Meme kanserinde GASC1 ekspresyonu
GASC1 gen expretion in breast cancer
Yazar: BAHRİ ÇAKABAY
Danışman: PROF. DR. SANCAR BAYAR
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Genel Cerrahi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2012
Konu: Genel Cerrahi = General Surgery ; Onkoloji = Oncology
Dizin: Gen ifadesi = Gene expression ; Genler = Genes ; Meme = Breast ; Meme neoplazmları = Breast neoplasms ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Giriş ve AmaçMeme kanseri kadınlar arasında dünyada en sık görülen ve en çok ölüme neden olan kanserdir. Birçok onkogen, tümör supressör gen, seks steroid hormonu ve onların reseptörleri meme kanserinin gelişiminde rol oynamaktadır. Moleküler biyolojideki ilerlemeler sayesinde, meme kanseri gelişimine neden olan çok sayıda gen izole edilmiş ve meme kanserindeki anormallikler gösterilmiştir. DNA değişiklikleri ve onunla ilişkili mRNA'nın ekspresyon artışı ya da azalışı; sonuç olarak anormal gen ekspresyon paterni meme kanserinde yaygın bulgudur. Gen ekspresyon profili yaklaşık 10 yıldır klinik uygulama alanına girmiş olup, çeşitli tümörlerden alınan örneklerle gen ekspresyon değerlendirmesi DNA değişkliklerinin neden olduğu hücresel program dönüşümlerini ve tümör davranışını belirleme imkanı sağlar. Elde edilen moleküler bulgular, tanı koymayı geliştirme, rekürensleri tahmin etme ve kişiye-özgü tedavi planlamasında eşsiz katkılar sağlar. Kanserin sadece genetik dönüşümlerle değil aynı zamanda histon modifikasyonu ve DNA metilasyonunu içeren epigenetik değişikliklere bağlı olarakta geliştiği artan oranda görünürlük kazanmıştır. Genetik ve epigenetik dönüşümler kanser hücresinde direkt ve indirekt olarak etkileşim içendedir. Özelikle, epigenetik dönüşümler anormal kromatin düzenlemeye neden olan genetik dönüşümler doğurabilir. Özgün olarak, bir `epigenetik enzimi' kodlayan gendeki dönüşüm, tümörogenezisle sonuçlanacak olan bir histon kod değişimi yapabilir. GASC1 (gene amplified in squamous cell carcinoma 1) `in histon demetilazı kodlayan 9p23-24 bölgesine yerleşik yeni bir onkogen olduğu düşünülmektedir. Son çalıışmalar 9p23-24 daki DNA amplifikasyonunun özefagus ve meme kanserinide içeren birçok kanserde oluştuğunu göstermiştir. Bazı yeniçalışmalar 9p21-24 artışının basal-like, triple-negative meme kanseriyle(ER-, PR- and HER-2-) daha çok ilişkili olduğunu göstermiştir. Bu çalışma da; yeni keşfedilmiş bir onkogen olan ve daha çok özefagus kanserinde araştırılmış GASC1 genini meme kanseri olgularında çalışmak, elde edilecek sonuçların meme kanseri olgularında, tümörün genomik sınıflandırmasına ve hedefe yönelik tedavi çalışmalarına katkı sunması amaçlanmaktadır.Gereç ve YöntemAnkara Üniversitesi Tıp Fakültesi Patoloji ABD'nda patolojik incelemesi yapılan 44 kadın meme kanseri olgusuna ait materyaller kullanıldı. Moleküler incelemede kullanılmak üzere her bir olgu için tümörü temsil eden bir parafin blok ile nontümöral meme dokusunu içeren ikinci bir parafin blok belirlendi. Bloklardan 8 mikron kalınlığında 4-5 kesit alınarak moleküler inceleme için A.