بررسی اثر اگزوزوم های مشتق شده از سلول های سرطان کولون بر مسیر سیگنالینگ بقا و مقاومت دارویی
The impact of colon cancer derived exosomes on survival and chemoresistance signaling pathway
مجریان: محمد نوری
خلاصه روش اجرا: این طرح یک مطالعه تجربی می باشد که به صورت برونرتنی و بر روی سلول های LS174T حساس و مقاوم به اگزالی پلاتین (در مطالعات قبلی، از سلول های LS174T حساس به دارو، سلول های مقاوم به دارو را ایجاد نموده ایم) انجام می شود. این سلول ها در محیط کشت حاوی سرم فاقد اگزوزوم کشت شده، سپس محیط کشت این سلول ها جمع آوری، سانتریفیوژ و سپس فیلتر خواهد شد. در مرحله بعد، اگزوزوم ها با استفاده از کیت جداسازی اگزوزوم توتال (Invitrogen) طبق دستورالعمل سازنده کیت جداسازی، تعیین مقدار و با استفاده از روش¬های میکروسکوپ الکترونی و وسترن بلات تائید هویت خواهند شد. سپس اگزوزوم های تخلیص شده را با استفاده از کیت فلورسانس PKH26 طبق دستورالعمل سازنده کیت نشانه¬گذاری می کنیم. اگزوزوم های نشانه گذاری شده با PKH26 را در غلظت های مناسب با سلول های LS174T در دمای 37 درجه سانتی گراد به مدت 24 ساعت انکوبه کرده، سپس از فلوسیتومتری برای شمارش سلولی هایی که اگزوزوم های لیبل گذاری شده را برداشت نموده اند، استفاده نموده و این یافته ها توسط میکروسکوپ فلورسانس معکوس تائید می گردند. برای بررسی اثر این اگزوزوم ها بر سمیت داروی اگزالی پلاتین، اگزوزوم ها را با سلول های حساس و مقاوم سرطان کولون انکوبه می کنیم. در گروه های کنترل به جای اگزوزوم از حلال آن ها استفاده می شود. پس از گذشت 24 ساعت از انکوبه کردن سلول ها با اگزوزوم ها، به محیط کشت این سلول ها داروی اگزالی پلاتین اضافه کرده و بعد از گذشت 48 ساعت از استعمال داروی اگزالی پلاتین برای آن ها IC50 را با استفاده از روش MTT و نیز میزان وقوع آپوپتوز با روش فلوسایتومتری اندازه گیری می شود. برای بررسی اثر این اگزوزوم ها بر مسیر سیگنالینگ NRF2- P-gp، از مهار کننده های اختصاصی آن ها استفاده کرده و با استفاده از روش های qRT-PCR و وسترن بلات میزان بیان این پروتئین ها در سطح mRNA و پروتئین اندازه گیری می شود.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 59755 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی اثر اگزوزوم های مشتق شده از سلول های سرطان کولون بر مسیر سیگنالینگ بقا و مقاومت دارویی |
| عنوان لاتین طرح | The impact of colon cancer derived exosomes on survival and chemoresistance signaling pathway |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | اپیدمیولوژی، پیشگیری، تشخیص زودهنگام، درمان و بازتوانی در سرطانهای شایع |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | دکتری تخصصی PhD |
| مدت اجرا - ماه | 22 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | سرطان در ایران پس از بیماری های قلبی - عروقی و سوانح، سومین علت مرگ و میر به شمار می آید. سرطان کولورکتال (Colorectal cancer) سومین بدخیمی شایع در سطح جهان و دومین علت مرگ ناشی از سرطان ها در ایالات متحده آمریکا می باشد. این سرطان در حال حاضر یکی از شایعترین سرطان های دستگاه گوارش در ایران بوده که از نظر بروز در مردان ایرانی رتبه ی سوم و در زنان ایرانی رتبه دوم را به خود اختصاص داده