Rekombináns és ıssejtekben termeltetett TRAIL apoptotikus hatása rhabdomyosarcoma sejtekre

Hasonló dokumentumok
Apoptózis. 1. Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút

Jelutak. Apoptózis. Apoptózis Bevezetés 2. Külső jelút 3. Belső jelút. apoptózis autofágia nekrózis. Sejtmag. Kondenzálódó sejtmag

Doktori értekezés tézisei

eljárásokkal Doktori tézisek Szatmári Tünde Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola Sugárterápia Program

OTKA ZÁRÓJELENTÉS

II./3.3.2 fejezet:. A daganatok célzott kezelése

Norvég Finanszírozási Mechanizmus által támogatott projekt HU-0115/NA/2008-3/ÖP-9 ÚJ TERÁPIÁS CÉLPONTOK AZONOSÍTÁSA GENOMIKAI MÓDSZEREKKEL

A T sejt receptor (TCR) heterodimer

(1) A T sejtek aktiválása (2) Az ön reaktív T sejtek toleranciája. α lánc. β lánc. V α. V β. C β. C α.

Két kevéssé ismert humán ABCG fehérje expressziója és funkcionális vizsgálata: ABCG1 és ABCG4 jellemzése

Az ABCG2 multidrog transzporter fehérje szerkezetének és működésének vizsgálata

A herpes simplex vírus és a rubeolavírus autofágiára gyakorolt in vitro hatásának vizsgálata

A Caskin1 állványfehérje vizsgálata

A tumorsejtek által kiválasztott galektin-1 T-sejtekre kifejtett apoptotikus hatásának mechanizmusa

A sejtfelszíni FasL és szolubilis vezikulakötött FasL által indukált sejthalál gátlása és jellemzése

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Lymphoma sejtvonalak és gyerekkori leukémia (ALL) sejtek mikro RNS (mir) profiljának vizsgálata

Intelligens molekulákkal a rák ellen

Áramlási citometria, sejtszeparációs technikák. Immunológiai és Biotechnológiai Intézet ÁOK, PTE

Áramlási citometria / 4. Immunológiai és Biotechnológiai Intézet PTE KK

Zárójelentés. A) A cervix nyújthatóságának (rezisztencia) állatkísérletes meghatározása terhes és nem terhes patkányban.

Tüdő adenocarcinomásbetegek agyi áttéteiben jelenlévő immunsejtek, valamint a PD-L1 és PD-1 fehérjék túlélésre gyakorolt hatása

Az anti-apoptózis mechanizmus vizsgálata agyi ischaemia/hypoxia modellekben

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

A keringı tumor markerek klinikai alkalmazásának aktuális kérdései és irányelvei

AZ ADENOZIN HATÁSA A PERIFÉRIÁS CD4 + T-LIMFOCITÁK AKTIVÁCIÓJÁRA. Balicza-Himer Leonóra. Doktori értekezés tézisei

Az AT 1A -angiotenzinreceptor G-fehérjétől független jelátvitelének vizsgálata C9 sejtekben. Doktori tézisek. Dr. Szidonya László

Platina bázisú kemoterápia hatása különböző biomarkerek expressziójára tüdőrákokban

Gyógyszerrezisztenciát okozó fehérjék vizsgálata

FEHÉRJE VAKCINÁK BIOTECHNOLÓGIAI ELŐÁLLÍTÁSA III.

Kutatási beszámoló ( )

Biológiai módszerek alkalmazása környezeti hatások okozta terhelések kimutatására

Immunológia alapjai. Az immunválasz szupressziója Előadás. A szupresszióban részt vevő sejtes és molekuláris elemek

Új, sejthalált befolyásoló tumor-asszociált fehérjék azonosítása. Dr. Szigeti András. PhD tézis. Programvezető: Dr. Balázs Sümegi, egyetemi tanár

Doktori. Semmelweis Egyetem

Immunológia I. 4. előadás. Kacskovics Imre

Fehérje expressziós rendszerek. Gyógyszerészi Biotechnológia

Doktori értekezés tézisei

Az Oxidatív stressz hatása a PIBF receptor alegységek összeszerelődésére.

