Hepatit B hastalarında prognoz biyobelirteci olarak kullanılabilecek uzun kodlanmayan RNA'ların araştırılması
Investigation of LONG NON-coding RNAS that could be used as a prognostic biomarker in hepatitis B patients
Yazar: HİLAL BAŞYEĞİT
Danışman: DOÇ. DR. SUNDE YILMAZ SÜSLÜER
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology

Özet:
Hepatit B, karaciğerin enfeksiyöz bir hastalığıdır ve dünya genelinde yaygın bir halk sağlığı sorunudur. HBV enfeksiyonu, akut veya kronik seyredebilir ve uzun vadede ciddi karaciğer hasarına ve karaciğer kanserine yol açabilir. Hepatoselüler karsinom (HCC), dünyadaki en yüksek ölüm oranına sahip kötü huylu bir tümördür ve hepatit B virüsü (HBV) bu tümörün gelişiminde önemli bir rol oynar.
Son yıllarda, lncRNA' lar (uzun kodlanmayan RNA' lar) üzerindeki araştırmalar, Hepatit B enfeksiyonunun moleküler mekanizmalarının anlaşılmasında önemli bir rol oynamıştır. lncRNA' lar, DNA' dan transkript edilen ancak protein sentezine katılmayan RNA molekülleridir. Bu nedenle, hücresel süreçlerde çeşitli düzenleyici roller üstlenirler. Hepatit B enfeksiyonunda, bazı lncRNA' lar bağışıklık yanıtını düzenleyerek viral enfeksiyona karşı savunmayı etkileyebilir veya HBV DNA replikasyonunu inhibe ederek virüsün çoğalmasını engelleyebilir.  Ayrıca, bazı lncRNA' ların Hepatit B enfeksiyonuna bağlı karaciğer hasarı ve karaciğer kanseri gelişimi üzerinde etkili olduğu gösterilmiştir. Ancak HBV ile ilişkili lncRNA' ların hepatit B enfeksiyonu ve karaciğer hastalığındaki rolü hala tam olarak anlaşılmamıştır. Bu nedenle, lncRNA' ların moleküler mekanizmalarının, etkileşim ağlarının ve düzenleyici yollarının daha fazla araştırılması gerekmektedir. 
Bu çalışmada, lncRNA' ların Hepatit B için tanısal ve terapötik biyobelirteçler olarak potansiyelinin ve bu lncRNA' ların Hepatit B klinik gruplarının ayrımının yapılmasında kullanılma olasılığınının değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Literatür araştırmaları sonucunda HBV ve/veya HCC ile ilişkilendirilmiş lncRNA' lar bu amaçla değerlendirilmek üzere 204 Hepatit B ön tanılı olgunun kan serumu örneklerinden hücre dışı lncRNA ekspresyon çalışması yapılmıştır.  
Çalışmamız sonucunda da literatür ile benzer şekilde, RN7SL1 ekspresyon seviyesinin sağlıklı kontrol grubu ile karşılaştırıldığında belirgin düzeyde aşağı regüle edildiği saptanmıştır. Alpha-280 geninin ifadesinin Hepatit B hastalarında önemli ölçüde düşük olduğu ve Alpha-280' nin Hepatit B için tanımlayıcı bir lncRNA olduğu tespit edilmiştir. Yapılan analizler sonrasında PCAT1' in hem Hepatit B klinik gruplarını tanımlayıcı olması açısından hem de ekspresyon değerlerindeki düşüş açısından anlamlı olduğu tespit edilmiştir. ZFHX2-AS1' in Hepatit B klinik gruplarının tümünde ekspresyon seviyesinin lncRNA ekpresyon analizleri sonucunda anlamlı bir şekilde düşük olduğu tespit edilmiştir. PCA3' ün, HOXA11-AS (0,643) ile güçlü bir korelasyon oluşturduğu ve bu lncRNA' ların İyileşmiş Hepatit B grubunda düşük ekspresyon gösterdiği saptanmıştır. Aynı zamanda İnaktif HBsAg taşıyıcısı grup ile İyileşmiş Hepatit B grubu arasında anlamlı bir ekspresyon değişimi saptanmıştır. Diskriminant analizi sonucunda da diğer lncRNA' lar arasından yalnızca HOTTIP' in, Kronik Hepatit B grubunu sınıflandırmada ayırt edici olabileceği bulunmuştur.  Biplot analizi sonucunda, elde edilen PC skorlarına göre MEG9' un, diğer lncRNA' lardan daha fazla tanımlayıcı olduğu fakat ekspresyon değişimi ve diğer lncRNA' lar ile korelasyonu zayıf bulunmuştur. SRA1' in ekspresyon seviyeleri yüksek bulunmuş ve İyileşmiş Hepatit B hasta grubu için tanımlayıcı özellikte olduğu saptanmıştır. DLG2-AS2' nin Kronik Hepatit B grubunda artış, diğer Hepatit B gruplarında azalma gösterdiği saptanmıştır. Diskriminant analizine göre ise İyileşmiş Hepatit B grubu için tanımlayıcı özellikte olduğu bulunmuştur. 
Bu bulgular, lncRNA' ların Hepatit B hastalığının prognozundaki rolüne dair yeni bilgiler sağlar. Özetle araştırılan lncRNA' lardan ZFHX2-AS1, RN7SL1, PCAT-1, PCA3 ve Alpha-280' in Hepatit B tanısında ve Hepatit B klinik gruplarının tanımlanmasında önemli bir biyolobelirteç olduğu sonucuna varılmıştır.  HOTAIRM1, NOS2P3, LINC02665 ve RNY5 lncRNA' larının ise Hepatit B ile anlamlı olarak ilişkisinin kurulamadığı ve DLG2-AS2, SRA1, MEG9, HOTTIP ve HOXA11-AS lncRNA'larının da Hepatit B ile anlamlı ilişki kurulabilmesi için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğu kanaatindeyiz.

