Fingolimod ve glatiramer asetat kullanan ile koruyucu ilaç kullanmayan multiple skleroz hastalarında SOCS1, SOCS3, stat3 ve stat6 genlerinin mrna düzeyleri ile IL-13 ve IL-22 sitokin düzeylerinin hastalık aktivitesi, prognoz ve tedaviye yanıt üzerine olan etkilerinin araştırılması /
Yazar: FİDEL DEMİR
Danışman: PROF. DR. MEHMET UFUK ALUÇLU
Dicle Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Nöroloji Ana Bilim Dalı / Nöroloji Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Nöroloji = Neurology
Dizin: Biyobelirteçler = Biomarkers ; Fingolimod = Fingolimod ; Genler = Genes ; Glatiramer asetat = Glatiramer acetate ; JAK 2 = JAK 2 ; Multipl skleroz = Multiple sclerosis ; STAT3 = STAT3 ; Sinyal nakli = Signal transduction ; İnterlökin 13 = Interleukin 13

Özet:
Amaç: Amacımız inflamatuar yanıtın oluşmasında ve regülasyonunda kilit rol oynayan janus kinaz proteinleri (JAK) / Sinyal iletimi ve transkripsiyon aktivatör proteinleri (STAT) / Sitokin sinyal inhibitor proteinleri (SOCS) yolağının bileşenlerinden olan SOCS1, SOCS3, STAT3 ve STAT6 genlerinin messenger ribonükleik asid (mRNA) düzeyleri ile interlökin-13 (IL-13) ve interlökin-22 (IL-22) sitokin düzeylerinin kronik inflamatuar bir hastalık olan multiple skleroz (MS) patogenezindeki rollerini ve terapötik yanıtı takip etmek için biyobelirteç olabilme potansiyellerini araştırmaktır. 
MS inflamasyon, demiyelinizasyon ve akson hasarı ile karakterize otoimmün bir santral sinir sistemi (SSS) hastalığıdır. Genetik, çevresel ve immünolojik faktörlerin kompleks interaksiyonundan dolayı MS' in patogenezi tam olarak anlaşılmamıştır.  MS patogenezinde rol alan birçok sitokin JAK/STAT sinyal yolağını kullanmaktadır. MS hastalarında SOCS proteinleri ve ilişkili oldukları STAT yolakları hem MS etiyolojisi açısından hem de terapötik açıdan daha fazla araştırılması gerekmektedir. MS' de immünolojik faktörler üzerine yoğun çalışmalar yapılmasına rağmen, inflamatuar yanıtın oluşması ve regülasyonu ile ilişkili olan SOCS1, SOCS3, STAT3 ve STAT6 genlerinin mRNA düzeyleri ile IL-13 ve IL-22 sitokin düzeylerinin hastalık patogenezindeki rolleri, prognozun ve özellikle fingolimod (FTY720) veya glatiramer asetat (GA) kullanan hastalarda tedavi etkinliğinin test edilmesinde biyobelirteç olarak kullanılabilme potansiyelleri bilinmemektedir. Bu nedenle bu projede SOCS1, SOCS3, STAT3 ve STAT6 genlerinin mRNA ekspresyon düzeyleri ile IL-13 ve IL-22 sitokin düzeylerinin MS' de prognozu ve tedavide etkinliğini gösteren bir biyobelirteç ve terapötik hedef olarak kullanılıp kullanılamayacağının belirlenmesi amacı oldukça önemlidir. 
Gereç ve Yöntemler:  Araştırmamıza Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesinde Nöroloji Anabilim Dalına başvuran 2017 Revize McDonald kriterlerine göre relapsing remitting MS (RRMS) tanısı konulmuş hastalar dahil edildi. Katılımcılar; RRMS tanısı konulmuş 18-55 yaş aralığında olan en az 6 aydır FTY720 kullanan 25 hasta, en az 6 aydır GA kullanan 25 hasta, en az 6 aydır herhangi bir koruyucu MS ilacı kullanmayan veya henüz koruyucu ilaç başlanmamış yeni tanı 25 hasta ile herhangi bir kronik hastalığı olmayan 25 sağlıklı insandan oluşmaktadır. 