است. برای درمان سرطان کولورکتال از روش های مختلفی مانند جراحی، رادیوتراپی، شیمی درمانی و یا ترکیبی از این روش ها استفاده می شود که انتخاب این روش ﻫﺎی درﻣﺎﻧﯽ ﺑﻪ ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺑﯿﻤﺎری، وﺿﻌﯿﺖ ﺑﯿﻤﺎر و ﺑﻪ ﻃﻮر ﻓﺰآﯾﻨﺪه ای ﺑﻪ وﯾﮋﮔﯽ ﻫﺎی ژﻧﻮﺗﯿﭙﯽ و ﻣﻮﻟﮑﻮﻟﯽ ﺗﻮﻣﻮر واﺑﺴﺘﻪ اﺳﺖ. ﺟﺮاﺣﯽ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان درﻣﺎن اوﻟﯿﻪ ﺳﺮﻃﺎن ﮐﻮﻟﻮرﮐﺘﺎل مطرح ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. در ﺣﺎﻟﯽ ﮐﻪ درﺻﺪ زﯾﺎدی از ﺑﯿﻤﺎران سرطان کولورکتال در زﻣﺎن ﺗﺸﺨﯿﺺ ﺑﯿﻤﺎری ﻣﺘﺎﺳﺘﺎز را ﻧﯿﺰ ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﻨﺪ و در اﯾﻦ ﺑﯿﻤﺎران ﺟﺮاﺣﯽ ﻫﻤﯿﺸﻪ ﻧﻤﯽﺗﻮاﻧﺪ از ﻋﻮد و ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ ﮐﺎﻣﻞ ﺑﯿﻤﺎری ﺟﻠﻮﮔﯿﺮی ﻧﻤﺎﯾﺪ. ﺑﺪﯾﻦ ﺟﻬﺖ ﺷﯿﻤﯽ درﻣﺎﻧﯽ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان درﻣﺎن ﻣﮑﻤﻞ ﺟﻬﺖ ﮐﺎﻫﺶ رﯾﺴﮏ ﻋﻮد ﺑﯿﻤﺎری ﺻﻮرت ﻣﯽ گیرد به طوریکه حدود 58 درﺻﺪ از بیماران سرطان کولورکتال کاندید دریافت شیمی درمانی هستند. ﻣﻘﺎوم ﺷﺪن ﺳـﻠﻮلﻫـﺎی ﺳﺮﻃﺎﻧی ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ داروﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻒ، یکی از ﻣﻮاﻧﻊ ﺑﺰرگ ﺑﺮ ﺳﺮ راه یک ﺷیﻤی درﻣﺎﻧی ﻣﻮﻓﻖ ﺑﻪ ﺷﻤﺎر ﻣـیآیـﺪ. بنابراین شناخت مکانیسم-های دخیل در ایجاد مقاومت دارویی در سلول های توموری می تواند به غلبه بر این مقاومت ایجاد شده کمک شایانی کند. یکی از مکانیسم هایی که در حیطه سرطان، توجه زیادی را به خود جلب کرده، توانایی سلول های سرطانی برای تولید و ترشح بسته های غشایی (اگزوزوم ها) است که حاوی طیف گسترده ای از انواع پروتئین، mRNAها، میکرو RNAها و دیگر RNAهای غیرکدکننده می باشند. این اگزوزوم ها در ارتباطات بین سلولی نقش عمده ای را ایفا می کنند. مطالعات اخیر نشان داده که اگزوزوم ها اطلاعات را از یک سلول به یک دیگر انتقال داده و سلول های گیرنده را به واسطه محتویات خود که از سلول ترشح کننده دریافت کرده¬اند تحت تاثیر قرار می دهند. همانند سایر انواع تومورها، اگزوزوم های حاصل از سرطان کولون نیز نقش مهمی در پیشرفت تومور از جمله تهاجم، آنژیوژنز، تعدیل ایمنی و متاستاز را با ارائه میکروRNAها، mRNAها و پروتئین ها به طور موثری ایفا می کنند. با این حال، نقش اگزوزوم های مشتق از سلول های توموری سرطان کولون بر مسیرهای سیگنالینگ بقا و مقاومت دارویی ناشناخته باقی مانده است، بنابراین هدف از انجام این مطالعه بررسی اثر اگزوزوم های مشتق شده از سلول های توموری کولون بر مسیر سیگنالینگ بقا و مقاومت دارویی در سلول های توموری حساس و مقاوم به اگزالی پلاتین می باشد. |
| اهداف اختصاصی | جداسازی اگزوزوم­­ها از محیط کشت سلول­های سرطان کولون و پیوند این اگزوزوم­ها به سلول­های توموری حساس و مقاوم به داروی اگزالوپلاتین. -تعیین اثر اگزوزوم­های مشتق شده از سلول­های سرطان کولون بر مقاومت دارویی در سلول­های توموری حساس و مقاوم به داروی اگزالوپلاتین. -تعیین اثر اگزوزوم­های مشتق شده از سلول­های سرطان کولون بر فرآیند آپوپتوز در سلول­های توموری حساس و مقاوم به اگزالی­پلاتین. -تعیین اثر اگزوزوم های مشتق شده از سلول های سرطان کولون بر محور NRF2/P-gp در سلول های توموری کولون حساس و مقاوم به اگزالی-پلاتین |
| چکیده انگلیسی طرح | |
