Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78155
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorPrachya Kongtawelert-
dc.contributor.advisorPeraphan Pothacharoen-
dc.contributor.advisorThanyaluck Phitak-
dc.contributor.authorThuzar Hla Shween_US
dc.date.accessioned2023-06-25T06:32:24Z-
dc.date.available2023-06-25T06:32:24Z-
dc.date.issued2022-02-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/78155-
dc.description.abstractCancer is an important health burden, and its incidence is increasing in the world. Recently, the role of immune system in carcinogenesis has been highlighted and cancer immune evasion is regarded as one of the hallmarks of cancer. Cancers adapt themselves to hide and resist the attack from immune system of the host using a variety of mechanisms, in which upregulation of negative immune regulatory checkpoint receptors and ligands is one of strategies (Tumor immune escape). Programmed death ligand 1 (PDL1) is the major ligand of the immune checkpoint receptor, programmed death receptor (PD-1) and its expression is reported to be upregulated in many types of cancers including liver and breast cancers. Binding of PD-L1 on cancer cells to PD1 on T cells leads to the inhibition of T cells functions resulting in T cells exhaustion which eventually allows cancer cells evade from the host’s immune defense. Many factors in tumor microenvironment such as cytokines, chemokines, hypoxia or components of the extracellular matrix influence the expression of PD-L1. The aim of this study was to explore the effect of tumor-related cytokines and sulfated or non-sulfated polysaccharides, glycosaminoglycans of the ECM, on the induction or expression of PDL1 in the hepatocellular carcinoma cell line, HepG2, with little or no constitutive expression of PD-L1 or PD-L1 highly expressing breast cancer cell line, MDAMB-231, respectively. Changes in expression of PD-L1 gene and PD-L1 protein were detected using real-time RT-PCR and Western blot analysis. Cell membrane PD-L1 level was also observed using immunocytochemistry. Liver cancer is sixth most common cancer in 2020 and its carcinogenesis is related to inflammation. The pro-inflammatory cytokines such as TNFα, IL1β or oncostatin M (OSM) were investigated in HepG2 for their effect on the PD-L1 expression induced by IFNγ, which is the most prominent cytokine reported to induce PD-L1 in many cancers. While both TNFα and IL1β showed synergistic upregulation of PD-L1 expression when combined with IFNγ, the effect was most significant and dose-dependent in case of IFNγ and TNFα combination. When underlying signaling mechanisms for this synergism between IFNγ and TNFα were sought, activation of STAT1, JNK and p65 were found responsible for the enhanced expression of PD-L1. Among these pathways, JAK/STAT1 pathway was the major pathway and inhibition of STAT1 alone was adequate to prevent PD-L1 induction in HepG2 cells. Furthermore, effect of Atorvastatin, a common cholesterol-lowering medicine, which inhibits STAT1 activation on cytokines-induced PD-L1 expression was explored. Both of mRNA and protein levels of PD-L1 in HepG2 induced by either IFNγ alone or IFNγ-TNFα combination was significantly diminished by the cotreatment with atorvastatin, prompting the potential of statin to be used in combination with checkpoint-blocking antibodies-therapy in cancers. Breast cancer is the leading cancer-related death in women and triple-negative breast cancer (TNBC) making up 10-20% of them. TNBC is known for its aggressive and has high expression of PD-L1. The effect of sulfated glycosaminoglycan (GAG) on