Effect of silencing ERG transcription factor on epithelial and mesenchymal transition markers in H596 lung cancer cell line

Abstract

Akciğer kanseri dünya çapında en çok ölümle sonuçlanan kanser türlerinden biri olmakla beraber hastaların yaklaşık yüzde 40`ında yayılma eğilimi göstererek ölümlere sebebiyet vermektedir. NSCLC hastaları, akciğer kanserlerinin yüzde 85`ini olusturmaktadır. Epitel mezenkimal dönüşüm (EMD) embriyon gelişimi ve kanser yayılımı süreçlerinde önemli rol üstlenir. EMD'den sorumlu olan membran proteinlerinin işlevini yitirmesi ile hücrelerin mezenkimal özellik kazanması ile ilişkili olarak hastalığın gidişatı konusunda belirsizlik yaratarak kemoterapi sırasında ilaç direnci oluşmasına neden olur. EMD, hücreler arası baglantıları etkileyerek hücre göçü ve yayılmasını tetikler. Bir transkripsyon faktörü olan ERG, ETS-ilişkili gen ailesi üyesidir ve kanser metastazını ilk olarak prostat kanserinde, daha sonrasında diğer kanser türlerinde tetiklediği bildirilmiştir. Bu bilgilere dayanarak, akciğer kanserinde ERG`nin EMD oluşumunu tetikleyebileceği düşünülmüştür. Akciğer kanserinde ERG`nin EMD oluşumu üzerindeki olası etkisini incelemek amacıyla, ERG siRNA kullanılarak H596 NSCLC hücre hattında ERG ifadesi mRNA düzeyinde susturulmuştur. ERG geninin susturulmasını takiben EMD belirteçleri olan E-cadherin, Vimentin, SNAIL1, SLUG ve ZEB ifade düzeyleri qRT PCR ile analiz edilmiştir. Sonuç olarak, ERG'nin susturulması, Vimentin, SNAIL1, SLUG ve ZEB ifade düzeylerini azalttığıve E-cadherin`nin regulasyonunu arttırarak EMD'yi devreden çıkardığı gözlemlenmiştir. Bu veriler, yeni akciğer kanseri ilaçlarının geliştirilebilmesi için ERG'nin önemli bir hedef olabileceğini göstermiştir.Anahtar Kelimeler: Küçük Hücreli Akciğer Kanseri (NSCLC), Epitel ve Mezenkimal Geçiş (EMT), ETS-İlişkili Gen (ERG), siRNA Transfeksiyonu, qRT-PCR

Lung cancer is one of the most fatal cancer types that causes death worldwide, and has 40% of incidence in distant metastatic activity. NSCLC is present in more than 85% of lung cancer cases. Epithelial to mesenchymal transition (EMT) is a crucial event during embryonic development and metastatic capability of cancer cells. EMT has been correlated with drug resistancy, poor prognosis due to the down-regulation of the endothelial cell membrane (ECM) receptors,development of mesenchymal-like cell structures and various functional properties often during chemotherapy. EMT disintegrates intercellular tight junctions, enhancing cell migration and invasion, respectively. ERG is a transcription factor and a member of ETS-related gene family. It was first discovered to promote EMT in prostate cancer and subsequently in many other types of cancer. According to this knowledge, we hypothesized that ERG may also trigger EMT in lung cancer. In order to prove the effect of ERG on EMT, ERG siRNA was successfully used to knock-down the ERG mRNAs in H596 NSCLC cell line. Following ERG gene silencing, expression of EMT marker genes including E-cadherin, Vimentin, SNAIL1, SLUG and ZEB1 were determined on mRNA level using qRT-PCR. Consequently, ERG knockdown can upregulate the EMT markers such like Vimentin, SNAIL1, SLUG and ZEB transcription factors. These results proved that ERG might be an exclusive target for the development of new therapeutic approaches in lung cancer in the future.Keywords: Non-Small Cell Lung Cancer (NSCLC), Epithelial to Mesenchymal Transition (EMT), ETS-Related Gene (ERG), siRNA transfection, qRT- PCR