Konjenital hipotiroidizmde yeni nesil dizileme ile  hedeflenmiş gen mutasyon taraması
Gene mutation screening in congenital hypothyroidism by targeted next generation sequencing
Yazar: CENGİZ KARA
Danışman: PROF. DR. AYHAN DAĞDEMİR
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Moleküler Tıp Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Endokrinoloji ve Metabolizma Hastalıkları = Endocrinology and Metabolic Diseases ; Genetik = Genetics ; Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Genetik = Genetics ; Konjenital hipotiroidizm = Congenital hypothyroidism

Özet:
Giriş: Türkiye'de konjenital hipotiroidizm (KH) genetiği üzerine veri çok azdır. Ülkemizde yüksek sıklıkta gözlenen geçici KH genetik etiyolojisine yönelik herhangi bir çalışma bulunmamaktadır.
Amaç: Yeni nesil dizileme (YND) ile geçici ve kalıcı KH genetik etiyolojisini araştırmak ve genetik verilerin tanı, tedavi ve prognoza etkisini değerlendirmek
Yöntem: Çalışmaya normal, hiperplazik veya hipoplazik, tiroidi yerinde olan 48 KH olgusu dâhil edildi. Klinik verilere göre veya ilaç kesme denemesi sonrası olgular kalıcı KH, persistan hipertirotropinemi (PHT) ve geçici KH olarak üç nihai tanı grubuna ayrıldı. Illumina MiSeq platformunda KH'ye neden olduğu bilinen 23 gene yönelik dizi analizi yapıldı. Genetik veriler temelinde klinik tanılar gözden geçirildi, yeniden değerlendirme yapıldı ve genotip-fenotip ilişkileri incelendi.  
Bulgular: YND sonrası değerlendirmede 48 olgudan 10'unun (%21) nihai tanısı değişti ve 5 olguda ilaç tedavisi kesildi. Kalıcı KH (n:21), PHT (n:5) ve geçici KH (n:22) olgularının %65'inde (31/48), 11 gende, 17'si yeni, 32 heterozigot (het), 9 homozigot (hom), toplam 41 varyant saptandı. Olguların 22'si (%71) monogenik ve 9'u (%29) oligogenik varyantlara sahipti. Kalıcı KH olgularının %81'inde (17/21) TG (4 hom, 5 het), TSHR (4 hom), TPO (1 hom, 1 birleşik het) ve PAX8 (2 het); PHT olgularının %80'inde (4/5) TSHR (4 het) mutasyonları genetik etiyolojiyi açıkladı. Geçici KH olgularının %27'inde (6/22) DUOX2 (4 het), DOUXA2 (1 het) ve SLC26A4 (1 hom) mutasyonları saptanarak genetik neden belirlendi. Dört olguda bulunan FOXE1 (1 het), GNAS (2 het) ve TG-GNAS (2 het) varyantları ise geçici KH'de genetik faktörün rolü olabileceğini düşündürdü. Kalıcı KH grubunda DUOX2 (x2), SLC26A4, IYD, FOXE1 ve TG; PHT grubunda DUOXA2 ve geçici KH grubunda SLC5A5 genlerinde saptanan heterozigot varyantlar oligogenik tutulum ve klinik fenotipe katkı sağladı.
Sonuç: Hedeflenmiş YND kalıcı KH ve PHT olgularının %80'inde genetik etiyolojiyi belirledi. Geçici KH olgularının yaklaşık yarısında genetik faktörlerin rol oynadığı tespit edildi. En sık saptanan genetik defektler TG, TSHR ve DOUX2 mutasyonları oldu. KH'de genotip-fenotip korelasyonun yüksek olduğu gözlendi. Genetik veriler olguların yaklaşık beşte birinde nihai tanıları ve dolayısıyla tedavileri değiştirdi.

Abstract:
Background: In Turkey, data on the genetics of congenital hypothyroidism (CH) is very little. There is no study on the genetic etiology of transient CH observed with high frequency in our country.
Objective: To investigate the genetic etiology of transient and permanent CH by next generation sequencing (NGS) and to evaluate the effect of genetic data on the diagnosis, treatment and prognosis.
Method: Forty-eight CH cases with normal, hyperplastic or hypoplastic thyroid (gland-in-situ) were included in the study. According to clinical data or after a drug withdrawal trial, cases were divided into three definitive diagnosis groups as permanent CH, persistent hyperthyrotropinemia (PTH) and transient CH. Sequence analysis was performed for 23 genes known to cause CH on the Illumina MiSeq platform. Based on genetic data, clinical diagnoses were reviewed, re-evaluation was made and genotype-phenotype relations were assessed.
Results: Definitive diagnosis has changed in 10 cases (21%) during the clinical re-evaluation after NGS, and treatment was discontinued in 5 cases. In 31 (65%) of 48 children with permanent CH (n: 21), PHT (n: 5) and transient CH (n: 22), a total of 41 variants, 17 novel, 32 heterozygous (het) and 9 homozygous (hom), were identified. Twenty-two (71%) of the cases had monogenic and 9 (%29) had oligogenic variants. In 81% (17/21) of permanent CH cases, genetic etiology was explained by TG (4 hom, 5 het), TSHR (4 hom), TPO (1 hom, 1 compound het) and PAX8 (2 het) mutations. Four cases of PHT had heterozygous TSHR mutations. In 27% (6/22) of transient CH cases, the genetic cause was clearly identified by detecting DUOX2 (4 het), DOUXA2 (1 het) and SLC26A4 (1 hom) mutations. FOXE1 (1 het), GNAS (2 het) and TG-GNAS (2 het) variants found in four cases suggested that genetic factor may play role in transient CH. Heterozygous variants detected in DUOX2 (x2), SLC26A4, IYD, FOXE1 and TG genes in the permanent CH group; DUOXA2 in the PHT and SLC5A5 in the transient CH contributed to the oligogenic involvement and clinical phenotype.
Conclusion: Targeted NGS determined genetic etiology in 80% of persistent CH and PHT cases. Genetic factors were detected to play a role in approximately half of transient CH cases. The most common genetic defects were TG, TSHR and DOUX2 mutations. Genotype-phenotype correlation in CH was high. In one-fifth of the cases, genetic data changed the definitive diagnoses and thereby the treatments.