Prostat kanseri PC3 ve DU 145 hücre hatlarında, dosetaksel ve kurkuminin anjiyogenez üzerindeki etkisi

Abstract

ÖZETProstat kanseri erkeklerde akciğer kanserinden sonra ölümle sonuçlanan kanser vakalarında ikinci sırada yer almaktadır. Dosetaksel prostat kanserinde kullanılan mikrotübül stabilize edici kemoterapötik bir ajandır. Halen kanserle savaşta en etkili yol kemoterapidir. Doğal bileşiklerle kemoterapi ajanlarının kombinasyonu, ilaç etkinliğini arttırıcı ve sağlıklı hücrelerde yan etkileri azaltıcı potansiyeli sebebiyle önemli bir seçenektir Bu amaçla tezde, antikanser doğal bir bileşik olan Kurkumin ile Dosetakselin kombine terapide kullanılabilirliği ve PC3 ve DU 145 hücre hatlarında anjiyogenez üzerine olan etkisi araştırıldı. Tez kapsamında, PC3 ve DU 145 prostat kanseri hücre hattına uygulanan Dosetaksel ve Kurkuminin tek başına ve kombinasyon dozlarının hücre proliferasyonu üzerine etkisi ve bileşiklerin IC50 değerleri MTT testi ile, apoptotik ve nekrotik ölüm Annexin V:PI tali apoptoz kiti ile Tali İmage sitometresi ile, invazyon yara iyileştirme deneyi ile, gen ekspresyonları qRT_PCR yöntemi ile ve protein miktarları ELISA yöntemi kullanılarak belirlendi. Dosetaksel'in IC50 değeri, PC3 ve DU 145 hücre hattında sırasıyla 11,66 ve 23,31 nM olarak belirlendi. Kurkumin uygulamasında ise PC3 ve DU 145 hücre hattında IC50 değerleri sırasıyla 20,73 ve 11,03 µM olarak saptandı. Dosetaksel+Kurkumin uygulamalarında PC3 hücre hattında zamana bağlı ölüm oluşurken, DU 145 hücre hattında doza bağımlı ölüm oluştu. TALİ analizi sonucunda PC3 hücre hattında 35 ve 70 nM Dosetaksel dozlarının hücreleri hem apoptotik hemde nekrotik yolla ölüme götürdüğü DU 145 hücre hattında ise sadece yüksek Dosetaksel dozunun hücreleri apoptotik yolla ölüme götürdüğü saptandı. PC3 ve DU 145 hücre hattına tek başına ve Dosetaksel ile kombinasyon halinde uygulanan Kurkumin dozları hücrelerde apoptotik sinyal verdi. PC3 hücre hattına uygulanan 35 nM Dosetaksel+50 µM Kurkumin ve 70 nM Dosetaksel+50 µM Kurkumin kombinasyonları, VEGF (0.74-0,52 kat),VEGFR (0,55-0,18 kat), FAK (0,49-0,31 kat), SMAD3 (0,68-0,77 kat), COX-2 (0,12-0,08 kat) gen ekspresyonu seviyelerini azaltarak anjiyogenezi engelledi. DU 145 hücre hattına uygulanan 35 nM Dosetaksel+50 µM Kurkumin ve 70 nM Dosetaksel+50 µM Kurkumin kombinasyonları invazyon deneyinde hücre göçünü engelledi. Ancak PAI-1 (4,36-10,95 kat) MMP3 (3,75-3,97 kat), PI3K (2,75-3,17 kat), AKT (3,57-7,27 kat) gen ekspresyon seviyeleri arttı. Bu sebeple Du 145 hücre serisinde anjiyogenezin başka bir mekanizma üzerinden engellendiği düşünüldü. Sonuç olarak, Dosetaksel Kurkumin kombine terapisinin prostat kanseri hücre hatlarında anjiyogenezi engellemekte etkili olduğu ve prostat kanserinde Kurkuminin aday bir molekül olabileceği düşünülmektedir. Ancak bu sonucu desteklemek için in-vivo yapılacak olan daha ileri çalışmalara gerek duyulmaktadır.Anahtar kelimeler: Dosetaksel, kurkumin, DU 145, PC3, kanser, anjiyogenez

SUMMARYProstate cancer is the second most common cause of cancer death behind lung cancer in male. Docetaxel is a microtubule stabilizing chemotherapeutic agent, is mostly used in prostate cancer. Chemotherapy is still the most effective way of fighting with cancer. Because of its potential to increase drug efficacy and reduce side effects in healthy cells, the combination of natural compounds and chemotherapy agents is an important choice. For this purpose in this thesis, properties of combination therapy of Curcumin and Docetaxel and the effect on angiogenesis in PC3 and DU 145 cell lines were investigated. The effect on cell proliferation and IC50 value of, both individually and combination treatment of Docetaxel and Curcumin were determined by MTT assay, apoptosis and necrosis were investigated by TALI image cytometer with Annexin V:PI staining, invasion assay were performed with wound healing assay, gen and protein expressions were detected qRt-PCR and ELISA assay in PC3 and DU145 cells. The IC50 values of Docetaxel were 11.66 and 23.31 nM in PC3 and DU 145 cell lines, respectively. And also the IC50 value of Curcumin were 20.73 µM and 11.03 µM in PC3 and DU 145 cell lines, respectively. In combination treatment, while time depended death was determined in PC3 cells, the dose dependent death occured in DU 145 cell line. The result of TALI analysis showed that 35 and 70 nM doses of Docetaxel in the PC3 cell line resulted in both apoptotic and necrotic deaths, whereas in DU 145 cell line only high doses of docetaxel caused cell death via apoptotic pathway. Both individual and combination application with curcumin significantly induced apoptotic signals in PC3 and DU 145 cell lines. The combination of 35 nM Docetaxel+50 μM Curcumin and 70 nM Docetaxel+50 μM Curcumin applications inhibited angiogenesis by decreasing VEGF (0.74-0.52-fold), VEGFR (0.55-0.18-fold), FAK(0.49-0.31-fold), SMAD3 (0.68-0.77-fold), COX-2 (0.12-0.08-fold) gene expression levels. In the wound healing assay 35 nM Docetaxel+50 μM Curcumin and 70 nM Docetaxel+50 μM Curcumin combinations inhibited cell migration. But gene expression levels of angiogenesis members PAI-1 (4.36-10.95 fold), MMP3 (3.75- 3.97-fold), PI3K (2.75-3.17-fold), ACT (3.57-7.27-fold) significantly incerased. For this reason, it may be thought that, the angiogenesis inhibited by another signalling mechanisms in DU 145 cell lines. In conclusion, it is thought that Docetaxel and Curcumin combination is effective agent in inhibiting angiogenesis of prostate cancer cell lines, and Curcumin may be a candidate molecule for combination chemotherapy regimes. However, further in-vivo studies are needed to support our results.Key words: Docetaxel, curcumin, DU 145, PC3, cancer, angiogenesis