Nöroblastom tanılı çocuk hastalarda izositrat dehidrogenaz 1 ve 2 mutasyonlarının genetik analiz ile araştırılması
Investigation of isocitrate dehydrogenase 1 and 2 mutations by genetic analysis in pediatric patients with neuroblastoma
Yazar: EMRE LEVENTOĞLU
Danışman: PROF. DR. GÜRSES ŞAHİN
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Dr. Sami Ulus Çocuk Sağl. ve Has. Eğt. ve Arş. Hast. / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Genetik = Genetics ; Onkoloji = Oncology ; Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Genetik = Genetics ; Genetik analiz = Genetic analysis ; Hidroksiglutarat = Hydroxyglutarate ; Mutasyon = Mutation ; Nöroblastom = Neuroblastoma ; Çocuklar = Children ; İzositrat dehidrogenaz = Isocitrate dehydrogenase

Özet:
Giriş: Nöroblastom, çocukluk döneminin sık görülen ekstrakraniyel tümörlerinden birisi olup biyolojik davranışı değişkenlik gösterir. Tümörün bu biyolojik davranışını öngörebilecek yeni faktörlerin gösterilmesinin nöroblastom tanı ve tedavisinde önemli katkısı olacaktır. Bu aday faktörler arasında izositrat dehidrogenaz 1 (IDH 1) ve izositrat dehidrogenaz 2 (IDH 2) mutasyonları olabilir. IDH 1 ve IDH 2 önemi ve metabolik fonksiyonu glukoz metabolizmasında ve krebs siklusunda izositrat dehidrogenazın alfa ketoglutarata dönüşmesinde rol oynamasıdır. Kanser gelişiminde IDH 1 ve IDH 2 mutasyonunun özellikle malign glioma gibi nöronal kaynaklı tümörlerde, akut myeloid lösemiler, intrahepatik kolanjiokarsinom, kondrosarkom ve tiroid karsinomu gibi birçok kanser türünde mevcut olduğu tespit edilmiştir. Mutant IDH proteinleri D-2-hidroksiglutarat üretimine neden olan bir neomorfik enzim aktivitesi kazanır. Bir onkometabolit olan D-2-hidroksiglutarat histon ve deoksiribo nükleik asit (DNA) demetilasyonunda yer alan alfaketoglutarat bağımlı dehidrogenazları inhibe ederek hücresel farklılaşmayı bloke eder ve hipoksi ile uyarılabilen faktör 1 alfa (HIF 1a) aktivasyonu ile malign hücre proliferasyonuna neden olur. Bu çalışmada nöroblastom tanılı hastalarda IDH 1 ve 2 mutasyonunun varlığını araştırmak ve bu mutasyonların olguların tanı alma yaşları, klinik bulguları, tedaviye verilen yanıt açısından fark olup olmadığını araştırmak amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Dr Sami Ulus Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Hastanesi Onkoloji Bölümü'nde 2005-2018 yılları arasında takip ve tedavi edilen 25 hastanın daha önce alınmış olan biyopsi materyalleri izositrat dehidrogenaz 1 ve 2 mutasyonu açısından değerlendirilmiştir. Hastaların klinik özellikleri hastanemiz veri tabanından retrospektif olarak incelenmiştir.
Bulgular: Çalışmamızda 15 erkek (%60), 10 kız (%40) olmak üzere toplam 25 hasta bulunmaktadır. Hastaların yaş aralığı 3 gün- 96 ay arasında olup; yaş ortalaması 32.2 ±25,9 aydır. Hastaların 8'inde (%32) IDH 1 mutasyonu, 5'inde (%20) IDH 2 mutasyonu tespit edilmiştir. Toplam 11 (%44) hastada IDH 1 veya IDH 2 mutasyonu saptanmıştır. IDH 1 geninde meydana gelen mutasyonlar sonucunda A63T, V69I, T77A, K89E, N101D, V121A, V125I, H133R, A134V, A134T, D137N mutant proteinleri; IDH 2 genindeki mutasyonlar sonucunda ise W132X, N136S, G137R, K155R, P158Q, R159C, T197I ve P198L mutant proteinleri oluştuğu görülmüştür. Bu mutasyonlar ile tanı yaşı, tümör lokalizasyonu, NSE, VMA düzeyi, hastalığın evresi, tedavi yanıtı, prognoz ile istatistiksel anlamlı bir ilişki olmadığı görülmüştür. Ancak IDH mutasyonu olması durumunda hastaların ileri evrede tanı aldığı ve kür oranlarının daha az olduğu, hastalığın daha agresif seyrettiği görülmektedir.