Tüm hastalara kan alınma işleminden 30 dakika önce detaylı nörolojik muayne yapıldı ve genişletilmiş özürlülük durum ölçeği (EDSS) skoru hesaplandı. Tüm hastaların cinsiyet, aile öyküsü, ilk atak şikayeti, ilk atak başlangıç yaşı, hastalık süresi, kullandığı ilaç süresi, son 1 yıldaki toplam atak sayısı, optik nörit (ON) öyküsü, oligoklonal band (OKB), immünglobulin-G (İgG) indexi, görsel uyandırılmış potansiyel (VEP), vücut kitle indexi (BMI) kaydedildi. Tüm katılımcılara D vitamini, B12 vitamini, ferritin, folat, albümin, sedimentasyon (ESR), hemoglobin (HG), lenfosit sayısı çalışıldı. Sigara ve alkol kullanımı sorgulandı. Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) sonucu belirlenen mRNA değerleri ile enzim bağlantılı immünosorbent testi (ELİSA) sonucu belirlenen sitokin düzeyleri bu parametrelerle karşılaştırıldı.
Bulgular: Çalışmamızda SOCS-1 düzeyleri için en yüksek ortalamanın G grubundaki hastalarda olduğu ve G grubunun diğer gruplardan anlamlı farklılık gösterdiği tespit edilmiştir (sırasıyla p: 0.002, p: 0.0.002 ve p:0.028)). Ayrca sigara içenlerde SOCS-1 düzeylerinin daha düşük seyrettiği belirlenmiştir (p: 0.025). 
F grubunda tedavi etkinliği düşük olmayan grupta SOCS-1 ortalaması (0.0476) ve SOCS-3 ortalaması (0.2477), tedavi etkinliği düşük olan gruptaki SOCS-1 ortalamasından (0.0111) ve SOCS-3 ortalamasından (0.0953) anlamlı olarak daha yüksektir (p değeri sırasıyla SOCS-1 için 0.002, SOCS-3 için 0.003). 
SOCS-3 düzeyleri son 1 yıl içinde atak geçirmeyen hastalarda anlamlı oranda daha yüksek iken, 1 atak geçirenlerde daha düşük ve 2 atak geçiren hastalarda ise en düşük seviyede saptanmıştır (p: 0.016).  Yapılan korelasyon analizlerinde SOCS-1 düzeyleri ile SOCS-3 düzeyleri arasında anlamlı, pozitif ve kuvvetli bir korelasyon olduğu belirlenmiştir. 
IL-13 düzeyinin kontrol grubunda (52.5 ± 28.33), hasta grubuna(29.22 ± 26.27) göre anlamlı oranda daha yüksek olduğu belirlendi. VEP Testi P100 latansında uzama varlığı ile çalışma parametreleri arasındaki ilişki de incelendiğinde STAT-6 düzeyleri sağ gözde latans uzaması olan hastalarda (n: 7) anlamlı oranda daha yüksek saptanmıştır (p: 0.028). Çalışmamızda SOCS1, SOCS3, STAT3, STAT6 genlerinin mRNA düzeyleri ile IL-13 sitokin düzeyleri diğer klinik, laboratuar ve demografik özellikler ile karşılaştırıldığında anlamlı bir farklılık izlenmedi.
Sonuç: Çalışmamız SOCS1, SOCS3, STAT3 ve STAT6 genlerinin mRNA düzeyleri ile IL-13 sitokin düzeylerinin MS patogenezinde rol oynadığını ve tedavi etkinliğinin bir göstergesi olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Aim: Our aim is to investigate the roles of mRNA levels of SOCS1, SOCS3, STAT3 and STAT6 genes and interleukin-13 (IL-13) and interleukin-22 (IL-22) cytokine levels, which are components of the janus kinase proteins (JAK)/ Signal transduction and transcription activator proteins (STAT) / Cytokine signal inhibitor proteins (SOCS) pathway playing a key role in the formation and regulation of the inflammatory response in the pathogenesis of multiple sclerosis (MS), a chronic inflammatory disease, and their potential to be used as biomarkers following the therapeutic response.
