ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJESİ KESİN RAPORU Proje Başlığı Antioksidan gen polimorfizmlerinin baş ve boyun kanserinde araştırılması Proje Yürütücüsünün İsmi Prof Dr. Sinan Süzen Yardımcı Araştırmacıların İsmi Doç. Dr. Mehmet Turanlı Dr. Gülçin Köse Uzm. Emel Güçyener Proje Numarası 08B3336002 Başlama Tarihi Ekim 2008 Bitiş Tarihi Mart 2012 Rapor Tarihi Ağustos 2012 Ankara Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Ankara - 2012 I. Projenin Türkçe ve İngilizce Adı ve Özetleri Projenin Türkçe adı: Antioksidan Gen Polimorfizmlerinin Baş ve Boyun Kanserinde Araştırılması Projenin İngilizce adı: Investigation of Antioxidan Gene Polymorphisms in Head and neck Cancer Projenin Özeti: Yassı hücreli baş ve boyun kanseri (YHBBK) ciddi bir sağlık problemidir ve dünyada en sık görülen kanser türlerinden biridir. Bu kanser türünün etiyolojisinde ana faktör olarak tütün kullanımı yer almaktadır. Duman karsinojenleri ve serbest radikaller DNA, RNA, lipitler ve proteinler gibi biyomoleküllere zarar verebilir. Karsinojenik bileşiklere maruziyetin etkilerine ilave olarak, kanser gelişimi, bireylerin kanser yatkınlığına bağlı olabilir. Bu çalışmanın birincil amacı katalaz (KAT, -262C/T), mangan-süperoksit dismütaz (SOD2, Val16Ala), ve glutatiyon peroksidaz-1 (GPX1, Pro198Leu) genlerindeki kalıtsal farklılıkları olan bireylerin baş boyun kanser riskinin arttığı hipotezini test etmektir. Bu çalışmada KAT -262 C/T değişimi 205 sağlıklı bireyle 113 YHBB kanserli hasta arasında polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ve restriksiyon parça uzunluk polimorfizmi (RPUP) yöntemi kullanılarak analiz edilmiştir. GPX1 ve SOD2 polimorfizm analizleri aynı teknikler kullanılarak 139 YHBB kanser hastası ve 265 sağlıklı bireyde yürütülmüştür. Çalışmamız sonucunda katalaz geninin araştırılan polimorfizmde sırasıyla CC, CT ve TT genotipine ait 138 (% 67,32), 54 (% 26,34), 13 (% 6,34) kontrol grubunda, CC genotipine ait 64 (% 56,6), CT genotipine ait 44 (% 39), TT genotipine ait 5 (% 4,4) hasta örneği sonucu elde edilmiştir. BBK kanserinde araştırılan polimorfizmin hastalık gelişme risk oranı CT genotipi için OR: 1,75 [%95 CI 1.06- 2,88] ve TT genotipi için OR: 0,82 [%95 CI 0,28-2,42] ‘dir. Çalışmanın sonucunda katalaz -262 C/T değişimi BBK gelişiminde öenmli bir rolünün olmayabileceği gözlenmiştir. Genler teker teker incelendiklerinde tüm numuneleri içeren genel grupta, erkekler grubunda ve sigarayı halen içen ve bırakmış kişilerin bulunduğu sigara içenler grubunda SOD2 heterozigot genotiplerini taşıyan kişiler kontrol grubuna göre riskli bulunmuştur. OR değerleri bu gruplar için sırasıyla verilmiştir OR: 1,902; %95 CI 1,1003,284, OR:2,062; %95 CI 1,116-3,811, OR:2,126; %95 CI 1,130-3,997. GPX1 Leu/Leu allelini taşıyan kişiler, erkekler grubunda ve sigara içenler grubunda YHBB kanseri için riskli bulunmuştur. OR değerleri sırasıyla verilmiştir OR: 2,148; %95 CI 1,001-4,611, OR: 2,380; %95 CI 1,079-5,249. Sonuçlarımıza göre GPX1 Leu/Leu ve SOD2 Val/Ala genotiplerini taşıyan kişilerde kanser risk artışı gözlenmiştir. Potansiyel olarak genotoksik bileşiklerin detoksifikasyonunda önemli rol oynayan KAT, GPX1 ve SOD2 enzimlerinin savunma sisteminde önemli rolleri vardır. Bu genlerdeki polimorfizmlerin araştırılması kanser gelişiminde rol oynayan genetik faktörlerin anlaşılmasına katkı sağlamaktadır. 1 Projenin İngilizce özeti: Squamous cell carcinoma of head and neck cancer (SCCHN) is one of the most common type of cancer and is a serious health problem around the world. The main factor in the aetiology of this type of cancer is using tobacco. Smoke, carcinogens and free radicals can damage biomolecules such as DNA, RNA, lipids and proteins. In addition to influences of exposure to carcinogenic compounds, the development of cancer may depend on individual intrinsic cancer susceptibility. The primary objective of this study was to test the hypothesis that individuals with inherited differences of the genes catalase (CAT, -262C/T), manganese superoxide dismutase (SOD2 (Val16Ala), and glutathione peroxidise-1 (GPX1, Pro198Leu) are at an increased risk of head and neck cancer. In this study CAT -262 C/T polymorphism was analysed in 113 SCCHN cases and 205 healthy individuals using polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP). GPX1 and SOD2 polymorphisms analyses were carried out in 139 SCCHN patients and 265 controls using the same techniques. The CC genotype was found in 138 (% 67,32), the heterozygous CT genotype in 54 (% 26,3), and there were 13 (% 6,3) individuals homozygous for mutant T-allele in the control group. Catalase CC, CT, and TT genotypes were 56,6%, 39%, and 4,4% respectively, in the cases. There was not a significant association in genotype of CAT (CT, OR: 1,75 [%95 CI 1.062,88]; TT, OR: 0,82 [%95 CI 0,28-2,42]). Our preliminary findings suggest that the CAT -262 C/T variant allele may not play a major role in the aetiology of HNC. When genes were examined one by one, in the general group that contains all the samples, in men's group and those with smokers group including current and ex-smokers, individuals who carry SOD2 heterozygote genotypes compared to control group was found at risk. OR values are given respectively for these groups; OR: 1,902; 95% CI 1,100-3, 284, OR: 2,062; 95% CI 1,1163,811, OR:2,126; 95%CI 1,130-3,997. Individuals who carry GPX1 Leu/Leu allele were found at risk for SCCHN in men’s group and smokers group. OR values are given respectively; OR: 2,148; 95% CI 1,001-4,611, OR:2, 380; 95%CI1,079-5,249. According to our results, individuals who carry GPX1 Leu/Leu and SOD2 Val/Ala genotypes have increased risk of cancer. CAT, SOD2, GPX1 that have a potentially important role in detoxification of genotoxic compounds all have an important role in defence system. Investigation of polymorphisms in these genes contribute to understanding the role of genetic factors in development of cancer. 