Identification of gene mutations involved in drug resistance in liver cancer using RNA-Seq data analysis

Abstract

Kanser araştırmasında önem kazanmış konulardan biri, kansere neden olan somatikmutasyonların tespitidir. Günümüzde besinci en yaygın görülen ve ikinci en ölümcülkanser, karaciğer kanseridir. Karaciğer kanseri ile ilişkili pek çok somatik mutasyonbelirlenmiştir; ancak bunların kemoterapatik ilaçlara tepkileri detaylı bir şekildeçalışılmamıştır. Bu çalışmada iyi huylu Huh7 ve habis Mahlavu karaciğer kanserihücrelerinin mutasyon durumlarının ilaca verdikleri tepkiyle ilişkisi incelenmiştir. Heriki kanser hücre hattının muamele görmemiş kontrol RNA-sekans verisi, `sorafenib` ve`PI3K/Akt Yolak inhibitörü` ile muamele görmüş RNA sekans verileriylekarşılaştırılmıştır. MuTect aracı kullanılarak ilaca dirençliliğe neden olan somatikmutasyonlar karşılaştırmalı olarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, yanlış anlammutasyonlarını ayırt etmek için filtrelenmiştir. İlaca dirençlilik sağlayan gen seti ilekontrol gen setleri arasında ortak olan genlerin karaciğer kanserinin direnç veagresifliğiyle ilişkili olduğu bulunmuştur. SLC39A5, FRG1, PPHLN1 ve SRP9 genmutasyonları en anlamlı olanlardır. Bunlar, üç ilaçla muamele edilmiş setler kontrolörnekleriyle karşılaştırıldığında ortak olarak belirlenen mutasyonlardır. Karaciğerkanseri ile ilişkili sağkalım genlerinin keşfedilmesi amacıyla bu setler daha detaylıincelenmiştir. Böylece, kanser hücre gelişimi için önemli olan hedef genler belirlenebilirve karaciğer kanseri tedavisinde kullanılabilecek yeni hedefler bulunabilir

A significant concern in cancer research is the detection of cancer associated somaticmutations. Liver cancer is the 5th most common and 2nd deadliest cancer in the world.Several somatic mutations were previously reported in liver cancer but their relations tochemotherapeutic response was not studied in detail. In this study, the relationshipbetween mutation status and drug treatment response of well-differentiated Huh7 andpoorly-differentiated Mahlavu liver cancer cells were analyzed. The RNA-Seq data ofeach cancer cell line (as control) was compared to `sorafenib` and `PI3K/Akt Pathwayinhibitors` treated data. Somatic mutations associated with drug resistance werecomparatively identified with MuTect tool. The results were then filtered to distinguishthe missense mutations. The genes that were common in drug treatment resistant setscompared to control sets were found to be associated with liver cancer perseverance andaggressiveness. SLC39A5, FRG1, PPHLN1 and SRP9 gene mutations were found to bethe most significant. They were shared among three drug treated sets, compared to thecontrol samples. The sets were further investigated more in detail to discover the livercancer associated survival genes. Subsequently, we can define the appropriate targets,playing a critical role in cancerous cell growth and provide better drug targets for HCC.