PDL1 expression was investigated in comparison with non-sulfated GAG or semi-synthetic sulfated polysaccharide in one of TNBC cell line, MDAMB-231, to understand the role of extracellular matrix (ECM) components in immune evasion of cancer. Among sulfated and non-sulfated polysaccharides examined: chondroitin sulfate-A (CS-A), chondroitin sulfate-C (CS-C), heparan sulfate (HS), pentosan polysulfate (PPS) and Hyaluronan (HA), only CS-C demonstrated the significant decreasing effect on PD-L1 protein expression in MDAMB-231, speculating the role of different sulfation pattern or sugar composition of GAG in TME on immune escape of cancer. Results of this study, either relating to cytokines or sulfated polysaccharides, highlighted that the immune escape mechanism in cancers is strongly affected by local tumor microenvironment and suggested the potential use in combination with immune checkpoint inhibitor therapy.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleEffect of Cytokines and Sulfated Polysaccharides on Expression of Programmed Death Ligand-1 in Cancer Cellsen_US
dc.title.alternativeผลของไซโตไคน์และซัลเฟตพอลิแซ็กคาไรด์ต่อการแสดงออกของ โปรแกรมเดทลิแกนด์-1 ในเซลล์มะเร็งen_US
dc.typeThesis-
thailis.controlvocab.lcshCytokines-
thailis.controlvocab.lcshSulfated Polysaccharides-
thailis.controlvocab.lcshProgrammed Death Ligand-1-
thailis.controlvocab.lcshCancer cells-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractโรคมะเร็งนับเป็นภาระด้านสุขภาพที่สำคัญและมีอุบัติการณ์ของการเกิดโรคในระดับโลก สูงขึ้นเรื่อยๆ กระบวนการเกิดโรคมะเร็งที่เกี่ยวข้องกับระบบภูมิคุ้มกันได้ถูกศึกษาและพบว่าการที่ มะเร็งสามารถหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันได้เป็นจุดเด่นของมะเร็ง โดยกลไกที่มะเร็งสามารถปรับตัว เองให้ซ่อนและต่อต้านระบบภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยมีหลากหลาย หนึ่งในกลไกเหล่านั้นคือการหลบเลี่ยง ภูมิคุ้มกันของเนื้องอก โดยการเพิ่มการแสดงออกของลิแกนด์ที่ยับยั้งระบบควบคุมภูมิคุ้มกัน ใน เซลล์มะเร็งหลายชนิด เช่น มะเร็งตับ และมะเร็งเต้านม พบว่ามีการแสดงออกของ โปรแกรมเดทลิ แกนด์-1 (Programmed cell death ligand 1 หรือ PD-L1) บนเยื่อหุ้มเซลล์ลิแกนด์ชนิดนี้มี บทบาทเป็นตัวรับอิมมูนเช็คพอยค์ (Immune check point) โดยการจับกันระหว่าง PD-L1 ที่อยู่บน เยื่อหุ้มเซลล์มะเร็งกับ PD-1 บนเยื่อหุ้มเซลล์เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิด T cell จะไปยับยั้งการทำงาน ของ T cell เป็นผลให้เซลล์มะเร็งสามารถหลีกเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันได้ นอกจากเซลล์มะเร็งเองแล้ว องค์ประกอบที่เป็นสภาวะแวดล้อมของเซลล์มะเร็ง (Tumor microenvironment หรือ TME) เช่น ไซโตไกน์, ดีโมไคน์, ภาวะขาดออกซิเจน หรือสารชีวโมเลกุลที่อยู่ภายนอกเซลล์ ล้วนมีผลต่อการ แสดงออกของ PD-L1 ของเซลล์มะเร็ง ดังนั้นการวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของไซโคไคน์ ที่เกี่ยวข้องกับเซลล์มะเร็ง ชนิดต่าง ๆ รวมถึง ผลของไกลโคซามิโนไกลแคนที่มีหมู่ซัลเฟต กับกลุ่มที่ ไม่มีหมู่ซัลเฟต ต่อการแสดงออกของ PD-L1 ในเซลล์มะเร็งตับเพาะเลี้ยงที่ไม่มีการแสดงออกหรือ แสดงออกของ PD-L1 น้อยชนิด HepG2 หรือ ในเซลล์มะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยงที่มีการแสดงออกของ PD-L1 สูงชนิด MDA-MB231 ตามลำดับ การแสดงออกของในระดับยืนและ โปรตีนตีนของ PD L1 จะทดสอบด้วยเทคนิค real-time RT-PCR และเทคนิค Western blot ตามลำดับ ระดับการ แสดงออกของ PD-L1 บนเยื่อหุ้มเซลล์จะถูกตรวจวัดด้วยเทคนิค Immunocytochemistry ในปี 2020 มะเร็งตับถูกจัดอันดับเป็นมะเร็งที่พบสูงเป็นอันดับ 6 โดยการก่อมะเร็งเกี่ยวข้องกับ การกระบวนการอักเสบ การศึกษาผลของไซโตไคน์ชนิดที่ก่อเกิดการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับ เซลล์มะเร็ง เช่นอินเตอร์เฟอรอน แกมม่า (IFNy ), ทูเมอร์เนคโครซิส แฟคเตอร์-อัลฟา (TNFα), อินเตอร์ลิวคิน 1เบต้า (IL1β) หรือ ออนโคสแตติน