2 II. Amaç ve Kapsam Serbest radikaller, oluştukları yerde kimyasal özelliklerinden dolayı çok hızlı ve kolay bir şekilde hücredeki makromoleküllerle reaksiyona girebilmektedirler. Bu reaksiyonlar sonucunda hücrede çeşitli hasarlar oluşmaktadır (Mena ve ark., 2004). Bu hasarlar genetik materyalide içine alan çeşitli biyomoleküllerde meydana gelebilir ve sonuçta birçok hastalığın gelişimine zemin oluşturur (Valko ve ark., 2007). Serbest radikallerin neden olabildiği hastalıklar arasında kanser de yer almaktadır (Karihtala ve Soini, 2007). Oksidatif hasara karşı görev yapan enzimler ile bu hastalık arasında yapılan çalışmalarda antioksidan enzimlerin rolü hakkında bilgi sahibi olunmuştur. Son yıllarda ise antioksidan enzimleri kodlayan genlerdeki farklılıkların, kanser ve genetik yatkınlık arasında bir ilişki olabileceğini ortaya koymaktadır (Forsberg ve ark., 2001). Bu araştırma projesinde, baş ve boyun kanseri (BBK) gelişmiş bireylerde serbest radikallere karşı savunma görevini yürüten enzimlerdeki genetik farklılıkları araştırılmıştır. Bu amaçla araştırılan genler oksidan molekülleri detoksifiye eden mangan-süperoksit dismütaz (SOD2, Mn-SOD), katalaz (KAT) ve glutatiyon peroksidaz (GPX1) genleridir. Bu genlerdeki fonksiyonel genetik değişiklikler polimeraz zincir reaksiyonu-restriksiyon parça uzunluk polimorfizmi (PZR-RPUP) teknikleriyle saptanmış olup, BBK gelişimindeki etkileri araştırılmıştır. İnsanlar kaçınılmaksızın reaktif oksijen türevlerine (ROT) maruz kalmaktadırlar. Bu bileşikler ayrıca endojen yolla hücre içinde de oluşmaktadır. Hücrelerde enzimatik ve enzimatik olmayan sistemler ROT’lara karşı savunma görevini yürütürler. Savunma sistemlerinin daha az çalışması ve ROT seviyesinin hücre içinde artması veya her iki olayın birlikte gelişmesi sonucunda hücre içindeki denge ROT’lar yönünde gelişebilir. Böylece oksidatif stres sonucunda kanseri de içine alan birçok hastalık gelişebilir. BBK bütün dünyada önemli bir sağlık problemi olup bu hastalığın gelişiminde ana faktör olarak sigara kullanımı yer almaktadır (Forastiere ve ark., 2008). Sigara dumanında bulunan serbest radikalller de BBK hastalığının oluşumunda önemli bir nedensel faktörü oluşturmaktadır (Valavanidis ve ark., 2009). Son yıllarda giderek artan genomik alandaki gelişmeler ve sigara kullanan bireylerin hepsinde değil de bir bölümünde BBK görülmesi, bu hastalığın gelişiminde genetik yatkınlığın da diğer etkenlerle birlikte önemli bir faktör olabileceğini ortaya koymuştur (Indulski ve Lutz, 2000). Genomik alandaki ilerlemeler ile ROT’lara karşı savunma görevini yürüten SOD2, KAT ve GPX1 genlerinde bireyler arasında çeşitli fonksiyonel genetik farklılıklar olduğu bulunmuştur. Daha sonra da bu farklılıkların bir çok hastalığın gelişiminde oynadığı roller araştırılmıştır. Elde edilen bulgulara göre, tam bir sonuca ulaşılamasa da, bu genlerde ROT’lara karşı genetik yapılarından dolayı daha az savunmaya sahip bireylerin hastalık gelişiminde risk altında olabileceği ortaya konmuştur. Kanser, etiyolojisinde yer alan faktörlerden kaçınılarak ve bireysel genetik yapının açığa çıkarılması ile risk altında olan bireylerin yaşam şeklinin ve diyetinin belirlenmesi ile önlenebilir bir hastalık olma potansiyeline sahiptir. Böylece, bu projede yer alan genlerdeki değişiklerin saptanması ROT’ların neden olduğu hastalık gelişiminde riskli bireylerin ortaya çıkarılmasında toplum sağlığının korunması açısından öneme sahiptir. III. Materyal ve Yöntem Materyal Bu araştırmada biyolojik materyal olarak hasta ve kontrol grubundan alınan kan örnekleri ile çalışılmıştır. Hastalara ait kan numuneleri histopatolojik olarak konfirme edilmiş, primer yassı hücre karsinomalı baş boyun bölgesi hastalarından, Ankara Onkoloji Hastanesi’nin Kulak Burun Boğaz Bölümü’nden, kontrol grubu kan örnekleri de bu hastanenin Kulak Burun Boğaz Polikliniği’ne gelen sağlıklı, kanser ve akraba olmayan 3 bireylerden sağlanmıştır. Her iki grubu oluşturan bireylerden alınan 3 ml venöz kan edtalı tüplere konarak DNA izolasyonu yapılana kadar + 4 º C de saklanmıştır. Bu çalışmaya ait Etik Kurul Raporu 68 nolu karar ile TC. Sağlık Bakanlığı Dr. Abdurrahman Yurtaslan Ankara Onkoloji Eğitim ve Araştırma Hastanesi Başhekimliği İlaç Araştırmaları Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır. Yöntem Çalışma planı Bu araştırmada kan numuneleri hastaneden sağlanmıştır. İlk aşamada (1) akyuvarlar tüm kandan ayrılarak hücre çekirdeklerinden DNA izole edilmiştir. DNA numuneleri analizler yapılana kadar – 20 º C’de saklanmıştır. İkinci aşamada (2) hedeflenen genler, PZR ile çoğaltılmıştır. Çoğaltılan numuneler, etidiyum bromür (EtBr2) ile boyanmış agaroz jelde yürütülerek ultraviyole ışığı ile görünür hale getirilmiştir. Görünür hale gelen bantların fotoğrafları jel görüntüleme sisteminde çekilmiştir. Üçüncü aşamada ise hedeflenen baz değişiklikleri (3) restriksiyon parça uzunluk polimorfizmi (RPUP) tekniği ile saptanmıştır 1. Tam kandan DNA izolasyonu Hasta ve kontrol grubundan alınan kan numuneleri rotatöre yerleştirilerek 10 dakika beklenmiştir. Kan numuneleri tamamen homojen hale geldikten sonra DNA izolasyonuna başlanmıştır. Deneyin Yapılışı: 1. Homojen kan numunesinden beş yüz 500 µl alınıp 1.9 ml ‘lik mikrosantrifüj tüpüne konulmuştur. 2. 1200 µl Hücre Lizis Solüsyonu kan içeren tüpe eklenip, tüpün içeriğinin karışması için pipetle 2-3 kez çekilip geri bırakılmıştır. 3. Tüp rotatöre yerleştirilerek oda sıcaklığında 10 dakika alyuvarların parçalanması beklendikten sonra oda sıcaklığında 13 000-16 000 x g’ de 25 saniye santrifüj edilmiştir. 4. Görünür haldeki beyaz pellete zarar vermeden olabildiğince süpernatan tüpten uzaklaştırılmıştır. 5. Akyuvarlar (beyaz pellet) dağılana kadar tüp vortekslenmiştir (10-15 saniye). 6. Tüpe 500 µl Çekirdek Lizis Solüsyonu ilave edilip, akyuvarların iyice parçalanması için beş-altı kez pipetlenmiştir. 7. Çekirdek Lizis Solusyonlu lizat üzerine 170 µl Protein Çöktürme Solüsyonu eklendikten sonra, 10-20 sn vortekslenmiştir. 8. Oda sıcaklığında 13 000-16 000 x g’de 3 dakika santrifüj yapıldıktan sonra koyu kahverengi protein pellet çöktürülüp süpernatant kısım 1.5 µl’lik temiz mikrosantrifüj bir tüpe aktarılmıştır. 9. Süpernatant içeren tüpe 700 µl izopropanol konulmuştur. 10. Solüsyon yavaş ve hassas şekilde ters düz edilmek yoluyla karıştırılarak DNA, beyaz iplikler şeklinde görünür hale getirilmiştir. 11. Süpernatant alındıktan sonra tüpe 600 µl %70’lik etanol eklendi. Tüp dikkatlice birkaç kez ters düz edilerek DNA pelleti ve mikrosantrifüj tüpü çeperleri yıkanmıştır. 12. Oda sıcaklığında 13 000- 16 000 x g’de 1.5 dakika santrifüj edilip süpernatan dikkatlice alınmıştır. 13. Etanol uzaklaştırıldıktan sonra tüp süzgeç kâğıdının üzerine ters çevrilerek yerleştirilmiş 10-15 dakika boyunca DNA pelletinin hava ile kuruması beklenmiştir. 14. Tüp kuruduktan sonra 100 µl DNA Rehidratasyon Solüsyonu ilave edilip bir gece boyunca oda sıcaklığında inkübe edilmiştir. 4 DNA miktar tayini Kan numunelerinde izole edilmiş DNA’ların miktarlarının tayini spektrofotometre ile yapılmıştır. DNA solüsyonlarından 5 µl alınarak temiz bir tüpe konulup üzerine 95 µl distile su ilave edilerek 1/ 20 oranında seyreltilmiştir. DNA numunelerinin 260 nm de absorbansları ölçülerek DNA miktarı aşağıdaki formülle hesaplanmıştır: DNA (µg/ml) = A260 × d × l × 50 Bu formülde: A260: Spektrofotometrede 260 nm’de okunan değer, d: Seyreltme faktörü (dilüsyon), l: Spektrofotometre küvetinin uzunluğu, 50: Çift iplik DNA miktar tayininde kullanılan sabit değer. A260 değerini nükleik asitin µg/ml verisine dönüştürme katsayısıdır. 