Understanding of tumor heterogeneity in glioblastoma multiforme cell lines with differential apoptotic threshold

Glioblastoma multiforme (GBM), tanı sonrası yaşam süresi çok kısa olan en yaygın ve agresif primer beyin tümörüdür. Güncel tedavi yaklaşımları, tümörün cerrahi olarak rezeksiyonunu takiben radyo ve kemoterapiyi içerir. Tümör Nekroz Faktörü ile İlişkili Apoptoz-İndükleyici Ligand (TRAIL), özellikle tümör hücrelerinde apoptozu indüklediği için kanserde önemli bir terapötik adaydır. Bununla birlikte, GBM de dahil olmak üzere birçok tümör hücresi, ya TRAIL'a baştan dirençlidir ya da henüz yeterince anlaşılamamış sonradan gelişen mekanizmalarla direnç kazanır. Bu tez çalışmasında, TRAIL direncindeki moleküler değişiklikleri değerlendirmek için farklı GBM hücre dizileri kullanarak TRAIL-dirençli hücre modelleri geliştirilmiştir. TRAIL'a dirençli hücreler kronik ve uzun süreli TRAIL'a maruz kalma yoluyla seçilmiş, bu hücrelerin direncinin kalıcı olduğu in vitro ve in vivo çalışmalarla gösterilmiştir. Tüm hücre modellerinde TRAIL direncini kırabildiği bilinen TRAIL-duyarlılaştırıcılarından HDAC inhibitörü MS-275 değil, proteazom inhibitörü Bortezomib etkili olmuştur. Bu durum, ölüm reseptörleri, pro-apoptotik proteinler ve majör anti-apoptotik proteinler olan Bcl-2 ve Bcl-xL'nin ekspresyonunun düzenlenmesiyle sağlanmıştır. Ayrıca, CRISPR/Cas9 aracılı DR5 susturulmasının Bortezomib aracılı hassaslaştırmayı engelleyebileceği gösterilmiştir. Bcl-2 veya Bcl-xL'nin yüksek ifadesinin, TRAIL'a duyarlı hücrelere direnç kazandırmak için yeterli olduğu, fakat Bortezomib aracılı yeniden hassaslaştırmayı engelleyemediği bulunmuştur. TRAIL'e duyarlı ve dirençli hücrelerde yaptığımız RNA dizilimi ile özellikle NF-kB yolu gibi inflamasyon sinyallerinde büyük değişiklikler tespit edilmiştir. NF-kB'nin QNZ ile engellenmesi, Bortezomib'den daha düşük olsa da TRAIL'a dirençli hücreleri büyük ölçüde hassaslaştırmıştır. Sonuç olarak, çalışmamız GBM tümörleri içindeki heterojen terapi yanıtları hakkında daha fazla bilgi edinmek için gerekli araçları sağlayacak olan yeni kazanılmış TRAIL-direnci modellerini sunmaktadır. Ek olarak, bu bulgular kazanılmış direncin üstesinden gelmek için proteazom inhibitörlerinin ve pro-apoptotik ligandların birleştirilmesinin kritik önemini vurgulamaktadır.