GLUT1—XbaI G>T (rs2754218) ve HaeIII T>C (rs1385129) polimorfizmlerinin [18F]-FDG tutulum oranlarının üzerine etkisinin araştırılması
Investigation of the effects of GLUT1—XbaI G>T (rs2754218) and HaeIII T>C (rs1385129) polymorphisms on [18F]-FDG uptake
Yazar: MELİH KISAARSLAN
Danışman: PROF. DR. AYLİN KÖSELER
Pamukkale Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Biyofizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyofizik = Biophysics ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: GLUT-1 = GLUT-1 ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Pozitron emisyon tomografi = Positron-emission tomography

Özet:
PET görüntüleme çeşitli kanserlerde tanı, evreleme ve takipte kullanımı giderek artmaktadır. Tümör fonksiyonunun ve anatomisinin korele edilebildiği PET/BT onkolojik tedavi ve tanısal doğruluğun artmasını sağlamıştır. En çok kullanılan görüntüleme ajanı Flor-18 florodeoksiglukoz [18F]-FDG'dur. Glukoz anoloğu olan FDG normal glikoz yolağının ilk basamağında canlı hücreler tarafından tutulur. Neoplastik hücrelerdeki artmış glikolitik aktiviteye bağlı olarak kanser tanısında kullanılır. Glukoz metabolizma hızı ile FDG tutulum hızı uyumludur. [18F]-FDG'nin hücre içine alım mekanizması in vitro ve in vivo olarak çalışılmıştır. Yapılan çalışmalarda GLUT1 taşıyıcı proteindeki polimorfizmlerin [18F]-FDG'nin hücre içine alımını etkilediği gösterilmiştir. GLUT1—XbaI G>T (rs2754218) ve HaeIII T>C (rs1385129) polimorfizmlerinin kanserli hastalarda belirlenerek farklı kanser türlerinde bu genetik farklılığın [18F]-FDG tutulum oranlarının üzerine etkisini ve farklılıklarını araştırmayı hedefledik.
PET/BT ünitesinde, malignite araştırması nedeniyle [18F]-FDG onkolojik tüm vücut FDG PET/BT çekilmek üzere başvuran her hangi bir kanser ön tanısı veya tanısı konmuş, tedavi almamış ve ilk defa [18F]-FDG  PET uygulanacak hastalar ve 100 sağlıklı birey çalışmaya dahil edildi. Hastaların PET/BT görüntüleri değerlendirerek kitle lezyonu metabolizması (SUVmax) sonuçları değerlendirildi. PET/BT çalışmasından hemen önce hastaların periferik kanından elde edilen DNA GLUT1-XbaI G>T (rs2754218) ve HaeIII T>C (RS1385129) polimorfizmleri hastalarda belirlenerek [18F]-FDG tutulum oranlarının üzerine etkisini araştırıldı.
Hastaların Xbal G>T genotip dağılımına bakıldığında Xbal G/G genotipi %87 oranında; Xbal G/T genotipi ise %12 oranında bulundu. Sadece 1 hastada (%1) ise Xbal T/T genotipi saptandı. HaeIII T>C genotip dağılımında ise HaeIII C/C genotip %54; HaeIII T/C genotip %31; HaeIII T/T genotip ise %15 oranında saptandı.
Kanser tipleri; kanserin görüldüğü sisteme bakıldığında hasta grubu melanom, akciğer bronşial tümörleri, ürogenital tümörler, gastrointestinal sistem tümörleri, meme ca ve diğer olarak alt gruplara ayrıldı. Melanom, ürogenital tümörler, GİS tümörleri, meme ca ve diğer kanser alt gruplarında tüm hastalar Xbal G/G genotipine sahipken, bronşial tümörlerde %42.2 oranında Xbal G/T genotipi saptandı. Her iki gen bölgesindeki genotip dağılımlarının kanser türlerine göre değişiklik gösterdiği saptandı (p=0.0001 ve p=0.0001). 
Gerek Xbal gerekse HaeIII genotipleri arasında SUVmaxPrimer değerleri açsısından istatistikse olarak anlamlı farklılık görülmedi (p değerleri sırasıyla; p=0,89 ve p=0,541).
SUVmaxPrimer değerleri melanoma grubunda 11,65±12,7; akciğer-bronşial tümörler grubunda 11,09±5,48; ürogenital tümörler grubunda 10,73±3; GİS tümörler grubunda 2153±4776,5; meme ca grubunda 5,26±2,19 olarak saptandı. Her ne kadar GİS tümörleri gubunda çok dikkat çekici yükseklikte SUVmaxPrimer değerleri görülse de bu yükseklik gruplar  arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık saptanmadı(p=0,071).
Xbal ve HaeIII genotipleri birlikte incelendiğinde özellikle akciğer ve bronşial tümör grubunda polimorfik genotiplerin sayısının diğer kanser türlerine göre belirgin olarak fazla olduğu görülmektedir. Akciğer- bronşial tümör grubunda yer alan toplam 36 hastanın 26'sının (%72,2) her iki gen bölgesinden en az birinde polimorfizme sahip olduğu saptandı (p=0,0001).