2. Hedeflenen gen bölgelerinin PZR ile analizi 2.1 Katalaz gen analizi: Katalaz -262 C/T polimorfizminin belirlenmesinde kullanılan polimeraz zincir reaksiyonu yönteminde toplam hacim 25 µl olacak şekilde 2.5 µl PZR tamponu (100 mM Tris-HCl (25º C’de pH 9.0), 500 mM KCl), 1.1 µl 25 mM MgCl2, 0.2 mM 1 µl dNTPs, 2.5 pmol 1.2 µl forward ve reverse primerlerinden, 0.5 U / 0.1µl Taq polimeraz enzimi ve 2 µl DNA içermektedir Primer dizilim: F: 5’- AGAGCCTCGCCCCGCCGGACCG-3’ R: 5’-TAAGAGCTGAGAAAGKATAGCT-3’(Forsberg ve ark.2001) PZR Programı; İlk döngü 94o C 30 sn, 68o C 45 sn, 72o C 60 sn olarak başlatılmış ve bundan sonraki siklusların hibridizasyon sıcaklığı her bir döngüde 0.5o C düşürülerek 17 kez devam edilmiştir. Onyedi döngü tekrardan sonra 94o C 30 sn, 60o C 45 sn, 72o C 60 sn olmak üzere 25 döngü, son olarak 72o C’de 1 dakika tek döngü gerçekleştirimiştir. Amplifikasyon sonrasında oluşan katalaz geni etidiyum bromür (EtBr2) ile boyanmış %2’lik agaroz jelde analiz edilmiştir. Katalaz geninin 185 bazçifti (bç) bandının varlığı ile PZR reaksiyonunun başarısı kontrol edilmiştir. 2.2 Glutatiyon peroksidaz-1 (GPX1) gen analizi: GPX1 geni C → T polimorfizminin belirlenmesinde kullanılan polimeraz zincir reaksiyonu yönteminde toplam hacim 25 µl olacak şekilde 2.5 µl PZR tamponu (100 mM Tris-HCl (25º C’de pH 9.0), 500 mM KCl), 1.6 µl 25 mM MgCl2, 0.15 mM 1 µl dNTPs, 7 pmol 1.2 µl forward ve reverse primerlerinden, 0.125 µl Taq polimeraz enzimi ve 2 µl DNA içermektedir Primer dizilim: F: 5’- TGT GCC CCT ACG CAG GTA CA-3’ R: 5’-GGA CAC AGT AAC AGT AAA CC-3’(Ratnasinghe ve ark.2000) 5 PZR Programı; İlk döngü 95o C’de 3 dk, tutulmasının ardından 95o C’de 30 sn denatürasyon, 58o C’de 1 dk eşleşme, 72o C’de 1.5 dk sentezden oluşan 35 döngü gerçekleştirilmiştir. Bu döngülerin bitiminde 72o C’de 10 dk tutularak en son sentez basamağı ile işlem sonlandırılmıştır. Amplifikasyon sonrasında oluşan katalaz geni etidiyum bromür (EtBr2) ile boyanmış %2’lik agaroz jelde analiz edilmiştir. SOD2 geninin 338 bç bandının varlığı ile PZR reaksiyonunun başarısı kontrol edilmiştir. 2.3 Mangan-süperoksit dismütaz (SOD2)gen analizi: SOD2 geni T/C polimorfizminin belirlenmesinde kullanılan polimeraz zincir reaksiyonu yönteminde toplam hacim 25 µl olacak şekilde 2.5 µl PZR tamponu (100 mM Tris-HCl (25º C’de pH 9.0), 500 mM KCl), 2 µl 25 mM MgCl2, 0.15 mM 1 µl dNTPs, 25 pmol forward ve reverse primerlerinden, 0.2 µl Taq polimeraz enzimi ve 5 µl DNA içermektedir Primer dizilim: F: 5’- AGC CCA GCC TGC GTA GAC-3’ R: 5’-TAC TTC TCC TCG GTG ACG-3’(Frasbon-Frodl ve ark.1999) PZR Programı; İlk döngü 95o C’de 3 dk, tutulmasının ardından 95o C’de 30 sn denatürasyon, 58o C’de 1 dk eşleşme, 72o C’de 1.5 dk sentezden oluşan 35 döngü gerçekleştirilmiştir. Bu döngülerin bitiminde 72o C’de 10 dk tutularak en son sentez basamağı ile işlem sonlandırılmıştır. Amplifikasyon sonrasında oluşan katalaz geni etidiyum bromür (EtBr2) ile boyanmış %2’lik agaroz jelde analiz edilmiştir. SOD2 geninin 246 bç bandının varlığı ile PZR reaksiyonunun başarısı kontrol edilmiştir. 3. Hedeflenen baz değişiklerinin RPUP tekniği ile analizi 3. 1. Katalaz gen analizi: Kontrol ve hasta grubunda -262 C/ T polimorfizminin belirlenmesinde RPUP yönteminde toplam hacim 20 µl olacak şekilde 10 µl PZR ürünü, 2 µl RE tamponu, 1 µl Sma I içeren karışım hazırlanmıştır. Reaksiyon karışımı 1 gece 30 ºC’de inkübasyona bırakılmış ve %2’lik agoroz jele 10 µl RPUP ürünü + 4 µl yükleme tamponu yüklenip 45 dakika yürütülerek çalışılan bireyin (yabanıl/heterezigot/mutant) genotip analizi yapılmıştır. Sma I tanıma bölgesi: CCC↓ GGG Genotip aydınlatılması aşağıda yer alan kesim ürünlerine göre yapılmıştır: Yabanıl tip (Wild-type): 155-30 bç Heterozigot : 185 – 155 – 30 bç Mutant : 185 bç 3. 2. Glutatiyon peroksidaz-1 (GPX1) gen analizi: Kontrol ve hasta grubunda GPX1 geni C → T polimorfizminin belirlenmesinde RPUP yönteminde toplam hacim 20 µl olacak şekilde 7.5 µl PZR ürünü, 2 µl RE tamponu, 1 µl Apa I içeren karışım hazırlanmıştır. Reaksiyon karışımı 1 gece 37 ºC’de inkübasyona bırakılmış ve %2’lik agoroz jele 10 µl RPUP ürünü + 4 µl yükleme tamponu yüklenip 45 dakika yürütülerek çalışılan bireyin (yabanıl/heterezigot/mutant) genotip analizi yapılmıştır. Apa I tanıma bölgesi: GGG CC ↓C Genotip aydınlatılması aşağıda yer alan kesim ürünlerine göre yapılmıştır: Yabanıl tip (Wild-type): 257-81 bç Heterozigot : 338-257-81 bç Mutant : 338 bç 6 2.4 3. 3. Mangan-süperoksit dismütaz (SOD2)gen analizi: Kontrol ve hasta grubunda SOD2 geni T/C polimorfizminin belirlenmesinde RPUP yönteminde toplam hacim 20 µl olacak şekilde 15 µl PZR ürünü, 2 µl RE tamponu, 1 µl BsaW I içeren karışım hazırlanmıştır. Reaksiyon karışımı 1 gece 60 ºC’de inkübasyona bırakılmış ve %2’lik agoroz jele 10 µl RPUP ürünü + 4 µl yükleme tamponu yüklenip 45 dakika yürütülerek çalışılan bireyin (yabanıl/heterezigot/mutant) genotip analizi yapılmıştır. Apa I tanıma bölgesi: W↓CCGGW Genotip aydınlatılması aşağıda yer alan kesim ürünlerine göre yapılmıştır: Yabanıl tip (Wild-type): 164-82 bç Heterozigot : 246-164-82 bç Mutant : 246 bç SOD2 geni polimorfizm aydınlatılmasında poliakrilamid jel elektroforez (PAGE) tekniğini de, PZR ürünün yetersiz olduğu numunelerde genotip aydınlatılmasında kullanılmıştır. Bu araştırmada çalışılan hasta ve kontrol grubunun demografik karakterlerdeki farklılıklar ki-kare ve t-testi kullanılarak hesaplanmıştır. Genotiplerin odd ratio oranı yaş cinsiyet, sigara ve alkol tüketimi ayarlamasına göre çoklu lojistik regresyon programı kullanılarak hesaplanılmıştır. Tüm istatiksel hesaplar ve p değerleri çift kuyruklu ve p< 0,05 olması durumunda anlamlı olacak şekilde sonuçlandırılmıştır. İstatiksel hesaplar Excel 2003 ve SPSS programı kullanılarak yürütülmüştür. IV. Analiz ve Bulgular Katalaz (KAT) geni -262C/T polimorfizmi analizleri PZR ve/veya RPUP başarılı olan toplam 205 kontrol ve 113 hasta üzerinden elde edilmiştir. Yapılan araştırmada kontrol grubu olarak seçilmiş hiçbir kanser belirtisi olmayan 205 bireyin 72’si kadın (% 35.1), 133’i (% 64.9) erkektir. Bu bireylerden elde edilen genomik DNA touchdown PZR yöntemi kullanılarak katalaz genotipleri belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda 138 yabanıl, 54 heterozigot ve 13 mutant genotip sonucu elde edilmiştir. Kontrol grubu yaş ortalaması 47.21±13.63 olarak bulunmuştur. Ankara Onkoloji Hastanesi kulak burun boğaz bölümünde kanser tanısı konmuş yatan hastalardan alınan kanlardan izole edilmiş DNA numuneleri üzerinde katalaz - 262 C/T gen polimorfizmi incelenmiştir. Hasta grubunda larenks ve oral kanser olmak üzere 113 kişi çalışılmış ve bunun 11’i kadın (% 9,7) 102’si (% 90,3) erkektir. Yapılan RPUP analizlerinde 64’i yabanıl, 44’ı heterezigot ve 5’i mutant genotipe sahiptir. Bu grubuın yaş ortalaması 54.95±11.77 olarak hesaplanmıştır. Çalışmamız sonucunda katalaz geninin araştırılan polimorfizmde sırasıyla CC, CT ve TT genotipine ait 138 (%67,3), 54 (%26,4), 13 (%6,3) kontrol grubunda, CC genotipine ait 64 (%56,7), CT genotipine ait 44 (%39), TT genotipine ait 5 (%4,4) hasta örneği sonucu elde edilmiştir. Alellik dağılımları çalışılan iki grupta da birbirine oldukça yakın oranlar bulunmuştur (Kontrol; C: 0,8; T: 0,2; Hasta; C: 0,76 T: 0,24). Hasta ve kontrol grubu katalaz -262 C/T kanser riski üzerine etkisi yönünden karşılaştırıldığında CT ve TT genotipine sahip bireylerin hastalık taşıma riski bakımından istatiksel olarak anlamlı bir sonuç getirmediği görülmüştür (CT, OR: 1,75 [%95 CI 1.062,88]; TT, OR: 0,82 [%95 CI 0,28-2,42]). Tablo 1’de hasta ve kontrol gruplarının KAT -262 C/T polimorfizmi bakımından OR hesapları yer almaktadır. 