Kolorektal kanser olgularında preoperatif, postoperatif ve kemoradyoterapi sonrası dönemde kan dokusunda moleküler prognostik ve prediktif biyobelirteçlerin araştırılması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Trakya Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, BİYOTEKNOLOJİ VE GENETİK ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: AYTEN DOĞAN
Danışman: OĞUZHAN DOĞANLAR
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Kolorektal kanser dünyada ve Türkiye'de en yaygın kanser tiplerinden biridir ve kansere bağlı ölümler arasında dünyada 3. sırada yer almaktadır. Güncel olarak kolerektal kanserlerin tiplendirilmesinde ve immun terapi etkinliğin belirlenmesinde kullanılan genetik mutasyon temelli testler vardır. Ancak bunlar tedavinin başlangıç aşamasında kullanılabilirdir ve hastalık prognozu ve tedavi arasındaki ilişkiyi göstermezler. Bu sebeple, kolorektal kanserlerinde kan bazlı diagnostik ve prognostik biyomarkerların belirlenmesi günümüzde en çok çalışılan konulardan birisidir. Bu tezin amacı, kolorektal kanserinin patofizyolojisinde önemli olan moleküler sinyal yolaklarındaki gen ekspresyon profilini belirlemek, bu gen ekspresyonları ile farklı tedavi uygulamalarının etkinliğini analiz etmek, son olarak tedavilerin etkinliğini ortaya koyabilecek biyomarkerları belirlemektir. Bu amaçla, tez kapsamında Trakya Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi'ne başvuran kolorektal kanser tanılı hastalardan, sırasıyla kemoradyoterapi öncesi, kemoradyoterapi sonrası, cerrahi operasyon öncesi ve cerrahi operasyon sonrası kan ve serum örnekleri alınmıştır. Çalışmada ayrıca verilerin normalize edilmesi için 10 adet sağlıklı kontrol kullanılmıştır. Alınan bu kanlarda, rutin biyokimya testleri oto-analizörlerde yapılmıştır. Tam kan dokularında, antioksidan savunma, DNA tamir, ısı şok cevabı, endoplasmik retikulum stres (ER stres), hipoksi, JAK/STAT, mitokondrial disfonksiyon, otofaji ve apoptoz yolaklarında önemli görevleri olan 87 adet gen ekspresyonu, aynı zamanda miR-21-5p ve miR-16-5p seviyeleri, kontrol numunelerine kıyasla qRT-PCR yöntemi ile belirlenmiştir. Serum örneğinde, survivin ve IRE1α seviyelerinin belirlenmesinde ELISA kullanılmıştır. Çalışma sonucunda rutin kan parametrelerinde, tedavi grupları arasında anlamlı düzeyde değişim gösteren tüm parametrelerin, hastalığa spesifik markerlar olmadığı belirlenmiştir. Yapılan tam kan gen ekspresyon analizinde, uygulanan tedavi rejiminin, hastalarda güçlü bir oksidatif stres, buna bağlı DNA hasarı aynı zamanda yanlış-hatalı katlanmış protein cevabı oluşturduğu görülmüştür. Bu durum kan dokusunda, güçlü bir mitokondrial disfonksiyon ve özellikle içsel apoptoz yolağı aktivasyonu ile kendini göstermiştir. Proje kapsamında tüm genler kullanılarak yapılan başlıca bileşen analizi sonucunda (PCA), hasta kanlarında kansere bağlı gen ekspresyon profilinin, kontrole kıyasla önemli düzeyde farklı olduğunu, kemoradyoterapi sonrası oksidatif hasar, DNA hasarı, hücre siklus tutuklanması ve ölüm sinyalinin hızla arttığını, ancak özellikle cerrahi operasyon sonrası tedavi alan hastaların kontrol ile istatistik olarak aynı gruba girdiği belirlenmiştir. PCA analizi aynı zamanda kullanılan moleküler yolakların hastalık prognozunu anlamlı düzeyde yansıttığını ortaya koymuştur. FDR ve SAM analizleri bu yolaklarda 22 adet gen ekspresyonunun tedaviye bağlı hastalık prognozu ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Yapılan AUROC analizi, antioksidan savunma yolağından CuZn-SOD (AUC=0.964), DNA tamir yolağından CHOP (AUC=0.865), EXO1 (AUC=1) ve XRCC1 (AUC=0.859), ER stres yolağından XBP1 (AUC=0.960) ve IRE1α (AUC=0.77), ısı şok ailesinden HSP70 (AUC=0.931) ve HSP90 (AUC=0.942), çoklu ilaç direnci proteinlerinden, Pgp (AUC=0.816) ve LRP (AUC=0.875), anjiyogenez yolağından, IGFR (AUC=884), apoptoz yolağından TRAIL (AUC=1), TNFα (AUC=0.933), BID (AUC=0.925), PUMA (AUC=0.749), Survivin (AUC=0.983) ve JAK/STAT yolağından IFNG (AUC=0.833), STAT3 (AUC=0.938), STAT4 (AUC=0.894) ve SOCs3 (AUC=0.895) ve PI3K (AUC=0.804) genlerinin istatistik olarak anlamlı düzeyde seçicilik ve duyarlılık gösterdiğini ortaya koymuştur. Sonuç olarak, tez bulgularımız, kolorektal kanser hastalarının tam kan dokularında belirlediğimiz 22 genlik biyomarker panelinin, öncelikle sağlıklı bireyleri ve kanser hastalarını başarılı bir şekilde ayırdığını, sonrasında uygulanan farklı tedaviler sonrasında hastalık prognozunu da monitörize edebildiği göstermiştir. Bununla birlikte tek merkezli ve az sayıda hasta ile yapmış olduğumuz çalışma bulgularımızın, çok merkezli, farklı yaş aralıklarında ve fazla sayıda hasta ile doğrulanmasının gerekli olduğu düşünülmektedir.