Ü.T.F. Genetik ABD'na gönderildii. Formalin ile fikse edilmiş parafine gömülü dokulardan RNA eldesi, RNA'nın kantitasyonu, cDNA sentezi ve kantitatif gerçek zamanlı PCR işlemleri gerçekleştirildi.GASC1 geninin ekspresyon seviyesi için ??Ct (Delta delta Ct) yöntemi ile rölatif gen ekspresyon analizi yapıldı. Tümör ve normal doku örneklerinde GASC1 ekspresyonları arasında fark olup olmadığı Wilcoxon Signed Ranks test ile değerlendirildi. GASC1 ekspresyon seviyesinin, tümör boyutu, lenf nodu tutulumu ve histolojik grade ile ilişkisi Mann Whitney U test ile, GASC1 ekspresyon seviyesinin yaş ile ilişkisi Nonparametrik Correlations ile değerlendirildi.BulgularHastaların yaş ortalaması:55.11 (Min: 30, Maks: 79) bulundu. Klinikopatolojik olarak % 29.54'ünün T1, % 63.63'ünün T2, % 6.81'inin T3, tümör olduğu görüldü. Hastaların % 27.27'sinin pN0, % 27.27'sinin pN1, % 22.72'sinin pN2, % 6.81'inin pN3 ,%25'inin pNx olduğu görüldü. Hastalar grade'ine göre değerlendirildiğinde ise %50 G2, %50 G3 olarak bulundu. GASC1 ekspresyon ölçümü için çalışmaya alınan 44 olgunun 3'ünde normal dokuda ve 2'sinde tümörlü dokuda ekspresyon ölçümü yapılamadı. GASC1 ekspresyonunun yaş ile ilişkisi bulunamadı (normal dokuda: r=0,215 p=0,071, tümörlü dokuda:r=0,180 p=0,254). Normal dokuda GASC1 eksprosyon ölçümü yapılmış 41 olgu, tümörlü dokuda GASC1 ekspresyon ölçümü yapılmış 42 olgu ile ekspresyon değerlerine göre karşılaştırıldığında, tümörlü dokuda GASC1 ekspresyonu istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek bulundu. Tümörlü dokuda ölçülen GASC1 ekspresyonunun tümörsüz dokuda ölçülen ekspresyonuna oranı G3 olgularda da daha yüksek bulunmasına karşın bu yükseklik istatistiksel olarak anlamlı değildi. Tümörlü dokuda ölçülen GASC1 ekspresyonunun tümörsüz dokuda ölçülen ekspresyona oranı; tümör çapı (T) ve lenf nodu tutulumu (pN) ve ER, PR, c-erb durumları ile ayrı ayrı karşılaştırıldığında fark bulunamadı.Tartışma ve SonuçBu çalışmada GASC1 geninin meme kanser olgularında ekspresyonunu çalışıldı. Doku örneklerinde gerçekleştirilen çalışmamız sonucunda GASC1 ekpresyonunun meme kanserli hastanın kanserli dokusunda normal dokuya oranla daha yüksek bulunması, GASC1 genin meme kanseri gelişiminde etkili bir gen olduğunu göstermektedir. GASC1 ekspresyonunun istatistiksel olarak anlamlı olmasada yüksek grade'li olgularda daha yüksek olması ise GASC1 genin meme kanserinde prognostik bir gösterge olarak kullanılabileceği anlamına gelmektedir. Hasta sayısı artırılarak gerçekleştirilecek daha ileri çalışmalarla, meme kanseri ile GASC1 ilişkisi için önemli sonuçlar elde edilebilir.