| کلمات کلیدی | سرطان کولون (Colon cancer): (که همچنین به نامهای سرطان کولون، سرطان رکتوم یا چنگار روده بزرگ نیز شناخته میشود) به رشد سلولهای سرطانی در کولون یا رکتوم گفته میشود (2). اگزوزوم: اگزوزوم ها دسته¬ی ویژه ای از وزیکول های کوچک خارج سلولی (اندازه ای 30 تا 100 نانومتر و چگالی شناوری 1/1 الی 21/1 گرم بر میلی لیتر در شیب غلظت سوکروز) با منشا اندوزومی هستند که توسط بسیاری از انواع سلولی از جمله سلول های سرطانی ترشح می شوند و در ارتباط بین سلولی نقش عمده ای را ایفا می کنند (12). مقاومت دارویی: مقاومت دارویی عبارتست از کاهش اثر یک دارو در درمان یک بیماری (سرطان) یا توانایی سلول های سرطانی برای زنده ماندن و رشد با وجود درمان های ضد سرطان. هنگامی که سلولهای سرطانی به بیش از یک ترکیب مقاوم گردد، این پدیده «مقاومت چند دارویی» نام میگیرد (19). آﭘﻮﭘﺘﻮز: آﭘﻮﭘﺘﻮز یا مرگ برنامه ریزی شده یک رﺧﺪاد ﻃﺒیﻌی ﺳﻠﻮﻟی اﺳـﺖ کـﻪ ﺑـﻪ کﻤک آن ﻣیﺰان رﺷﺪ و ﺗکﺜیﺮ ﺳﻠﻮلﻫﺎی ﺑﺪن ﺗﻨﻈـیﻢ و از ایﺠﺎد ﺳﺮﻃﺎن ﺟﻠﻮﮔیﺮی ﻣـیﺷـﻮد. ﭼـﻮن در ایـﻦ ﻓﺮآیﻨـﺪ ﺳﻠﻮل ﻣﺴﺆول ﻣﺮگ ﺧﻮد اﺳﺖ ﺑـﻪ آن ﺧﻮدکﺸـی ﺳـﻠﻮﻟی ﻫﻢ ﮔﻔﺘﻪ ﻣیﺷﻮد (20). P گلیکوپروتئین: از انتقال دهنده های وابسته به ATP در سلول می باشد که وظیفه خروج داروها از سلول را بر عهده دارد. این فسفوگلیکوپروتئین محصول ژن MDR1 یا ABCB1 (PGY1) می باشد که بیان آن طی شیمی درمانی، حدودا در 50 درصد سرطان های انسانی دیده می شود (7). فاکتور Nrf2: فاکتور هسته ای مرتبط با فاکتور 2 اریتروئیدی (Nrf2) یک فاکتور رونویسی محوری است که بیان آنزیم های فاز II سم زدایی، آنتی اکسیدان ها و انتقال دهنده های رو به خارج مانند p گلیکوپروتئین (P-gp) را تنظیم می کند. اختلال در عملکرد این مسیر منجر به فعال سازی پیوسته Nrf2 و مقاومت شیمیایی در بسیاری از انواع سلول های سرطانی می شود (10). Keap1: پروتئین 1 مرتبط با ECH کلچ مانند (Kelch-like)، پروتئینی است که در انسان توسط ژن Keap1 کد می¬شود. تنظیم کننده ی منفی Nrf2 می باشد که از طریق اتصال به آن باعث مهار و یوبی کویتینه شدن Nrf2 و نهایتا تخریب آن می گردد (21). میکروRNA: RNAهای غیرکدکننده با طولی برابر 25-18 نوکلئوتید و از نظر تکاملی محافظت شده می باشند که بیان ژن ها را پس از رونویسی از طریق تجزیه mRNA یا مهار ترجمه آن ها کنترل می کنند. این ساختارهای ملکولی در کنترل فرایندهای فیزیولوژیک و پاتولوژیک سلولی شرکت نموده و بسیاری از آن ها می توانند به عنوان انکوژن و یا مهارکننده های توموری عمل نمایند (22). |
| ذینفعان نتایج طرح | یماران: با شناسایی هر چه بیشتر مکانیسم های دخیل در مقاومت دارویی در سلول های سرطانی، امکان یافتن راه حل جهت پیشگیری و نیز شکستن مقاومت دارویی فراهم می گردد که به نفع بیماران می باشد. همچنین در صورت موثر بودن پیوند اگزوزوم های مشتق شده از سلول ها بر مقاومت دارویی و شکستن آن، می توان از آن جهت حساس کردن سلول های سرطانی به عوامل شیمی درمانی استفاده نمود که باعث پاسخ بهتر بیماران به شیمی درمانی گردد. نظام سلامت و سیاستگزاران: سرطان به عنوان یکی از علل مهم مرگومیر در سراسر جهان می باشد، همچنین آمارهای رسمی وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی نشان میدهد که سرطان پس بیماری های قلبی-عروقی و سوانح سومین عامل مرگومیر در کشور می باشد که به نوبه ی خود هزینههای گزافی بر نظام سلامت وارد می کند. بنابراین تلاش در جهت شناسایی مکانیسم¬های موثر در مقاومت دارویی و حذف آن می تواند به کارایی درمان های موجود جهت بهبود سرطان و کاهش مرگ و میر ناشی از آن کمک شایانی کند که آن نیز می تواند در کاهش هزینه های انسانی و اقتصادی کشور موثر باشد |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| ناصر صمدی | همکار اصلی |
