Mezotelyomalı olgulara özgü genetik değişikliklerin tüm genom çapında snp array yöntemi kullanılarak araştırılması

Abstract

Malign Mezotelyoma (MM) genellikle plevra ve peritondan köken alan agresif ve nadir görülen bir kanserdir. MM için en önemli risk faktörü asbest maruziyetidir. Asbestin hücreye verdiği hasarı açıklayan çeşitli mekanizmalar öne sürülmüş olmasına rağmen, henüz konu hakkında genel kabul gören bilgiler oluşmamıştır. Asbest maruziyeti kimi temaslıda kansere, kimi temaslı da benign plevral veya akciğer hastalıklarına yol açmaktadır. Çalışmamızda bu durumun altında yatan genetik temeli nedeni araştırmak amacıyla MM ve Benign Asbest Plörizi' si (BAP) olan bireylerin genomlarını karşılaştırmalı olarak SNP array (Affymetrix/CytoScanHD) ve tüm genom dizileme (Illumina HiseqX) yöntemleriyle inceledik. Eskişehir Osmangazi Üniversitesi Akciğer ve Plevra Kanserleri Uygulama ve Araştırma Merkezi'nde değerlendirilen ve tanısı konan 55 MM'li hastanın plevral tümöründen ve 18 BAP'lı bireyin plevra dokusundan elde edilen DNA, tüm genom SNP array ile tarandı ve iki grup arasındaki kopya sayısı değişimleri Nexus Copy Number 7.5 programı ile analiz edilerek karşılaştırıldı. Böylece çalışmamızda MM grubuna özgü anomaliler ve frekansları belirlendi. BAP grubunda ise asbest maruziyetine karşı koruyucu etki gösterebilecek NF2 geni segmental kopya sayısı artışları bulundu. Ayrıca, MM hastalarında sarkomatoid histolojik alt tipine özgü farklı genomik anomali kalıbı belirlendi. SNP array analizi sonucu hasta grubunda gözlenen kompleks anomali kalıplarını detaylı incelemek, hastalıkla ilişkili aday nükleotid varyantları saptamak ve array verilerini doğrulamak amacıyla 3 MM'li bireyin tüm genomu dizilendi. Tüm genom dizileme yönteminde SNP array ile belirlenememiş, intra-inter kromozomal yeniden düzenlemeler, chromoanagenesis benzeri oluşumlar ve SKA3-DDX10 gen füzyonu saptanmıştır. Ayrıca aralarında MM yatkınlık geni olarak bilinen BAP1 genindeki yeni frameshift mutasyon ile diğer kanser türleriyle ilişkilendirilmiş bazı patojenik nükleotid varyantları da bulundu. Çalışmamızdan elde edilen sonuçlar asbestin neden olduğu malign ve benign değişikliklerin patogenezi hakkında yeni bilgiler vermektedir.

Malignant Mesothelioma (MM) is an aggressive and rare cancer that usually originates from the pleura and peritoneum. The most important risk factor for MM is exposure to asbestos. Although several mechanisms have been proposed to explain the damage that asbestos gives to the cell, there is no generally accepted information about the subject yet. Asbestos exposure leads to cancer in some contacts and in some cases leads to benign pleural or other pulmonary diseases. We scanned genomes of individuals with MM and Benign Asbestos Pleurisy (BAP) by SNP array (Affymetrix / CytoScanHD) and whole genome sequencing (Illumina HiseqX) methods in order to investigate the underlying genetic basis of disease and asbestos damage to human genome. Patients who enrolled Eskişehir Osmangazi University Lung and Pleural Cancers Research Center (APKAM) included to this study and, DNAs extracted from the pleural tumors of the 55 MM patient and the pleural tissue of the 18 BAP individuals. Both MM and BAP genomes was scanned by the whole genome SNP array, and copy number profiles between these two groups analyzed with Nexus Copy Number 7.5 Program. We sequenced 3 MM genomes in order to examine the complex anomaly patterns observed in the patient group, identify candidate nucleotide variants associated with the disease, and to confirm array data. We discovered anomalies and their frequencies specific to MM group. In BAP group, We found NF2 segmental copy number gains that may be a protective effect against asbestos exposure. We found anomalies specific to Sarcomatoid MM. With help of whole genome sequencing; we discovered, intra-inter chromosomal rearrangements, chromoanagenesis-like patterns, and SKA3-DDX10 gene-fusion. Several pathogenic nucleotide variants associated with other cancer types have been found including a new frameshift mutation in the BAP1 gene. The results of our study provide new information on the pathogenesis of malignant, benign changes caused by asbestos