A plazma membrán mikrodomének szabályzó szerepe a sejtek növekedési és stressz érzékelési folyamataiban. Csoboz Bálint

Immunológia I. 2. előadás. Kacskovics Imre

A programozott sejthalál mint életfolyamat

mtorc1 and C2 komplexhez köthető aktivitás különbségek és ennek jelentősége humán lymphomákbanés leukémiákban

A lézer-szkenning citometria lehetőségei. Laser-scanning cytometer (LSC) Pásztázó citométer. Az áramlási citometria fő korlátai

A PROTEIN KINÁZ C IZOENZIMEK SZEREPE HUMÁN HaCaT KERATINOCYTÁK SEJTM KÖDÉSEINEK SZABÁLYOZÁSÁBAN

Szakmai zárójelentés

Immunológia alapjai előadás. A humorális immunválasz formái és lefolyása: extrafollikuláris reakció és

A kis dózisú ionizáló sugárzás biológiai hatásai, az egyéni érzékenység szerepe a sugárhatásban

Az áramlási citométer és sejtszorter felépítése és működése, diagnosztikai alkalmazásai

Epithelialis-mesenchymalis átmenet vastagbél daganatokban

Tumor immunológia

2. A jelutak komponensei. 1. Egy tipikus jelösvény sémája 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

A DOHÁNYZÁS OKOZTA DNS KÁROSODÁSOK ÉS JAVÍTÁSUK VIZSGÁLATA EMBERI CUMULUS ÉS GRANULOSA SEJTEKBEN. Sinkó Ildikó PH.D.

ÖSSZ-TARTALOM 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás

TNBC ÚJDONSÁGOK. Dr Kocsis Judit

befolyásol soló hormon Miseta Attila, Tudományegyetem

Jelutak ÖSSZ TARTALOM. Jelutak. 1. a sejtkommunikáció alapjai

HUMAN IMMUNDEFICIENCIA VÍRUS (HIV) ÉS AIDS

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

ÖSSZ-TARTALOM. 1. Az alapok - 1. előadás 2. A jelutak komponensei 1. előadás 3. Főbb jelutak 2. előadás 4. Idegi kommunikáció 3.

MAGYOT évi Tudományos Szimpóziuma Május 5-6, Budapest

SZAKMAI ÖNÉLETRAJZ. Hematológia,jeles

Monoklonális antitestek előállítása, jellemzői

Immunológia alapjai. 10. előadás. Komplement rendszer

Szinoviális szarkómák patogenezisében szerepet játszó szignálutak jellemzése szöveti multiblokk technika alkalmazásával

A fiziológiás terhesség hátterében álló immunológiai történések

ANTICANCER RESEARCH [Rákkutatás]

VIZSGÁLATA FLOWCYTOMETRIA

Xenobiotikum transzporterek vizsgálata humán keratinocitákban és bőrben

Semmelweis egyetem. A Vav2 fehérje szabályozásának vizsgálata az epidermális növekedési faktor jelpályájában TAMÁS PÉTER

Ellenanyag reagensek előállítása II Sándor Noémi

Metasztatikus HER2+ emlőrák kezelése: pertuzumab-trasztuzumab és docetaxel kombinációval szerzett tapasztalataink esetismertetés kapcsán

Jelutak. 2. A jelutak komponensei Egy tipikus jelösvény sémája. 2. Ligandok 3. Receptorok 4. Intracelluláris jelfehérjék

Doktori értekezés. Nagy Katalin. Témavezető: prof. Kopper László Konzulens: Dr. Mihalik Rudolf és Dr. Peták István

EGÉSZSÉG-GAZDASÁGTAN

I./5. fejezet: Daganatok növekedése és terjedése

A TRAIL halálligand apoptózis indukáló hatásának vizsgálata vastagbélrákokban

1. Bevezetés. Integrinek, Fc-receptorok és G-fehérje-kapcsolt receptorok jelátvitelének mechanizmusa neutrofil granulocitákban

A tumor-markerek alkalmazásának irányelvei BOKOR KÁROLY klinikai biokémikus Dr. Romics László Egészségügyi Intézmény

Őssejtek és hemopoiézis 1/23

SZEMÉLYRE SZABOTT ORVOSLÁS II.

HUMAN IMMUNODEFICIENCY VIRUS (HIV) ÉS AIDS

A hem-oxigenáz/vegf rendszer indukciója nőgyógyászati tumorokban. Óvári László


GLIOMÁK KEZELÉSE CITOKINEKET TERMELO TUMORSEJT VAKCINÁCIÓVAL ÉS GYÓGYSZER- ÉRZÉKENYÍTO GÉNTERÁPIÁVAL EGÉR TUMOR MODELLEN

HORMONKEZELÉSEK. A hormonkezelés típusai

Szignalizáció - jelátvitel

Genetikai panel kialakítása a hazai tejhasznú szarvasmarha állományok hasznos élettartamának növelésére

VÁLASZ DR. JULOW JENİ TANÁR ÚR, AZ MTA DOKTORA OPPONENSI VÉLEMÉNYÉRE. Tisztelt Julow Jenı Tanár Úr!

