Berrak hücreli tip renal hücreli karsinom'da RNA temelli biyobelirteçlerin biyoinformatik ve moleküler analiz yöntemleri ile araştırılması
Research with bioinformatic and molecular analysis methods of RNA based biomarkers in clear cell renal cell carcinoma
Yazar: UFUK ÜNAL
Danışman: PROF. DR. GÜLŞAH ÇEÇENER
Uludağ Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Biyobelirteçler = Biomarkers ; Biyobelirteçler-tümör = Biomarkers-tumor ; Biyoinformatik = Bioinformatics ; Karsinoma = Carcinoma ; Karsinoma-renal hücreli = Carcinoma-renal cell ; Moleküler analiz = Moleküler analysis ; Neoplazmlar = Neoplasms ; RNA = RNA

Özet:
Berrak hücreli tip renal hücreli karsinom (BHTRHK) Dünya çapında yılda 75.000 kişiden fazla ölüme neden olmaktadır. Son yıllarda BHTRHK oluşumunda rol oynayan genlerin ve mikroRNA (miRNA)'ların işlevlerinin anlaşılmaya başlanması, moleküler patolojisinin aydınlatılmasını hem de yeni moleküler hedefe yönelik tedavilerin geliştirilmesine olanak sağlamaktadır.
Tez çalışmasında global veri bankalarından elde edilen 6.056 BHTRHK hasta verisinin in silico analizleri yapılarak; BHTRHK gelişiminde rolü potansiyel olan aday genler ve bu genleri hedef alan miRNA'lar arasından belirlenen; VHL, KAT5 ve HIF1A'nın ve miR-22, miR-138 ve miR-223'ün ekspresyon analizleri 100 BHTRHK hastasının parafinize edilmiş tümör ve normal dokularında gerçekleştirildi. Elde edilen in silico analizlere ait nicel veriler; normalite testi, t-testi, X2, korelasyon testi ve ROC analizi ile değerlendirildi. Hastaların tümör ve normal dokularına ait gen ve miRNA ifade farklılıkları karşılaştırıldığında ise; VHL'de -0,39 kat azalma (p=0,4419), HIF1A'da 1,23 kat artma (p=0,0402), KAT5'de 1,88 kat artma (p=0,001), miR-223'de 0,97 kat artma (p=0,0458), miR-138'de -3,84 kat azalma (p<0.0001) ve miR-22'de -1,17 kat azalma (p=0,0309) belirlendi. Ayrıca, VHL geninde yapılan DNA dizi analizi sonucunda hastaların %26'sında değişim saptanmıştır. Western blot analiz sonucunda ise, VHL'de değişim görülmez iken KAT5 protein miktarında artma belirlenmiştir (p=0,048). Elde edilen bulgular hastaların klinikopatolojik verileri ile karşılaştırıldığında; VHL gen ifadesi ile tanısal değeri olan CD10 (p=0,047), LMWCK (p=0,004), CK19 (p=0,025) ve PAS (p=0,034) değerleri ile istatistiksel olarak anlamlılık göstermiştir. HIF1A ve KAT5 ifadeleri ise LMWCK ile ilişki ilişkilidir (p=0,018, p=0,018). İlgili genleri hedef alan miRNA'lar arasında yer alan miR-22'nin ifade farklılığı perirenal yağ doku invazyonu (p=0,003), fuhramn derecesi (p=0,037) ve patoloji tümör evresi (p=0,038) ile, miR-138 ifadesi farklılığı ise perirenal yağ doku invazyonu (p=0,05) ile istatistiksel olarak anlamlı ilişki göstermiştir.
Tez çalışması kapsamında BHTRHK gelişiminde rolü potansiyel genetik ve epigenetik değişimler araştırılarak elde edilen bulgular ışığında, BHTRHK'da kötü prognozun belirlenebilmesi için mir-22 ve mir-138'ün ifade düzeylerindeki farklılıkların biyobelirteç olma potansiyeli mevcuttur. Ayrıca mir-22 ve mir-138'ün potansiyel terapötik hedef olarak kullanılabilirliğine ait ön verilerin elde edilmesi, hedefe yönelik tedavilerin geliştirilmesini içeren ileri çalışmalara temel oluşturmaktadır. Mevcut tez çalışması, kötü prognoza sahip BHTRHK'lu hastaların moleküler biyobelirteçler ile ayırt edilerek bireye özgü etkin tedavi modellerinin geliştirilmesine katkı sağlar niteliktedir.

Abstract:
Clear cell type renal cell carcinoma (CCRCC) causes more than 75,000 deaths per year worldwide. In recent years, understanding the functions of genes and microRNA (miRNA) that play a role in the formation of CCRCC enables the elucidation of its molecular pathology and the development of new molecular targeted therapies.
In the thesis study, in silico analysis of 6.056 CCRCC patient data obtained from global data banks; Determined among candidate genes that have a potential role in CCRCC development and miRNAs targeting these genes; Expression analyzes of VHL, KAT5 and HIF1A and miR-22, miR-138 and miR-223 were performed in paraffinised tumor and normal tissues of 100 CCRCC patients. Quantitative data of in silico analysis obtained; Normality test, t-test, X2, correlation test and ROC analysis. When the gene and miRNA expression differences of the patients' tumor and normal tissues were compared; -0.39-fold decrease in VHL (p = 0.4419), 1.23-fold increase in HIF1A (p = 0.0402), 1.88-fold increase in KAT5 (p = 0.001), miR-223 0.97-fold increase in (p = 0.0458), -3.84-fold decrease in miR-138 (p <0.0001) and -1.17-fold decrease in miR-22 (p = 0.0309) Determined. In addition, as a result of the DNA sequence analysis performed in the VHL gene, 26% of the patients have changed. As a result of the Western blot analysis, while there was no change in VHL, an increase in the amount of KAT5 protein was determined (p = 0.048). When the obtained findings are compared with the clinicopathological data of the patients; VHL gene expression showed statistical significance with diagnostic value of CD10 (p = 0.047), LMWCK (p = 0.004), CK19 (p = 0.025) and PAS (p = 0.034) values. HIF1A and KAT5 expressions are correlated with LMWCK (p = 0.018, p = 0.018). Differences in expression of miR-22 among miRNAs targeting related genes, differ in expression of miR-138 by perirenal adipose tissue invasion (p = 0.003), degree of prostitution (p = 0.037), and pathology tumor stage (p = 0.038). Showed a statistically significant correlation with perirenal adipose tissue invasion (p = 0.05).
Within the scope of the thesis study, in the light of the findings obtained by investigating potential genetic and epigenetic changes in the development of CCRCC, the differences in expression levels of mir-22 and mir-138 have the potential to be biomarkers in order to determine the poor prognosis in CCRCC. In addition, obtaining preliminary data on the usability of mir-22 and mir-138 as potential therapeutic targets forms the basis for further studies involving the development of targeted therapies. The present thesis study contributes to the development of individual-specific effective treatment models by distinguishing patients with CCRCC with poor prognosis by molecular biomarkers.