Glial Tümörlerde DNA Metilasyon Analizi ve Genetik Varyasyonların Belirlenmesi
DNA Methylation Analysis and Determination of Genetic Variations in Glial Tumors
Yazar: ELİF NUR BOZDAĞ
Danışman: PROF. DR. SEMA SIRMA EKMEKCİ
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Genetik Ana Bilim Dalı / Genetik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Genetik = Genetics

Özet:
Malign primer beyin tümörlerinin en yaygın alt sınıfı glial tümörlerin sınıflama kriterleri Dünya Sağlık Örgütü tarafından 2021 yılında güncellenmiştir. Güncel sınıflama kriterlerinde glial tümörler için yetişkin tip difüz gliomlar; IDH mutasyonuna sahip astrositoma, oligodendroglioma ve IDH mutant olmayan glioblastoma alt sınıfını içermektedir. Evre 2, 3, 4 IDH mutant astrositomaların moleküler değişimleri IDH1/2, ATRX, TP53, CDKN2A'dir. Oligodendroglioma karakteristik değişimleri; 1p/19q kodelesyonu, IDH, CIC, FUBP1, NOTCH1 gen mutasyonlarıdır. Evre 4 IDH mutant olmayan glioblastomalar için ana moleküler belirteçler; EGFR mutasyonları, kromozom 7 ve/veya 10p heterozigotluk kaybı ve TERT geni promotör mutasyonudur. Ayrıca 2021 sınıflama kriterlerinde epigenetik değişimlerin de sınıflama için önemi vurgulanmaktadır. Bu çalışmada Türk populasyonunda yüksek ve düşük evreli glial tümörlerdeki somatik varyasyonların yeni nesil dizileme (YND) tabanlı hedefe yönelik solid tümör paneli ile analizi amaçlanmıştır. Panelde bulunmayan CIC geninin oligodendrogliomlarda sık mutasyona uğrayan bölgesi Sanger dizileme ile analiz edilmiştir. MGMT geni promotör bölgesinin metilasyon analizleri metilasyon spesifik gerçek zamanlı PZR ile gerçekleştirilmiştir. Hastaların beyin tümör dokusu ve periferik kan örneklerinde ATRX ve NF1 genlerinin ekspresyon analizinde qRT-PZR yöntemi kullanılmıştır. Analiz sonuçlarına göre glial tümör alt grupları arasında ATRX ve NF1 gen ekspresyonlarının arasında anlamlı fark bulunamamıştır. Oligodendroglioma tanılı bir hastada CIC geninde daha önce bildirilmeyen üç nükleotitlik bir delesyon (p.W238del) saptanmıştır. YND analizi ile glial tümörlü hastalarda saptanan HNF1A genindeki varyasyonunu (p.Pro291fs) taşıyan hastalarda sağkalım daha yüksek bulunmuştur (p=0,022). YND analizi ile saptanan değişimlerden IDH1, TERT, BRAF, EGFR, PTPN11, PTEN ve TP53 genlerinde glial tümörlerle ilişkili patojenik varyantlar bulunmuştur. Ayrıca çalışmamızda FBXW7, PIK3CA ve VHL genlerinde klinik önemi bilinmeyen gen varyantları tespit edilmiş ve glial tümörler ile ilişkisinin araştırılması gerektiği ortaya konmuştur.

Abstract:
The classification criteria of glial tumors, the most prevalent subtype of malignant primary brain tumors, were updated by the World Health Organization (WHO) in 2021. Current classifications involve adult-type diffuse gliomas, which include IDH mutant-astrocytoma, oligodendroglioma, and IDH wild-type glioblastoma. Grade 2,3, and 4 IDH-mutant astrocytomas involve IDH1, IDH2, ATRX, TP53, and CDKN2A/B molecular changes. Characteristic changes of oligodendroglioma include; 1p/19q codeletion, IDH, CIC, FUBP1, and NOTCH1 gene mutations. TERT gene promoter mutations, chromosome 7 and/or 10p heterozygosity, and EGFR mutations are the primary molecular markers for grade-4 IDH-wild type glioblastomas. Moreover, the importance of epigenetic changes in classification has been emphasized in 2021. This study aimed to analyze somatic variations in high- and low-grade glial tumors in the Turkish population by utilizing next-generation sequencing (NGS)-based targeted solid tumor panels. Sanger sequencing is performed for the hotspot mutation included region of the CIC gene, which was absent in this panel, in oligodendrogliomas. Methylation analyses were implemented by methylation-specific real-time PCR on the MGMT gene promoter region. Quantitative RT-PCR technique was used to analyze the gene expression of ATRX and NF1 genes in brain tumor tissue and peripheral blood samples of patients. In this regard, our results showed no significant difference between ATRX and NF1 gene expressions between glial tumor subgroups. A novel deletion (p.W238del) was detected in the CIC gene of an oligodendroglioma-diagnosed patient. Patients with glial tumors who carried the variant (p.Pro291fs) in the HNF1A gene detected by NGS analysis showed significantly higher survival rates (p = 0.022). NGS analysis revealed glial tumor-associated pathogenic variants in IDH1, TERT, BRAF, EGFR, PTPN11, PTEN, and TP53 genes. Moreover, genetic variants of uncertain clinical significance (VUS) were found in FBXW7, PIK3CA, and VHL genes, and our study suggests that these VUS variants and their association with glial tumors need further investigation.