Akciğer Kanserli Hastalarda Plazma DNA Metiltransferaz ve Metil-CpG’ye Bağlanan Protein Seviyelerinin Değerlendirilmesi

Yıl 2017, Cilt: 44 Sayı: 1, 57 - 64, 17.03.2017

Cansu Özbayer , Derya Üstüner Güntülü Akdoğan Ak Faruk Saydam Muzaffer Metintaş İrfan Değirmenci

https://doi.org/10.5798/dicletip.298604

Öz

Amaç: Akciğer kanseri, akciğer doku hücrelerinin kontrolsüz çoğalmasıyla oluşan ölümcül bir hastalıktır. Çevresel faktörlerle birlikte genetik ve epigenetik değişikliklerin kanser gelişimine neden olduğu bilinmektedir. DNA metilasyonu en önemli epigenetik değişimlerden biri olup, DNA metiltransferaz (DNMT) enzimleri tarafından katalizlenir ve metile-CpG’ye bağlanan proteinler (MBD1, MBD2, MeCP2 vb) yardımıyla gerçekleşir. Çalışmamızda metilasyon ilişkili proteinlerin plazma seviyeleri ile akciğer kanseri riski arasındaki ilişkinin araştırılması amaçlanmıştır.
Yöntemler: Araştırmamızda DNMT1, DNMT2 (TRDMT1), DNMT3A, DNMT3B, MeCP2, MBD1 ve MBD2 seviyeleri, 90 akciğer kanseri hastası (küçük hücreli dışı: 78, küçük hücreli:12) ve 90 kontrol bireyden elde edilen plazma örneklerinde Sandwich-ELISA yöntemi ile ölçüldü. Sonuçlar uygun istatistiksel yöntemler ile değerlendirildi.
Bulgular: Kontrol ve akciğer kanserli hastaların DNMT3a, MBD2 ve MeCP2 seviyeleri arasında fark bulunmamıştır (p>0.05). DNMT1, TRDMT1, DNMT3b ve MBD1 seviyeleri ise kontrol ile karşılaştırıldığında akciğer kanserli bireylerde anlamlı oranda yüksek bulunmuştur (p<0.05).
Sonuç: Araştırmamız sonucunda yüksek DNMT1, TRDMT1, DNMT3b ve MBD1 plazma seviyeleri ile akciğer kanseri arasında önemli bir ilişkili bulunmuştur. Bulgularımız, hastalığın erken tanısına yönelik araştırmalara katkı sağlayabileceği gibi, metilasyon ilişkili proteinlerin moleküler tanı aracı olarak ta kullanılabileceğini desteklemektedir.

