Meme kanserinin metastazında sfingozin 1-fosfat ve reseptörlerinin rolü

Abstract

Sfingomyelin (SM), seramid, sfingozin ve sfingozin-1-fosfat (S1P) gibi hücre zarının akışkanlığının düzenlenmesinde önemli yapısal rol oynayan sfingoid tabanlı lipit ailesinin üyeleri olan sfingolipidler kanserin çeşitli aşamalarında etkili olmaktadır. Meme kanseri kadınlar arasında görülen en ölümcül kanserlerden biridir. Kanserin metastazı meme kanserli hastalarda kötü prognoz için önemli bir nedendir. Kanser, etrafını saran dokunun parçalanmasıyla kolaylaşan bölgesel invazyon, hücrelerin primer tümörden ayrılması, dolaşım (kan ve lenf) içine girmesi, ekstravazasyon, tekrar tutunma ve son olarak da anjiyogez gibi hücresel davranışların karmaşık serilerinden oluşur. Bu tezde kullanılan MCF-7 ve MDA-MB-231 hücreleri farklı karakterlere sahip hücrelerdir. Bu hücrelerden MCF-7 hücreleri östrojen duyarlı ve zayıf invaziv, diğer hücre dizisi MDA-MB-231 hücreleri ise östrojen duyarsız ve güçlü invaziv hücrelerdir. Bu farklı özellikleri nedeniyle, MCF-7 ve MDA-MB-231 hücreleri normal meme kanseri ve metastatik meme kanseri için model olarak seçilmiştir. Araştırmada MCF-7 ve MDA-MB-231 hücrelerinden 5’er grup oluşturuldu. Kontrol, non-target (hedefe yönelik olmayan siRNA, NT), S1P1’i susturulan grup, S1P3’ü susturulan grup ve S1P1 ile S1P3’ü birlikte susturulan gruplarda, uygulamanın 24,48 ve 72. saatlerindeki hücrelerin çoğalma (proliferasyon), tutunma (adezyon), canlılık (viability) ve lateral motiliteleri belirlendi. MCF-7 ve MDA-MB-231 hücrelerinde tüm saatlerde S1P1 ile S1P3’ün tek tek ve birlikte susturması ile gruplardaki hücrelerin % canlılığının azaldığı gözlendi. MCF-7 hücrelerinin proliferasyonunda önemli bir değişiklik belirlenmezken, MDA-MB-231 hücrelerinin proliferasyonunda S1P1 ile S1P3’ü birlikte susturulduğu grupta istatistiksel olarak anlamlı azalmalar tespit edildi. MCF-7 hücrelerinin adezyonunda S1P1 ile S1P3’ü birlikte susturulduğu grupta azalma gözlenirken, MDA-MB-231 hücrelerinde S1P1 ile S1P3’ü birlikte susturulduğu grup adezyonu artırmıştır. MCF-7 ve MDA-MB-231 hücrelerinin lateral motilitesi her iki hücrede her saatte S1P1’in, S1P3’ün ve S1P1 ile S1P3’ü birlikte susturulan gruplarda istatistiksel olarak azalttı.S1P ve reseptörlerinin kanser ilerlemesi ve metastazında kritik rolleri vardır. Meme kanserinde bu moleküller arasındaki etkileşim, hasta sağkalım oranının düşmesi ve ilaç direnci gelişiminden sorumlu tutulmaktadır. Bu ilişkinin anlaşılmasıyla S1P ve reseptörlerini inhibe edici yeni terapötik ajanların keşfi kanser ve metastazına karşı yeni terapötik stratejiler için fırsat sunabilecektir.

Sphingolipids such as sphingomyelin (SM), ceramide, sphingosine and sphingosine-1-phosphate (S1P), which belong to the sphingoid based lipid family, have important structural functions in regulation of cell membrane fluidity, and they play role in various stages of cancer. Breast cancer is one of the most lethal cancers of women. Cancer metastasis is an important cause of poor prognosis in patients with breast cancer. Cancer, separation of cells from the primary tumor involves a series of complex cellular behaviors such as local invasion facilitated by breakdown of surrounding tissue, entry into circulation (blood or lymph), search, extravasation, reattachment, and finally angiogenesis. MCF-7 and MDA-MB-231 cells used in this thesis have different characteristics. MCF-7 cells are estrogen-sensitive and weakly invasive, while MDA-MB-231 cells are estrogen-non-sensitive and strongly invasive. Owing to their different properties, MCF-7 and MDA-MB-231 cells were selected as models for normal breast cancer and metastatic breast cancer. In this study five groups were created from each of MCF-7 and MDA-MB-231 cells. Control, non-target (non-targeted-siRNA, NT), S1P1 suppressed group, S1P3-suppressed group, S1P1 and S1P3-suppressed groups were examined for cellular proliferation, adhesion, viability and lateral motility at 24th, 48th and 72nd hours of application. In MCF-7 and MDA-MB-231 cells, % viability of the cells in groups was found to be reduced at all hours, by suppression of S1P1 and S1P3 either alone or together. While there was no significant change in proliferation of MCF-7 cells, proliferation of MDA-MB-231 cells showed statistically significant reduction in the S1P1-and-S1P3-suppressed group. While there was reduction in adhesion of MCF-7 cells in S1P1-and-S1P3-suppressed group, adhesion of MDA-MB-231 cells was increased in S1P1-and-S1P3-suppressed group. Lateral motility of both MCF-7 and MDA-MB-231 cells was statistically reduced in S1P1-suppressed, S1P3-suppressed and S1P1-and-S1P3-suppressed groups at every hours. S1P and its receptors have critical roles in cancer progression and metastasis. Interaction between these molecules is held responsible for reduced survival rates and development of drug resistance in breast cancer. Through understanding this interaction, discovery of new therapeutic agents to inhibit S1P and its receptors would provide opportunities for new therapeutic strategies against cancer and its metastasis.