MS is an autoimmune central nervous system (CNS) disease characterized by inflammation, demyelination and axonal damage. The pathogenesis of MS is not fully understood due to the complex interaction of genetic, environmental and immunological factors. Many cytokines involved in the pathogenesis of MS use the JAK/STAT signaling pathway. SOCS proteins and their associated STAT pathways in MS patients need to be investigated further in terms of both MS etiology and therapeutics. Despite intensive studies on immunological factors in MS, the roles of mRNA levels of SOCS1, SOCS3, STAT3 and STAT6 genes, which are associated with the formation and regulation of the inflammatory response, and the roles of IL-13 and IL-22 cytokine levels in the pathogenesis of the disease, prognosis and especially fingolimod (FTY720). or their potential to be used as a biomarker for testing treatment efficacy in patients using glatiramer acetate (GA) is unknown. Therefore, in this project, it is very important to determine whether the mRNA expression levels of SOCS1, SOCS3, STAT3 and STAT6 genes and IL-13 and IL-22 cytokine levels can be used as a biomarker and therapeutic target that shows the prognosis and efficacy of treatment in MS.
Material and Methods: Patients diagnosed with relapsing remitting MS (RRMS) according to the 2017 Revised McDonald criteria, who applied to the Neurology Department at Dicle University Medical Faculty Hospital, were included in our study.Participants; 25 patients diagnosed with RRMS, aged 18-55, using FTY720 for at least 6 months, 25 patients using GA for at least 6 months, 25 newly diagnosed patients who did not use any prophylactic MS drug for at least 6 months or who had not yet been started on any prophylactic drug, and any chronic disease It consists of 25 healthy people without the disease.
All patients underwent a detailed neurological examination 30 minutes before blood collection and the expanded disability status scale (EDSS) score was calculated. Gender, family history, first attack complaint, age at onset of first attack, duration of disease, duration of medication used, total number of attacks in the last 1 year, history of optic neuritis (ON), oligoclonal band (OCD), immunoglobulin-G (IgG) index of all patients, visual evoked potential (VEP), body mass index (BMI) were recorded. Vitamin D, vitamin B12, ferritin, folate, albumin, sedimentation (ESR), hemoglobin (HG), lymphocyte count were studied for all participants. Smoking and alcohol use were questioned. mRNA values determined as a result of polymerase chain reaction (PCR) and cytokine levels determined as a result of enzyme-linked immunosorbent test (ELISA) were compared with these parameters.
Results: In our study, it was determined that the highest mean for SOCS-1 levels was in the G group and that the G group differed significantly from the other groups (p: 0.002, p: 0.002 and p: 0.028, respectively)). In addition, it was determined that SOCS-1 levels were lower in smokers (p: 0.025).
In the F group, the mean of SOCS-1 (0.0476) and the mean of SOCS-3 (0.2477) in the group with low treatment efficacy were significantly higher than the mean of SOCS-1 (0.0111) and SOCS-3 (0.0953) in the group with low treatment efficacy (p value 0.002 for SOCS-1, 0.003 for SOCS-3, respectively.
While SOCS-3 levels were significantly higher in patients who did not have an attack in the last 1 year, it was found to be lower in patients who had 1 attack and at the lowest level in patients who had 2 attacks (p: 0.016). In the correlation analysis, it was determined that there was a significant, positive and strong correlation between SOCS-1 levels and SOCS-3 levels.
It was determined that IL-13 level was significantly higher in the control group (52.5 ± 28.33) than in the patient group (29.22 ± 26.27). When the relationship between the presence of prolongation in the VEP Test P100 latency and the study parameters was also examined, STAT-6 levels were found to be significantly higher in patients with latency prolongation in the right eye (n: 7) (p: 0.028).
In our study, when the mRNA levels of SOCS1, SOCS3, STAT3, STAT6 genes and IL-13 cytokine levels were compared with other clinical, laboratory and demographic characteristics, no significant difference was observed.
Conclusion: Our study shows that mRNA levels of SOCS1, SOCS3, STAT3 and STAT6 genes and IL-13 cytokine levels play a role in the pathogenesis of MS and can be used as an indicator of treatment efficacy.