Testis Germ Hücreli Tümörlerinin Genomik ve Transkriptomik Profillemesi: cBioPortal Platformu Aracılığıyla Temel Sürücü Mutasyonların ve Yapısal Varyantların Belirlenmesi

Abstract

Amaç: Testis germ hücreli tümörleri (TGHT'ler), genç yetişkin erkeklerde en sık görülen solid maligniteyi temsil etmektedir. Çok yönlü tedavi gelişmelerine rağmen, agresif biyolojik davranışlarının moleküler etkenleri ve alt tipe özgü farklılıkları yeterince anlaşılamamıştır. Yöntemler: Bu bütünleyici in siliko çalışma ile Kanser Genom Atlası Pan-Kanser Atlası veri setini analiz etmek için cBioPortal platformu kullanıldı. Seminom ve non-seminomatöz germ hücreli tümör alt tipleri arasında mutasyon sıklıklarını ve yapısal varyantları karakterize etmek için 149 TGHT hastasından oluşan bir kohorttan genomik, transkriptomik ve proteomik verileri inceledik. Bulgular: Analizimiz, önemli değişiklik sıklıklarına sahip üç ana geni belirledi: KIT (%13), KRAS (%8) ve PTMA (%5). KIT ve KRAS mutasyonları belirgin bir alt tipe özgü dağılım gösterdi; KRAS mutasyonları yalnızca seminomlarda gözlendi. Buna karşılık, PTMA değişiklikleri, karışık germ hücreli tümörler ve embriyonel karsinomlar da dahil olmak üzere birden fazla histolojide daha geniş bir dağılım sergiledi. Ek olarak, TTC28, ACOT7 ve CMSS1 gibi genlerde yapısal varyantlar tespit ettik ve bu da TGHT genomik manzarasının karmaşıklığını vurgulamaktadır. Sonuç: Bulgularımız, TGHT'lerin moleküler arka planını aydınlatmada bütünleyici (integratif) omik analizlerin faydasını vurgulamaktadır. KRAS ve KIT'in seminomatöz köken ile olan belirgin ilişkisi, PTMA'nın geniş histolojik dağılımıyla birlikte, tümör biyolojisine yeni bakış açıları sağlamaktadır. Bu moleküler imzalar, TGHT'li hastalar için tanısal hassasiyetin iyileştirilmesine ve kişiselleştirilmiş terapötik müdahalelerin geliştirilmesine katkıda bulunabilir.

Keywords

• Testis Germ Hücreli Tümörleri
• Kanser Genomikleri
• cBioPortal
• Seminoma
• Seminoma Dışı Germ Hücreli Tümörler
• Çoklu Omikler

Ethical Statement

Etik kurul onayı Başakşehir Çam Sağlık Bilimleri Üniversitesi ve Sakura Şehir Hastanesi Etik Kurulu’ndan (Tarih: 12.05.2026, Sayı: 276) alınmıştır.

Genomic and Transcriptomic Profiling of Testicular Germ Cell Tumors: Identifying Key Driver Mutations and Structural Variants via the cBioPortal Platform

Abstract

Objective: Testicular germ cell tumors (TGCTs) represent the most prevalent solid malignancy in young adult males. Despite multimodal treatment advancements, the molecular drivers of their aggressive biological behavior and subtype-specific differences remain insufficiently understood. Methods: This integrative in silico study utilized the cBioPortal platform to analyze Cancer Genome Atlas Pan-Cancer Atlas dataset. We examined genomic, transcriptomic, and proteomic data from a cohort of 149 TGCT patients to characterize mutation frequencies and structural variants across seminoma and non-seminomatous germ cell tumor subtypes. Results: Our analysis identified three principal genes with significant alteration frequencies: KIT (13%), KRAS (8%), and PTMA (5%). KIT and KRAS mutations demonstrated a marked subtype-specific distribution, with KRAS mutations observed exclusively in seminomas. In contrast, PTMA alterations displayed a broader distribution across multiple histologies, including mixed germ cell tumors and embryonal carcinomas. Additionally, we identified structural variants in genes such as TTC28, ACOT7, and CMSS1, highlighting the complexity of the TGCT genomic landscape. Conclusion: Our findings underscore the utility of integrative multi-omics analysis in elucidating the molecular background of TGCTs. The distinct association of KRAS and KIT with the seminomatous lineage, alongside the broad histological distribution of PTMA, provides novel insights into tumor biology. These molecular signatures may contribute to improved diagnostic precision and the development of tailored therapeutic interventions for patients with TGCT.