Katasztrófális antifoszfolipid szindróma

A csontvelői eredetű haem-és lymphangiogén endothel progenitor sejtek szerepe tüdőrákokban. Doktori tézisek. Dr. Bogos Krisztina

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Nem-szteroid gyulladásgátlók alkalmazása az 5- fluorouracil hatékonyságának növelésére kísérletes rendszerekben. Réti Andrea

KERINGŐ EXTRACELLULÁRIS VEZIKULÁK ÁLTAL INDUKÁLT GÉNEXPRESSZIÓS MINTÁZAT VIZSGÁLATA TROPHOBLAST SEJTVONALBAN

A doktori értekezés tézisei. A növényi NRP fehérjék lehetséges szerepe a hiszton defoszforiláció szabályozásában, és a hőstressz válaszban.

Terápiarezisztencia-fehérjéket kódoló mrns kvantitatív kimutatása PCRtechnikával. nyirokcsomójában

Immunológiai módszerek a klinikai kutatásban

KRÓNIKUS LYMPHOCYTÁS LEUKÉMIA SEJTEK ÉS A MIKORKÖRNYEZET KÖLCSÖNHATÁSÁNAK JELENTŐSÉGE A BETEGSÉG PROGRESSZIÓJÁBAN. Dr.

A C1 orf 124/Spartan szerepe a DNS-hiba tolerancia útvonalban

B-sejtek szerepe az RA patológiás folyamataiban

Átírás:

Rekombináns és ıssejtekben termeltetett TRAIL apoptotikus hatása rhabdomyosarcoma sejtekre Doktori tézisek Barti-Juhász Helga Semmelweis Egyetem Patológiai Tudományok Doktori Iskola Témavezetı: Hivatalos bírálók: Szigorlati bizottság elnöke: Szigorlati bizottság tagjai: Dr. Peták István, tud. fımunkatárs, Ph.D. Prof. Szondy Zsuzsa, egyetemi tanár, az MTA doktora Dr. Csóka Mónika, egyetemi docens, Ph.D. Prof. Fekete György, egyetemi tanár, az MTA doktora Prof. Kulka Janina, egyetemi tanár, Ph.D. Dr. Orosz Zsolt, fıorvos, Ph.D., Habil. Budapest, 2012. 1

I. BEVEZETÉS A rhabdomyosarcoma (RMS) a leggyakoribb gyermek és ifjúkori lágyrész daganat és disszeminált stádiumban a gyógyulás esélyei rosszak. Új terápiás lehetıségek kutatására lenne szükség. Peták és mtsai kimutatták, hogy az általuk vizsgált 7 RMS sejtvonalban kifejezıdik a TRAIL DR5 receptora és jelentıs részük (7-bıl 4) in vitro körülmények között oligomerizált TRAIL kezelésre a teljes sejtpoptulációt érintı apoptózissal válaszol. Vizsgálataik szerint az RMS sejtvonalak TRAIL érzékenysége jól korrelál a kaszpáz-8 proteáz expressziós szintjével. TRAIL alapú terápiás terméket több biotechnológiai cég és gyógyszer-gyár is fejleszt, melyek a klinikai kipróbálás különbözı fázisaiban tartanak. Ezek között a rekombináns human TRAIL (dulanermin) monoterápiában elırehaladott szolíd daganatok esetén fázis I, kombinációban fázis II vizsgálatokon esett át. Az eddigi klinikai vizsgálatok azonban nem hoztak átütı sikert, monoterápiában 71 kezelt betegbıl kéttı esetében tapasztaltak tartósan részleges választ, és két betegnél a daganat gyors lízise okozott súlyos mellékhatást. A DR4 és DR5 agonista ellenanyagok szintén fázis II vizsgálatban tartanak. Preklinikai vizsgálatok eredményeire alapozva az RMS is része annak, a fázis I/II vizsgálatnak, mely az anti-dr5 antitest (drozitumab) kezelések klinikai hatását nézi gyermekkori sarcomak esetében. Ahhoz, hogy a TRAIL és a TRAIL-R antagonista ellenanyagok daganatellenes hatását fokozni tudjuk, meg kell ismernünk a TRAIL-Rokhoz kapcsolódó jelpályákat, annak érzékenyítı és rezisztenciát okozó elemeit, hogy megfelelı diagnosztikai eljárással kiválasztható legyen a terápiára alkalmas beteg csoport vagy a rezisztenciát legyızı kombinált kezelés. 2