7 Tablo 1. Hasta ve kontrol gruplarının katalaz gen polimorfizmi bakımından OR hesapları Gen KAT CC Hasta n (%) 64 (56,7) KAT CT 44 (39) KAT TT 5 (4,4) Kontrol n (%) 138 (67,3) 54 (26,4) 13 (6,3) %95 CI Adjusted OR 1 % 95 CI P değeri 1,75 1,06-2,88 1,702 0,60 0,82 0,28-2,42 0,840 0,9772,965 0,2242,443 Ham OR 1 0.621 Ayrıca hasta ve kontrol grubunda yaş, cinsiyet, sigara ve alkolün birlikte etkisi incelenmiş ve sonuçlar çoklu regresyon analizi ile hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; 55 yaş ve üzeri kişilerin hastalığa yakalanma riski bakımından yaklaşık 4 kat; erkeklerin bayanlara göre yaklaşık 3 kat, sigara kullanan bireylerin ise 3 kat daha riskli olduğu gözlenmiştir. Daha önceki verilerden de anlaşılacağı gibi hastalar içinde erkek sayısı belirgin olarak kadın sayısından fazladır. Bu yüzden hastalık üzerinde yaş, sigara alkol ve incelediğimiz polimorfizm açısından etkisi incelenmiş ve erkekler arasında kanser gelişimi bakımından yaş (55 yaş ve üzeri) ve sigaranın risk taşıdığı, (OR: 3,922 %95 CI 2,172-7,083; OR: 6,602 %95 CI 2,304-18,921) alkol ve katalaz -262 C/T polimorfizmi bakımından ise istatiksel olarak herhangi bir risk taşımadığı yönünde bulgular elde edilmiştir (Hasta erkek sayısı: 102; kontrol erkek sayısı: 133). Glutatiyon peroksidaz-1 (GPX1) geni Pro198Leu (C → T) polimorfizmi ve SOD2 geni (T/C) polimorfizmleri analizleri PZR ve/veya RPUP başarılı olan toplam 265 kontrol ve 139 hasta üzerinden elde edilmiştir. Kontrol grubu olarak seçilmiş hiçbir kanser belirtisi olmayan 265 bireyin 86’sı kadın, 179’u erkektir. DNA numunelerinde PZR ve RPUP kullanılarak GPX1 genotipleri belirlenmiştir. Yapılan analizler sonucunda kontrol grubunda 129 (% 48.67) kişinin (Pro/Pro) yabanıl tip, 104 (% 39.24) kişinin (Pro/Leu) heterozigot, 32 (% 12.07) kişinin (Leu/Leu) mutant olduğu bulunmuştur. Sağlık Bakanlığı A.Y. Ankara Onkoloji Eğitim ve Araştırma Hastanesi Kulak Burun Boğaz Kliniği’nde kanser tanısı konmuş yatan hastalardan alınan kanlardan izole edilmiş DNA numuneleri üzerinde de GPX1 genotiplemesi yapılmıştır. Kan alınmasına izin veren 139 hastadan 121 kişi erkek, 18 kişi ise kadındır. Yapılan genotipleme analizleri sonucu 65 (% 46.76) kişinin GPX1 (Pro/Pro) yabanıl tip, 50 (% 35.97) kişi (Pro/Leu) heterozigot, 24 (% 17.26) kişi (Leu/Leu ) mutant allel taşıdığı gözlenmiştir. SOD2 geni içim yapılan analizlerde ise 265 kişi içinde, 59 (% 22.26) kişinin (Ala/Ala) mutant, 123 (% 46.41) kişinin (Val/Ala) heterozigot, 83 (%31.32) kişinin (Val/Val) yabanıl tip, olduğu bulunmuştur. Hastalardan izole edilmiş DNA numuneleri üzerinde SOD2 genotiplemesi de yapılmıştır. Yapılan genotipleme çalışması ile 139 kişi içinde, 26 (% 18.70) kişinin (Ala/Ala) mutant, 79 (% 56.83) kişinin (Val/Ala) heterozigot, 34 (% 24.46) kişinin (Val/Val) yabanıl tip, olduğu gösterilmiştir. Kanser ve kontrol grubu arasında, erkekler kadınlara göre, sigara kullananlar ve hiç sigara içmemiş kişiler arasında belirgin fark vardır. Sigara kullananlar grubunu sigarayı halen içenler ve sigarayı bırakmış olanlar oluşturmaktadır. Kanser ve kontrol grubumuzun yaş ortalamaları arasında da fark gözlenmesi nedeniyle hesaplamalar yapılırken logistik regresyon analizi ile bu değişkenler modele dahil edilerek yaş farkından gelebilecek hataların önüne geçilmek istenmiştir. 8 GPX1 ve SOD2 gen polimorfizmlerinin allel frekansları Tablo 2’de verilmiştir. Tablodan da anlaşılacağı gibi GPX1 Pro198Leu ve SOD2 Val16Ala polimorfizm bölgeleri için yabanıl tipe karşı mutant alleller karşılaştırıldığında istatistiksel anlamlı bir fark bulunmamıştır. Kontrol ve kanser grupları arasında allel frekansları arası fark yoktur. Tablo 2. GPX1 ve SOD2 genlerinin incelenen polimorfizm bölgelerinin allel frekanslarının karşılaştırılması. GEN KONTROL KANSER X2 OR (% 95 CI) P GPX1 PRO 362 (68,3) 180 (64,7) GPX1 LEU SOD2 VAL 168 (31,7) 289 (54,5) 98 (35,3) 147 (52,9) 1,043 1,173 (0,863-1,594) 1 0,307 SOD2 ALA 241 (45,5) 131 (47,1) 0,200 1,069 (0,799-1,430) 0,655 Her iki gene ait genotip frekanslarının hasta ve kontrol grubu ile karşılaştırılmasına ait veriler Tablo 3’de verilmiştir. Genlerin tek başlarına kanser riski üzerine etkisi ki-kare testi ile araştırıldığında istatistiksel anlamlı bir sonuç bulunamamıştır. Tablo 3. GPX1 ve SOD2 genleri incelenen polimorfizm bölgelerinin ki-kare test sonuçları. Kanser Genler Kontrol n (%) GPX1 YT 129 (48,67) 65 (46,76) GPX1 HET 104 (39,24) 50 (35,97) 0,042 0,954 (0,61,497) 0,838 GPX1 MUT 32 (12,07) 24 (17,26) 1,658 1,488 (0,81-2,73) 0,199 GPX1 HET+MUT 136 (51,32) 74 (53,23) 0,134 1,080(0,716 -1,629) 0,714 SOD2 YT 83 (31,32) 34 (24,46) SOD2 HET 123 (46,41) 79 (56,83) 3,271 1,568 (0,96-2,55) 0,071 SOD2 MUT 59 (22,26) 26 (18,70) 0,055 1,076 (0,58-1,98) 0,814 n (%) X2 OR p 1 1 9 Araştırmamızda incelenen bu üç gen bölgesi logistik regresyon analizi ile her bir gen bölgesi için yaş, cinsiyet ve sigara değişkenlerinin kanser riski üzerine etkisi birlikte incelendiğinde ise SOD2 geni heterozigot genotipini taşıyanların yassı hücreli baş ve boyun (YHBB) kanseri için 1,9 kez riskli oldukları görülmüştür (OR:1,902; %95 CI 1,100-3,284; p:0,021). Bu genlerin üçü bir arada iken yapılan testlerde üç gen bölgesini de mutant olarak taşıyan hiçbir birey olmadığı için üçlü gen kombinasyonu yapılamamıştır. YHBBK hastalarında yaş, cinsiyet ve sigara kullanımı alışkanlıklarının kanser riski artışında etkili oldukları gözlenmiştir. Bu nedenle çalışma grubumuz 45 yaş altı, 45-59 yaş arası, 60 yaş üstü, sigara alışkanlığı olanlar, hiç sigara içmemiş kişiler, erkek ve kadınlar için alt gruplara ayrılıp ki-kare testi yapılmıştır (Tablo 4). Tablo 4. Yaş, cinsiyet, sigara ve alkol alışkanlıkları için ki-kare test sonuçları. Kontrol (n) Hasta (n) X2 OR (%95 CI) p Toplam 265 139 <45 114 (43,01) 33 (23,74) 45-59 112 (42,26) 43 (30,93) 1,1 1,3 (0,7-2,2) 0,29 >60 39 (14,71) 63 (45,32) 39,2 5,58 (3,1-9,7) <0,001 Erkek 179 (67,54) 121 (87,05) 18,1 3,230 (1,8-5,6) <0.001 Kadın 86 (32,45) 18(12,94) Evet 173(65,28) 117 (84,17) Hiç içmemiş 92 (34,71) 22 (15,82) 1 Cinsiyet 1 Sigara alışkanl. 