THE ROLE OF MICRORNAS IN THE REGULATION OF IMMUNE CHECKPOINT GENES: EXPRESSION ANALYSIS IN BREAST CANCER PATIENTS

Bildiriler > Tam Metin Bildiri · 2024

Yazarlar: Burçin KAYMAZ

11. Uluslararası Zeugma Bilimsel Araştırmalar Kongresi, Türkiye, Gaziantep, Uluslararası, Sözlü Sunum, Tam Metin Bildiri, 2024-2024, ss 997-1002

Özet

<p><strong>Abstract</strong></p><p>Breast cancer (BC) cells have a heterogeneous structure and the general treatment approach includes chemotherapy, radiotherapy, targeted therapies and immunotherapy after tumor resection. In immunotherapy, immune checkpoint inhibitors (ICI) are used to target molecules that regulate immunosuppressive effects. This improves the interaction of the immune microenvironment with the cancer cells and aims at a more effective eradication of the tumor cells by the body. In immunotherapy, the determination of the expression profiles of genes specific to immune checkpoint inhibitors and the elucidation of molecular pathogenesis are of great importance to improve the efficacy of ICIs. MicroRNAs (miRNAs) are non-coding RNAs that play a role in the regulation of gene expression at the post-transcriptional level. They are involved in various oncogenic cellular processes such as cell proliferation, apoptosis, invasion and metastasis. In our study, we aimed to contribute to the development of new target-treatment models by investigating the expression profiles of 21 miRNAs identified by in silico analysis and associated with the mRNA expression levels of PD-1, PDL-1, CTLA-4 and LAG-3 genes involved in immune checkpoints to understand the molecular mechanisms underlying gene expression in immune checkpoints. Peripheral blood samples were collected from 50 patients diagnosed with breast cancer (BC) and 46 healthy controls and total RNA and miRNA were isolated. The expression of 21 miRNAs thought to regulate the PD-1, PDL-1, CTLA-4 and LAG-3 genes and the mRNA levels of these genes were then analysed using the q-RT-PCR method. This analysis should provide important information on whether miRNAs regulate the identified genes and whether this regulation differs between cancer patients and healthy individuals. According to the results, no significant difference was found in the mRNA levels of PD-1, PD-L1, CTLA4 and LAG3 between patients and the healthy control group. However, differences in the expression of 11 of the 21 miRNAs analyzed were found in patients compared to the control group. In particular, a 6.42-fold increase in the levels of mir 6838-5p and a 3.09-fold increase in the levels of mir 195-5p and a 3.06-fold decrease in the levels of mir 15b-5p were observed. These findings suggest that certain miRNAs play an important role in regulating gene expression in patients and could be considered as potential therapeutic targets. The difference in the expression of immune checkpoint molecules in peripheral blood cells compared to healthy controls is likely due to the fact that chronic immunological stimuli emanating from cancer cells are limited in this region, resulting in insufficient inhibitory signaling. In addition, the increased expression of miRNAs involved in cell proliferation and invasion could contribute to their use as diagnostic and prognostic markers. Performing expression analysis in tumor tissue for further studies will be crucial to contribute to the development of immune-based therapies. Our work has been supported by the Scientific Research Projects Coordination Unit of Ege University (Project Number: 22979). We thank the Rectorate of Ege University.</p><p><strong>Keywords: </strong>Breast Cancer, miRNA, Immune Checkpoint, Gene Expression</p><p><strong>Özet </strong></p><p>Meme kanseri (MK) hücreleri, heterojen bir yapıya sahip olup tedavide genel yaklaşım, tümörün rezeksiyonunun ardından kemoterapi, radyoterapi, hedefe yönelik tedaviler ve immunoterapidir. İmmunoterapide, immun kontrol noktası inhibitörleri (İKNi) kullanılarak, immunosupresif etkileri düzenleyen moleküller hedeflenmekte ve bu sayede immun mikroçevrenin kanser hücreleri üzerindeki etkileşimini güçlendirerek, tümör hücrelerinin vücut tarafından daha etkili yok edilmesi amaçlanmaktadır. İmmunoterapide, İKNi’lerinin etkinliğini artırmak için İKN'larına özgü genlerin ekspresyon profillerinin belirlenmesi ve moleküler patogenezin aydınlatılması büyük bir öneme sahiptir. MiRNA'lar, gen ekspresyonunun düzenlenmesinde post-transkripsiyonel seviyede görev alan kısa kodlanmayan RNA'lardır. Hücre proliferasyonu, apoptoz, invazyon, metastaz gibi onkojenik birçok hücresel süreçte rol oynamaktadır. Çalışmamızda, meme kanseri tanılı hastalarla sağlıklı kontrol grubu arasında, İKN’larında görev alan PD-1,PDL-1,CTLA-4,LAG-3 genlerinin mRNA ekspresyon seviyeleri ile ilişkilendirilen in siliko analizle belirlenen 21 miRNA'nın ekspresyon profili incelenerek, İKN’larındaki gen ekspresyonunun altında yatan moleküler mekanizmaların&nbsp;anlaşılmasıyla yeni hedef tedavi modellerinin geliştirilmesine katkıda bulunmak amaçlanmıştır. MK tanısı konmuş 50 hastadan ve sağlıklı 46 kontrol bireyinden alınan periferik kan örneklerinde, total RNA ve miRNA izolasyonu gerçekleştirildi. Ardından, PD-1, PDL-1, CTLA-4, LAG-3 genlerinin mRNA düzeylerine ek olarak, bu genleri regüle edebileceği düşünülen 21 miRNA'nın ekspresyonu, q-RT-PCR yöntemi kullanılarak değerlendirildi. Bu analiz, miRNA'ların belirlenen genleri regüle edip etmediği ve bu regülasyonun kanser hastaları ile sağlıklı bireyler arasında farklılık gösterip göstermediği konusunda önemli bilgiler sağlamayı amaçlamaktadır. Buna göre, sağlıklı kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, hastaların PD-1,PD-L1,CTLA4 ve LAG3 mRNA düzeylerinde anlamlı bir fark belirlenmemiştir. Hastalarda analizi yapılan 21 miRNA’dan 11 tanesinde kontrol grubuna göre ekspresyon farklılıkları tespit edilmiştir. Özellikle, mir 6838-5p ve mir 195-5p seviyelerinde sırasıyla 6,42 ve 3,09 kat artış, mir 15b-5p seviyesinde ise 3,06 kat azalış gözlemlenmiştir. Bu bulgular, hastalarda belirli miRNA'ların gen ekspresyon düzenlemelerinde önemli rol oynayabileceğini ve potansiyel terapötik hedefler olarak değerlendirilebileceklerini işaret etmektedir. Periferik kan hücrelerindeki İKN moleküllerinin sağlıklı kontrollerle benzerlik göstermemesinin temel nedenin, bu bölgedeki kanser hücrelerinden kaynaklanan kronik immünolojik uyarıların sınırlı olduğu ve bu durumun, inhibitör sinyallerin yeterince oluşmamasına yol açtığı düşünülmektedir. Aynı zamanda, hücre proliferasyonu ve invazyonunda rol oynayan miRNA'ların artan ekspresyonu, bu moleküllerin diagnostik ve prognostik belirteç olarak kullanımına katkı sağlayabilir. Daha ileri çalışmalar için tümör dokusunda da ekspresyon analizlerinin yapılması, immün temelli tedavilerin geliştirilmesine katkıda bulunacak önemli yaklaşımlar olacaktır. Bu çalışma Ege Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi (Proje Numarası: 22979) tarafından desteklenmiştir. Ege Üniversitesi Rektörlüğüne teşekkür ederiz.</p><p>&nbsp;</p><p>&nbsp;</p><p><strong>Anahtar kelimeler:</strong> Meme Kanseri, miRNA, Bağışıklık Kontrol Noktası, Gen Ekspresyonu</p>

Detay görüntüle