A TRAIL egy II-es típusú transzmembrán fehérje, melyet egy sejtfelszíni cisztein proteáz hasít le szolúbilis formára (114-281aminosav), aktív formája trimerizált. Daganatok terápiájában a halálligandok közül a TRAIL felhasználása tőnik legalkalma-sabbnak, mivel igen sok, különbözı eredető malignus sejtvonal esetében írtak le TRAIL érzékenységet, azonban normál szövetek nem érzékenyek rá és állatkísérletekben sem volt toxikus a használata. A TRAIL-nek két, teljes haláldoménnel rendelkezı receptora van: a DR4 és DR5, melyek képesek apoptotikus jelet közvetíteni. Ezen kívül két ú.n. csalétek receptora (DcR1 és DcR2) és egy szekretált receptor forma (OPG) létezik. A TRAIL homotrimer ligand kapcsolódása után a DR4/DR5 receptorok intracelluláris részéhez kapcsolódik a FADD, a kaszpáz-8 és kapszpáz-10 vagy a gátló c-flip, létrehozva a DISC (death iniciation signal complex) szignál komplexet. Az I-es tipusú sejtekben elegendı mennyiségő kaszpáz-8 aktiválódik, ami közvetlenül aktiválja a végrehajtó kaszpázokat legyızve az kaszpázellenes XIAP hatását. A II-es típusú sejtekben a kaszpáz-8 aktivitás alacsonyabb intenzitással próbálja beindítani a kaszpázkaszkádot, amit az XIAP fehérje még képes blokkolni, ezért további jelerısítı mechanizmusra, a mitokondriális út bekapcsolására van szükség. A mitokondriális úton az apoptotikus szignált a Bcl-2 család proapoptotikus és antiapoptotikus tagjai szabályozzák. A II-es típusú sejtekben Bcl-2 vagy Bcl-X L overexpresszióval mitokondriális utat gátolni lehet, aminek következtében elmarad az apoptózis lejátszódása. A proteaszómagátlók TRAIL érzékenyítı hatásáról viszonylag sokat tudunk hám-eredető daganatokban, ezekben a jelpálya számos résztvevıjének expresszióját kedvezıen, proapoptotikus írányába tolja el. Proteaszómagátló-szerek a DR4 és DR5 receptor számának növelésével, a DISC kialakulásának elısegítésével, a c-flip molekula expressziójának csökkentésével és a kaszpáz-8 bomlásának gátlásával hatnak az apoptózis 3

külsı útjára. A mitokondriális útra a Bim és/vagy Bik felhalmozódádán, a Bax és a tbid stabilitásának növelésén és a Bcl-2, Bcl-X L termelıdés gátláson keresztül hat többek között. Emellett a gátolja az NF-κB túlélési faktor aktivációját, ezen keresztül pedig a XIAP termelıdését csökkenti, így is érzékenyítve a TRAIL indukált apoptózisra. Szarkómákról csak elvétve vannak eredmények, azok is Ewing szarkómák esetében. A proteaszómagátlók között az elsı klinikumban is használt szer, a peptidboronátok közé tartozó bortezomib. Kimutatták, hogy a membránkötött és a szolúbilis TRAIL formák jelút aktiváló hatása között különbségek vannak. A DR5 receptorról, ellentétben a DR4-gyel, csak membránkötött vagy ellenanyaggal keresztkötött TRAIL ligand kötıdése esetén indul el a jelút. Mivel a rhabdomyosarcoma sejtvonalakon elsısorban DR5 expressziót muattak ki, felvetıdik annak lehetısége, hogy a TRAIL-t sejtekben expresszálva membránkötött formában juttassuk a daganat sejtekhez. A mesenchymalis ıssejtek azon tulajdonsága, hogy képesek tumorba illetve annak környezetébe vándorolni emellett állatkísérletek, és klinikai vizsgálatok is igazolják, hogy az MSC-k allogén, esetenként xenogén recipiensbe oltva sem váltanak ki immunválaszt (hipoimmunogének), alkalmassá teszi ıket, hogy genetikailag módosítva TRAIL célbajuttatására legyenek felhasználhatóak. 4