Abstract:
Breast cancer is the most common malignancy and the most deadly cancer among women worldwide. Multiple oncogenes, tumor suppressor genes, and sex steroid hormones and their receptors are involved in the genesis and development of breast cancer. With the progress of molecular biological analysis, a number of genes involved in the development and progression of breast cancer have been isolated and shown to have abnormalities in breast cancers. DNA alterations lead to either under- or overexpression of their associated mRNAs; consequently abnormal gene expression patterns are a common finding in breast tumors. Gene expression profiling has been introduced into the clinical literature during the past decade as research suggests that assessing the expression of multiple genes in a tumor sample may reflect programs turned on by DNA alternations and predict tumor behavior. So-called molecular signatures hold promise for improving diagnosis, prediction of recurrence, and selection of therapies for individual patients. It is increasingly apparent that cancer development not only depends on genetic alterations but also on epigenetic changes involving histone modifications and DNA methylation. Genetic and epigenetic alterations in cancer cells interact directly and indirectly. In particular, epigenetic alterations can result from genetic alterations that dictate abnormal chromatin regulation. Specifically, a genetic alteration in the gene encoding an `epigenetic enzyme? can lead to changes within the histone code, which is involved in tumorigenesis in multiple tumor types. GASC1 (gene amplified in squamous cell carcinoma 1) is considered to be one of the novel oncogenes in the 9p23-24 region, which is encodes a histone demethylase. Recent studies have revealed that amplification of DNA at 9p23-24 frequently occurs in several human tumors, including esophageal and breast cancers. Some new studies demonstrated that gain of 9p21-24 is more prevalent in the basal-like, triple-negative breast cancers, (ER-, PR- and HER-2-). In this study, a newly discovered oncogene and more researched esophageal cancer gene GASCI has been working in breast cancer; results to be obtained of this study aims to contribute to breast cancer cases, genomic tumor classification and studies of targeted therapyMaterials and MethodIn this study we used materials of 44 women breast cancer patients whose materials are previously examined in Ankara University Faculty of Medicine, Department of Pathology. For each case we determined two parafin blocks to use in molecular examination, one of them included tumoral tissue and the other one included nontumoral breast tissue. 8 micron thick, 4- 5 sections taken from blocks and sent to Ankara University Faculty of Medicine, Department of Genetics for molecular examination. Obtaining of RNA, quantitation of RNA and cDNA synthesis and quantitative real-time PCR procedures was performed by using these paraffined and formalin fixed tissues. Relative gene expression analysis was performed by using ??Ct (delta delta Ct) method for detecting of the level of GASC1 gene expression. Wilcoxon Signed Ranks test used for investigate if there is a difference between GASC1 expression of tumor and normal tissue samples. The relation between level of GASC1 expression and tumor size, lymph node involvement, histogical grade and status of ER, PR, c-erb evaluated with Mann Whitney U test; relationship between GASC1 expression levels and age was evaluated with nonparametric correlations.FindingsThe patients mean age was 55.11( Min: 30, Maks:79). On clinic and pathologic examination 29.53% was T1, 63.63% was T2, 6.81% was T3 of all tumors. Lymph node ratios are: 27.27% pN0, 27.27% pN1, 22.72% pN2,6.81% pN3 and 25% was pNx. Patients for the grade of the disease and 50% G2, 50% G3 was found. 44 case included for GASC1 expression measurement and 3 of the normal tissue samples and 2 of the tumor tissues could not evaluated for GASC1 expression. There was no correlation of age and GASC1 expression ( normal tissue r = 0,215 p = 0,071, tumoral tissue r= 0,180 p = 0,254 ). Measurement of GASC1 expression in the normal tissue in 41 cases and measurement of GASC1 expression in the tumor tissue in 42 cases were compared according to expression values. GASC1 expression in tumor tissue was found significantly higher. Although GASC1 expression measured in tumor tissue was higher than GASC1 expression measured in non-tumor tissue in G3 cases, this elevation was not stastically significant. GASC1 expression measurement tumor tissue and non-tumor tissue ratio was compared with tumor size, lymph node involvement and status of ER, PR, c-erb but there was no difference .Discussion and ConclusionIn this study, GASC1 gene expression in breast cancer cases were studied.GASC1 expression measurement in breast cancer tissue of cancer patients is higher than normal tissue, it shows that GASC1 gene is a gene that is effective in the development of breast cancer. GASC1 expression is higher in high-grade cases although not statistically significant. This means that GASC1 expression can be used as a prognostic indicator in breast cancer. In further studies that can be made by increasing the patient number, significant results can be obtained in the relationship between GASC1 and breast cancer.