Mide kanserinde vincristine uygulamasının miRNA gen metilasyonlarına etkisi

Abstract

Mide kanser dünyada yüksek insidans gösteren agresif bir hastalıktır. Mide kanseri oluşumu ve gelişiminde genetik faktörlerin yanısıra epigenetik faktörler de etkilidir. Epigenetik değişiklikler DNA metilasyonu, histon modifikasyonları ve RNA interferansını kapsar. Mide kanserinde tümör baskılayıcı genlerin promotör bölgeleri içindeki CpG adacıklarında yoğun hipermetilasyon görülür. Meydana gelen bu değişiklikler mutasyonlara, kromatin kararsızlığına ve tümör baskılayıcı genlerin transkripsiyonel olarak susturulmasına sebep olabilir. Mide kanserinde yüksek veya düşük ekspresyon gösteren miRNA'lar tümörogenez, proliferasyon, invazyon ve metastazda etkilidir. miRNA genlerindeki metilasyon durumu kanser patogenezinde düzensiz ekspresyon gösteren miRNA ürünlerine sebep olmaktadır. Mide kanserinde tümör baskılayıcı özellik gösteren miR335, miR34a ve miR9-3'ün düşük ekspresyon gösterdiği ve bu düşük ekspresyonun miRNA genlerindeki hipermetilasyondan kaynaklı olduğu bildirilmiştir.Yaptığımız bu çalışmada DNMT inhibe edici ajanı olan decitabine ile kemoterapötik bir ilaç olan vincristine'nin AGS ve MKN45 mide kanseri hücre hatlarında düşük ekspresyon gösteren tümör baskılayıcı özellikteki miR335, miR34a ve miR9-3'ün genlerinde mevcut olan hipermetilasyona olan etkisinin saate bağlı olarak incelenmesi amaçlanmıştır. Kontrol grubu ve decitabine grubu ile yapılan karşılaştırmalı analizler sonucunda, vincristine'nin AGS hücre hattında miR335 geninde metilasyonu arttırdığı, MKN45 hücre hattında metilasyonu azalttığı bulunmuştur. Vincristine'nin miR34a ve miR9-3 genlerinde her iki hücre hattında saate bağlı olarak demetilasyonu arttırdığı gösterilmiştir. Vincristine uygulaması sonucu pri-miR335 ekspresyon seviyesinin AGS hücre hattında azaldığı, MKN45 hücre hattında arttığı; pri-miR34a ve pri-miR9-3'ün ise her iki hücre hattında ekspresyon seviyelerinin arttığı bulunmuştur. Elde edilen bulgular miRNA genlerindeki metilasyon statüleri ile ekspresyon seviyelerinin birbiriyle ilişkili olduğunu göstermektedir. Vincristine'nin mide kanseri hücrelerinde gene özgü olarak metilasyonu etkilediği bulunmuştur.

Gastric cancer is an aggressive disease with high incidence in the world. Epigenetic factors as well as genetic factors are also influential in gastric cancer formation and progress. Epigenetic mechanisms include DNA methylation, histone modifications and RNA interference. CpG islands in the promoter region of tumor suppressor genes display intense hypermethylation in gastric cancer. These changes in the genome might lead to mutations, chromatin instability and transcriptional silencing of tumor suppressor genes. High or low expression of miRNAs effect tumorigenesis, proliferation, invasion and metastasis in gastric cancer. The methylation status of miRNAs affect irregular expression of miRNAs in the cancer pathogenesis. It has been reported that low expression miR335, miR34a and miR9-3, which are tumor suppressor in gastric cancer. This low expression has been reported to be due to hypermethylation in miRNA genes.In this study we aimed to investigate the effect of decitabine, a DNMT inhibitory agent, and vincristine, a chemotherapeutic drug, on the hypermethylation effect of genes; miR335, miR34a and miR9-3, which are tumor suppressor genes with low expression in AGS and MKN45 gastric cancer cell lines. As a result of comparative analysis with control group and decitabine group, it has been found that vincristine increases methylation of miR335 gene in AGS cells and decreases methylation in MKN45 cells. Vincristine has been demonstrated to increase demethylation in the miR34a and miR9-3 genes in both cell lines, depending on the time. As a result of vincristine treatment, the expression level of pri-miR335 decreased in AGS cells and increased in MKN45 cells. In addition, expression levels of pri-miR34a and pri-miR9-3 were determined to enhance in both cell lines. Findings show that there is a relation between the methylation status and expression levels of miRNAs. Therefore, it has been found that vincristine affects gene-specific methylation in gastric cancer.