II. CÉLKITŐZÉSEK 1. Rhabdomyosarcoma sejtvonalak estén a szolúbilis r.h. TRAIL[114-281] hatását szeretnénk javítani a rezisztenciája lehetséges mechanizmusainak feltárásával és a rezisztencia felfüggesztését eredményezı kombinációs kezelések alkalmazásával. a.) Észrevettük, hogy a TRAIL-nek ellenállóbb RD sejtekben emelkedett a Bcl-2 protein kifejezıdése. Azt kérdeztük, hogy vajon az RD sejtek esetében Bcl-2 termelıdése valóban rezisztencia tényezı-e. b.) A proteaszóma gátlásával lehetséges-e a Bcl-2 közvetítette apoptózisrezisztencia felfüggesztése rhabdomyosarcoma sejtekben? c.) Másfajta, TRAIL-receptor közeli rezisztenciával rendelkezı rhabdomyosarcoma sejtvonalak TRAIL érzékenységét is fokozni lehet-e proteaszómagátlással? 2. MSC sejtekben kifejezett TRAIL hatásának vizsgálata daganatos sejtekre a.) A trimerizációs doménnel rendelkezı szekretálódó (ILZ-TRAIL) és a teljes TRAIL szekvenciát tartalmazó expressziós vektorok tervezése és elkészítése. b.) Nukleoporációs génbevitel alkalmazása MSC sejtekkel és a TRAIL gének expressziójának vizsgálata. c.) A TRAIL- expresszió apoptotikus hatása az MSC sejtekre és a velük közös sejtkultúrában tartott daganatsejtekre (RD és HeLa carcinoma). 5

III.ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK III. 1. Sejttenyésztés Az RD, RD-GFP, RD-Bcl2 és Rh41 rhabdomyosarcoma sejtvonalakat RPMI 1640 + 10% FBS médiumban, a HeLa sejtvonalat pedig DMEM + 10 % FBS + 1% pen/strtep médiumban tenyésztettük. 24 lyukú tálcán végeztük a kezeléseket, a sejteket proteaszómagátló LLnL-lel (1µM, 60p.) és bortezomibbal (Bzb) (1µM, 30 nm 30p.) elıkezeltünk, majd h.r. TRAIL-lel (25 ng/ml, 24 óra) indukáltunk apoptózist. III. 2. TRAIL gént tartalmazó vector konstrukciók készítése Az ILZ-TRAIL génkonstrukció készítéséhez megterveztük a 223 bp hosszú szintetizálandó szakaszt, majd az ehhez építıkockaként használt oligonukleotidokat megrendeltük. A génszintézis során duális aszimmetrikus, átfedéssel-növekvı és teljes hosszúságú terméket amplifikáló PCR technikákat használtunk (DA-PCR, OE-PCR, FA-PCR), így hoztuk létre a 223 bp hosszú szintetizált részbıl és a TRAIL extracelluláris részébıl álló szekvenciát, amit expressziós vektorba klónoztunk. Emelett készítettünk egy teljes TRAIL-t tartalmazó expressziós vektort is. A TRAIL szekvencia forrásaként ill az elkészült szekvenciák klónozásához a porf-htrail, pcr-blunt II-TOPO, pcdna3.1/v5his- TOPO vektorokat alkalmaztuk. Az elkészült szekvenciákat ABI Prism 310 automata kapilláris szekvenáló készülékkel ellenıriztük. III. 3. MSC sejtek izolálása tenyésztése és nukleofekciója A karakterizált mesenchymalis ıssejteket csontvelıbıl és zsírszövetbıl izoláltuk. A mononukleáris sejteket sőrőség gradiens centrifugálással szeparáltuk, a mesenchymalis ıssejteket adherenciájuk alapján különítettük el. A sejteket DMEM (1000 mg/ l glu) + 10 % FBS 6

médiumban tenyésztettük. Az MSC sejteket a kémiai transzfekciót és az elektroporációt ötvözı nukleofekcióval (AMAXA-nukleofektor) transzfektáltuk. A nukleofekció hatékonyságát pmax-gfp kontroll vektorral transzfektált mintákban fluoreszcens mikroszkóppal és áramlásos citometriával ellenıriztük. III. 4. Daganatsejtek és MSC sejtek együtt-tenyésztése Az együtt-tenyésztéseket a sejtek közvetlen kapcsolatát megengedı módon és szeparált tenyésztı edényben végeztük. A BM-MSC sejteket a teljes TRAIL tartalmazó vektorral nukleofektáltuk és 6 lyukú tálcán tenyésztettük együtt RD sejtekkel vegyes médiumban. A sejteket 5 nap elteltével Bürker kamrában számoltuk meg. Az áteresztı tálcás kísérletekben (Corning transwell, 0,4 µm) ILZ-TRAIL-t és teljes TRAIL-t tartlamazó vektorral nukleofektált BM-MSC sejteket és RD sejteket tenyésztettünk együtt, majd 24 óra elteltével az apoptotikus subg1 sejteket áramlásos citometriával határoztuk meg. Az AD-MSC-TRAIL sejteket HeLa sejtekkel tenyésztettük együtt normál vagy szeparált tenyésztıtálcán ( Corning transwell, 0,4 µm) 1:1, 1:2 és 1:5, T:E arányban. A pusztult sejtek arányát PI festés után áramlásos citometriával határoztuk meg. III. 5. Apoptotikus DNS fragmentáció vizsgálata áramlásos citometriával Az apoptózis sor án a DNS nukleoszómális fragmentációja figyelhetı meg. A kezelt mintákat etanolban fixáltuk, majd a fragmentált DNS-t extraháló puffer segítségével vontuk ki. Ennek következtében az apoptotikus sejtek DNS tartalma alacsonyabb lett, mint az élı sejteké. A minták DNS tartalmát DNS kötı, fluoreszcens festék (propidium jodid-pi) hozzáadásával mértük áramlásos citométeren (FACSCalibur, Becton Dickinson). 7

