Sporadik kolorektal kanser vakalarında genom ebadında tek nükleotit polimorfizm profilinin belirlenmesi ile yeni genetik yatkınlık genlerinin ve kanserin gelişmesinde etken olan genlerin belirlenmesi

Abstract

Kolorektal karsinomalar, Batı'da, akciğer ve meme karsinomalarından sonra en sık ölüme neden olan malignite grubunu oluşturmakta ve insidansı birçok ülkede artış göstermektedir. Kolorektal kanserde beş yıllık yaşam şansı yaklaşık %40 kadardır. Olguların büyük kısmının (%85-90) sporadik olduğu, % 10-15'lik küçük bir grubun ise herediter sendromlar kapsamında geliştiği bilinmektedir.Kanser hastalığının yaklaşık olarak %10-15'i ailesel özellik gösterirken kalan %85-90'ı sporadik olarak ortaya çıkmaktadır. Ailesel kanserlerin ortaya çıkışına neden olan genlerin birçoğu bağlantı analizleri ile saptanmıştır. Ancak kanser vakalarının büyük bir çoğunluğunu oluşturan sporadik kanserin görüldüğü bireylerde, genetik yatkınlığa neden olan gen bölgelerinin saptanmasında diğer kompleks, multifaktöryel hastalıklarda olduğu üzere asosiyasyon çalışmaları yürütülmektedir. Asosiyasyon çalışmalarının önündeki en büyük sıkıntılardan biri olan popülasyon stratifikasyonu ise aile bazlı çalışma tasarımları ile çözümlenmektedir.Aile temelli genom boyu asosiyasyon çalışması analizi için en az 200 trionun gerekliliğini vurgulayan TDT yaklaşımının aksine 200'den daha az sayıda trio ile aile temelli genom boyu asosiyasyon çalışması analizlerinin yapılabileceği ekibimiz tarafından daha önce geliştirilen SPRT analizi ile gösterilmiştir. Bu tez kapsamında elde edilen 51 trio dan oluşan veri SPRT yaklaşımı ile analiz edilmiştir.Tez çalışması kapsamında sporadik kolorektal kanser vakaları ve herbir vakanın anne ve babasının periferal kanlarından elde edilen DNA örnekleri ile genom boyu asosiyasyon çalışması yürütülmüştür. Çalışma sonunda toplanmış olan 51 trio ve 33 duo elde edilen bilginin analizi sonucunda kolorektal kanser ile asosiyasyon gösteren aday genetik yatkınlık gen bölgeleri saptanmıştır. Bu bölgeler SPRT ile tespit edilen 1p36.12, 3p22.3, 5q11.2, 11q22.1, 20p12.1 ve C-TDT ile tespit edilen 2p16.3, 2p22.3, 2q14.1, 2q22.1-2q22.2, 3p26.1, 4q28.3, 4q34.3, 5p15.2, 5q34, 6q16.3, 8q24.3, 9p21.3, 11q14.1, 11q22.1, 14q12, 14q31.3, 14q32.2 kromozom bölgeleridir.Ayrıca yapılan kopya sayısı değişiklikleri (Copy Number Variation, CNV) analizi ile 4q13.2, 9p12, 15q11.1-15q11.2 kromozom lokuslarında çeşitli baz çifti uzunluklarındaki bölgelerde delesyonlar ve 2q11.1, 17q21.31, 19p13.2, Xq21.2, Xq28, Xp11.23 lokuslarında ise yine farklı uzunluklardaki bölgelerde amplifikasyonlar saptanmıştır.Anahtar Kelimeler: Aile temelli genom boyu asosiyasyon çalışması, C-TDT, SPRT, kolorektal kanser

Colorectal cancers show the third highest mortality rate after lung and breast cancer in Western countries. Its incidence increases in most of the countries. Five year survival rate of colorectal cancer is 40%. It is known that while 85 to 90 % of the colorectal cancer cases are sporadic the remaining 10 to 15% are familial.Cancer, a genetic disease, arises in any tissue because of many factors through a multistep process. Because of these characteristics cancer has a heterogenous profile which makes its mechanism difficult to reveal and explain. While 10-15% of this disease is hereditary the remaining 85-90% is sporadic. Most of the genes causing hereditary cancers have been identified through linkage analysis. Meanwhile genetic predisposition to sporadic cancer cases which constitutes most of cancer cases has been studied by association studies as in other complex and multifactorial diseases. Population stratification, one of the most important problem in association studies, has been solved using family based designs.Within the frame of this project primarily a novel approach previously developed by our group adapting SPRT analysis to family based association analysis was used. SPRT contrary to TDT which requires at least 200 trios in order to conduct a family based association study, has the ability to conduct a reliable association analysis using less than 200 trios. 51 trios which were obtained in this thesis were analysed by SPRT.In this study genome-wide association studies were conducted using DNA samples extracted from peripheral blood samples of sporadic colorectal cancer cases and their healthy parents. As a result of the data obtained from 51 number of trios and 33 number of duos novel candidate genetic susceptibility loci to colorectal cancer were identified. The loci detected by SPRT are 1p36.12, 3p22.3, 5q11.2, 11q22.1, 20p12.1 and loci detected by C-TDT are 2p16.3, 2p22.3, 2q14.1, 2q22.1-2q22.2, 3p26.1, 4q28.3, 4q34.3, 5p15.2, 5q34, 6q16.3, 8q24.3, 9p21.3, 11q14.1, 11q22.1, 14q12, 14q31.3, 14q32.2 respectively.Also various length of deletions and amplifications are detected by copy number variation (CNV) analysis. The amplified loci are 2q11.1, 17q21.31, 19p13.2, Xq21.2, Xq28, Xp11.23 and deleted loci are 4q13.2, 9p12, 15q11.1-15q11.2.Key words: Family based genome-wide association study, C-TDT, SPRT, colorectal cancer