Sonuç: Literaturde ilk kez yapılmış olan bu çalışmada nöroblastom hücrelerinde bu enzimlerde %44 oranında mutasyon olduğu saptanmıştır. Mutasyonun oldukca heterojen olması nedeniyle her bir mutasyonun klinik öneminin tanı ve tedavi ve prognozuna etkisi açısından daha geniş bir hasta serisinde çalışmanın yapılması uygun olacaktır.

Abstract:
Introduction: Neuroblastoma is one of the common extracranial tumors of childhood and its biological behavior varies. Demonstration of new factors predicting the biological behavior of the tumor will be important in the diagnosis and treatment of neuroblastoma. These candidate factors may include isocitrate dehydrogenase 1 (IDH 1) and isocitrate dehydrogenase 2 (IDH 2) mutations. The important metabolic function of IDH1 and IDH2 is its role in the conversion of isocitrate dehydrogenase to alpha ketoglutarate in glucose metabolism in krebs cycle. IDH 1 and IDH 2 mutations in cancer development have been found to be present in many types of cancer, especially in malignant gliomas, acute myeloid leukemias, intrahepatic cholangiocarcinoma, chondrosarcoma and thyroid carcinoma. Mutant IDH proteins acquire a neomorphic enzyme activity that causes the production of D-2-hydroxy glutarate. D-2-hydroxyglutarate that is an oncometabolite inhibits cellular differentiation by inhibiting alfa ketoglutarate-dependent dehydrogenases in histone and deoxyribo nucleic acid (DNA) demethylation and causes malignant cell proliferation by hypoxia inducible factor 1 alfa (HIF 1a) activation. The aim of this study was to investigate the presence of IDH 1 and 2 mutations in patients with neuroblastoma and to determine whether these mutations were different in terms of age, clinical findings, and response to treatment. 
Subjects and Methods: Biopsy specimens of 25 patients who were followed up and treated in the Oncology Department of Dr Sami Ulus Children's Health Hospital were evaluated for isocitrate dehydrogenase 1 and 2 mutation. Clinical features of the patients were retrospectively analyzed from our hospital database.
Results: In our study, there are 25 patients in total as 15 male (60%) and 10 female (40%). The age range of the patients is between 3 days and 96 months; the mean age was 32.2 ± 25.9 months. IDH 1 mutation was detected in 8 (32%) patients and IDH 2 mutation in 5 (20%) patients. IDH1 or IDH2 mutation was detected in 11 (44%) patients. Mutations in the IDH 1 gene were found to be A63T, V69I, T77A, K89E, N101D, V121A, V125I, H133R, A134V, A134T, D137N mutant proteins. As a result of mutations in IDH 2 gene, W132X, N136S, G137R, K155R, P158Q, R159C, T197I and P198L mutant proteins were formed. These mutations showed no statistically significant relationship with diagnosis age, tumor localization, NSE, VMA levels, disease stage, treatment response and prognosis. However, in the case of IDH mutation, patients are diagnosed at advanced stage and cure rates are less and the disease is more aggressive. 
Conclusion: As a result, in this study, which was made for the first time in the literature, there were 44% mutations in these enzymes in neuroblastoma cells. Due to the fact that the mutation is very heterogeneous, it would be appropriate to conduct a larger series of patients in terms of the impact of the clinical significance of each mutation on the diagnosis, treatment and prognosis.