Nicotine-modulated gene expression profiles in MCF7 breast cancer cell line and involvement of estrogen in CHRNA5 expression

Heterojen bir yapısı olan meme kanseri bir çok moleküler alttipe ayrılmış olupbirbirinden farklı genetik ve çevresel nedenlerden kaynaklanabilir. Meme kanserininprognozu ve tedavisi sözü edilen moleküler belirteçlerin varlığına bağlıdır. Tütünün enbelirgin fizyoaktif ve bağlılık yapıcı maddesi olan nikotin, hücre bölünmesi, hareketi veanjiogenezi arttırması ve apoptozu önlemesi dolayısı ile birden fazla kanser ileilintilendirilmiştir. Nikotin bir çok altüniteden oluşan kolinerjik reseptörlere bağlanır;bunlardan biri olan alfa 5 (CHRNA5) fonksiyonel polimorfizmleri dolayısı ile nikotinbağımlılığı ve akciğer kanseri ile ilintilendirilmiştir. Mikrodizin verisetleri genomik veişlevsel bilgiyi bir ajana maruz kalma ya da farklı patolojik durumlarda tüm transkriptomdüzeyinde moleküler bir gruplamaya olanak verecek şekilde sağlarlar. Nikotin kullanımıve meme kanseri arasındaki ilişki tartışmalı olup bilgimiz dahilinde nikotine maruz kalanhücrelerde şimdiye kadar yüksek ölçekli ifade profillemesi yapılmamıştır. Bu çalışmada,MTT assay ile ölçüldüğü üzere, 1 uM nikotin, 0.1% serum açlığına maruz kalan MCF7hücrelerinin bölünmesini 5. ve 7. günlerden itibaren etkilemiştir. Benzer bir şekilde,bölünme ve apoptozda görevli moleküler belirteçlerin, örneğin, CyclinE, bcl-xl, p53,protein miktarları da serum açlığı halinde daha belirgin bir şekilde gözlenmiştir. 10%serum altında büyütülen MCF7 hücrelerinin 1 uM nicotine verdikleri yanıt Affymetrixİnsan HGU133 plus 2 mikrodizinleri kullanarak çalışılmıştır. Bulgularımız, nikotininMAPK, apoptoziz ve fokal adhezyon gibi sinyal yolaklarını etkilediğini göstermeklebirlikte değişikliklerin miktarı düşüktür. Serum açlığı uygulanarak yapılan ön çalışmalarserum eksikliğinin ifade profilinde oldukça etkili olduğunu gösterdi; bu değişikliklerinbazıları 1 uM nikotin ile geri çevrilebilir görünmektedir. CHRNA5 ifadesi serumseviyesinden etkilenmiştir. CHRNA5 ifadesinin estrogene bağımlığını test etmek üzereGEO veritabanından çok sayıda meme kanser hücre hattı ve primer tümör verisiincelenmiştir. Bulgularımız şöyle özetlenebilir: 1) CHRNA5 ifadesi estrojenin varlığındadoza ve zamana bağlı olarak yükselmiştir; 2) CHRNA5 estrojenin ikincil bir hedefiolabilir; 3) CHRNA5 ifadesi ER negatif ve Grade 3 hastalarında daha yüksek olup budurum CHRNA5'i prognoz ile ilişkilendirir; 4) DNA replikasyon ve hücre döngüsügenleri CHRNA5 ifadesi ile yüksek derecede korelasyon gösterir; 5) CHRNA5 ile birlikteifade olan genler primer tümörlerin ER ve Grade statüsünü yüksek bir doğrulukla tahminedebilirler. Sonuç olarak, nikotinin asetilkolin reseptörleri yoluyla değiştirebildiğikolinerjik sinyaller meme kanser etiolojisinde yer taşıyabilir. CHRNA5 meme kanserprognostik ve diagnostik çalışmalarında yeni bir hedef teşkil etmektedir.