Herediter meme kanseri olgularında hücre sinyal iletiminde görev alan genlerdeki varyasyon sıklıklarının belirlenmesi ve tümör gelişimine etkisinin araştırılması
Determination of variation frequencies of genes involved in cell signal transduction and investigation of its effect on tumor development in hereditary breast cancer cases
Yazar: CANSU UĞURTAŞ
Danışman: DOÇ. DR. NACİ ÇİNE
Kocaeli Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Genetik ve Moleküler Biyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Genetik ve Moleküler Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Genetik = Genetics
Dizin: Genetik varyasyon = Genetic variation ; Genler = Genes ; Hücreler = Cells ; Meme hastalıkları = Breast diseases ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms ; Sinyal nakli = Signal transduction

Özet:
Amaç: Meme kanseri tüm dünyada kadınlarda en sık görülen malignitedir. BRCA1/2 genlerindeki mutasyonlar, herediter meme kanserinin üçte ikisinden sorumlu olmasına rağmen, meme kanseri için otozomal dominant veya resesif öyküsü olan ailelerde bile hastaların önemli bir kısmı bu genlerde mutasyon bakımından negatiftir. Bununla birlikte, dizileme teknolojilerindeki gelişmeler, birden fazla genin paralel incelenmesini sağlayarak, meme kanserinde altta yatan nedenlerin eş zamanlı analizine izin vermektedir. BRCA dışında bazı ek genler meme kanserine yatkınlık genleri olarak tanımlanmıştır. Ayrıca kanserlerde ilk etkilenen mekanizma genellikle hücre içindeki sinyal iletim yolakları olmakta, bunların problemlerinden başta kanser olmak üzere farklı hastalıklar oluşmaktadır. Sinyal proteinlerindeki mutasyonlar, anahtar sinyal yolları etkileşimlerini arttırabilir veya tümör baskılayıcı proteinlerin işlevini inhibe edebilir. Sonuç olarak, bu faktörlerin bir kombinasyonu, meme bezinin normal fonksiyonunu ve gelişimini modüle eden sinyal yollarının deregülasyonuna yol açar. Bu nedenle çalışmada, meme kanseri yatkınlığında, BRCA dışı hücre sinyal genlerindeki varyasyonların tespit edilmesi ile altta yatan genetik nedenlerin araştırılması amaçlanmıştır.
Yöntem: BRCA1/2 genlerinde patojenik mutasyon saptanmamış,  hasta seçim kriterlerine uyan 96 olgu çalışmaya dahil edilmiş olup, daha ileri genetik inceleme için hücrede çeşitli sinyal yolaklarında görevli 34 genin (TP53, PTEN, STK11, CDH1, CHEK2, NF1, FGFR1, FGFR2, FGFR3, PIK3CA, ERBB2, EGFR, KRAS, NRAS, HRAS, PTPN11, ALK, RET, MET, NOTCH1, BRAF, APC, CTNNB1, EPCAM, CDKN2A, CDK4, SMAD4, BMPR1A, VHL, PRSS1, GNAS, CSF1R, GNA11, HNF1A) tüm kodlayıcı bölgelerinin incelenmesi yeni nesil dizi analizi (NGS) ile yapılmıştır. Saptanan varyasyonlar kılavuzlara göre sınıflandırılarak patojenik, olası patojenik ve klinik önemi belirsiz şeklinde, olguların klinik bulgularıyla birlikte değerlendirilmiş, sıklıkları belirlenmiş ve hastalığın seyri üzerindeki etkileri incelenmiştir.
Bulgular: Çalışmaya dahil edilen 96 olgunun 43'ünde (% 44,8) 3 patojenik, 4 olası patojenik ve 48 klinik önemi belirsiz olmak üzere 16 gende toplam 49 farklı varyasyon saptanmıştır. Patojenik varyantlar TP53, CHEK2 ve RET genlerinde bulunurken, olası patojenik varyantlar FGFR1, FGFR3, EGFR ve NOTCH1 genlerinde bulunmuştur. Saptanan varyasyonların, % 84'ü yanlış anlam mutasyonlarından oluşurken, çerçeve kayması, çerçeve içi delesyon ve insersiyon, erken dur kodonu, başlatıcı kodon, indel ve intron mutasyonları düşük sıklıklarda görülmüştür.
