Please use this identifier to cite or link to this item: http://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79558
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.advisorRatchada Cressey-
dc.contributor.advisorSongyot Anuchapreeda-
dc.contributor.advisorSawitree Chiampanichayakul-
dc.contributor.authorWorapong Khaodeeen_US
dc.date.accessioned2024-06-22T02:54:15Z-
dc.date.available2024-06-22T02:54:15Z-
dc.date.issued2024-03-
dc.identifier.urihttp://cmuir.cmu.ac.th/jspui/handle/6653943832/79558-
dc.description.abstractGlucosidase II beta subunit (GluIIβ), encoded by the PRKCSH gene, is an endoplasmic reticulum-resident protein that functions as the beta subunit of glucosidase II. This enzyme plays a crucial role in regulating the post-translation modification of N-linked glycoproteins. Previous studies by our group have shown that suppression of GluIIβ induced autophagy and/or apoptosis, leading to impaired growth behaviors in lung carcinoma-derived cells. This study aimed to investigate the transcriptome expression profile and the impact on immune responses against cancer cells following GluIIβ knockout and in lung carcinoma cell lines. A CRISPR-Cas9 technology was used to knockout the GluIIβ encoding gene (PRKCSH) in lung carcinoma cell lines with different p53 status (wild-type A549 cells and null genotype H1299 cells).The expression profile of genes within non-target transfected cells and GluIIβ knockout cells were analyzed by RNA sequencing. Subsequently, clusterProfiler program was employed for GO (Gene Ontology) KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes), and Reactome pathway analyses to define the activities of genes exhibiting notable alterations in response to GluIIβ knockout. Real-time quantitative RT-PCR was employed to validate the RNA sequencing data. The growth behavior of established GluIIβ knockout clones was evaluated using the MTT assay, comparing them to parental cells and non-target transfected controls. Additionally, the influence of GluIIβ suppression on ferroptosis was examined through Western blot analysis. Furthermore, the effects of GluIIβ knockout cancer cells on the survival, proliferation, and function of immune cells were also assessed. Western blot analysis confirmed that GluIIβ encoding gene was successfully knockout from A549 and H1299 cells in the established clones. Profiling the transcriptomics expression compared between non-target transfected cells and GluIIβ knockout A549 cells showed that, of the 23,502 transcripts that were expressed, 1,068 genes were significantly up-regulated, and 807 genes were significantly down-regulated. The KEGG enrichment analysis showed significant down-regulation of genes related to extracellular matrix (ECM), ECM-receptor interaction, cytokines-cytokines receptor interaction and cell adhesion molecules (CAMs) in GluIIβ knockout cells. However, this study was directed towards a specific set of genes encoding cell adhesion molecules (CAMs). Among these genes, nine were selected for verification via quantitative realtime RT-PCR including gene encoded for program death-ligand-1 (PD-L1), a widely recognized CAM that plays critical roles in controlling anti-tumor immunity. The RT-PCR results confirmed significant down-regulation of eight genes in all three different GluIIβ knockout A549 clones, while one gene showed significant down-regulation in only one out of the three knockout clones. These data confirm the reliability of RNA sequencing data. Characterizing