III.6. Immunfenotipizálás Az AD-MSC sejteket immunfenotipizálását az alábbi monoklonális antitestekkel jelölték kollaborációs partnereink: PerCP-anti-CD45, APCanti-CD14, PE-anti-CD34, PE-anti-CD90, PE-anti-CD73, PE-anti-CD105. Transzfekció után az AD-MSC-TRAIL, AD-MSC-GFP, AD-MSC sejteket PE-anti-TRAIL, PE-anti-TRAIL-R1, PE-anti-TRAIL-R2 és izotípus kontroll antitesteket használtunk. III. 7. Western-blot A kezelt sejtekbıl készített fehérjelizátumokat poliakrilamid gélelektroforézissel választottuk szét, PVDF membránra blottoltuk és anti-bcl- 2, anti-htrail és anti-β-aktin elsıdleges ellenanyaggal inkábáltuk. Az elıhíváshoz Vectastain ABC-kit-et és ECL-t használtunk. A blotok fényintenzitását géldokumentációs rendszerrel detektáltuk és a képeket ImageJ szoftverrel denzitometráltuk. III. 8. ELISA Az ILZ-TRAIL vektorral és a teljes TRAIL vektorral nukleofektált MSC sejteket letapadás után 4 napig tenyészettük, a felülúszóból naponta ill. a 4. nap végén TRAIL/TNFSF10 ELISA DuoSet kittel határoztuk meg a termelt szolúbilis TRAIL mennyiségét. III. 9. Statisztika Sejtelhalás tekintetében a kombinált farmakon kezelések szinergiáját jellemzı egyszerő szinergia factor (SF) számításokat végeztünk. A statisztikai kiértékeléshez hasonló szórást adó minták esetében homocedasztikus, míg a jelentısen eltérı szórású minták összehasonlításához nem-homocedasztikus kétszárnyú t-próbát végeztünk, p<0,05 értéket tekintettük statisztikailag szignifikánsnak. 8

IV. EREDMÉNYEK IV. 1. A TRAIL és proteaszómagátló-szerek szinergikus apoptózist indukálnak rhabdomyosarcoma sejteken h.r. TRAIL-lel (114-281 as.) végzetünk 24 órás kezeléseket az RD sejtvonalon. A TRAIL 50%-ban hatásos koncentrációja, EC 50 25 ng/ml volt és az RD sejtek túlnyomó többsége (~90%) elhalt 200 ng/ml feletti TRAIL-tıl. A TRAIL kezelést (25 ng/ml) túlélı RD sejtekben a Bcl-2 fehérje expressziója közel kétszeresére fokozódott. Számos sejttípus esetében ismert, hogy a proteaszómagátló szerek képesek érzékenyíteni a daganatsejteket a TRAIL indukálta apoptózisra, ezért az RD sejteket proteaszómagátló-szerekkel (LLnL, bortezomib) kezeltük kombinációban TRAIL-lel a hatás additív vagy szinergikus volt sejtelhalás tekintetében. Emellett a proteaszómagátlók gátolják a spontán vagy TRAIL indukált Bcl-2 kifejezıdést. A Bcl-2 fehérje szerepét vizsgálva a TRAIL rezisztencia kialakulásában, retrovírus transzfekcióval létrehoztunk egy Bcl-2 t stabilan túltermelı sejtvonalat és annak izogenikus kontroll párját (RD-Bcl-2, RD- GFP). A RD-Bcl-2 rezisztens lett TRAIL-re, proteaszómagátlók használatával viszont ez legyızhetı.. A kombinált kezelések magas szinergia faktor eredményeket adtak LLnL esetében SF LLnL =2.4, míg bortezomib esetében SF Bzb1µM =14.9 és SF Bzb 30nM =4.6. A kombinált kezelések mechanizmusát keresve kíváncsiak voltunk, hogy a hatás kaszpáz-függı vagy -független-e. A TRAIL és bortezomib kezelések mellé zvd.fmk kaszpázgátlót használva elmaradt az apoptózis az RD-GFP és az RD-Bcl-2 sejtvonalakban is így a bortezomib és a TRAIL kombinációja kaszpáz-függı úton kerüli meg a Bcl-2 apoptózis gátló hatását. 9