Sonuç olarak; akciğer- bronşial tümör grubunda yer alan toplam 36 hastanın 26'sının (%72,2) her iki gen bölgesinden en az birinde polimorfizme sahip olduğu saptanması ve bu hasta grubunda SUVmax değerinin yüksek olması tutulum oranlarındaki değişimi ifade edebileceğini düşünmekteyiz.

Abstract:
PET imaging is increasingly used in the diagnosis, staging and follow-up of various cancers. PET/CT, with which tumor function and anatomy can be correlated, has increased oncological treatment and diagnostic accuracy. The most commonly used imaging radiopharmaceutical is Fluor-18 fluorodeoxyglucose [18F]-FDG. FDG, a glucose analog, is retained by living cells in the first step of the normal glucose pathway. It is used in the diagnosis of cancer due to the increased glycolytic activity in neoplastic cells. Glucose metabolism rate and FDG uptake rate are compatible. The uptake mechanism of [18F]-FDG has been studied in vitro and in vivo. Studies have shown that polymorphisms in the GLUT1 carrier protein affect the uptake of [18F]-FDG into cells. In this study, we aimed to determine the GLUT1—XbaI G>T (rs2754218) and HaeIII T>C (rs1385129) polymorphisms in cancer patients and to investigate the effects and differences of this genetic difference on [18F]-FDG uptake rates in different cancer types.
Patients who were pre-diagnosed or diagnosed with any cancer who applied for F-18 due to malignancy investigation in the PET/CT unit and  who did not receive any treatment and who would undergo [18F]-FDG PET for the first time, and 100 healthy individuals were included in the study. Patients' PET/CT images and mass lesion metabolism (SUVmax) results were evaluated. GLUT1-XbaI G>T (rs2754218) and HAEIII T>C (RS1385129) polymorphisms were determined in patients with DNA obtained from peripheral blood just before the PET/CT study, and their effects on F-18 FDG uptake rates were investigated.

Considering the Xbal G>T genotype distribution of the patients, the Xbal G/G genotype was found to be 87%; Xbal G/T genotype was found in 12%. Xbal T/T phenotype was detected in only 1 patient (1%). In the HaeIII T>C genotype distribution, the HaeIII C/C genotype was 54%; HaeIII T/C genotype 31%; HaeIII T/T genotype was detected in 15%.
Cancer types were divided into subgroups as melanoma, lung bronchial tumors, urogenital tumors, gastrointestinal system tumors, breast ca and other cancer types. While all patients had Xbal G/G genotype in melanoma, urogenital tumors, GIS tumors, breast ca and other cancer subgroups, Xbal G/T genotype was detected in 42.2% of bronchial tumors. It was determined that genotype distributions differed according to cancer types. (p=0.0001 ve p=0.0001).
There was no statistically significant difference between both Xbal and HaeIII genotypes in terms of SUVmaxPrimer values (p values respectively; p=0,89 ve p=0,541). SUVmaxPrimer values were 11.65±12.7 in the melanoma group; 11.09±5.48 in the lung-bronchial tumors group; 10.73±3 in the urogenital tumors group; 2153±4776.5 in the GIS tumors group; 5.26±2.19 in the breast ca group. Although very remarkable high SUVmaxPrimer values were observed in the GIS tumors group, no statistically significant difference was found between the groups (p=0,071).
When Xbal and HaeIII genotypes were examined together, it was observed that the number of polymorphic genotypes was significantly higher in the lung and bronchial tumor groups compared to other cancer types. It was determined that 26 (72.2%) of 36 patients in the lung-bronchial tumor group had a polymorphism in at least one of both gene regions (p=0,0001).
As a result, we conclude that 26 (72.2%) of 36 patients in the lung-bronchial tumor group had polymorphism in at least one of both gene regions and the high SUVmax value in this patient group may indicate the change in the rates of involvement.