Pediatrik öncü B-ALL'de aday prognostik biyobelirteç genlerinin araştırılması
Screening of candidate prognostic biomarker genes in pediatric precursor B-ALL
Yazar: DİLARA FATMA BALI
Danışman: PROF. DR. HİLAL ÖZDAĞ
Ankara Üniversitesi / Biyoteknoloji Enstitüsü / Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Hematoloji = Hematology

Özet:
Akut lenfoblastik lösemi (ALL) çocukluk çağında en sık görülen malign hastalıktır. Bu hastalık yaklaşık 150 yıl önce tanımlanmıştır, ancak son 30 yıllık süreçte tedavide %90'lara varan bir başarı oranına ulaşılabilmiştir. Bu başarılı sonuçlara ulaşılmasında çoklu ilaç uygulamaları, santral sinir sistemi profilaksisi, idame ve destek tedavi uygulamaları etkili olmuştur. Tedavide bu kadar başarılı sonuçların alınmasına rağmen nüks ALL için bir risk olmaya devam etmekte ve ALL hastalarının %20'sinde görülmektedir. Tedaviden alınan farklı sonuçlar diğer bütün kanser tiplerinde olduğu gibi ALL'nin de heterojen bir yapıya sahip olduğunu işaret etmektedir. Bu nedenle erken, doğru bir teşhis ile daha etkin bir tedavinin ancak kişiye özgü (hastalık alt gruplarına) tedavi, yöntem ve müdahale stratejilerinin geliştirilmesi ile mümkün olabileceği öngörülmektedir. Bu kapsamda diğer bütün kanser tiplerinde olduğu gibi "lösemi genomunda" yapısal ve/veya işlevsel bozukluk gösteren genler, ALL tanısı, tedavisi ve nüksünün önlenebilmesi için yeni prognostik araçlar olabilme potansiyeli taşımaktadır. Bu genetik değişikliklerden füzyon genlere neden olan kromozomal translokasyonlar çocukluk çağı ALL ön tanısının konması ve risk sınıflandırılması sırasında prognostik olarak kullanılmaktadırlar. Hali hazırda kullanılmakta olan tedavi protokollerinde risk sınıflandırılması için kullanılabilecek genetik belirteçler sınırlıdır. Bu nedenle yeni biyobelirteçler tanımlayabilmek amacı ile son yıllarda öncü B-ALL'li hastalarda yürütülen genom/transkriptom ebatlı çalışmalarda, lenfoid serinin gelişiminde rol oynayan veya hücre döngüsünde görev alan çok sayıda gende kopya sayısı değişimleri, delesyonları, nokta mutasyonları ve ekspresyon farklılıkları gözlenmiştir. Bu çerçevede yürütülmüş olan birçok araştırmada B-ALL teşhisi, prognozu ve tedavisi için aday olabilecek birçok gene işaret edilmektedir. Bilimsel literatürde 1993–2013 yılları arasında yapılmış olan sistematik bir taramada B-ALL hastalarını içeren toplam 60 adet genom ebadında çalışma bulunmaktadır. Bu çalışmalarda incelenen hasta grupları ve sonuçları incelendiğinde sitogenetik herhangi bir anomali taşımayan B-ALL hastalarında (IKZF1, PAX5, EBF1, CREBBP, CRFL2, JAK2, ERG, CXCR4, ZAP70, VLA4, NF1, NR3C1, RB1, TSLP, ZNRF1, FOXO3A) genlerinin olası prognostik biyobelirteçler olarak birbirinden bağımsız çalışmalarda işaret edildiği görülmektedir. Bu projede, 60 adet genom ebadındaki çalışma sonucunda tanımlanmış olan 66 gen sistematik bir değerlendirmeden sonra belirlenen toplam 16 gen, sitogenetik anomalisi olmayan ve farklı risk gruplarında bulunan 45 pediatrik öncü B-hücreli akut lenfoblastik lösemili hastasında analiz edilmiştir. Bu genlerden ZAP70, TSLP, JAK2, CRFL2, IKZF1, PAX5, EBF1, CREBBP, FOXO3, RB1, ZNRF1, NR3C1, NF1 ve ERG'de daha önce mutasyon ve değişim tanımlanmış ekzonlar yeni nesil dizileme yöntemi kullanılarak çalışılmış ve analiz edilmiştir. ZAP70, JAK2, CRFL2, IKZF1, PAX5, EBF1, CXCR4, VLA4, NF1, NR3C1, ERG' de ise ifade düzeyi analizleri gerçekleştirilerek bağımsız çalışmalardaki B-ALL teşhisi, prognozu ve tedavisi için aday gösterilen genlerin doğrulanması gerçekleştirilmiştir.
Çalışmamızda lösemi patogenezinde önemli yolakların saptanması moleküler biyolojisine dair önemli veriler içermenin yanı sıra pediatrik öncü B-ALL de yeni diagnostik, prognostik ve terapotik aday moleküller ortaya koymuştur. Ancak bu genlerin daha fazla sayıda örnek içeren çalışma grubu ile doğrulanması gerekmektedir.

Abstract:
Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is the most common malignant disease in childhood. This disease was identified almost 150 years ago, but in the last 30 years, treatment processes have achieved a success rate of up to 90%. These successful outcomes were supported by multi-drug treatments, central nervous system prophylaxis, maintainability and therapeutic applications. Although successful treatment outcome relapse continues to be a risk for ALL and is seen in 20% of patients with ALL. In this case, all other types of cancers as well as ALL have a structure that is heterogeneous. Therefore, individualized treatment methods are more effective than early accurate diagnosis, hence the development of individualised treatment methods and intervention strategies have become necessary. In this context, as in all other types of cancer the leukemia genome contain structural abnormalities several genes leading to their functional dysfunction. These genes have the potential to become novel biomarkers for diagnosis, prognosis, treatment and prevention of relapse. Chromosomal translocations are used as prognostic markers in classification of the diagnosis and during preliminary diagnosis. The current treatment protocols used for the risk classification genetic markers is quite limited. Also in recent years, genomewide studies conducted in patients with precursor B-ALL revealed a large number of genes which play role in the development of lymphoid cells or cell cycle. These genes were observed with copy number changes, deletions, point mutations and expression differences. In this context, many studies are carried out for candidate genes for the diagnosis, prognosis and treatment of B-ALL. Results of recent studies in pediatric precursor B-ALL without cytogenetic abnormalities refer to possible prognostic markers (IKZF1, PAX5, EBF1, CREBBP, CRFL2, JAK2, ERG, CXCR4, ZAP70, VLA4, NF1, NR3C1, RB1, TSLP, ZNRF1, FOXO3A). 
In this project, our aim was to carry out mutation analysis of the selected exons of ZAP70, TSLP, JAK2, CRFL2, IKZF1, PAX5, EBF1, CREBBP, FOXO3, RB1, ZNRF1, NR3C1, NF1  and ERG genes by Next Generation Sequencing and the expression levels of ZAP70, JAK2, CRFL2, IKZF1, PAX5, EBF1, CXCR4, VLA4, NF1, NR3C1 and ERG genes by QRT-PCR  in 45 patients with pediatric precursor B-ALL.
In our study, detection of leukemia pathogenesis related genes which is an important role in the formation of leukemia have put forward an important data about the molecular biology of pediatric precursor B-ALL. as well as new diagnostic, prognostic and therapeutic candidate molecules. However, these results need to be confirmed by further studies on a larger number of patients.