Anahtar Kelimeler; Hepatit B; HBV (Hepatit B Virüsü); LncRNA (Uzun Kodlanmayan RNA)

Abstract:
Hepatitis B is an infectious disease of the liver and a significant public health problem worldwide. HBV infection can progress as either acute or chronic, leading to severe liver damage and liver cancer in the long term. Hepatocellular carcinoma (HCC) is a malignant tumor with the highest mortality rate worldwide, and hepatitis B virus (HBV) plays a significant role in its development.
In recent years, research on long non-coding RNAs (lncRNAs) has played an important role in understanding the molecular mechanisms of Hepatitis B infection. lncRNAs are RNA molecules transcribed from DNA but do not participate in protein synthesis. Therefore, they play various regulatory roles in cellular processes. In Hepatitis B infection, some lncRNAs can influence the defense against viral infection by regulating the immune response or inhibit HBV DNA replication, thereby preventing viral proliferation. Furthermore, certain lncRNAs have been shown to have an impact on liver damage and the development of liver cancer associated with Hepatitis B infection. However, the role of HBV-associated lncRNAs in Hepatitis B infection and liver disease is not yet fully understood. Therefore, further investigation is needed to explore the molecular mechanisms, interaction networks, and regulatory pathways of lncRNAs.
This study aims to evaluate the potential of lncRNAs as diagnostic and therapeutic biomarkers for Hepatitis B disease and their ability to differentiate between clinical groups of Hepatitis B. A total of 204 pre-diagnosed Hepatitis B patients' serum samples were analyzed for extracellular lncRNA expression, focusing on lncRNAs associated with HBV and/or HCC, based on the literature research.
Our study revealed similar findings to the literature, where we observed a significant downregulation of RN7SL1 expression compared to the healthy control group. We also detected a significant decrease in the expression of the Alpha-280 gene in Hepatitis B patients, identifying Alpha-280 as a diagnostic lncRNA for Hepatitis B. Our analyses demonstrated that PCAT1 exhibited both significant discriminative potential for Hepatitis B clinical groups and a significant decrease in expression values. ZFHX2-AS1 was found to have significantly low expression levels across all Hepatitis B clinical groups in the lncRNA expression analysis. PCA3 showed a strong correlation with HOXA11-AS (0.643) and exhibited low expression in the Improved Hepatitis B group. Additionally, a significant expression change was observed between the Inactive HBsAg carrier group and the Improved Hepatitis B group. Discriminant analysis identified HOTTIP as the only lncRNA that could potentially classify the Chronic Hepatitis B group.
In the biplot analysis, MEG9 was found to be more descriptive based on the obtained PC scores, but it showed weak correlation and expression changes with other lncRNAs. We found high expression levels of SRA1 and identified it as a descriptive feature for the Improved Hepatitis B patient group. DLG2-AS2 showed an increase in the Chronic Hepatitis B group and a decrease in other Hepatitis B groups, suggesting its potential as a descriptive feature for the Improved Hepatitis B group according to discriminant analysis.
These findings provide new insights into the role of lncRNAs in the prognosis of Hepatitis B disease. In summary, ZFHX2-AS1, RN7SL1, PCAT-1, PCA3, and Alpha-280 were identified as significant biomarkers for Hepatitis B diagnosis and the characterization of Hepatitis B clinical groups. However, further research is needed to establish a significant relationship between HOTAIRM1, NOS2P3, LINC02665, and RNY5 lncRNAs and Hepatitis B. Moreover, more investigation is required to establish a significant association between DLG2-AS2, SRA1, MEG9, HOTTIP, HOXA11-AS, and Hepatitis B.

Keywords; Hepatitis B; HBV (Hepatitis B Virus); LncRNA (Long noncoding RNA)