Tip-1 yardımcı T (TH1) hücrelerin radyasyon stresi altında fonksiyonel ve fenotipik değişimlerinin incelenmesi
Determination of functional and phenotypical alterations in TYPE-1 helper T (TH1) cells under radiation stress
Yazar: ANIL IŞIK
Danışman: PROF. DR. GÜNEŞ ESENDAĞLI
Hacettepe Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Tümör Biyolojisi ve İmmünolojisi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: DNA hasarı = DNA damage ; Doz-cevap ilişkisi-radyasyon = Dose-response relationship-radiation ; Fenotip = Phenotype ; Gama radyasyonu = Gamma radiation ; Hücreler = Cells ; Mitokondriler = Mitochondria ; Radyasyon = Radiation ; Radyoterapi = Radiotherapy ; T lenfositleri = T lymphocytes ; İmmünoterapi = Immunotherapy

Özet:
Tümör mikroçevresindeki immün baskılayıcı ortam nedeniyle, anti-tümör yanıtta öncül rol alan T lenfositlerin fonksiyonel ve fenotipik durumundaki değişimlerin anlaşılması önemlidir. Kanser gibi kronik inflamasyonda T hücreler, yüksek inhibitör reseptör ifade eden yorulmuş fenotipte ve fonksiyonunu kaybetmiş hücrelere farklılaşabilmektedir. Yorulmuş T hücrelerin efektör fonksiyonları inhibitör reseptörlerin blokajı yardımıyla geri kazandırılabilir. Radyoterapi ve blokaj tedavisi ise anti-tümör immün yanıtları artırabilecek bir kombinasyon olarak ön görülmektedir. Bu in vitro tez çalışması kapsamında, THR sinyali anti-CD3 monoklonal antikoru ile ve ko-stimülasyon ise bir monositik hücre hattı aracılığıyla sağlanmış; bu sayede, CD4+ yardımcı T hücreler sürekli olarak uyarılmıştır. Kullanılan ko-kültür modelinin farklı inkübasyon sürelerinde (0, 24, 72 ve 120 saat), farklı fenotiplerdeki T hücrelerin farklı dozlarda (0 Gy, 2 Gy, 5 Gy, 8 Gy ve 12 Gy) radyasyon stresi altında fonksiyonel ve fenotipik değişimleri incelenmiştir. Naif CD4+ T lenfositlerin uyarımla birlikte IL-2, IFN-γ ve TNF-α üreten efektör hücrelere farklılaştığı; ardından, yüksek düzeyde inhibitör reseptör ifade eden ve sitokin üretimi azalmış, yorulmuş hafıza-benzeri T hücrelere dönüştüğü görülmüştür. Hücrelerin en radyosensitif olduğu uyarım periyodunun, apopototik düzey ve DNA kırık sayıları hesaplanarak 72. saat olduğu ve efektör T lenfositler ile efektör hafıza-benzeri T lenfositlerin en hassas alt gruplar olduğu bulunmuştur. Radyasyona en dirençli alt tipler ise naif T ve merkezi hafıza benzeri T lenfositler olmuştur. Radyasyonun Th hücrelerde mitokondri membran potansiyelini değiştirmediği görülmüştür. Radyasyon maruziyeti öncesinde uygulanan anti-PD-1 blokajının ise Th1 hücre canlılığı üzerinde olumsuz bir etkisi olmadığı gösterilmiştir. Sonuç olarak, Th1 hücrelerinin PD-1 blokajı ile yeniden fonksiyon kazanma sürecinde radyasyon hassasiyeti göstermediği değerlendirilmiştir.

Abstract:
It's critical to understand changes in the functional and phenotypic status of T cells, which play a key role in the anti-tumor response due to the immunosuppressive environment in the tumor microenvironment. In chronic inflammation such as cancer, T cells can differentiate into dysfunctional exhausted phenotype cells and express high inhibitory receptors. Effector functions of exhausted T cells can be restored with the help of blockade of inhibitory receptors. On the other hand, a combination of radiotherapy and blockade therapy is predicted to enhance anti-tumor immune responses. Within the scope of this in vitro thesis study, THR signal was provided by an anti-CD3 monoclonal antibody and co-stimulation was provided by a monocytic cell line, resulting in continual stimulation of CD4+ helper T cells. Functional and phenotypic changes of T cells of different phenotypes under radiation stress at different doses (0 Gy, 2 Gy, 5 Gy, 8 Gy, and 12 Gy) were investigated at different incubation times (0, 24, 72, and 120 hours) of the co-culture model used. After differentiating into effector cells that produce IL-2, IFN-γ, and TNF-α in response to stimulation, naive CD4+ T lymphocytes become fatigued memory-like T cells that express high levels of inhibitory receptors and have decreased cytokine production. By calculating the apoptotic level and DNA break numbers, it was found that the stimulation period when cells were most radiosensitive was 72 hours, and the most sensitive subgroups were effector T lymphocytes and effector memory-like T lymphocytes. The most radiation-resistant subtypes were naive T and central memory-like T lymphocytes. It was observed that radiation did not change the mitochondrial membrane potential in Th cells. It was shown that anti-PD-1 blockade applied before radiation exposure had no negative impact on Th1 survival. As a result, it was determined that Th1 cells did not show radiation sensitivity in the process of regaining function with PD-1 blockade.