| مصطفی مصطفی زاده | دانشجوی مالک پایان نامه |
| بهزاد برادران | همکار اصلی |
| محمد نوری | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر اگزوزوم های مشتق شده از سرطان کولون از طریق انتقال Nrf2 سبب القای مقاومت در سلول های گیرنده ی اگزوزوم می شوند.متن خبر مقاومت به شیمی¬درمانی یک مانع جدی در درمان سرطان کولون است. مطالعات قبلی نشان داده¬اند که اگزوزوم¬ها از طریق انتقال پروتئینهای فعال و مواد ژنتیکی به سلولهای مجاور، نقشی اساسی در ایجاد مقاومت دارویی در سلولهای توموری دارند. در اینجا، نقش اگزوزومهای مشتق از سرطان کولون بر بقا و مقاومت دارویی سلولهای گیرنده بررسی شد. سلولهای مقاوم در مقایسه با سلولهای حساس دارای مقادیر افزایش یافته ای از Nrf2 بودند. اگزوزومهای جدا شده از سلولهای مقاوم در مقایسه با اگزوزومهای سلولهای حساس دارای مقادیر بیشتری از Nrf2 بودند. انکوباسیون سلولهای حساس با اگزوزومهای سلولهای مقاوم باعث افزایش مقادیر IC50، کاهش میزان آپوپتوز در پاسخ به درمان با اگزالی پلاتین و افزایش ظرفیت مهاجرت و کلونوژنیک در این سلول ها شد. تیمار سلولهای حساس با اگزوزومهای سلولهای مقاوم بیان Nrf2 و P-گلیکوپروتئین را در مقایسه با گروه کنترل به طور قابل توجهی افزایش داد. این مطالعه مکانیسم جدیدی را برای مقاومت دارویی سلول های سرطان کولون را نشان می دهد که می تواند به عنوان یک هدف درمانی در درمان بیماران سرطان کولون مورد توجه قرار گیرد. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر اگزوزوم های مشتق شده از سرطان کولون از طریق انتقال Nrf2 سبب القای مقاومت در سلول های گیرنده ی اگزوزوم می شوند.متن خبر مقاومت به شیمی درمانی یک مانع جدی در درمان سرطان کولون است. مطالعات قبلی نشان داده اند که اگزوزوم ها از طریق انتقال پروتئین های فعال و مواد ژنتیکی به سلول های مجاور، نقشی اساسی در ایجاد مقاومت دارویی در سلولهای توموری دارند. در اینجا، نقش اگزوزومهای مشتق از سرطان کولون بر بقا و مقاومت دارویی سلولهای گیرنده بررسی شد. سلولهای مقاوم در مقایسه با سلولهای حساس دارای مقادیر افزایش یافته ای از Nrf2 بودند. اگزوزومهای جدا شده از سلولهای مقاوم در مقایسه با اگزوزومهای سلولهای حساس دارای مقادیر بیشتری از Nrf2 بودند. انکوباسیون سلولهای حساس با اگزوزومهای سلولهای مقاوم باعث افزایش مقادیر IC50، کاهش میزان آپوپتوز در پاسخ به درمان با اگزالی پلاتین و افزایش ظرفیت مهاجرت و کلونوژنیک در این سلول ها شد. تیمار سلولهای حساس با اگزوزومهای سلولهای مقاوم بیان Nrf2 و P-گلیکوپروتئین را در مقایسه با گروه کنترل به طور قابل توجهی افزایش داد. این مطالعه مکانیسم جدیدی را برای مقاومت دارویی سلول های سرطان کولون را نشان می دهد که می تواند به عنوان یک هدف درمانی در درمان بیماران سرطان کولون مورد توجه قرار گیرد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
