Heterogeneity of hepatocellular malignant phenotype
Hepatoselüler malignansi fenotipinin heterojenliği
- Tez No: 180617
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÜZTÜRK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hepatoselüler karsinoma (HCC), en yaygın karsinomlardan olup dünya genelindeher yıl 600.000'den fazla ölüme sebep olmaktadır ve aflatoksin B1, alkol ve Hepatit B veC gibi etiyolojik faktörlerle ilişkilendirilmektedir. HCC'de bir çok gen somatik değişimeuğramakla birlikte hücre döngüsünde, p53 ve kanonik Wnt yolaklarında ve TGFβ/IGFekseninde bulunan genler daha çok etkilenmektedir. HCC'lerin yaklaşık üçte birindekanonik Wnt yolağını etkileyen mutasyonlara rastlanmaktadır. Bununla birlikte, mutantβ-katenin (kanonik Wnt sinyalinin temel öğelerinden biri) anlatımı yapan transgenikfareler karaciğer tümörü geliştirmediği için, bu yolak değişimlerinin karaciğertümörlerindeki etkileri ayrıntılı bilinmemektedir.Karaciğer tümörlerindeki heterojenliği çalışmak amacıyla, HCC hücre hatlarındakanonik Wnt yolağı üzerine yoğunlaştık. Kanonik Wnt yolağının %80 oranında iyifarklılaşmış ve %14 oranında az farklılaşmış HCC hücre hatlarında etkin olduğunutespit ettik. Bu bulguya ek olarak, mutant β-katenininin ektopik anlatımı iyi farklılaşmışHCC hücre hatlarında az farklılaşmış olanların aksine kuvvetli kanonik Wnt aktivitesinesebep oldu. Elde ettiğimiz sonuçlar HCC'deki heterojenliğin aynı sinyal yolağı içindebile olabileceğine işaret etmektedir ve bu olgu, kanonik Wnt yolağının iyi ve az derecedefarklılaşmış HCC hücrelerinde farklı olmasıyla örneklendirilmiştir. Bu çalışma sırasında,nükleer/sitoplazmik β-katenin havuzunun tümör gelişiminde daha önemli olduğuvarsayıldığından, bu havuzu zardaki β-kateninden ayırt edebilmek amacıyla monoklonalβ-katenin antikorları ürettik. 4C9 ve 9E10 epitopları birbirine yakın olmakla birlikte, 4C9β-kateninimonoklonal antikoru (MAb) sadece yapışma kavşakları dışındakitanımaktayken diğer MAb, 9E10, tüm β-katenin formlarını tanımıştır.Kanonik Wnt yolağının HCC hücrelerinde farklı aktivite göstermesi, bizi HCC'deönemli fonksiyonları olan ve β-katenin ile etkileşerek β-katenin/TCF yazılım aktivesinideğiştirebilecek molekül adaylarını araştırmaya yöneltti. C/EBPα karaciğer hücrelerindeihücre büyümesini durdurmakta ve karaciğere özgü genlerin anlatımını düzenlemektedir.Bu genin somatik değişimleri AML ve hepatoselüler karsinomada gözlenmiştir. Busebeple, C/EBPα'nın β-katenin sinyali üzerine etkisini araştırdık. Hepatoselülerkarsinoma hücre hatlarında, C/EBPα'nın mutant β-katenin-TCF yazılım aktivitesiniinhibe ettiğini ve β-katenin proteini ile fiziksel olarak etkileştiğini bulduk.Kontrol olarak kullanmak amacıyla elde edilen kararlı eşdeğer Huh7 hücre hattıklonlarında büyüme hızlarının farklı olduğunu gözlemledik. Bu hücrelerin ayrıntılıanalizlerinde, kültürde uzun dönem üretildiklerinde büyümeyi kestikleri gösterilmiştir.Bu klonlardan birisi (C3) yabancı dokuya cevap veremeyen farelerde tümöroluşturamamıştır. Bu gözlemlere dayanarak bazı kanser hücrelerinin kültür ortamındakendiliğinden yaşlanmış yavru hücreler verebilecekleri tezini oluşturduk. Gerçekten de,meme ve hepatoselüler kanser hücrelerinin değişen oranlarda yaşlanmış hücrelerürettiğini tespit ettik. Buna ek olarak, elimizdeki modeli kullarak replikatif yaşlanmanınfonksiyonel p53 ve p16 yolakları olmadan da gerçekleşebildiğini ve SIP1 genininHuh7'den türetilmiş bir klonda (C3) gözlemlenen replikatif yaşlanmada kısmen sorumluolduğunu gösterdik. Bunlara ek olarak, p53 ve Rb bakımından eksik Hep3B hücrehattında fare SIP1 