Hepatosellüler karsinoma hücre dizilerinde, hipoksi ve radyasyon stresine karşı hücrenin direnç geliştirmesinde HGF sinyal iletimi sisteminin rolünün belirlenmesi

Abstract

HCC vasküler bir tümördür ve hipoksi HCC gelişiminde ve ilerleyişinde önemli bir anjiyogenik faktördür. Hipoksi tarafından uyarılan birçok faktör tümör hücrelerini ve komşu hücreleri etkileyerek, tümörün daha agresif olmasına ve tedavi direncine neden olmaktadır. Bu faktörlerden birisi olan Hepatosit Büyüme Faktörü'nün (HGF) karaciğer hücrelerinin büyüme ve farklılaşması açısından önemli bir büyüme faktörü olduğu bilinmektedir. HGF ve reseptörü olan c-Met proteini ekspresyonunun, hipoksik ortam koşullarında arttığı belirlenmiştir. Ancak HCC gelişimi, ilerleyişi ve tedavi yanıtında HGF/c-Met yolağının rolü tam olarak bilinmemektedir. Çalışmamızda HGF/c-Met yolağı aktivasyonunun HCC hücrelerinin hipoksi yanıtında ve radyoterapiye direnç geliştirmelerinde rolü olabileceği düşüncesi ile HGF/c-Met yolağı aktivasyonu ile hipoksik koşullarda 1) HCC hücre sağ kalımını, 2) HCC hücre motilite ve invazyonunu, 3) HİF ve HİF aracılı gen ekspresyonlarını, 4) HCC hücrelerinin radyasyon uygulamasına yanıtlarının nasıl etkilendiğini araştırdık. Çalışma sonuçlarımız HCC hücre dizilerinde HGF/c-Met sinyal ileti yolağının hipoksi ve radyasyon ile uyarılabildiğini ortaya koymaktadır. Hipoksi ve / veya HGF uygulaması varlığında hücre canlılığının değişmediği buna karşılık hücre motilitesinde ve invazyonunda belirgin artış olduğu belirlenmiştir. HCC hücrelerinde radyasyon stresine verilen yanıt erken dönemde motilite artışı şeklinde olmakta geç dönemde ise hücre canlılığı etkilenmektedir. Radyasyon uygulaması öncesinde hücrelerin hipoksi ve / veya HGF ile uyarılmaları halinde canlılıklarında, motilite ve invazyonlarında belirgin artış olduğu görülmüştür. Bu veriler HCC hücrelerinin malign fenotip kazanmalarında özellikle invazyon ve metastaz sürecinde HGF/c-Met yolağı aktivasyonunun önemli rol oynadığını göstermektedir. Bu etkiyi gerçekleştirmesinde hipoksi tarafından uyarılan HİF aktivasyonu ve VEGF, EPO, integrin gen ekspresyonlarındaki artış önemli olabilir. Elde ettiğimiz veriler HCC hücrelerindeki radyasyon direncinin gelişmesinde HGF ve hipoksi tarafından uyarılan genlere ek olarak MT1-MMP ve Rlip76 proteinlerinin de rolü olabileceğini düşündürmektedir. Hypoxic microenvironment in liver tissue during hepatocellular carcinogenesis (HCC) activates hepatocyte growth factor (HGF) signaling pathway which is important for the hepatocyte growth and differentiation. In addition to being involved in carcinogenesis, HGF also stimulates resistance to radiotherapy. The induction of HGF/c-Met signalling pathway might be one of the mechanisms in order to develop resistance against hypoxia and radiation in HCC cells. We therefore analysed the putative protective effect of HGF/c-Met signalling pathway from the hypoxic stress and radiation. Hypoxia jars and gamma irradiation were used for hypoxia and irradiation treatment, respectively. We analyzed the survival of HCC cells lines by MTT/LDH viability assays. Alterations of the cell motility were measured by Boyden Chambers. The changes in expression level of c-Met, HIF1 and their targets were evaluated by RT-PCR and Western Blotting. Our results showed that hypoxia or radiation treatment did not alter the viability of HCC cells in short course, but it increased the cellular motility. Intriguingly, HGF addition to system further increased these cellular responses. Before giving radiation to HCC cells, treatment of hypoxia and /or HGF promoted the cellular survival for long term course. HIF activation and its target genes VEGF, EPO and integrins, that are mediating the survival responses, and MT1-MMP and Rlip76 gene expression, which are responsible for the cellular resistancy, were up regulated. These results are showing that the activation of HGF/c-Met signalling pathway up regulates the cellular malignancy regarding with the invasion and metastasis processes. Alterations of the cellular behaviours and gene expression levels, resulted from the stimulation by hypoxia, HGF and radiation, are responsible from the HCC progression and response to therapy. Understanding of these signalling pathways could be helpful in addressing new target molecules and establishing new treatment modalities for the HCC patients.