16 2,828 (1,6804,762) <0,001 1 Alkol Hayır 212 (80) 107 (76,97) Evet 53 (20) 32 (23,02) 1 0,5 1,19 (0,7-1,9) 0,479 Elde edilen sonuçlara göre, erkekler kadınlara göre YHBB kanser gelişimi için 3,2 kat, sigara kullananlar 2,8 kat, 60 yaş üstü kişiler 5,5 kat riskli bulunmuştur. Erkekler alt grubunda değişkenlerin tek başlarına YHBB kanser riski üzerindeki etkilerine ki-kare testi ile bakıldığında incelediğimiz genlerden SOD2 geni Val/Ala genotipini taşıyan heterozigot bireyler 1,8 kez (OR: 1,829; %95 CI 1,061-3,151), SOD2 geni heterozigot ve mutant genotiplerini taşıyan bireyler yabanıl tip ile karşılaştırıldığında 1,6 kez (OR: 1,688; %95 CI 1,010-2,821) riskli bulunmuştur. Yaş ve sigara değişkenlerinin etkisi ile genlerin tek başlarına YHBB kanseri riski üzerine etkileri logistik regresyon analizi ile incelendiğinde SOD2 heterozigot genotipini taşıyanlar ve SOD2 heterozigot ve mutant genotipli bireyler beraber iken yabanıl tiple 10 karşılaştırıldığında anlamlı sonuçlar elde edilmiştir. SOD2 heterozigot genotipini taşıyanlar 2 kez riskli ve SOD2 heterozigot ve mutant genotiplerini taşıyanlar beraber gruplandırıldığında 1,7 kez riskli çıkmıştır. OR değerleri sırasıyla 2,062; %95 CI 1,1163,811 ve OR:1,798; % 95 CI 1,010-3,201 (p<0,05). GPX1 mutant genotipini taşıyan erkekler yabanıl tipi taşıyanlara göre p değeri tam sınırda çıkmıştır. Bu genotipi taşıyanlarda yabanıl tipi taşıyanlara göre YHBB kanseri riski 2,1 kez artmaktadır; OR:2,148; %95 CI 1,001-4,611. Sigara içenler grubunda ise yaş ve cinsiyetin etkisi de eklenerek logistik regresyon analizi yapıldığında incelediğimiz genlerden GPX1 mutant ve SOD2 heterozigot genotipini taşıyan kişiler için kanser grubu kontrol grubuna göre istatistiksel anlamlı olarak risklidir. OR değerleri sırasıyla 2,380; %95 CI 1,079-5,249 ve 2,126; % 95 CI 1,130-3,997’dir. V. Sonuç ve Öneriler Yassı hücreli baş boyun (YHBB) kanseri riski, alkol ve sigara kullanımına bağlı olarak, yaşamda kalım oranları, yaş, cinsiyet, etnik kökene ve yaşanan coğrafik alan gibi pek çok faktöre bağlıdır. Bu risk, sigara içimi, alkol kullanımı, viral enfeksiyonlar ve genetik faktörlerden etkilenir. Bununla beraber sigara içilmesi ve alkol kullanılması YHBB kanserlerinde majör faktörlerdir. Fakat sigara ve alkol kullananların bir bölümünde kanser gelişir. Yassı hücreli baş boyun kanseri olan kişilerin % 15-20 kadarı sigara veya alkole maruz kalmamıştır (Rigström ve ark., 2002). YHBB kanseri olmuş kişilerin %10-20 sinde ikinci kez birincil tümör oluşma riski bulunmaktadır. Birinci derece akrabalarda kanser gelişme riskinin iki birincil tümörü olanlarda arttığı gösterilmiştir (Jefferies ve ark., 2005). Buna göre çevresel faktörlerin yanında kişilerin genetik farklılığının da kanser üzerine etkili olduğu düşünülmektedir. Hücresel tüm fonksiyonların yerine getirilmesi için kullanılan genetik bilgi DNA’da kodlanmıştır. Kimyasal maddeler veya oksidatif stres kaynaklı DNA hasarlarının onarılamadığı durumlarda yaşamsal genetik bilgi etkilenir. DNA hasarı birikimi ile karsinojenezis eğiliminde yatkınlık söz konusu olur. YHBB kanserine yatkınlıkta; hücre organelleri ve DNA’yı oksidatif stresten koruyan antioksidan savunma sistemindeki ve DNA onarım yeteneğindeki farklılıklar karsinojen metabolizmasında tütün ile indüklenen tümör oluşumunda önemlidir. Genetik faktörleri tanımlanan toplumda yüksek riskli kişilerin belirlenmesi yeteneği gelecekte kanserin önlenmesinde ve önceden söylenebilecek hasta sonuçlarının yönetiminde anlam getirebilir (Sturgis ve Wei., 2002). Yapılan birçok çalışmada hastalık türü ve çalışılan etnik ırka göre sonuçlar değişiklik göstermektedir. Bizim araştırmamızda ise katalaz -262 C/T değişimi ve baş boyun bölgesi kanseri gelişme riski arasında herhangi anlamlı bir sonuç elde edilememesine karşın; sigara, yaş ve cinsiyet arasındaki farklılıkların hastalık gelişiminde etkili olduğu ve diğer çalışmalarla da uyum gösterdiği gözlenmiştir. Ayrıca Türk populasyonunda elde ettiğimiz genotip ve allel frekansı sonuçları diğer ülkelerde çalışılmış beyaz ırk sonuçlarıyla da benzer oranda seyretmiştir. Katalaz -262 C/T polimorfizmi genotip ve allel frekansı dağılımı bakımından diğer yapılan çalışmalarda gözlenen Avrupa Beyaz ırkı ile farklılık göstermediği, Katalaz -262 C/T polimorfizminin baş boyun bölgesi kanseri gelişiminde önemli bir rolünün olmayabileceği gözlenmiştir. Reaktif oksijen türevi (ROT) kaynaklı oksidatif stres, hücresel ve DNA hasarlarına neden olur. Oksidatif hasara karşı hücresel koruyucular karsinojnezise karşı mekanizmalarla DNA onarımına benzerler. Antioksidan savunma enzimi genlerinden olan SOD2’nin polimorfizmlerine bağlı kişisel değişkenlerin karsinojeneziste önemi artan bir şekilde açığa 11 çıkmaktadır. SOD2 polimorfizmleri pek çok yayında incelenmiştir. Bu yayınların çoğunluğu SOD2’nin sinyal sekansındaki polimorfizme odaklanmıştır. Bu sekans doğru transport ve SOD2’nin mitokondri tarafından işlenmesinde etkilidir. SOD2 mitokondriyal hedef sekansı (9T>C) Valin–Alanin polimorfizminin kanser riski ile ilişkisi için farklı sonuçlar rapor edilmiştir. Ambrosone ve arkadaşlarının (1999), Mitrunen ve arkadaşlarının (2001) çalışmalarında meme kanseri riski için belirgin gen doz-cevap ilişkisi gözlenirken Knight (2004) ve Egan (2003) çalışmalarında meme kanseri için risk gözlemlememişlerdir. Bazı kanserlerde Val/Val genotipi riskli, bazılarında Ala/Ala genotipi riskli bulunmuştur. Ala genotipini istatistiksel anlamlı olarak riskli bulanlardan, Ambrosone ve arkadaşlarının Amerika’da yaptığı çalışmada polimorfizm ile meme kanseri ilişkili bulunmuştur. Ala alleli homozigot olan premenepozlu kadınlarda Val alleli ile karşılaştırıldığında 4 kat daha fazla risk taşıdığı gösterilmiştir (OR: 4,3; % 95 CI 1,710,8) (Ambrosone ve ark., 1999). Meme kanseri için Finli’lerde yapılmış bir diğer çalışmada da Ala genotipi 1,4 kez riskli çıkmıştır (OR: 1,4; %95 CI 0,9-2) (Mitrunen ve ark., 2001). Bica ve arkadaşlarının Brezilya’da steroid bağımlı kanserler üzerine yaptıkları çalışmada Ala/Ala genotipi 2,5 kez riskli olarak kanserle ilişkili bulunmuştur (OR: 2,515; % 95 CI 1,393-4,541). Steroid bağımlı kanserler olarak meme kanseri ve prostat kanseri birlikte incelenmiştir (Bica ve ark., 2009). Prostat kanseri için Japonya’da yapılmış başka bir çalışmada da Ala genotipi için ilişki bulunması (OR: 2,41; %95 CI 1-5,75) (Iguchi ve ark., 2008) SOD2 Val16Ala polimorfizminin bu kanser bölgeleri için anlamlı olabileceğini düşündürmektedir. Bu ilişkinin kaynağının, östrojen metabolizması sırasında kateşol redoks döngüsünde ROT oluşumu olduğu hipotezlenmiştir (Bica ve ark., 2009). Ala genotipinin riskli olması SOD2 enziminin mitokondriye transportunda Ala genotipinin daha aktif olmasına bağlanmaktadır. Aktif enzim ile fazla H2O2 üretilmesi, bunun ortamdan yeterince uzaklaştırılamamasıyla O2 radikali oluşumu ve sitokin ekspresyonu, hücre hasarı ve mitokondriyal geçirgenliğin artışı sonucu