geninin anlatımı kısmi yaşlanmaya yol açmıştır. Fakat, bu hücreleruzun süre kültürde tutulduğunda bilinmeyen bir mekanizma ile fare SIP1 genininanlatımını baskıladılar ve yaşlanma bariyerinden kaçtılar.Kanonik Wnt sinyalinin iyi derecede farklılaşmış hücrelerde aktif/kolaycaindüklenebilir olması ve az derecede farklılaşmış hücrelerde inaktif/baskılanmış olmasısebebiyle bu yolak karaciğer hücrelerinde çift yönlü rol oynamaktadır. Tümörörneklerinde β-kateninin bizim antikorlarımızla incelenmesi β-katenin sinyalinin yeniyönlerini açığa çıkarabilir. Bu bulguların mekanizmasının açıklanması ve β-katenin-TCFsinyalinin C/EBPα tarafından baskılanmasının net olarak yorumlanması için daha fazlaçalışma yapılmalıdır. Hepatoselüler karsinomadan türetilmiş hücrelerde yaşlanmanınyeniden programlanabilmesi çalışması, replikatif yaşlanmanın p53 ve p16 yolaklarındanbağımsız gerçekleşebileceğini ve hepatoselüler karsinomada heterejonliğin yıllardırkültürde tutulmuş HCC hücre hatlarının kendi içinde bile olduğuna işaret etmektedir.ii
Özet (Çeviri)
Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most wide-spread carcinomasthroughout the world - responsible for more than 600,000 deaths annually - and isstrongly associated with several etiological factors; including aflatoxin B1, alcohol, andHepatitis virus B and C. In HCC, many genes undergo somatic aberrations with atendency to cluster at genes involved in cell cycle regulation, in the p53 and canonicalWnt signaling pathways, and in the TGF-β/IGF axis. Almost a third of HCCs displaymutations affecting canonical Wnt signalling. However, the role of canonical Wntsignaling aberrations in HCC is not known in detail, since transgenic mice which expressmutant β-catenin (an integral component of canonical Wnt signaling) do not develop livertumours.To study the heterogeneity of hepatocellular malignancies, we have concentratedon canonical Wnt signaling in HCC cell lines. We have found that canonical Wntsignaling was active in 80% of well-differentiated, and 14% of poorly-differentiated celllines respectively. Furthermore, ectopic expression of a mutant β-catenin resulted instrong canonical Wnt activity in well-differentiated, but not in poorly-differentiated HCCcells. Our findings suggested that heterogeneity in HCC exists even in the same pathwayas exemplified by differential canonical Wnt signaling activity in well- and poorly-differentiated HCC cell lines. During this study, we produced monoclonal antibodiesagainst β-catenin to distinguish between the pools of nuclear/cytoplasmic and membrane-associated β-catenin in cells, since it is believed that the nuclear β-catenin pool is morepotent in tumorigenesis. Monoclonal antibody (MAb), 4C9 recognised β-catenin out ofadherens junctions, while another MAb, 9E10 recognised all β-catenin forms eventhough their epitopes were adjacent.iDifferential Wnt signaling activity in HCC cell lines prompted us to investigatethe interactions between β-catenin and other molecules, which have important functionsin hepatocytes and may affect β-catenin/TCF transcriptional activity. C/EBPα is a potentinhibitor of cell proliferation in HCC cell lines and is involved in liver-specific geneexpression, and some somatic alterations of it have been observed in AML and HCC. Weinvestigated the effect of C/EBPα on β-catenin signalling. We have found that C/EBPαinhibits mutant β-catenin-TCF transcriptional activity, and physically interacts with β-catenin in HCC cells.While we were analyzing some stably mock-transfected Huh7 clones to use ascontrols, we observed