Osteosarkom tanılı hastalarda genetik ve kromozom değişimlerinin metastaz ile ilişkisinin incelenmesi
Investigation of the relationship of genetic and chromosome changes with metastasis in osteosarcoma patients
Yazar: SEZEN ATASOY
Danışman: PROF. DR. SEMA SIRMA EKMEKCİ ; PROF. DR. AYHAN DEVİREN
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Genetik = Genetics ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Epidermal büyüme faktörü = Epidermal growth factor ; Genetik = Genetics ; Kemik hastalıkları = Bone diseases ; Kemik hastalıkları = Bone diseases ; Kromozom hasarları = Chromosome damages ; Moleküler genetik = Molecular genetic ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Osteosarkom = Osteosarcoma ; Sitogenetik = Cytogenetics

Özet:
Osteosarkom (OS) primitif osteojenik mezenkimal hücrelerden köken alan primer kemik tümörüdür. OS'ler çoğunlukla kötü prognoz ve yüksek mortalite ile seyretmektedir. Metastaz varlığı, yüksek nüks oranı ve fiziksel hareket kısıtlılığı OS'nin önemli bulgularındandır. Tedavide esas kemoterapi olmasına rağmen, etkinliği yetersizdir. Metastatik OS (MOS) hastalarında ise, tedavi etkinliğinin düşük olmasının yanında prognoz da kötü seyretmektedir. Bu nedenle, OS ve MOS'daki moleküler mekanizmalarının aydınlatılarak farklı tedavi yaklaşımlarının belirlenmesi, hastaların klinik seyirlerinin iyileştirilmesinde oldukça önemlidir. Bu amaçla; siklin bağımlı kinaz inhibitörü 3 (CDKN3), sitokinezin protein düzenleyicisi 1 (PRC1), ribonükleotit redüktaz katalitik alt ünitesi M1 (RRM1), fibulin benzeri ekstrasellüler matriks protein-2 içeren epidermal büyüme faktörü (EFEMP2), ökaryotik translasyon başlatıcı faktör 4 gama 2 (EIF4G2) ve melanoma ilişkili antijen 3 (MAGEA3) genlerinin OS ve MOS olgularındaki gen ekspresyon seviyeleri incelendi. Rölatif ekspresyon seviyeleri karşılaştırıldığında PRC1 ve EFEMP2 gen ekspresyonlarındaki değişim istatistiksel olarak anlamlı bulundu (sırasıyla; p<0,0001 ve p=0,0008). PRC1'in rolünün daha iyi anlaşılması için olgularda protein seviyeleri immünohistokimya ile ve diğer yandan 15. kromozomun sayısal anomalileri ise fluoresan in situ hibridizasyonu metodu ile incelendi. MOS grubunda yüksek PRC1 protein ekspresyonu kısa sağkalım süresi ile ilişkilendirildi. Aynı zamanda, MOS grubunda 15. kromozomun kopya sayısı artışlarının anlamlı şekilde yükseldiği bulundu. Saos-2 hücre hattında in vitro RNA interferans deneyleriyle PRC1 baskılandığında, hücrelerde canlılığın azaldığı, G2/M fazında birikme olduğu ve apoptozun indüklendiği gösterildi. Sonuç olarak, PRC1'in klinikopatolojik ve özellikle metastaz ile olan ilişkisi nedeniyle hastalığın patogenezindeki rolü gösterilerek, prognostik bir belirteç olarak OS'nin tedavisinde yüksek potansiyel taşıdığı bulundu.

Abstract:
Osteosarcoma (OS) is a primary bone tumor originating from primitive osteogenic mesenchymal cells. OS usually has poor prognosis and high mortality. The presence of metastasis, high recurrence rate and limitation of movement are among the important clinical findings of OS. Although chemotherapy is essential, its effectiveness is low. Metastatic OS (MOS) patients' prognosis is severe along with the response to treatment. Therefore, clarifying molecular mechanisms and determining different treatment approaches are important for improving the clinical course. For this purpose, cyclin-dependent kinase inhibitor-3 (CDKN3), protein regulator of cytokinesis-1 (PRC1), ribonucleotide-reductase catalytic subunit-M1 (RRM1), epidermal growth factor containing fibulin-like extracellular matrix protein-2 (EFEMP2), eukaryotic translation initiation factor-4-gamma-2 (EIF4G2) and melanoma associated-antigen-3(MAGEA3) genes in OS and MOS cases were evaluated. Relative mRNA expression levels were showed that PRC1 and EFEMP2 expressions elevated and statistically significant (p<0.0001 and p=0.0008,respectively). For better understanding of PRC1's role, protein levels by immunohistochemistry and chromosome 15 numerical anomalies by fluorescent in situ hybridization were examined. High PRC1 protein expression was associated with shortened survival time in MOS. It was also found that copy number of chromosome 15 significantly increased in MOS. In vitro RNA interference assays showed that silencing PRC1 in the Saos-2 cell line led cell cycle arrest at the G2/M phase and induced apoptosis. In conclusion, due to its clinicopathological and metastasis relation, the role of PRC1 in the pathogenesis of OS has been shown and it has been found that it has a high potential in the treatment of malignancy as a prognostic marker.