hücre ölümü veya karsinojenezisin olduğu düşünülmektedir (Ezzikouri ve ark., 2008). Val genotipini riskli bulan farklı organ bölgelerinde oluşan kanser tiplerinde yapılmış çalışmalar da vardır. İsveç’te meme kanseri için yapılan bir çalışmada Val/Val genotipi 2,75 kez riskli iken Val/Val genotipli kişilere heterozigot bireyler de eklendiğinde risk 2,9’a ulaşmıştır (Val/Val OR:2,75; %95 CI 1,185,51), (Val/Val+ Val/Ala OR: 2,9; %95 CI 1,39-6,14) (Bergman ve ark. 2005). Hung ve arkadaşları, İtalyan’larda idrar kesesi kanseri ve SOD2 Val16Ala polimorfizmi ilişkisini araştırmışlardır. Val/Val genotipinin idrar kesesi kanseri riskini 1,8 kez arttırdığını bulmuşlardır (OR:1,82; % 95 CI 1,02-3,26) (Hung ve ark., 2004). Yine beyaz ırktan kişiler ile yapılan çalışmada, akciğer kanseri ile ilişkisini inceleyen Liu ve arkadaşları Val/Val genotipi için OR değerini 1,73 olarak vermişlerdir (OR:1,73; %95 CI 1,29-2,31) (Liu ve ark., 2004). Val allelinin farklı kanser tiplerinde riskli oluşu Val allelinin ß tabakalı yapısı nedeniyle aktivitesinin azlığına bağlanmaktadır. Düşük aktiviteli enzim ile ROT’lara karşı yeterince savunma sağlanamadığından hücrelerin mutasyonlara ve kansere açık olduğu düşünülmektedir (Hung ve ark., 2004). Yapılan bir çalışmanın gösterdiğine göre malignant hücre dizilerinde SOD2 aktivitesi sağlam hücrelerden azdır. (Weydert ve ark., 2006). Bununla beraber kanser riskini Ala veya Val genotipi için istatistiksel anlamlı bulmayan çalışmalarda mevcuttur. Prostat kanseri ile SOD2 polimorfizm ilişkisini araştıran çeşitli çalışmalarda da istatistiksel anlamlı sonuç bulunmamıştır (Arsova-Sarafinovska ve ark., 2008, Woodson ve ark., 2003). Farklı organ kanserleri içinde SOD2 polimorfizim ilişkisine bakılmış. Yumurtalık kanseri (Johnatty ve ark., 2007), idrar kesesi kanseri (Terry ve ark., 2005), özofagal kanser (Murphy ve ark., 2007), kolorektal adenom (Levine ve ark., 2002), akciğer kanseri (Lin ve ark., 2003) için yapılmış çalışmalarda anlamlı sonuç gösterilmemiştir. 12 Türkiye’de SOD2 polimorfizmi ile çeşitli hastalıklar için yapılmış çalışmaların sonuçları da farklılık göstermektedir. Meme kanseri için yapılmış iki çalışmada (Kocabaş ve ark., 2005, Eras-Erdoğan ve ark., 2009), Barret’s özofagus hastalığı için yapılan çalışmada (Kadıoğlu ve ark., 2010) ve pseudoexfoliation sendromu hastalığı ile polimorfizmin ilişkisinin araştırıldığı (Yüce ve ark., 2007) çalışmalarda istatistiksel anlamlı sonuç bulunamazken, Akyol ve arkadaşları şizofreni hastalığında Val/Ala genotipini 1,3 kez kontrol grubunda fazla (Akyol ve ark., 2005), Tuğcu ve arkadaşları üriner sistemde taş oluşması (Urolithiasis) hastalığında Val genotipini 2,25 kez riskli bulmuşlardır (OR:2,25; %95 CI 1,26-4,528). Bu çalışmada Val/Val ve Ala/Val genotipleri birlikte Ala/Ala genotipine karşı incelendiğinde Urolithiasis hastalığı riskinin 3,65 kez arttığı gösterilmiştir (OR:3,65; %95 CI 0,527-5,170) (Tuğcu ve ark., 2007). Çalışmalarda çıkan farklılık, bölgelere göre değişiklik gösteren frekansın bir sonucu olabilir. Çalışmamızda SOD2 Val16Ala genotipi tek başına, baş boyun kanseri hastaları ve kontrol grubu karşılaştırıldığında yaş, cinsiyet ve sigara değişkenlerinin etkilerine bakılmaksızın incelendiğinde istatistiksel anlamlı bir sonuç elde edilememiştir. Fakat yaş, cinsiyet ve sigara kullanımı alışkanlıkları hesaplamalara eklendiğinde SOD2 Val/Ala genotipi 1,9 kez riskli çıkmıştır (OR: 1,902; %95 CI 1,100-3,284). Mutant genotipin riskli çıkması beklenirken heterozigot genotipin anlamlı sonuç vermesi Türk populasyonunda heterozigot sıklığının fazlalığından olabilir. Diğer bir antioksidan savunma sistemi geni de GPX1’dir. GPX1 geni kodlama bölgesindeki genetik değişim ya da polimorfizm kanser riskini etkileyebilir (Jefferies ve ark., 2005). GPX1 geni Pro198Leu polimorfizimi için yapılmış çalışmaların sonuçları Leu allelinin koruyucu ya da riskli olduğu konusunda tartışmalıdır. Leu allelini riskli olarak belirten çalışmalarda selenyum bağımlı bir enzim olan GPX1’in Leu alleli taşıyanlarda %10 aktivitesinin düşük olduğu ve selenyum konsantrasyonu arttırıldığında da stimulasyona az cevap verdiği üzerinde durulmaktadır (Ravn Haren ve ark., 2006). Akciğer kanseri ile GPX1 Pro198Leu polimorfizmi ilişkisi incelendiğinde Amerika’da yapılmış çalışmada [(Yang ve ark., 2004, (OR değerleri 1,3; %95 CI 0,6-2,6)] ve Çin’de yapılmış bir çalışmada (Lee ve ark., 2006) Leu alleli riskli bulunmuştur. Lee ve arkadaşları Pro/Leu veya Leu/Leu GPX1 taşıyanların akciğer kanseri riskinin 2 kat fazla olduğunu belirtmiştir (OR: 2,29; %95 CI 1,443,62) p<0.001) (Lee ve ark., 2006). Amerika’da, meme kanseri için yapılan çalışmada Leu/Leu alleli taşıyanların meme kanseri grubunda artmış olduğu gözlenmiştir (OR:1,9; %95 CI 1,01-3,57; p<0,05) (Hu ve Diamond, 2003). Meme kanseri için Danimarkalı kadınlarla yapılmış çalışmada da Leu/Leu genotipli kişiler 1,4 kez riskli bulunmuştur (Ravn-Haren ve ark., 2006) (OR: 1,43; %95 CI 1,07-1,92) . Non hodkin lenfoma kanseri üzerine İngiltere’de yapılan, 1446 kontrol ve 928 hasta içeren geniş örnek sayısına sahip çalışmada Leu/Leu genotipinin 1,2 kez riski arttırdığı gösterilmiştir (OR: 1,28; %95 CI 0,94-1,75). Daha önce yapılmış bir çalışmada lenfoproliferatif bozukluklarda GPX aktivitesinin düştüğünün belirtilmesi bu sonucu açıklamaya yardımcı bir veridir (Lightfoot ve ark., 2006). Amerika’da, Hu ve arkadaşları, Beyaz ırk ve Afrika kökenli Amerikalı etnik grubundan kişiler ile yaptıkları çalışmada, baş boyun kanseri ile GPX1 Pro198Leu polimorfizmi arası ilişkiyi araştırmışlardır. Baş boyun kanserleri içinden, ağız kanseri, farenks ve larinks kanserlerini incelemişlerdir. Sonuç olarak Leu/Leu genotipini taşıyanları 1,8 kez riskli bulmuşlardır (OR:1,879; %95 CI 1,14-3,08) (Hu ve ark., 2004). Bu çalışmaların aksine Leu allelinin çeşitli kanserler için koruyucu olduğunu belirten yayınlar da vardır. Projemizden elde edilen sonuçlara göre, genel grupta tüm kanserli kişilere karşı kontrol grubu genlerin teker teker kanser riski üzerine etkisi için karşılaştırıldığında, yaş cinsiyet ve sigaranın etkisi ile birlikte SOD2 heterozigot genotipli bireyler 1,9 kez riskli çıkmıştır (OR: 1,902; %95 CI 1,100-3,284). Genel grupta çıkan bu değerin sigara içenler ve erkekler 13 gruplarından düşük çıkmasının nedeni cinsiyet ve sigaranın riski arttırıcı değişkenler olmasından kaynaklanabilir. Çalışmaya katılan kişileri erkekler ve kadınlar olarak iki grupta incelediğimizde erkek grubunda Leu/Leu genotipi taşımak baş boyun kanseri için 2,1 kat fazla risk oluşturmaktadır (OR:2,148; %95 CI 1,001- 4,611; p:0,05). Kadınlar için GPX1 polimorfizminin anlamlı bir sonuç vermemesi kadın numune sayısının az olmasından kaynaklanabilir. Erkekler ayrı incelendiğinde GPX1 mutant genotipi için anlamlı sonuç çıkarken kadınlarda çalışma grubuna eklendiğinde anlamsız