Önder Bozdoğan. Metastasis suppressor genes and proteins in non-melanoma skin cancers. Dissertation (2014)

Tez KünyeDurumu
Metastasis suppressor genes and proteins in non-melanoma skin cancers / Melanom dışı deri kanserlerinde metastaz baskılayıcı genler ve proteinler
Yazar:ÖNDER BOZDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. IŞIK G.YULUĞ
Yer Bilgisi: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Konu:Biyoloji = Biology ; Genetik = Genetics ; Patoloji = Pathology
Dizin:Deri neoplazmları = Skin neoplasms ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazmlar = Neoplasms
Onaylandı
Doktora
İngilizce
2014
132 s.
Deri kanserleri insanlarda en sık görülen kanserlerdir. Pratik olarak melanoma ve melanoma dışı deri kanserleri (MDDK) olmak üzere iki alt gruba ayrılabilir. MDDK sıklıkla bazal hücreli karsinom (BHK) ve deri kökenli skuamoz hücreli karsinomu (dSHK) tanımlar. BHK’lar yavaş büyüyen, malign, invaziv ancak nadiren metastaz yapan tümörlerdir. dSHK’lar ise belirgin skuamoz differansiyasyon gösteren keratinositlerin malign neoplazileridir. BHK’lardan farklı olarak dSHK belirgin metastaz kapasitesine sahiptirler. Metastaz, katı olarak pozitif veya negatif olarak onlarca gen ve proteinle kontrol edilen karmaşık basamaklı bir sürectir. Metastazı destekleyici genlerin yanı sıra metastaz baskılayıcı genler (MBG) adı verilen bir grup gen tümorojeniteyi etkilemeden metastazı yavaşlatır veya durdurur. Bu çalışmanın amacı NM23-H1, NDRG1, E-cadherin, RHOGDI2 (ARHGDIB), CD82/KAI1, MKK4 ve AKAP12’nin dahil olduğu yedi seçilmiş metastaz baskılayıcı genin/proteinin MDDK’ daki önemini araştırmaktır. İmmunhistokimyasal çalışma için 96 BHK, 32 dSHK, 6 in-situ SHK, iki hücre hattı (HaCaT, A-431) dahil edildi. 11 BHK, 8 tümör komşuluğunda normal deri, 3 normal deri donuk dokuları ve hücre hatları qRT-PCR çalışmasına katıldı. Ayrıca 7 BHK ve 5 normal dokuda CD82/KAI1 ve MKK4 genlerine ait promoter metilasyonları bisülfit sekanslama yöntemiyle analiz edildi. İmmunhistokimyasal çalışmada, MDDK’larda NM23-H1’in korunduğu izlendi. Göreceli olarak sitoplazmik NDRG1 ekspresyonunun da korunduğu saptandı. Her iki tümor grubunda da AKAP12 ve RHOGDI2 ekspresyonlarının azaldığı görüldü. CD82/KAI düzeylerinin azalması sadece BHK’da saptandı. E-cadherin düzeyi BHK’da göreceli olarak korunurken, belirgin düşme dSHK’da saptandı. MKK4 sitoplazmik ekspresyonu dSHK’da BHK’a göre daha belirgindi. Hücre hatlarını immunhistokimyasal çalışması dSHK’dakine benzer bulgular verdi. Kantitatif eş zamanlı PCR çalışmasında BHK’da normal deri dokusuna göre NM23-H1 ‘de artış ( 1,4 kat; p=0.032), AKAP12’de azalma (-1.2 kat; p=0.006) bulduk. NDRG1’de komşuluktaki deriye göre BHK’da artış (2.2 kat, p=0.001) saptandı. HaCaT hücre hattına göre A-431’de MKK4 (-2.1 kat, P=0.001), ARHGDIB (RHOGDI2) (-4.7 kat, P=0.001), CD82/KAI1 (-2.4 kat, P=0.001) ve AKAP12’de (-9.7 kat, P=0.001) azalma, NDRG1’de ise (34.4 kat, p=0.001) artış bulundu. Promotor metilasyon araştırmasında CD82/KAI1 ve MKK4 genlerinde metilasyon saptanmadı. Sonuç olarak çalışılan yedi MBP/G ile MDDK’da farklı ekspresyon örüntüleri saptadık. SHK’da MBG ekspresyonu BHK’a benzemekle birlikte, farklılıklar da göstermektedir. NM23-H1 ve NDRG1 ekspresyonlarının korunması, MDDK’da metastazın önlenmesinde katkısı olabilir. Anahtar sözcükler: Metastaz baskılayıcı genler, deri kanseri, metastaz, NM23-H1, NDRG1, E-cadherin, RHOGDI2, CD82/KAI1, MKK4, AKAP12