A TRAIL-rezisztens Rh41 rhabdomyosarcoma sejtvonalon alacsony koncentrációjú bortezomib kezelést alkalmazva szinergikusan fokozható a TRAIL hatása. IV. 2. TRAIL szekvenciákat tartalmazó vector konstrukciók készítése és funkcionális összehasonlítása MSC sejtekben Két humán TRAIL szekvenciát tartalmazó vektor konstrukciót készítettünk, egyik a teljes vad típusú TRAIL-t tartalmazza, a másikban egy általunk szintetizált részhez kapcsolódik a TRAIL extracelluláris része. Ez utóbbi konstrukció humán növekedési hormon szekréciós szignált, egy konszenzus furin proteáz hasítási helyet és izoleucin zipper szekvenciát tartalmaz, ami szekretálódó trimerizációra hajlamos TRAIL változatot (ILZ- TRAIL (114-281)) eredményez. A vektor konstrukciókat nukleofekcióval juttattuk az MSC sejtekbe, 24 óra elteltével igen magas (52±17%) volt a transzfektáltak aránya. A TRAIL konstrukciókat tartalmazó vektorokkal nukleofektált MSC sejtek felülúszójában ELISA módszerrel határoztuk meg a szolúbilis TRAIL mennyiségét. A teljes TRAIL-t kifejezı MSC-k napi 6-8 ng/ml TRAIL szolúbilizáltak, míg az ILZ-TRAIL(114-281) konstrukcióval 112 pg/ml termelést tudtunk kimutatni 4 nap alatt. Daganatölı hatásukat is összehasonlítottuk transz-well kísérletekben, RD sejteket és a transzfektált MSC sejteket együtt tenyésztve oly módon, hogy az ölısejt célsejt közvetlen kontaktusát elkerüljük. A nukleofektált MSC-k kismértékő daganatsejt pusztulást eredményezett, de egyik TRAIL konstrukciót hordozó MSC kultúra sem okozott szignifikáns hatást az RD sejteken. 10

IV. 3. A teljes TRAIL transzgént kifejezı csontvelıi és zsírszöveti eredető mesenchymalis stróma/ıs-sejtek (MSC) daganatellenes hatásúak in vitro. Csontvelıi eredető MSC kultúra TRAIL érzékenységét vizsgáltuk, 24 órás r.h. TRAIL(114-281) kezelést követıen nem tudtunk apoptózist kimutatni. A teljes TRAIL-t tartalmazó vektorral nukleofektált sejtekben western blottal ellenıriztük a TRAIL expresszióját. Közvetlen sejt-sejt interakciót megengedı együtt-tenyésztéses vizsgálatakor azt tapasztaltuk, hogy az bmmsc-trail sejtek jelentıs mértékben (84%) gátolták az RD sejtek szaporodását (T:E=4:1). AZ AD-MSC sejtek esetében a TRAIL transzfekció retrovírussal történt, a TRAIL termelést immunfestéssel és a tenyészet felülúszójában ELISA vizsgálattal ellenıriztük. Az AD-MSC-TRAIL sejtek direkt sejtkontaktus megengedı együtt-tenyésztéses vizsgálatban 62% sejtelhalást eredményezett a TRAIL érzékeny HeLa sejtekben (T:E=1:5), melyet TRAIL agonista ellenanyaggal jelentısen csökkenteni lehetett. Transz-well kísérletekben a legmagasabb célsejt-effektor aránynál (T:E=1:5) szignifikánsan emelkedett az elhalt HeLa sejtek aránya, de az nem érte el a direkt kontaktus során tapasztalt egyharmadát sem. Áramlásos citometriai mérések szerint az AD-MSC sejtek nem fejezik ki a TRAIL-R1-et de a TRAIL-R2-t igen, aminek expressziója fokozódott. proteaszómagátló bortezomib (50 nm) hatására. Az MSC sejtekben TRAIL és bortezomib kezelést követıen kismértékő, de szignifikáns emelkedést tapasztaltunk az elhalt sejtek arányában. 11