çıkması, hasta ve kontroller arası frekans farklarının azalıyor olması ile de açıklanabilir. Erkekler grubunda genler tek başına incelendiğinde kontrol grubu ile karşılaştırmada SOD2 heterozigot genotipli bireyler 1,8 kez (OR: 1,829; %95 CI 1,061-3,151), SOD2 heterozigot ve mutant bireyler birlikte kontrol grubuna karşı karşılaştırıldığında 1,6 kez (OR:1,688; %95 CI 1,010-2,821) YHBB kanseri için riskli çıkmıştır. SOD2 heterozigot genotipli bireyler için risk, yaş ve sigara etkisi eklendiğinde 2 kata, SOD2 heterozigot ve mutant bireyler birlikte gruplandığında yaş, sigara etkisi ile risk 1,79 kat çıkmaktadır. OR değerleri sırasıyla 2,062; %95 CI 1,116-3,811) ve 1,798; %95 CI 1,010-3,201) dir. Yaş ve sigaranın erkekler grubunda risk arttırıcı değişkenler oldukları görülmektedir. Bolzan ve arkadaşlarının yaptıkları çalışmaya göre SOD2 enzim aktivitesi kadınlarda erkeklere göre yüksek seviyelerde bulunmuştur (Bolzan ve ark., 1997). Erkeklerde düşük enzim aktivitesine sahip olması kanser riskinde artışa sebep olmuş olabilir. SOD2 enzimi sağlıklı insanlarda düşük aktivite ile yüksek aktivite değerleri arasında 56 kat fark olduğu ve kadınlarda erkeklere göre enzim aktivitesinin %15 daha fazla olduğu belirtilmiştir (Bastaki ve ark., 2006). Bu verilere göre SOD2 heterozigot genotipli kişilerin yabanıl tip taşıyanlara göre kanser riskinin yüksek olması açıklanabilir. Sigara içenler grubunda yaş ve cinsiyet değişkenlerinin etkisi eklenerek genlerin teker teker kanser riski için incelendiği durumda SOD2 heterozigot genotipli bireyler erkekler grubundan biraz daha yüksek çıkmıştır. Risk 2 kattan 2,1’e yükselmiştir. SOD2 heterozigot genotipinin, sigaranın içerdiği oksidan maddelere karşı antioksidan savunmadaki eksikliği, sigaranın kullanımıyla birlikte riskin artışıyla görülmektedir. Sigara içenler grubunda GPX1 mutant genotipinin kanser riskine etkisi erkekler grubundan fazladır. Erkeklerde 2,1 kat iken risk sigara içenlerde 2,3 kat bulunmuştur. Genlerin etkileri teker teker incelendiğinde antioksidan savunma sisteminde yer alan SOD2 heterozigot ve GPX1 mutant genotiplerinin kanser riski değerlerinin sigara içenlerde fazla çıkması, sigarada yer alan reaktif oksijen bileşiklerinin insan sağlığı üzerine zararlı etkilerini göstermesi açısından dikkat çekicidir. GPX1 Leu varyantının her allel için GPX1 aktivitesini %5 düşürdüğü gözlenmiştir. Ve sigara içilmesi GPX1 aktivitesini azaltır (Ravn-Haren ve ark., 2006). Dolayısıyla GPX1 mutantın etkinliği iyice azalmıştır. H2O2’yi yeterince ortamdan uzaklaştıramadığından OH• radikali üretimi fazlalığı ile oluşan ROT’ler, DNA ve diğer moleküllere bağlanır. Oluşan mutasyonlar kanserin oluşması için başlangıç aşamasını meydana getirirler. Bu nedenle sigara içen GPX1 mutant genotipini taşıyan kişilerde kanser riski yüksek çıkmış olabilir. Çizelgelerde görüldüğü üzere kanser riski için tüm gruplarımız incelemeye alındığında genlerin ikili ve üçlü birlikteliklerinde elde edilen değerler artmaktadır. Yaşın artışı ile vücutta birikmiş kanserojen maddelerin artışı, sigara kullanımı ile yaşam sırasında maruz kalınan kimyasal maddelere kişinin kendi isteği ile fazladan kanserojen maddelerin ilavesi ve erkeklerin kanserojen maddelere mesleksel maruziyetlerinin daha fazla olması nedeniyle; bu değişkenler, YHBB kanseri riski için bulunan sonuçları etkilemektedir. Çalışmamızda incelediğimiz, GPX1 Pro198Leu, SOD2 Val16Ala polimorfizmlerinin kontrol grubundaki dağılımlarının yapılmış diğer çalışmalarda Avrupa beyaz ırkı ile benzerlik gösterdiği görülmüştür. 14 Elde edilen sonuçlara göre; Genlerin kanser üzerine etkisi teker teker incelendiğinde GPX1 mutant ve SOD2 heterozigot genotipli bireylerin kanser riskinin kontrol grubuna yüksek olduğu gözlenmiştir. Antioksidan savunma mekanizmasında yer alan bu genlerdeki polimorfizmlerin enzim aktivitelerini azalttığını göstermiş yayınlar mevcuttur. Bu sonuçlara göre kanser riskinde gözlenen artış anlamlıdır. Genlerin teker teker incelenmesinde riskli gözlenen genotiplerin ikili ve üçlü birlikteliklerinde farklı sonuçlar göstermesi kanser gelişiminin ne kadar karmaşık bir mekanizmaya sahip olduğunu göstermektedir. Antioksidan savunma genlerinin ve DNA onarım genlerinin polimorfizmlerinin kanserle ilişkilerinin incelenmesi kanser gelişiminde hangi metabolik yolakların etkili olduğunun anlaşılmasında ve uygun tedavi şekillerinin geliştirilmesinde yardımcı olacaktır. Hücrelerde oluşan serbest oksijen radikallerinin toksik etkilerini ortadan kaldırmak için çalışan antioksidan enzimler ve bu enzimleri kodlayan genlerdeki genetik polimorfizmler çeşitli hastalıkların gelişiminde önemli rol oynamaktadır. Çalışmamızda incelediğimiz polimorfizm ve baş boyun bölgesi kanseri gelişiminde önemli bir rolünün olamayabileceği bulunsa da hastalık gelişiminde rol oynayabilecek diğer metabolik yolaklardaki ya da antioksidan enzimleri kodlayan genlerdeki değişikliklerin araştırılmasında yarar vardır. VI. Kaynaklar Akyol O, Yanik M (2005) Association between Ala–9Val polymorphism of Mn-SOD gene and schizophrenia. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry, 29: 123-131. Ambrosone CB, Freudenheim JL, Thompson PA, Bowman E (1999) Manganese superoxide dismutase (MnSOD) genetic polymorphisms, dietary antioxidants, and risk of breast cancer. Cancer Research, 59: 602-606. Arsova-sarafinovska Z, Matevska N, Eken A, Petrovski (2009) Glutathione peroxidase 1 (GPX1) genetic polymorphism, erythrocyte GPX activity, and prostate cancer risk. Int. Urol. Nephrol, 41: 63-70. Bastaki M, Huen K, Manzanillo P, Chande N, Chen C, Balmes JR, Tager IB, Holland N (2006) Genotype- aktivity relationship for Mnsuperoxide dismutase, glutathione peroxide 1 and catalase in humans. Pharmacogenet Genomics, 16: 279-286. Bergman M, Ahnström M, Wegman PP, Wingren S (2005) Polymorphism in the manganese superoxide dismutase (MnSOD) gene and risk of breast cancer in young women. J. Cancer Res. Clin. Oncol., 131: 439-444. Bica CG, de moura DS, Toscani NV, da cruz IBM (2009) MnSOD gene polymorphism association with steroid-dependent cancer. Pathol. Oncol. Res., 15: 19-24. Bolzan AD, Bıanchı MS, Stor N, Bıanchı O (1997) Superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase activities in human blood: influence of sex, age and cigarette smoking. Clinical Biochemistry, 30: 449–454. Egan KM, Thompson PA, Titus-ernstoff L, Moored JH, Ambrosone CB (2003) MnSOD polymorphism and breast cancer in a population-based case–control study. Cancer Letters, 199: 27-33. Eras-erdogan N, Akbas E, Senli H, Kul S, Çolak T (2009) Relationship between polymorphism in the manganese superoxide dismutase gene and breast cancer. Mutation Research, 680: 7-11. 