Skin cancers are the most common cancer in human population. They are practically divided into two major group; melanoma and non-melanoma skin cancer (NMSC). NMSC often refers to two common neoplasms; cutaneous squamous cell carcinoma (cSCC) and basal cell carcinoma (BCC). BCCs are slow growing, malignant, significantly invasive but rarely metastasizing carcinomas. cSCCs are the malignant tumor of keratinocytes with significant squamous differentiation. In contrast to BCCs, SCCs have significant metastatic capacity. Metastasis is a complex multistep process and strictly positively or negatively controlled by tens of genes or proteins. Besides supporting genes, a group of gene, called metastasis suppressor genes (MSG), slow or inhibit metastasis without significantly affecting tumorigenicity. The aim of this study was to find out distribution and importance of the seven selected metastasis suppressor gene/proteins including NM23-H1, NDRG1, E-cadherin, RHOGDI2 (ARHGDIB), CD82/KAI1, MKK4, and AKAP12 in NMSC. Ninety six BCCs, 32 cSCCs, 6 in-situ SCCs, two cell lines (HaCaT, A-431) were included for immunohistochemistry study. Eleven BCCs, 8 normal skin adjacent to the BCCs, 3 normal skin frozen tissue, and, two cell lines were inserted for qRT-PCR studies. Promoter methylations of CD82/KAI1 and MKK4 genes were analyzed in 7 tumors and 5 normal tissue samples by bisulfite sequencing method. In immunohistochemistry study, NM23-H1 was protected in NMSC. Similarly, relatively preserved cytoplasmic expressions of NDRG1 were also detected. AKAP12 and RHOGDI2 were decreased in both tumor groups. However, CD82/KAI1 downregulation was only detected in BCCs. E-Cadherin was relatively protected in BCCs but significant lost was seen in cSCCs. Cytoplasmic positivity of MKK4 was more pronounced in cSCC when compared to BCCs. Immunohistochemical study of cell lines showed similar finding as in seen cSCC. In qRT-PCR study, we found significant upregulation of NM23-H1 (1.4 fold; p=0.032) and downregulation of AKAP12 (-1.2 fold; p=0.006) when BCC was compared to normal skin. NDRG1 showed significantly higher levels (2.2 fold, p=0.001) in BCC when compared to the skin adjacent to the BCC. MKK4 (-2.1-fold, P=0.001), ARHGDIB (RHOGDI2) (-4.7-fold, P=0.001), CD82/KAI1 (-2.4-fold, P=0.001) and AKAP12 (-9.7-fold, P=0.001) were downregulated but NDRG1 (34.4-fold, p=0.001) was upregulated in A-431 cell line when compared to HaCaT. CD82/KAI and MKK4 promoters were heavily unmethylated in BCCs and normal skin. In conclusion, we have demonstrated differential expression patterns for the seven MSPs in NMSCs. In SCCs, the MSG expression signature is similar but not identical to BCCs. The preserved levels of NM23-H1 and NDRG1 may contribute to the non-metastatic features of NMSC. Key Words: Metastasis suppressor gene, skin cancer, metastasis, NM23-H1, NDRG1, E-cadherin, RHOGDI2, CD82/KAI1, MKK4, AKAP12

Download: Click here