun doz hesaplanmıştır. Ardından çalışmanın in vivo basamığına geçilmiştir.2 farklı hayvan türünde (balb/c ve nüde mice) çalışılmıştır. Balb/c farelerde tümör oluşumu gözlenmediği için tümör hücrelerinin verildiği bölgeye ifosfamid ve mifamurtid ile hazırlanan sement cerrahi işlem ile implante edilmiştir. İfosfamid ve mifamurtid ile hazırlanan sementin tümör mikroçevresinde etkileşimleri görülmüştür. Nüde farelerde ise subkutan enjeksiyon sonrası bir ay içinde tümör oluşmuştur. İmmün yanıtı olmayan bu hayvanlarda ifosfamidin sement ile hazırlanıp implante edilen grubun IP olarak verilen gruba göre daha efektif bulgular elde edilmiştir.
Bulgularımız, kemik çimentosu içinde lokal ifosfamid ve mifamurtid uygulamasının cerrahi sonrası osteosarkomun lokal tedavisine katkıda bulunabileceğini desteklemektedir. Postoperatif biyomalzemeler içinde lokal tedavi, osteosarkomda rekürrensi önlemede katkı tedavi seçeneği olabilir.
Anahtar Kelimeler: Osteosarkom, Mifamurtid, ifosfamid, kemik greft materyali

Abstract:
Osteosarcoma is characterized by proliferation of malignant osteoblasts. As a result of the application of neo-adjuvant chemotherapies used in the treatment of osteosarcoma, a significant improvement in clinical outcomes was observed. However, post-operative recurrences continue to exist as a common problem. The search for a new approach to prevent recurrence is important in post-operative patients. The aim of the study is to evaluate the relationship between the microenvironment and the chemotherapeutic and immunotherapeutic agents absorbed in cement to be applied to prevent recurrence in vivo.
After osteosarcoma K7M2 cells were cultured, appropriate doses of mifamurtide and ifosfamide were determined by in vitro experiments. 5 groups (7 animals / group) were formed as control, cement + SF, cement + ifosfamide, cement + mifamurtid and cement + ifosfamid + mifamurtid. K7M2 cells were transferred to the right gluteal region of Balb / c mice followed by tumor formation and related groups were applied. In addition, cement + SF, cement + ifosfamide and IP ifosfamide were applied to athymic nude mice. After seven days of observation, sacrification was performed and CD4, CD8, CD20, CD64, FAPA, NCR1 levels were evaluated immunohistochemically and with microenvironment. Expression levels were evaluated between the groups by Kruskal Wallis and subsequent Mann-Whitney U test and chi-square tests. P <0.05 was considered statistically significant.
After in vitro studies interactions of cement prepared with ifosfamide and mifamurtide with osteosarcoma cell line, K7M2, were examined and the appropriate dose was calculated. Then the in vivo step of the study was started. It was studied in 2 different animal species (balb / c and nüde mice). As no tumor formation was observed in Balb / c mice, cement prepared with ifosfamide and mifamurtide was implanted in the area where the tumor cells were administered. Interactions of cements prepared with ifosfamide and mifamurtide were observed in the tumor microenvironment. In nude mice, tumors occurred within one month after subcutaneous injection. In these animals with no immune response, more effective findings were obtained from the group that was prepared and implanted with ifosfamidine cement compared to the IP group.
Our findings support that local administration of ifosfamide and mifamurtide in bone cement may contribute to local treatment of osteosarcoma after surgery. Local treatment among postoperative biomaterials may be additive treatment options for preventing recurrence in osteosarcoma.
Keywords: Osteosarcoma, Mifamurtide, ifosfamide, bone graft material