Keywords

• Testicular Germ Cell Tumors
• Cancer Genomics
• cBioPortal
• Seminoma
• Non-Seminomatous Germ Cell Tumors
• Multi-omics

Ethical Statement

Ethics committee approval was obtained from Ethics Committee of Health Sciences University Başakşehir Çam and Sakura City Hospital (Date: May 12, 2026, Number: 276).

References

1. 1. Batool A, Karimi N, Wu XN, Chen SR, Liu YX. Testicular germ cell tumor: a comprehensive review. Cell Mol Life Sci. 2019;76(9):1713-1727.
2. 2. Woldu SL, Amatruda JF, Bagrodia A. Testicular germ cell tumor genomics. Curr Opin Urol. 2017;27(1):41-47.
3. 3. Nuñez-Corona D, Contreras-Sanzón E, Puente-Rivera J, et al. Epigenetic factors and ncRNAs in testicular cancer. Int J Mol Sci. 2023;24(15):12194.
4. 4. Berger MF, Mardis ER. The emerging clinical relevance of genomics in cancer medicine. Nat Rev Clin Oncol. 2018;15(6):353-365.
5. 5. Cerami E, Gao J, Dogrusoz U, et al. The cBio cancer genomics portal: an open platform for exploring multidimensional cancer genomics data. Cancer Discov. 2012;2(5):401-404.
6. 6. Liu J, Lichtenberg T, Hoadley KA, et al. An integrated TCGA pan-cancer clinical data resource to drive high-quality survival outcome analytics. Cell. 2018;173(2):400-416.
7. 7. Ellrott K, Bailey MH, Saksena G, et al. Scalable open science approach for mutation calling of tumor exomes using multiple genomic pipelines. Cell Syst. 2018;6(3):271-281.
8. 8. Hoadley KA, Yau C, Hinoue T, et al. Cell-of-origin patterns dominate the molecular classification of 10,000 tumors from 33 types of cancer. Cell. 2018;173(2):291-304.

9. 9. Poore GD, Kopylova E, Zhu Q, et al. Microbiome analyses of blood and tissues suggest cancer diagnostic approach. Nature. 2020;579(7800):567-574.
10. 10. Lakbir S, Lahoz S, Cuatrecasas M, et al. Tumour break load is a biologically relevant feature of genomic instability with prognostic value in colorectal cancer. Eur J Cancer. 2022;177:94-102.
11. 11. Cabral ERM, Pacanhella MF, Lengert AVH, et al. Somatic mutation detection and KRAS amplification in testicular germ cell tumors. Front Oncol. 2023;13:1133363.
12. 12. McIntyre A, Summersgill B, Love H, Huddart R, Roulston D, Shipley J. Activating mutations and/or expression levels of tyrosine kinase receptors GRB7, RAS, and BRAF in testicular germ cell tumors. Neoplasia. 2005;7(12):1047-1052.
13. 13. Goddard NC, McIntyre A, Summersgill B, Gilbert D, Kitazawa S, Shipley J. KIT and RAS signalling pathways in testicular germ cell tumours: new data and a review of the literature. Int J Androl. 2007;30(4):337-349.
14. 14. Kemmer K, Corless CL, Fletcher JA, et al. KIT mutations are common in testicular seminomas. Am J Pathol. 2004;164(1):305-313.
15. 15. Venditti M, Araniolo D, De Sio M, Minucci S. First evidence of the expression and localization of prothymosin alpha in human testis and its involvement in testicular cancers. Biomolecules. 2022;12(9):1210.
16. 16. Brlek P, Kafka A, Bukovac A, Pećina-Šlaus N. Integrative cBioPortal analysis revealed molecular mechanisms that regulate EGFR-PI3K-AKT-mTOR pathway in diffuse gliomas of the brain. Cancers (Basel). 2021;13(13):3247.