Anahtar Kelimeler

Akciğer Kanseri, DNA metiltransferazlar

Kaynakça

• 1. Yaykaşlı KO, Hatipoğlu ÖF, Ertuğrul K, Yaykaşlı E. Epigenetik mekanizmalar ve kanser. Dicle Tıp Dergisi. 2012; 14:58-68.
• 2. Kaymak A: Farklı kanserlerin hücre hatlarında demetilasyon oluşturulması ile tümör süpresör ve stamp ailesi gen ifade değişikliklerinin incelenmesi. Yüksek Lisans Tezi. İzmir: Ege Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü; 2012.
• 3. Novik K, Nimmrich I, Genc B, et al. Epigenomics: genome-wide study of methylation phenomena. Current issues in molecular biology. 2002;4:111-28.
• 4. Onay H: Konvansiyonel renal hücreli kanser oluşumunda etkili olan genlerin metilasyon durumunun araştırılması. Doktora Tezi. İzmir: Ege Üniversitesi 2006.
• 5. Çelik S: Kronik miyeloid lösemili hastalarda dap kinaz geninin metilasyon analizleri. Yüksek Lisans Tezi. Ankara: Ankara Üniversitesi, Biyoteknoloji Enstitüsü; 2007.
• 6. Zakhari S. Alcohol metabolism and epigenetics changes. Alcohol research: current reviews. 2013; 35:6-16.
• 7. Subramaniam D, Thombre R, Dhar A, Anant S. DNA methyltransferases: a novel target for prevention and therapy. Frontiers in oncology. 2014; doi: 10.3389/ fonc.2014.00080
• 8. Robertson KD. DNA methylation and chromatin-unraveling the tangled web. Oncogene. 2002; 21:5361-79.
• 9. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al.: Molecular biology of the cell, 4th edition edn. New York: Garland Science; 2002.
• 10. Bozkurt S: Imatinib mesilat-dirençli ve dirençsiz kronik myeloid lösemi hücre hatlarında bim ve bid proapoptotik genlerinin polikomb grup proteinleri tarafından epigenetik regülasyonu. Doktora Tezi. Ankara: Ankara Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü 2010.
• 11. Varol N: Akut Lösemilerde Socs-1 Geninin Metilasyon Analizi. Yüksek Lisans Tezi. Ankara: Ankara Üniversitesi, Sağlık Bilimleri Enstitüsü 2007.
• 12. Goll MG, Kirpekar F, Maggert KA, et al. Methylation of tRNAAsp by the DNA methyltransferase homolog Dnmt2. Science. 2006;311:395-8.
• 13. Bodur E, Demirpençe E. Kodlamayan RNA’lar ve gen susturumu. Hacettepe Tıp Dergisi. 2010; 41:82-9.
• 14. Parry L, Clarke AR. The roles of the methyl-CpG binding proteins in cancer. Genes & cancer. 2011; 2:618-30.
• 15. Wade PA. Methyl CpG‐binding proteins and transcriptional repression. Bioessays. 2001;23:1131-7.
• 16. Sayin DB. Methylation and cancer: Review. Turkiye Klinikleri Journal of Medical Sciences. 2008;28:513-24.
• 17. Garzon R, Liu S, Fabbri M, et al. MicroRNA-29b induces global DNA hypomethylation and tumor suppressor gene reexpression in acute myeloid leukemia by targeting directly DNMT3A and 3B and indirectly DNMT1. Blood. 2009; 113:6411-8.
• 18. Tang M, Xu W, Wang Q, et al. Potential of DNMT and its epigenetic regulation for lung cancer therapy. Current genomics. 2009; 10:336-52.
• 19. Belinsky SA, Klinge DM, Stidley CA et al. Inhibition of DNA methylation and histone deacetylation prevents murine lung cancer. Cancer Res. 2003;63:7089-93.
• 20. Lin X, Nelson WG. Methyl-CpG-binding domain protein-2 mediates transcriptional repression associated with hypermethylated GSTP1 CpG islands in MCF-7 breast cancer cells. Cancer Res. 2003; 63:498-504.
• 21. Ballestar E, Paz MF, Valle L, et al. Methyl‐CpG binding proteins identify novel sites of epigenetic inactivation in human cancer. The EMBO journal. 2003; 22:6335-45.
• 22. Kanai Y, Ushijima S, Kondo Y, et al. DNA methyltransferase expression and DNA methylation of CPG islands and peri‐centromeric satellite regions in human colorectal and stomach cancers. Int J Cancer. 2001; 91:205-12.
• 23. Kim H, Kwon YM, Kim JS, et al. Elevated mRNA levels of DNA methyltransferase‐1 as an independent prognostic factor in primary nonsmall cell lung cancer. Cancer. 2006; 107:1042-9.
• 24. Schaefer M, Hagemann S, Hanna K, Lyko F. Azacytidine inhibits RNA methylation at DNMT2 target sites in human cancer cell lines. Cancer Res. 2009; 69:8127-32.
• 25. Lin RK, Hsu HS, Chang JW, et al. Alteration of DNA methyltransferases contributes to 5′ CpG methylation and poor prognosis in lung cancer. Lung Cancer. 2007; 55:205-13.
• 26. Shen H, Wang L, Spitz MR, et al. A novel polymorphism in human cytosine DNA-methyltransferase-3B promoter is associated with an increased risk of lung cancer. Cancer Res. 2002; 62:4992-5.
• 27. Liu Z, Wang L, Wang L-E, et al. Polymorphisms of the DNMT3B gene and risk of squamous cell carcinoma of the head and neck: A case–control study. Cancer Lett. 2008; 268:158-65.
• 28. Sandhu R, Rivenbark AG, Coleman WB. Enhancement of chemotherapeutic efficacy in hypermethylator breast cancer cells through targeted and pharmacologic inhibition of DNMT3b. Breast Cancer Res Treat. 2012; 131:385-99.
• 29. Chen MF, Lu MS, Lin PY, et al. The role of DNA methyltransferase 3b in esophageal squamous cell carcinoma. Cancer. 2012; 118:4074-89.
• 30. Patra SK, Patra A, Zhao H, et al. Methyl-CpG–DNA binding proteins in human prostate cancer: expression of CXXC sequence containing MBD1 and repression of MBD2 and MeCP2. Biochemical and biophysical research communications. 2003; 302:759-66.