Akciğer kanserli hastalarda KIFC1 proteininin ekspresyon ve metilasyon profillerinin araştırılması
Investigation of expression and methylation profiles of KIFC1 protein in patients with lung cancer
Yazar: BETÜL ÇELİK
Danışman: PROF. DR. NECAT VAKUR OLGAÇ
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Onkoloji Ana Bilim Dalı / Kanser Genetiği Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Gen ifadesi = Gene expression ; Metilasyon = Methylation ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Teşhis = Diagnosis

Özet:
Kansere bağlı ölümlerde ilk sıralarda yer alan akciğer kanseri en sık görülen kanser türüdür. Akciğer kanserinin tanı, tedavi ve takibine yönelik keşfedilen biyomarkerlar ve hedefe yönelik ajanlar olmasına rağmen halen hem ülkemizde hem de dünyada kanser bağlı ölüm nedenlerinin başında yer almaktadır. Bu nedenle akciğer kanserinin moleküler alt yapısını aydınlatmaya yönelik yeni mekanizmaların bilinmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Kinesin aile üyesi (KIFC1)'in normal hücrelerdeki işlevi ve fonksiyonel rolü tartışılmaktayken birçok kanser türünde malign hücrelerin hayatta kalmasında etkili ve kritik bir rol oynadığı bildirilmiştir. KIFC1 proteini kanser hücrelerinde sentrozomların kümelenmesinde ve mikrotübül dinamiğinde kritik rol oynayarak, apoptotik hücre ölümünden kaçmaya yardımcı olan malign hücrelerin hayatta kalması için oldukça önemlidir. Yürütülen çalışmada KIFC1 proteininin akciğer kanserinde invaziv veya non-invaziv biyomarker olarak kullanılıp kullanılmayacağının belirlenmesi amacıyla akciğer kanseri teşhisi alan 39 hastanın tümör dokusu ve tümöre eşlenik normal dokusu ile serum ve lenfositleri ve sağlıklı kontrollere ait lenfosit ve serum örneklerinde ekspresyon ve metilasyonu durumları araştırıldı. qRT-PCR yöntemi kullanılarak doku ve lenfosit numunelerinde KIFC1 gen ekspresyonu karşılaştırıldı. Metilasyon durumunu belirlemek için Metilasyon Spesifik PCR (MSP) yöntemi kullanıldı. Çalışmada ekspresyon düzeyleri artış/azalışı ile metilasyon profilleri ile hastaların klinik ve patolojik özellikleri istatistiksel yöntemler kullanılarak analiz edildi. KIFC1 gen ekspresyonu artan %62,1 (24/37) hastanın %95,8'inde (23/24) unmetilasyon tespit edildi. Hastaların tümör ve eşlenik normal doku örneklerinin ortalama fold&change değerleri karşılaştırıldığında tümör dokusunda eşlenik normal dokuya göre 3,2 kat KIFC1 geninin ekspresyon seviyesinde artma olduğu gözlendi. Hasta serum örnekleri ile sağlıklı serum örneklerinin fold&change değerleri karşılaştırıldığında hasta serumlarında sağlıklı serumlara göre 2,4 kat KIFC1 geninin ekspresyon seviyesinde artış olduğu tespit edildi. Aynı zamanda hastalara ait klinik parametreler ile metilasyon ve eskpresyon sonuçları istatistiksel olarak karşılaştırıldığın da KIFC1 ekspresyonu ile metastaz (p=0,013), tümör evresi (p=0,040) ve tümör grade (p=0,010) arasında istatistiksel olarak anlamlılık tespit edildi. Sonuç olarak, akciğer kanseri tanılı hastalara KIFC1 geninin ekspresyon seviyesindeki artışın sağlıklı popülasyona göre daha fazla olduğu ve bu nedenle KIFC1 geninin ekspresyon ve metilasyon durumlarınn akciğer kanser tarama biyomarkerı olarak kullanılabileceği düşünülmektedir. Ayrıca KIFC1 geninin metilasyon profilinin akciğer kanserinin skuamöz hücreli akciğer kanseri alt tipini tayin etmede potansiyel bir biyomarker olabileceği de değerlendirilebilir. Çalışma sonucu ortaya çıkan sonuçların,  daha geniş hasta sayısı ile analiz edilerek devam etmesine ihtiyaç duyulmaktadır.

Abstract:
Lung cancer is the most common cancer, ranking first in cancer-related deaths. Despite the discovery of biomarkers and targeted agents for the diagnosis, treatment, and follow-up of lung cancer, it is still a leading cause of cancer-related deaths in our country and the world. Thus, there is a need for new mechanisms to elucidate the molecular mechanisms of lung cancer. While the functional role of the kinesin family member (KIFC1) in normal cells is debated, it has been reported to play an effective and crucial role in malignant cell survival in many cancers. The KIFC1 protein plays a critical role in centrosome clustering and microtubule dynamics in cancer cells and is essential for the survival of malignant cells that escape apoptotic cell death. To determine whether KIFC1 protein can be used as an invasive or noninvasive biomarker in lung cancer, this study examined the expression and methylation of 39 patients with diagnosed lung cancer, tumor tissue and tumor-conjugated normal tissue, serum, and lymphocytes, as well as lymphocyte and serum samples from healthy controls. KIFC1 gene expression was compared in tissue and lymphocyte samples using the qRT-PCR method. The methylation-specific PCR(MSP) method was used to determine methylation status. The study analyzed the increase/decrease in expression level, methylation profiles, and clinical and pathological characteristics of the patients using statistical methods. Unmethylation was detected in 95.8% (23/24) of 62.1% (24/37) patients with increased KIFC1 gene expression. When the mean fold & change values of tumor and conjugated normal tissue samples of the patients were compared, the expression level of KIFC1 gene was found to be increased 3.2-fold in tumor tissue compared to conjugated normal tissue. When the Fold&Change values of the patient serum samples were compared with the healthy serum samples, it was found that the expression level of the KIFC1 gene was increased 2.4-fold in the patient serum compared with the healthy serum. At the same time, statistical significance was found between KIFC1 expression and metastasis (p=0.013), tumor stage (p=0.040), and tumor grade (p=0.010) when patients' clinical parameters and methylation and expression results were statistically compared. KIFC1 gene expression is thought to be more elevated in patients diagnosed with lung cancer than in the healthy population, so KIFC1 gene expression and methylation status can be used as biomarkers for lung cancer screening. In addition, it can be assumed that the methylation profile of the KIFC1 gene could be a potential biomarker for determining the squamous cell lung cancer subtype of lung cancer. The results of the study need to be followed up by analysis of a larger number of patients.