P14arf metilasyonunun nöroblastom minimal rezidüel hastalıktaki rolü

Abstract

Nöroblastom, primordial nöral krest hücrelerinden köken alan ve tüm çocukluk çağı kanserlerinin %8-10'unu oluşturan bir tümördür. Bir yaş altındaki çocukların en sık görülen tümörüdür. Tümörün biyolojik davranışındaki değişkenlik nedeniyle, nöroblastom spontan regresyonlar, benign transformasyon ya da agresif seyir gösterebilmekte, bu durum hastalığın prognozunu belirlemede ve tedavisinde sorunlara yol açmaktadır. Epigenetik değişiklikler, tümörün oluşumunda ve progresyonunda önemli rol oynamaktadır. Bu değişikliklerin sonucunda görülen malign hücre genomu, spesifik histon modifikasyonlarının azalması ve bazı genlerin metilasyonu veya demetilasyonu ile karakterizedir. p14ARF metilasyonunun oluşturduğu tümöral etki, N-Myc gibi onkogenler tarafından aktive olduktan sonra p53 tümör baskılayıcı gen ekspresyonunu bloke ederek hücre çoğalmasını negatif yönde düzenleyen faktörleri inhibe etmek şeklindedir. Bu çalışmada, Kelly (Nöroblastik, N-Myc +) ve SH-SY5Y (Nöroblastik, N-Myc -) insan nöroblastom hücre hatlarında p14ARF geni demetile edici bir ajan ile bloke edilerek Türk Pediatrik Onkoloji Grubu (TPOG) kemoterapi protokolünde kullanılan ilaçların tümör hücreleri üzerindeki sitotoksik etkileri değerlendirilmiştir. Ayrıca, p14ARF geninin N-Myc amplifikasyonu olan ve olmayan hücre hatlarındaki etkisi değerlendirilerek tümörün prognozunu ne yönde etkilediği ve sitotoksik etki değişikliği ile prognoz arasında bir ilişki bulunup bulunmadığı araştırılmıştır. İlaçların hücre canlılığı ve hücre hasarına etkisi tripan mavisi boyaması ile değerlendirilmiştir. Nöroblastom hücre hatlarında sitotoksik etki farklılığı saptanmış, bu etkinin mekanizmalarını incelemek için p14ARF geninin metilasyon ve ekspresyon düzeyleri ile birlikte N-Myc expresyon düzeyleri hedef olarak seçilmiştir. p14ARF ve N-Myc mRNA ekspresyonu real-time PCR ile, protein ekspresyonu ELISA yöntemi ile değerlendirilmiştir. Projemizde, nöroblastomdaki minimal rezidüel hastalık modelinde p14ARF geninin N-Myc amplifikasyonu ile olan ilişkisi ve bu ilişkinin rutin kemoterapi protokolünde kullanılan ilaçlarla olan etkileşiminde demetilasyonun rolü, bugüne kadar henüz incelenmeyen epigenetik tedavi yaklaşımı sınırlarında geniş kapsamlı olarak araştırılmış, metilasyon ilişkili tedavi ile tümörün prognozu arasında bir ilişki olup olmadığına dair önemli ipuçları elde edilmiş ve bu ilişkinin yönü ortaya konmuştur. Sonuç olarak, bu öncü çalışmada nöroblastomda minimal rezidüel hastalığın önlenmesindeæ gerek tedavinin kesilmesinden sonra karşımıza çıkan erken ya da geç dönemdeki relapsların tedavisine yönelik yeni bir yaklaşım önerisi elde edilmiş, gerekse de rutin kemoterapi protokolünde kullanılan ilaçların p14ARF gen düzeyleri üzerindeki etkileri geniş bir perspektifte incelenmiştir. İleriye yönelik olarak, p14ARF gen düzeyleri ile ilişkili transkripsiyon faktörlerinin prognostik öneminin araştırılması uygun bir yaklaşım olacaktır. Yine ekspresyon düzeyinin yüksek olduğu hücre serilerinde bu faktörlere karşı geliştirilmiş inhibitörlerin etkinliği de tedavide bu ekspresyonların önemini ortaya koyacaktır. Neuroblastoma originating from primordial neural crest cells constitutes 8-10 % of whole childhood cancers. It is the most frequently diagnosed tumor of infancy. Because of the variations in its biological behavior, neuroblastoma may show spontaneous regression, benign transformation or agressive progression and this uncertainity leads to difficulties in predicting prognosis and treatment. Epigenetic changes has a significant role in the occurence and progression of the tumor and the resultant malignant cell genome is characterized by the reduction of specific histone modifications and methylation or demethylation of genes. Tumorigenesis effect of p14ARF methylation depends upon inhibiting factors that impairs cell proliferation via blocking p53 gene expression due to its N-Myc mediated activation. In the present study, cytotoxic effects of blocked p14ARF by demethylating agent on Kelly (Neuroblastic, N-Myc +) and SH-SY5Y (Neuroblastic, N-Myc -) human neuroblastoma cell lines assigned according to whether Turk Pediatric Oncology Group (TPOG) chemotherapy protocol drugs are added. Moreover, with the evaluation of the effects of p14ARF gene on cell lines with or without N-Myc amplification a probable change in prognosis and any relation between cytotoxic effects and prognosis were investigated. Drug induced effects on cell viability, cell damage and apoptotic cell death ratio were assessed with trypan blue dying. The difference of cytotoxic effects were observed in neuoroblastoma cell lines. For to investigate the mechanisms of this effect, p14ARF gen methylation and expression levels, and N-Myc expression levels were targeted. Expressions of mRNA and protein will be determined with real-time PCR and ELISA, respectively. So that, in this project relationship between p14ARF gene and N-Myc amplification, as well as the role of gene methylation on chemoterapeutic agents in epigenetic treatment approach which has not been studied yet in minimal residual disease model of neuroblastoma, were investigated in detail and a possible relation between this treatment model and the prognosis and its direction were demonstrated. In conclusion, in this pioneering study we have demonstrated that not only new therapeutic approach for early or late relapses following the ending of treatment were found but also effects of chemoterapeutic agents on p14ARF gene on this model were investigated in detail. Regarding our results, investigation of transcription factors with related p14ARF gene levels may help to determine prognosis in neuroblastoma. Moreover, development of targeted therapies against these transcriptional factors may be a therapeutic approach in the near future.