V. KÖVETKEZTETÉSEK 1. A szolúbilis, rekombináns TRAIL[114-281] (dulanermin) RMS sejteken kifejtett hatásairól a következıket állapíthatjuk meg: a.) A TRAIL kezelt RD sejtekben a megnövekedett Bcl-2 hozzájárul a túlélı sejtek apoptózis gátlásához. Ebbıl arra következtethetünk, hogy az RD II-es típusú sejt, vagyis az apoptózis lejátszódásához szükség van a mitokondriális út aktiválódására is. b.) A Bcl-2 közvetített rezisztenciát fel lehet függeszteni proteaszómagátló-szerek használatával. Feltételezésünk szerint a sejtekben az apoptózis lejátszódása II-es típusról I-esre vált. 2. A mesenchymalis ıssejtekbe (MSC) juttatott TRAIL génkonstrukciók daganatsejt-ölı tulajdonságairól a következıket állapíthatjuk meg: a.) Mind a csontvelıbıl, mind a zsírszövetbıl elıállított, TRAIL-lel transzfektált MSC sejtek gátolják a daganatsejtek növekedését in vitro. b.) A nukleoporáció és a retrovirális géntranszfer is alkalmas módszer a TRAIL génnek az MSC sejtekbe juttatására és funkcionális kifejezıdésére. c.) A TRAIL-t expresszáló MSC sejtek daganatsejt-ölı tulajdonságát jelentısen fokozza a célsejttel való közvetlen kontaktus. d.) Proteaszómagátlás hatására az MSC sejtek is érzékenyebbé válnak a TRAIL-indukált apoptózisra, akár bystander módon funkcionál a maguk termelte TRAIL vagy rekombináns formában adjuk kívülrıl hozzájuk. Ezért a transzgenikus TRAIL-t expresszáló MSC és a proteaszómagátlás kombináció daganatellenes hatékonyságát további kísérletekkel kell még vizsgálni. 12

VI. SAJÁT PUBLIKÁCIÓK JEGYZÉKE A disszertációhoz témájában megjelent közlemények 1. Barti-Juhasz H, Mihalik R, Nagy K, Grisendi G, Dominici M, Petak I. Bone marrow derived mesenchymal stem/stromal cells transduced with full length human TRAIL repress the growth of rhabdomyosarcoma cells in vitro. Haematologica. 2011 Mar;96(3):e21-2. 2. Grisendi G, Bussolari R, Cafarelli L, Petak I, Rasini V, Veronesi E, De Santis G, Spano C, Tagliazzucchi M, Barti-Juhasz H, Scarabelli L, Bambi F, Frassoldati A, Rossi G, Casali C, Morandi U, Horwitz EM, Paolucci P, Conte P, Dominici M. Adipose-derived mesenchymal stem cells as stable source of tumor necrosis factorrelated apoptosis-inducing ligand delivery for cancer therapy. Cancer Res. 2010 May 1;70(9):3718-29. Epub 2010 Apr 13. Egyéb témában megjelent közlemények 1. Nagy K, Székely-Szüts K, Izeradjene K, Douglas L, Tillman M, Barti-Juhász H, Dominici M, Spano C, Luca Cervo G, Conte P, Houghton JA, Mihalik R, Kopper L, Peták I. Proteasome inhibitors sensitize colon carcinoma cells to TRAIL-induced apoptosis via enhanced release of Smac/DIABLO from the mitochondria. Pathol Oncol Res. 2006;12(3):133-42. Epub 2006 Sep 23. 2. Pintér Ferenc, Várkondi Edit, Barti-Juhász Helga, Árvai Kristóf, İrfi Zoltán, Peták István. Az epidermális növekedési faktor receptor 13

jelátviteli útjai és molekuláris biológiája. The signal transduction and molecular biology of epidermal growth factor. Orvosképzés 2009 LXXXIV éf. 3:163-170 3. Helga Barti-Juhász, András Pazsitka, Istvan Petak, Rudolf Mihalik. Altered Expression of a Broad Range of Protease Genes in SH-SY5Y Neuroblastoma Cells after Bortezomib Exposure Biochemica, 2009; 4: 24-26. 4. Balázs Jóri, Helga Barti-Juhász, András Pazsitka, Matan Siterman, István Peták. Expression Analysis of ABC Transporters in Lung Cancer Cell Lines Using a RealTime ready qpcr Focus Panel Biochemica, 2009; 4: 27-28. 5. Helga Barti-Juhász, András Pazsitka, Balázs Jóri, Kristóf Árvai, Dániel Erös, György Kéri, István Peták1, Rudolf Mihalik. Altered Expression of a Broad Range of Protease Genes in SH-SY5Y Neuroblastoma Cells after Bortezomib Treatment. Cancer res application note 2010 6. Arvai K, Nagy K, Barti-Juhász H, Peták I, Krenács T, Micsik T, Végsı G, Perner F, Szende B. Molecular Profiling of Parathyroid Hyperplasia, Adenoma and Carcinoma. Pathol Oncol Res. 2011 Dec 24. [Epub ahead of print] 14