เอ็ม(OSM) ต่อเซลล์มะเร็งตับชนิด HepG2 พบว่า เซลล์ HepG2 ที่ถูกเหนี่ยวนำด้วย IFNy มีการแสดงออกของ PD-L1 เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม และพบว่า TNFα และ IL1β ช่วยเสริมฤทธิ์ของ IFNy ในการกระตุ้นเซลล์ HepG2 ให้มีการแสดงออกของ PD-LI1เพิ่มมากขึ้น การกระตุ้นเซลล์ HepG2 ด้วย TNFα และ IFNy สามารถกระตุ้นการแสดงออกของ PD-L1 ได้สูงที่สุดอย่างมีนัยสำคัญ และแปรผันตรงตาม ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น การศึกษาระดับโมลกุลพบว่าการกระตุ้นด้วย TNFα และ IFNy ที่ทำให้มีการ แสดงออกของ PD-L1 เพิ่มขึ้นนั้น ส่งสัญญาณผ่านโปรตีน STATI, JNK และ p65 โดยส่งสัญญาณ ผ่าน JAK/STAT 1 เป็นวิถีสำคัญ จากการศึกษาพบว่าการยับยั้งการทำงานของ STAT1 เพียงอย่าง เดียวก็เพียงพอที่จะยับยั้งการแสดงออกของโปรตีน PD-L1 ในเซลล์มะเร็งตับชนิด HepG2 ที่ถูก เหนี่ยวนำโดยไซโตไคน์ นอกจากนี้ยังพบว่ายาอะทอร์วาสแททิน (Atorvastatin) ซึ่งเป็นยาสามัญที่ ใช้ในการลดระดับคอเลสเตอรอลในเลือดสามารถยับยั้งการทำงานของ STAT1 และส่งผลต่อการ แสดงออกของ PD-L1 ที่ถูกเหนี่ยวนำโดยไซโตไคน์ได้ ผลการทดลองพบว่าระดับการแสดงออกของ mRNA และ โปรตีน PD-L1 ในเซลล์มะเร็งตับชนิด HepG2 ทั้งที่กระตุ้นด้วย IFNy อย่างเดียว และ กระตุ้นด้วย IFNy ร่วมกับ TNFα ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อบ่มร่วมกับยาอะทอร์วาสแททิน จาก ข้อมูลดังกล่าวจะแสดงให้เห็นความเป็นไปได้ที่จะใช้ ยาในกลุ่มสแททินร่วมกับแอนติบอดี (antibodies-therapy) ที่ยับยั้งอิมมูนเช็คพอยด์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษามะเร็ง มะเร็งเต้านมเป็นสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตในผู้หญิง และประมาณ 10-20% เกิดจากมะเร็ง เต้านมชนิดที่ไม่มีตัวตอบรับกับฮอร์โมนทั้งสามชนิด (Triple-negative breast cancer หรื อ TNBC) มะเร็งชนิดนี้มักมีการดำเนินโรคที่รุนแรงและมีการแสดงออกของ PD-L1 ที่สูงกว่ามะเร็ง เต้านมชนิดอื่นๆ จึงทำการศึกษาผลของซัลเฟต ไกลโคซามิโนไกลแคน (Sulfated Glycosaminoglycan) ต่อการแสดงออกของ PD-L1 ในเซลล์มะเร็งเต้านมซึ่งจัดอยู่ในกลุ่มมะเร็ง TNBC ชนิด MDA-MB231 การศึกษาทำการเปรียบเทียบไกลโคซามิโนไกลแคนที่มีหมู่ซัลเฟต กับ กลุ่มที่ไม่มีหมู่ซัลเฟตหรือ ไกลโคซามิโนไกลแคนกึ่งสังเคราะห์ที่มีการเติมหมู่ซัลเฟตลงบนสายพอลิแซ็กคาไรค์ เพื่อทำความเข้าใจบทบาทของโปรตีนที่เป็นองค์ประกอบที่อยู่ภายนอกเซลล์ (Extracellular matrix) ต่อการหลบหนีและต่อต้านระบบภูมิคุ้มของมะเร็ง โดยสารตัวอย่างที่นำมา ทดสอบ คือ กลุ่มไกลโคซามิโนไกลแคนที่มีหมู่ซัลเฟต ได้แก่ คอนครอยตินซัลเฟต-เอ (Chondrotin sulfate-A หรือ CS-A), คอนดรอยตินซัลเฟต-ซี (Chondrotin sulfate-C หรือ CS-C), เฮพาแรน ซัลเฟต (Heparan sulfate หรือ HS) และกลุ่มที่ไม่มีหมู่ซัลเฟตหรือกึ่งสังเคราะห์ที่มีการเติมหมู่ซัลเฟ ตเติมลงบนสายพอลิแซ็กคาไรด์ ได้แก่ ไฮยาลูรอแนน (Hyaluronan หรือ HA) และ เพนโทแซน โพ ลิซัลเฟต (Pentosan polysulfate หรือ PPS) ตามลำดับ พบว่าเฉพาะ CS-C มีผลลดการแสดงออก ของโปรตีน PD-L1 ในเซลล์มะเร็งเต้านมเพาะเลี้ยงชนิด MDA -MB231 จากผลการทดลองนี้จะ แสดงให้เห็นถึงความสำคัญของการจัดรูปแบบของหมู่ซัลเฟตหรือหมู่น้ำตาลที่อยู่บนสาย ไกลโคซามิ โนไกลแคนซึ่งเป็น TME ที่มีบทบาทสำคัญต่อการหลบหนีและต่อต้านระบบภูมิคุ้มของมะเร็ง การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า TME ที่ประกอบด้วยไซโตไคน์หรือพอลิแซ็กคาไรด์ที่มีหมู่ซัลเฟต มีบทบาทสำคัญในการสนับสนุนกระบวนการหลีกเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกันของมะเร็ง ดังนั้นการศึกษาถึง บทบาทของโมเลกุลที่เป็นองค์ประกอบของ TME จึงมีความสำคัญ ในการที่จะค้นหาสารที่มีศักยภาพ ในการยับยั้งโมเลกุลดังกล่าว เพื่อการรักษามะเร็งหรือการค้นหาสารที่สามารถใช้ร่วมกับยาที่ยับยั้งการ ทำงานของอิมมูนเช็คพอยด์ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษาen_US
Appears in Collections:MED: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
610755803 THUZAR HLA SHWE.pdf6.12 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


Items in CMUIR are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.