the growth behavior of GluIIβ knockout cells revealed their significantly slower growth rate compared to control cells. Furthermore, suppressing GluIIβ induced ferroptosis in wild-type p53 carrying cells (A549), but not in p53-null cell line (H1299), indicating the involvement of p53 in the regulation of ferroptosis cell death influenced by GluIIβ. Comparing Jurkat T cells co-cultured with GluIIβ knockout cells to those co-cultured with non-target transfected cells, the viability of Jurkat T cells was significantly higher upon stimulation with GluIIβ knockout A549 cells. Moreover, the capacity of Jurkat T cells and PBMCs to lyse tumors was significantly greater when stimulated with GluIIβ knockout cells. Additionally, cytokine array and real-time RT-PCR analysis showed a substantial increase in angiogenin levels and a significant decrease in ENA-78 levels, indicating that GluIIβ may influence cytokine secretion from immune and cancer cells. In summary, the results from this thesis indicate that the knockout of GluIIβ from cancer cells resulted in a changed gene expression profile that enhanced the antitumor activities of co-cultured PBMCs and T cells. This suggests that GluIIβ suppression might be an innovative approach to boost immune response against lung cancer and perhaps other malignancies. However, further research is needed to comprehend the underlying mechanisms of GluIIβ function in cancer treatment and tumorigenesis.en_US
dc.language.isoenen_US
dc.publisherChiang Mai : Graduate School, Chiang Mai Universityen_US
dc.titleRoles of glucosidase ii in lung cancer cells and its involvement in stimulation of immune responseen_US
dc.title.alternativeบทบาทการทำงานของกลูโคซิเดสทูในเซลล์มะเร็งปอดและความเกี่ยวข้องในการกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันen_US
dc.typeThesis
thailis.controlvocab.lcshLungs -- Cancer-
thailis.controlvocab.lcshGlucosidases-
thailis.controlvocab.lcshImmune response-
thailis.controlvocab.lcshImmunity-
thailis.controlvocab.lcshTumor markers-
thesis.degreedoctoralen_US
thesis.description.thaiAbstractGlucosidase II beta subunit (GluIIβ) ที่ถอดรหัสมาจากยีน PRKCSH เป็นโปรตีนที่พบได้ใน endoplasmic reticulum (ER) ทำหน้าที่สำคัญในการควบคุมกระบวนการ post-translation modification ของโปรตีนในกลุ่ม N-linked glycoproteins จากรายงานก่อนหน้านี้ของคณะผู้วิจัยพบว่าเมื่อทำการกดการแสดงออกของโปรตีนดังกล่าวจะทำให้เซลล์มะเร็งปอดเกิดการตายแบบ apoptosis และ/หรือ autophagy และมีพฤติกรรมการเจริญที่ลดลง ดุษฏีนิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษารูปแบบ transcriptomics และผลกระทบต่อการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต่อมะเร็งภายหลังจากตัดยีนที่ใช้สร้าง GluIIβ ออกจากเซลล์มะเร็งปอดเพาะเลี้ยง การศึกษานี้อาศัยเทคนิค CRISPR-Cas9 ตัดยีน PRKCSH ซึ่งทำหน้าที่สร้างโปรตีน GluIIβ ออกจากเซลล์มะเร็งปอดเพาะเลี้ยงชนิดที่มีสถานะของยีนต้านมะเร็ง p53 ที่ต่างกัน (wild-type A549 cells และ null genotype H1299 cells) จากนั้นศึกษารูปแบบการแสดงออกของยีน ของเซลล์โดยอาศัยเทคนิค RNA sequencing วิเคราะห์ผลที่ได้โดยอาศัยโปรแกรม Cluster Profiler และวิเคราะห์โดยโปรแกรม GO (Gene Ontology), KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) และ Reactome pathway เพื่อระบุกลุ่มยีนที่มีการเปลี่ยนแปลงอย่างเด่นชัดหลังจากที่เซลล์ถูกตัดยีนที่ใช้สร้างโปรตีน GluIIβ ออกไป ผลที่ได้จากการทำ RNA sequencing จะถูกตรวจสอบยืนยันด้วย เทคนิค real-time quantitative RT-PCR จากนั้นศึกษาพฤติกรรมการเจริญของเซลล์ GluIIβ knockout ที่ได้ เปรียบเทียบกับเซลล์ตั้งต้นและเซลล์ควบคุม (non-target transfected cells) ด้วยเทคนิค MTT และศึกษาการตายของเซลล์แบบ ferroptosis ด้วยเทคนิค Western blot นอกจากนี้ได้ทำการศึกษาผลการตัดยีนที่ใช้สร้างโปรตีน GluIIβ ต่อการตอบสนองของเซลล์ในระบบภูมิคุ้มกันทั้งในแง่ของการเจริญ การแบ่งตัว และการทำงานอีกด้วย ผลการตรวจสอบด้วยเทคนิค Western blot ยืนยันความสำเร็จในการตัดยีนที่ใช้สร้างโปรตีน GluIIβ ออกจากเซลล์มะเร็งปอดเพาะเลี้ยงชนิด A549 และ H1299 การศึกษาลักษณะ transcriptomics ในเซลล์ที่ถูกตัดยีนใช้สร้างโปรตีน GluIIβ ออกไป พบว่าจากจำนวน transcript ของยีนทั้งหมด 23,502 ยีนมีจำนวน 1,068 ยีนที่มีการแสดงออกเพิ่มขึ้น และ 807 ยีนที่มีแสดงออกลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95 ผลการวิเคราะห์ด้วยโปรแกรม KEGG พบว่าเป็นยีนที่มีการแสดงออกลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 95 เป็นกลุ่มยีนที่เกี่ยวข้องกับ extracellular matrix (ECM), ECM-receptor interaction, cytokines-cytokines receptor interaction และ cell adhesion molecules (CAMs) อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ได้เลือกทำการศึกษาเพิ่มเติมในยีนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างโปรตีนในกลุ่ม CAMs โดยทำการตรวจยืนยันระดับการแสดงออกของยีนทั้งหมด 9 ยีน ซึ่งมียีนที่ใช้สร้างโปรตีน program death-ligand-1 (PD-L1) ที่เป็นที่ทราบกันดีว่ามีหน้าที่สำคัญในการควบคุมการทำงานของ T cells รวมอยู่ด้วย ผลการตรวจสอบพบว่าจากยีนทั้งหมด 9 ยีน มียีน 8 ยีนที่มีระดับการแสดงออกลดลงอย่างมีนัยสำคัญใน GluIIβ knockout cells ทั้ง 3 clones มี เพียง 1 ยีน เท่านั้นที่ระดับการแสดงออกลดลงในเซลล์ที่ถูกตัดยีนที่ใช้สร้างโปรตีน GluIIβ เพียง 1 clone แสดงถึงความน่าเชื่อถือของข้อมูลจาก RNA sequencing การศึกษารูปแบบการเจริญพบว่าเซลล์ที่ถูกตัดยีนที่ใช้สร้างโปรตีน GluIIβ มีอัตราการเจริญลดลงเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ควบคุม ที่น่าสนใจคือเมื่อกดการแสดงออกของโปรตีน GluIIβ แล้วส่งผลให้เซลล์มะเร็งเกิดการตายแบบ ferroptosis เฉพาะในเซล์ที่มี wild-type p53 เท่านั้น (A549) แต่ไม่เกิดขึ้นในเซลล์ที่มีการตัดยีน p53 ออกไป (H1299) แสดงให้เห็นถึงความเกี่ยวข้องของ p53 ในการควบคุมการตายของเซลล์แบบ ferroptosis จากอิทธิพลของ GluIIβ นอกจากนี้เมื่อทำการเปรียบเทียบเซลล์ของระบบภูมิคุ้มกันได้แก่ T cells (Jurkat cell line) ที่ถูกกระตุ้นด้วยเซลล์มะเร็งปอดที่ถูกตัดยีนที่ใช้สร้างโปรตีน GluIIβ และเซลล์มะเร็งมะเร็งปอดที่ยังมีการแสดงออกของโปรตีน GluIIβ อยู่ พบว่า Jurkat T cells ถูกกระตุ้นด้วยเซลล์มะเร็งปอดที่ถูกตัดยีนที่ใช้สร้างโปรตีน GluIIβ มีการเจริญแบ่งตัวได้ดีกว่า และความสามารถในการแตกเซลล์มะเร็งของทั้ง Jurkat T cells และ เซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดนิวเคลียสเดียว (peripheral blood mononuclear cells; PBMCs) ก็เพิ่มสูงขึ้น เมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ที่ถูกกระตุ้นด้วยเซลล์มะเร็งที่ยังมีการแสดงออกของโปรตีน GluIIβ อยู่ ยิ่งไปกว่านั้นจากการศึกษาด้วย cytokines array และ real-time quantitative RT-PCR พบว่า Jurkat T cells มีการสร้างและหลั่งสาร angiogenin เพิ่มขึ้น แต่สร้างและหลั่งสาร ENA-78 ลดน้อยลง เมื่อเปรียบเทียบกับการเพาะเลี้ยงร่วมกับเซลล์มะเร็งควบคุมที่ยังมีการแสดงออกของโปรตีน GluIIβ การศึกษานี้สามารถสรุปได้ว่าเมื่อตัดยีนที่ใช้สร้างโปรตีน GluIIβ ออก จะทำให้เซลล์มะเร็งมีรูปแบบการแสดงออกของยีนที่เปลี่ยนแปลงไป ซึ่งสามารถเสริมภูมิต้านทานมะเร็งของ PBMCs และ Jurkat T cells ให้ดีขึ้น ดังนั้นการยับยั้งการแสดงออกของ GluIIβ อาจเป็นแนวทางใหม่ในการกระตุ้นภูมิคุ้มกันเพื่อรักษามะเร็งปอดรวมทั้งมะเร็งชนิดอื่นๆ อย่างไรก็ตามยังต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อให้เข้าใจถึงบทบาทและกลไกของ GluIIβ ต่อกระบวนการการเกิดและการรักษามะเร็งต่อไปen_US
Appears in Collections:AMS: Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
611155909-WORAPONG KHAODEE.pdf4.69 MBAdobe PDFView/Open    Request a copy


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