Sonuç: Herediter meme kanseri için belirlenmiş kriterleri karşılayan ancak BRCA1/2 mutasyonları için negatif olan olgularda, hücre sinyal genlerinin incelenmesi, ailelerin yaklaşık % 45'i için ek bilgi sağlamıştır. Bulgularımız, yeni nesil dizilemenin, meme kanseri gelişimi ve ilerlemesindeki altta yatan genetik nedenleri araştırmak için güçlü bir araç olduğunu göstermektedir. Türk toplumunda meme kanseri genlerinin belirlenmesi için daha fazla sayıda geni kapsayan popülasyon çalışmaları ve fonksiyonel çalışmaların yapılması hastalığın anlaşılmasında ve mevcut verilerin değerlendirilmesinde önemli fayda sağlayacaktır. 
Anahtar Kelimeler: Herediter meme kanseri, BRCA dışı genler, hücre sinyal iletimi, çoklu gen paneli.

Abstract:
Objective: Breast cancer is the most common malignancy in women worldwide. Although mutations in BRCA1/2 genes are responsible for two-thirds of hereditary breast cancers, a significant proportion of patients are negative for mutations in these genes, even in families with an autosomal dominant or recessive history of breast cancer. However, advances in sequencing technologies enable parallel examination of multiple genes, allowing simultaneous analysis of underlying causes in breast cancer. Some additional genes other than BRCA have been identified as breast cancer susceptibility genes. In addition, the first affected mechanism in cancers is usually the signal transmission pathways within the cell, and different diseases, especially cancer, occur from their problems. Mutations in signaling proteins can increase key signaling pathways interactions or inhibit the function of tumor suppressor proteins. Consequently, a combination of these factors leads to deregulation of signaling pathways that modulate the normal function and development of the mammary gland. Therefore, in this study, it was aimed to investigate the underlying genetic causes by detecting variations in non-BRCA cell signal genes in breast cancer susceptibility.
Method: No pathogenic mutations were detected in the BRCA1/2 genes, 96 patients who met the patient selection criteria were included in the study, and all coding regions of 34 genes (TP53, PTEN, STK11, CDH1, CHEK2, NF1, FGFR1, FGFR2, FGFR3, PIK3CA, ERBB2, EGFR, KRAS, NRAS, HRAS, PTPN11, ALK, RET, MET, NOTCH1, BRAF, APC, CTNNB1, EPCAM, CDKN2A, CDK4, SMAD4, BMPR1A, VHL, PRSS1, GNAS, CSF1R, GNA11, HNF1A) involved in various signaling pathways in the cell were examined by next-generation sequencing (NGS) for further genetic analysis. The detected variations were classified according to the guidelines and evaluated together with the clinical findings of the cases as pathogenic, possibly pathogenic, and uncertain clinical significance, their frequency was determined and their effects on the course of the disease were examined.
Results: In 43 (44.8%) of 96 cases included in the study, a total of 49 different variations were detected in 16 genes, of which 3 pathogenic, 4 likely pathogenic, and 48 uncertain clinical significance. Pathogenic variants were found in the TP53, CHEK2 and RET genes, while likely pathogenic variants were found in the FGFR1, FGFR3, EGFR and NOTCH1 genes. While 84 % of the detected variations were missense mutations, frameshift, in-frame deletion and insertion, early stop codon, initiator codon, indel and intron mutations were observed at low frequencies.
Conclusions: Examination of cell signaling genes in cases meeting established criteria for hereditary breast cancer but negative for BRCA1/2 mutations provided additional information for approximately 45 % of families. Our findings suggest that next-generation sequencing is a powerful tool for investigating the underlying genetic causes of breast cancer development and progression. In order to identify breast cancer genes in the Turkish population, population studies involving more genes and functional studies will provide significant benefits in understanding the disease and evaluating the existing data.
Keywords: Hereditary breast cancer, non-BRCA genes, cell signal transduction, multigene panel.