Hepatit C virüs-ilişkili hepatoselüler karsinomda moleküler patogenezin ve yeni biyobelirteçlerin biyoinformatik analiz ile araştırılması
Investigation of molecular pathogenesis and novel biomarkers in hepatitis C virus-associated hepatocellular carcinoma by bioinformatics analysis
Yazar: YAĞMUR KURT DEMİRTAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVCAN ATAY
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Biyobelirteçler = Biomarkers ; Biyobelirteçler-tümör = Biomarkers-tumor ; Biyoinformatik = Bioinformatics ; Hepatit C = Hepatitis C ; Hepatit C virüsü = Hepatitis C virus ; Karsinoma = Carcinoma ; Karsinoma-hepatoselüler = Carcinoma-hepatocellular ; Karsinoma-hepatoselüler = Carcinoma-hepatocellular ; Moleküler yapı = Molecular structure ; Transkriptomlar = Transcriptomics

Özet:
Kronik hepatit C virüslü hastalarda başlıca ölüm nedeni olan hepatosellüler karsinom (HCC), tüm karaciğer kanseri vakalarının %90'ını oluşturmaktadır. Fakat HCV ile ilişkili HCC gelişiminin moleküler patogenezi hakkındaki bilgiler oldukça sınırlıdır. HCV-ilişkili HCC'nin moleküler patogenezinin aydınlatılması, yeni terapötik moleküler hedeflerle birlikte alternatif tanısal ve prognostik biyobelirteçlerin tanımlanması için önemli bir adımdır.
Bu çalışmada, HCV ile ilişkili HCC hastalarının tümör dokularında, eşlenik komşu tümör-içermeyen karaciğer dokularına kıyasla tüm genom gen ekspresyon seviyelerindeki değişiklikler ve ilgili moleküler mekanizmalar araştırıldı. Bunun için hepatosellüler karsinom dokularının transkriptomik verilerini içeren veri setleri NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) veri tabanında tarandı. Dahil etme kriteri, "insan kaynaklı hepatoselüler karsinomun tek kanallı gen ekspresyonu mikrodizi sinyal yoğunluğu dosyaları ve eşleştirilmiş bitişik tümör olmayan karaciğer dokuları" olarak belirlendi. CEL. uygun veri setlerinin dosyaları indirildi ve her bir veri seti Partek Genomics Suite (PGS) ile ayrı ayrı analiz edildi. Tüm veri kümeleri, RMA algoritması kullanılarak normalleştirildi. Farklı şekilde ifade edilen genler, tek Yönlü ANOVA yöntemiyle belirlendi ve ardından sonuçlar, aşağıdaki kriterlere göre filtrelendi: 1,5 0.05 ve HR>1). GSE19665, GSE12941 ve GSE69715 veri setlerinde amino asit metabolizması, sitokin-sitokin reseptör etkileşimi, ECM-reseptör etkileşimi ve TGF-beta yolu dahil olmak üzere çeşitli yolaklarda zenginleştiği tespit edilen toplam 34 ortak gen ekspresyonu değişikliği bulundu. Bu genlerden ANLN, ASPM, HMMR ve TOP2A genlerinin tümöral yukarı regülasyonu, HCV-ilişkili HCC'li hastaların genel sağkalım oranlarının azalması ile anlamlı olarak ilişkili bulundu (p<0,05 ve HR>1). Ayrıca bu dört genin ürünlerinin PPI analizinde birbirleriyle yakın etkileşim içinde olduğu ve esas olarak mitotik hücre döngüsü süreci ile ilgili olduğu belirlendi.
Burada, HCV ile ilişkili hepatoselüler karsinomda tanısal ve prognostik biyobelirteç olma potansiyeline sahip farklı şekilde eksprese edilen genleri ve hastalığın moleküler patogenezi hakkında yeni verileri rapor ediyoruz. İleri çalışmalarda elde edilen verilerin daha geniş hasta gruplarında valide edilmesi planlanmaktadır.

Abstract:
Hepatocellular carcinoma (HCC), the major cause of death in patients with chronic hepatitis C virus, constitutes 90% of all liver cancer cases. however, the knowledge about the molecular pathogenesis of HCV-associated HCC development is rather limited. Enlightening the pathogenesis of HCV-associated HCC is an important step for the identification of alternative diagnostic and prognostic biomarkers, together with novel therapeutic molecular targets.
In this study, changes in whole-genome gene expression levels and related molecular mechanisms were investigated in tumor tissues of HCV-associated HCC patients compared to matched adjacent non-tumor liver tissues. For this, data sets containing transcriptomic data of hepatocellular carcinoma tissues were screened in the NCBI Gene Expression Omnibus (GEO) database. The inclusion criterion was determined as "single-channel gene expression microarray signal intensity files of human-derived hepatocellular carcinoma and matched adjacent non-tumor liver tissues". CEL. files of the appropriate data sets were downloaded, and each dataset was analyzed separately with the Partek Genomics Suite (PGS). All datasets were normalized using the RMA algorithm. Differently expressed genes were determined by the one Way ANOVA method and then the results were filtered according to the following criteria:1,5 0,05 ve HR>1). A total of 34 common gene expression changes enriched in various pathways including amino acid metabolism, cytokine-cytokine receptor interaction, ECM-receptor interaction, and TGF-beta pathway were found in the GSE19665, GSE12941, and GSE69715 datasets. Among these genes, the up-regulation of ANLN, ASPM, HMMR, and TOP2A genes was found to be significantly associated with the decreased overall survival rate of patients with HCV-associated HCC (p<0,05 ve HR>1). In addition, the products of these four genes were determined to be in close interaction with each other in PPI analysis and mainly related to the mitotic cell cycle process.
Here we report the differentially expressed genes that have the potential to be diagnostic and prognostic biomarkers in HCV-associated hepatocellular carcinoma and novel data on the molecular pathogenesis of the disease. Further studies are planned to confirm these data in larger patient groups.