İnvaziv duktal karsinom tanısı almış meme dokusu örneklerine ait n-bağlı glikozilasyon yapılarının glikomiks yaklaşımı ile analizi ve biyobelirteç potansiyellerinin araştırılması
Analysis of n-linked glycosylation patterns from invasive ductal carcinoma recognized breast tissue specimens by glycomics approach and investigation of their biomarker potentials
Yazar: MEHMET EMRAH YAMAN
Danışman: PROF. DR. YÜCEL KADIOĞLU
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology ; Kimya = Chemistry
Dizin: Biyobelirteçler = Biomarkers ; Biyobelirteçler-tümör = Biomarkers-tumor ; Glikomikler = Glycomics ; Glikomikler = Glycomics ; Karsinoma = Carcinoma ; Kromatografi-yüksek basınçlı-sıvı = Chromatography-high pressure-liquid ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazm metastazları = Neoplasm metastasis ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Amaç: İnvaziv duktal karsinom tüm dünyada en çok görülen ve en yüksek yayılma hızına sahip olan meme kanseri türüdür. İDK'nın erken dönemlerinde teşhisi ile zararlı etkilerinin azaltılması ve iyileştirilebilmesi için belli bir kanseri diğer hastalıklardan ayırt edebilen biyolojik belirteçlere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada İDK tanısı almış hastalara ait doku örnekleri ve kontrollerdeki proteinlerin MALDI-TOF-MS ve HPLC-FD yöntemleri ile N-glikozilasyon profillerinin ve bunların biyobelirteç potansiyellerinin belirlenmesi amaçlanmaktadır.
Materyal ve Metot: Formalinle sabitlenmiş parafine gömülü doku örnekleri ksilen ile deparafinize edildi. Etanol ile rehidrasyona maruz bırakılan örnekler DDT içeren tampon çözelti ile denature edildi.  Numuneler PNGase-F enzimi ile N-glikan yapılarının peptidlerden koparılarak serbest hale geçmesi sağlandı. Etiketleme, saflaştırma ve zenginleştirme işlemlerinin ardından etiketli N-glikanlar MALDI-TOF-MS cihazı ile negatif, lineer modda analiz edildiler. Aynı numuneler HPLC-FD sisteminde 330 – 420 nm dalga boylarında gradient elüsyonla analiz edildiler. Sonuçlar istatistiksel çözümlemelerle yorumlandı. 
Bulgular: MALDI-TOF-MS analizleri sonucu kanserli ve kontrol grupları arasında farklılık gösteren yapıları ortaya koymak amacıyla yapılan t-testi analizlerinde 16 N-glikan ve 5 N-glikan grubunda p<0,001 seviyesinde anlamlı farklılık gözlemlenmiştir. Bunlar arasından 5 N-glikan yapısının (H4N4F1, H5N5F1, H6N5F1S2, H9N2 ve H5N5F1S1) kanserli-kontrol örneklerini tam olarak birbirinden ayırabilecek güçte bir farklılık gösterdiği tespit edilmiştir. HPLC-FD analizleri ile 24 adet N-glikan yapısı tespit edilmiştir. Ayrıca ROC analizi sonuçları tek antenli N-glikanların, numuneler üzerinde yüksek bir tanı yeteneği gösterdiğini ortaya koymuştur.
Sonuç: 6 N-glikan yapısının bir arada değerlendirildiği modelin ve tek antenli N-glikan grubu değerinin biyobelirteç potansiyeline sahip olduğu önerilmektedir. Ayrıca çalışma sonuçlarının meme kanserli örneklerde bundan sonra yapılacak glikomiks araştırmaları için bir kilometre taşı niteliğinde olduğu kanatindeyiz.

Abstract:
Aim: Invasive ductal carcinoma is the most common breast cancer type and has the highest invasion rate of them in the world.  There is a need for biomarkers that can distinguish a particular cancer from other diseases and improve the diagnosis of IDC in the early stages in order to reduce the harmful effects. In this study, MALDI-TOF-MS and HPLC-FD analysis were performed to determine the N-glycosylation profiles and their biomarker potentials of proteins in diseased tissue specimens and controls in IDC.
	Material and Method: Formalin fixed and paraffin embedded tissue specimens were deparaffinized by xylene. The samples were subjected with ethanol to rehydration, then denatured with a denaturation buffer containing DTT. The samples were incubated with PNGase-F to allow N-glycan structures to be released from the peptides. After labelling, purification and enrichment procedures, N-glycans were analyzed with a MALDI-TOF-MS instrument in linear negative ionization mode. The same samples were analyzed by gradient elution at 330-420 nm wavelengths in the HPLC-FD system. The results were interpreted via statistical analysis.
Results: Statistical analysis performed to reveal the structure which differs between cancer and control samples according to the results of MALDI-TOF-MS analyzes, a significant difference was observed at the level of p <0.001 in 10 N-glycan strctures and 5 N-glycan groups. It was observed that three of the N-glycan structures (H5N5F1, H5N5F1S2, H4N4F1, H5N5S2, H6N5F1S2, H9N2)  were formed a model that successfully separated the cancer-control cases. Also 24 N-glycan structures were detected by HPLC-FD analysis. Moreover, ROC analysis results have showed that the single-antennary N-glycans provide a high diagnostic ability on the samples. 
Conclusion: It is suggested that the model in which the 5 N-glycan species are evaluated together and single-antennary N-glycans group values have biomarker potency. We are also witnessing that the results of the study are a milestone for future glycomics studies in breast cancer samples.