heterogeneity in their proliferation rates. Further analysis of theseclones revealed that some clones ceased to proliferate when passaged extensively. One ofthese clones (C3) was not tumorigenic in immunodeficient mice. Based on theseobservations, we hypothesized that some cancer cells could produce senescencentprogeny in cell culture. Indeed, we showed that breast- and liver-cancer-derived cellsdisplay senescencent phenotypes at variable ratios. By using our experimental system, wealso showed that replicative senescence program may work independently of functionalp53 and p16 pathways, and the SIP1 gene is partially responsible for replicative senescentphenotypes in our Huh7-derived senescent clone C3. Overexpression of mouse SIP1 inp53- and Rb-deficient Hep3B cells induced partial senescent phenotypes at earlypassages. However, stable Hep3B cells repressed mouse SIP1 expression by an unknownmechanism and escaped senescent arrest in late passages.Our results suggest that Wnt pathway may have a dual role in hepatocellularmalignancy, as it is active/easily inducible in well-differentiated HCC cells andinactive/repressed in poorly-differentiated ones. The further study of β-catenin in tumorsamples by using our monoclonal antibodies may reveal new aspects in β-cateninsignaling. However, the mechanism of these phenomena and the inhibition of β-catenin-TCF signaling by C/EBPα require more study to reach a more comprehensiveconclusion. The study of reprogramming of replicative senescence in HCC-derived cellsindicated that senescence program may work independent of p53 and p16 pathways andheterogeneity of hepatocellular malignancy exists even within the established HCCderived cell lines.ii
Benzer Tezler
- Hepatoselüler karsinoma kinetiğinin histopatolojik, immünhistokimyasal ve flovsitometri yöntemleri ile karşılaştırmalı olarak araştırılması
Investigation of hepatocellular carcinoma kinetics by comparing histopathological immunhistochemical and flowcytometric methods
GÜLEN AKYOL
- Molecular investigation of rare B-thalassemia mutations in Türkey: Application of non-isotopic diagnostic approaches and genomic squencing
Türkiye'de seyrek rastlanan B-talasemi mutasyonlarının moleküler düzeyde tanımlanması: Radyoaktivite içermeyen tanı yöntemlerinin ve dizi analizinin uygulanması
ŞÜKRÜ TÜZMEN
- Tavuk ve bıldırcın sindirim kanalında mast hücrelerinin dağılımı ve heterojenitesi üzerine morfolojik ve histometrik araştırmalar
Morphological and histometrical studies on distribution and heterogeneity of mast cells in chicken and quail digestive tract
TURAN KARACA
Doktora
Türkçe
2003
Veteriner HekimliğiYüzüncü Yıl ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. MECİT YÖRÜK
- Hindilerin (meleagris gallopova) sindirim sisteminde bulunan mast hücrelerinin dağılımı ve heterojenitesi üzerine morfolojik ve histometrik araştırmalar
Morphological and histometrical studies on distribution and heterogeneity of mast cells in turkey digestive system
SEMA USLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Veteriner HekimliğiYüzüncü Yıl ÜniversitesiHistoloji ve Embriyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. MECİT YÖRÜK
- Normal dağılım ve varyansların homojenliği ön şartlarının gerçekleşmediği durumlarda varyans analizi tekniğinin yerine kullanılabilecek bazı parametrik testlerin I. Tip hata ve testin gücü bakımından irdelenmesi
The Comparison of some alternative parametric tests to one - way analysis of variance about Type I error rates and power of test under non - normality and heterogeneity of variance
MEHMET MENDEŞ
