Akciğer kanserli hastalarda endoplazmik retikulum moleküler şaperonları GRP78, GRP94, kalretikülin ve kalneksin gen ifadelerinin klinik verilerle karşılaştırılması
Clinical comparison of er molecular chaperones GR78, GRP94, calreticulin and calnexin gene expression in lung cancer patients
Yazar: GÜNTÜLÜ AK
Danışman: PROF. DR. HASAN VEYSİ GÜNEŞ
Eskişehir Osmangazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Akciğer hastalıkları = Lung diseases ; Akciğer neoplazmları = Lung neoplasms ; Endoplazmik retikulum = Endoplasmic reticulum ; Gen ifadesi = Gene expression ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Giriş: Akciğer kanseri dünya genelinde tüm kanserler içinde erkeklerde en sık, kadınlarda ikinci sırada görülen kanserdir. Hastaların çoğu tanı sırasında lokal ileri / ileri evre hastalığa sahip olup küratif tedavi şansları yoktur. Son yıllarda akciğer kanserinin moleküler mekanizmaları ve bu mekanizmalar üzerinden hedefe yönelik tedavi geliştirme çalışmaları hız kazanmıştır. Endoplazmik retikulum protein sentezi ve işleme başta olmak üzere birçok fonksiyona sahiptir. Kanserde endoplazmik retikulumda katlanmamış protein miktarı artmakta, ortaya çıkan durum endoplazmik retikulum stresi olarak adlandırılmaktadır. Endoplazmik retikulum stresinde görev alan moleküler şaperonların akciğer kanserinin klinik verileri ve sağ kalımı ile olan ilişkisi belirsizdir.
Amaç: Bu çalışmada akciğer kanserli hastalarda endoplazmik retikulum stresinde rol alan GRP78, GRP94, kalneksin, kalretikülin gen ifade seviyeleri ile protein seviyelerinin klinik veriler ve sağ kalım ile ilişkisinin araştırılması amaçlanmıştır.
Yöntem: Çalışma iki aşamadan oluşmaktadır: 1. aşamada tümör dokusunda RT-PCR ile GRP78, GRP94, kalneksin, kalretikülin gen ifade seviyeleri, 2. aşamada ise serumda ELISA ile protein seviyeleri tespit edilip klinik veriler ve sağ kalım ile ilişkisi değerlendirilmiştir. Verilerin karşılaştırılmasında parametrik testler (t-testi ve One-way ANOVA) kullanılmıştır. Parametreler arasındaki ilişkiyi göstermede Pearson korelasyon testi yapılmıştır. Sağ kalım analizlerinde Kaplan – Meier metodu kullanılmıştır.
Bulgular: Birinci aşamadaki 52 hastanın yaş ortalamaları 65.13±9.62 yıl, kadın/erkek oranı 5/47 olarak saptanmıştır. Hastaların GRP78, GRP94, kalneksin, kalretikülin gen ifade seviyelerinin yaş, cins, aktif sigara içiciliği, ko-morbidite, evre ve metastaz durumuna göre değişmediği görülmüştür. GRP94 ve kalneksin gen ifade seviyeleri küçük hücreli akciğer kanserinde adenokarsinom ve skuamöz hücreli karsinoma göre daha düşük bulunmuştur (p=0.005 ve p<0.001). Çalışmanın ikinci aşamasındaki 140 hastanın yaş ortalamaları 64.37±9.11 yıl, kadın/erkek oranı 14/126 olarak saptanmıştır. GRP78, GRP94, kalneksin, kalretikülin protein seviyeleri akciğer kanserli hastalarda kontrol grubuna göre daha yüksek ve birbirleriyle korelasyon gösterdiği saptanmıştır (tümü için p<0.001). Sağ kalım analizinde ise şaperonlar arasından yalnızca kalretikülin sağ kalımla ilişkili bulunmuştur. Kalretikülin ≥250.52 ng/ml olan hastalarda ortanca sağ kalım daha yüksek saptanmıştır (16 aya karşın 8 ay; p=0.009). Histopatolojik alt tip, metastaz ve kemoterapi cevabına göre düzeltme yapıldıktan sonra da kalretikülinin sağ kalım üzerinde etkili olduğu görülmüştür [HR (%95CI): 1.659 (1.098-2.506); p=0.016].
Sonuç: Kalretikülinin prognoz üzerindeki histopatolojik alt tip, metastaz ve kemoterapi cevabından bağımsız etkisi hedeflenebilmesi halinde akciğer kanserli hastaların daha geniş bir grubunun tedavisinde etkili olabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
Introduction: Lung cancer is the most common cancer in men and the second in women among all cancers worldwide. Most patients have locally advanced/advanced-stage disease at diagnosis, and there is no chance of curative treatment. Studies on molecular mechanisms of lung cancer and targeted therapy development through these mechanisms have gained momentum. Endoplasmic reticulum has many functions, mainly protein synthesis and processing. In cancer, the amount of unfolded protein in the endoplasmic reticulum increases and the condition that occurs is called endoplasmic reticulum stress. The relationship of molecular chaperones involved in endoplasmic reticulum stress with the clinical data and lung cancer survival is unclear.
Objective: We aimed to investigate the relationship between clinical data and survival with gene expression and protein levels of GRP78, GRP94, calnexin, and calreticulin which play a role in endoplasmic reticulum stress in lung cancer patients.
Methods: The study consisted of two stages: 1) the gene expression levels of GRP78, GRP94, calnexin, and calreticulin were determined by RT-PCR in the tumor tissues; 2) protein levels were determined by ELISA in the sera, and their relationship with clinical data and survival was evaluated. Parametric tests (t-test and One-way ANOVA) were used to compare the data. Pearson's correlation test was performed. Kaplan-Meier method was used for survival analysis. 
Results: The mean age of 52 patients in the first stage was 65.13±9.62 years, and the female/male ratio was 5/47. GRP78, GRP94, calnexin, calreticulin gene expression levels of the patients didn't differ according to age, gender, current smoking, co-morbidity, stage and metastasis. The gene expression levels of GRP94 and calnexin were lower in small cell carcinoma than adenocarcinoma and squamous cell carcinoma (p=0.005 and p<0.001). In the second stage of the study, the mean age of 140 patients was 64.37±9.11 years, and the female/male ratio was 14/126. The protein levels of GRP78, GRP94, calnexin, and calreticulin were higher and correlated with each other in patients with lung cancer than the control group (p<0.001). In the survival analysis, among the chaperones, only calreticulin was associated with survival. Median survival was higher in patients with calreticulin ≥250.52 ng/ml (16 vs 8 months; p=0.009). The effect of calreticulin on survival persisted even after adjustment for histopathological subtype, metastasis and chemotherapy response [HR (95%Cl): 1.659 (1.098-2.506); p=0.016].
Conclusions: The effect of calreticulin on prognosis, independent of histopathological subtype, metastasis and chemotherapy response, suggests that it may be effective in the treatment of lung cancer patients if it can be targeted.