15 Ezzikouri S, El feydi AE, Chafik A (2008) Genetic polymorphism in the manganese superoxide dismutase gene is associated with an increased risk for hepatocellular carcinoma in HCV-infected Moroccan patients. Mutation Research, 649: 1-6. Forastiere AA ve ark (2008) Head and neck cancers. J Natl Compr Canc Netw., 6(7): 646-95. Forsberg L, de Faire U, Morgenstern R (2001) Oxidative Stress, Human Genetic Variation, and Disease. Archives of Biochemistry and Biophysics, 389: 84-93. Forsberg L, Lyren L, de Faire U, Morgenstern RA (2001) Common functional C-T substitution polymorphism in the promoter region of the human catalase gene influences transcription factor binding, reporter gene transcription and is correlated to blood catalase levels. Free Radic Biol Med., 30(5): 500-5. Grasbon-Frodl EM, Riess O, Mller U, Mehraein P, Graeber MB(1999) Analysis of mitochondrial targeting sequence and coding region polymorphisms of the manganese superoxide dismutase gene in German Parkinson disease patients. Biochem Biophys Res Commun., 255(3): 749-52. Hu YJ, Dolan ME (2004) Allelic loss at the GPX-1 locus in cancer of the head and neck. Biological Trace Element Research, 101: 97-106. Hung RJ, Boffetta P, Brennan P (2004) Genetic polymorphisms of MPO, COMT, MnSOD, NQO1, interactions with environmental exposures and bladder cancer risk. Carcinogenesis, 25: 973-978. Iguchi T, Wang CY, Delongchamps NB, Sunheimer R, Nakatani T, RozaG, Haas GP (2008). Association of prostate cancer and manganese superoxide dismutase AA genotype ınfluenced by presence of occult cancer in control group. Urology, 72: 238-242. Indulski JA, Lutz W (2000) Metabolic genotypes in relation to individual susceptibility to environmental carcinogens. Int. Arch. Occup. Environ. Health, 73: 71-85. Jefferies S ve ark., (2005) Association between polymorphisms of the GPX1 gene and second primary tumours after index squamous cell cancer of the head and neck. Oral Oncology, 41: 455-461. Johnatty SE, Nagle CM, Spurdle AB, Chen X (2007) The MnSOD Val9Ala polymorphism, dietary antioxidant intake, risk and survival in ovarian cancer (Australia). Gynecologic Oncology, 107: 388-391. Kadıoğlu E, Sardaş S, Ergün M, Ünal S, Karakaya AE (2010) The role of oxidative DNA damage, DNA repair, GSTM1, SOD2 and OGG1 polymorphisms in individual susceptibility to Barret’s esophagus. Toxicol. Ind. Health, 26: 67-79. Karihtala P, Soini Y (2007) Reactive oxygen species and antioxidant mechanisms in human tissues and their relation to malignancies. APMIS, 115(2):81-103. Knight JA, Onay UV, Wells S, Ozcelik H ( 2004). Genetic variants of GPX1 and SOD2 and breast cancer risk at the Ontario site of the Breast Cancer Family Registry. Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention, 13: 146-149. Kocabaş NA, Şardas S, Cholerton S, Daly AK, Elhan AH, Karakaya AE (2005) Genetic polymorphism of manganese superoxide dismutase (MnSOD) and breast cancer susceptibility cell biochemistry and function. Cell Biochem Funct, 23: 73-76. Lee C, Lee KY, Choe K, Hong Y (2006) Effects of oxidative DNA damage and genetic polymorphism of the glutathione peroxidase 1 (GPX1) and 8-oxoguanin glycosylase 1 (hOGG1) on lung cancer. J.Prev. Med. Public Health, 39: 130-134. Levine AJ, Elkhouly E, Diep AT, Lee ER, Frankl H, Haile RW (2002) The MnSOD A16V mitochondrial targeting sequence polymorphism is not associated with increased risk of distal colorectal adenomas: data from a sigmoidoscopy based case control study. Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention, 11: 1140–1141. 16 Lightfoot TJ, Skibola CF, Smith AG, Forrest MS (2006) Polymorphisms in the oxidative stress genes, superoxide dismutase, glutathione peroxidase and catalase and risk of nonHodgkin’s lymphoma. Haematologica, 91: 1222-1227. Lin P, Hsueh Y, Ko J, Liang Y, Tsai K, Chen C (2003) Analysis of NQO1, GSTP1, and MnSOD genetic polymorphisms on lung cancer risk in Taiwan. Lung Cancer, 40: 123-129. Liu G, Zhou W, Park S, Wang LI, Miller DP (2004) The SOD2 Val/Val genotype enhances the risk of nonsmall cell lung carcinoma by p53 and XRCC1 polymorphisms. Cancer, 101: 2802–2808. Mena, S, Ortega A, Estrela JM (2009) Oxidative stress in environmental- induced carcinogenesis. Mutation Research, 674: 36-44. Mitrunen K., Sillanpaa P, Kataja V (2001) Association between manganese superoxide dismutase (MnSOD) gene polymorphism and breast cancer risk. Carcinogenesis, 22: 827829. Murphy SJ, Hughes AE, Patterson CC, Anderson LA (2007) A population-based association study of SNPs of GSTP1, MnSOD, GPX2 and Barrett’s esophagus and esophageal adenocarcinoma. Carcinogenesis, 28: 1323-1328. Ratnasinghe D, Tangrea JA, Andersen MR, Barrett MJ, Virtamo J, Taylor PR, Albanes D (2000) Glutathione peroxidase codon 198 polymorphism variant increases lung cancer risk. Cancer Res., 60(22): 6381-3. Ravn-haren G, Olsen A (2006) Associations between GPX1 Pro198Leu polymorphism, erythrocyte GPX activity, alcohol consumption and breast cancer risk in a prospective cohort study. Carcinogenesis, 27: 820-825. Ringström E, Peters E, Hasegawa M, Posner M, Liu M, Kelsey KT (2002) Human papillomavirus type 16 and squamous cell carcinoma of the head and neck. Clin Cancer Res., 8(10):3187-92. Sturgis EM., Wei Q (2002) Genetic susceptibility molecular epidemiology of head and neck cancer. Current Opinion in Oncology,14: 310-317. Terry PD, Umbach DM, Taylor JA (2005) No association between sod2 or nqo1 Genotypes and Risk of Bladder Cancer. Cancer Epidemiology, Biomarkers & Prevention; 14: 753-754. Tuğcu V, Özbek E, Aras B, Arisan S, Çaskurlu T, Tascı Aİ (2007) Manganese superoxide dismutase (Mn-SOD) gene polymorphisms in urolithiasis. Urol. Res., 5:219-224. Valavanidis A, Vlachogianni T, Fiotakis K (2009) Tobacco smoke: involvement of reactive oxygen species and stable free radicals in mechanisms of oxidative damage, carcinogenesis and synergistic effects with other respirable particles. Int J Environ Res Public Health., 6(2):445-62. Valko M, Leibfritz D, Moncol J, Cronin MT, Mazur M, Telser J (2007) Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease. Int J Biochem Cell Biol., 39(1):44-84 Weydert CJ, Waugh TA, Ritchie JM, Iyer KS, Smith JL (2006) Overexpression of manganese or copper–zinc superoxide dismutase inhibits breast cancer growth. Free Radical Biology & Medicine, 41: 226-237. Woodson K, Tangrea JA, Lehman TA (2003) Manganese superoxide dismutase (MnSOD) polymorphism, a-tocopherol supplementation and prostate cancer risk in the AlphaTocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention Study (Finland). Cancer Causes and Control, 14: 513-518. Yang P, Bamlet WR, Ebbert JO, Taylor WR, de andrade M (2004) Glutathione pathway genes and lung cancer risk in young and old populations. Carcinogenesis, 25: 1935-1944. Yüce H, Hepsen IF, Tekedereli I, Keskin U, Elyas H, Akyol O (2007) Lack of association between pseudoexfoliation syndrome and manganese superoxide dismutase polymorphism. Current Eye Research, 32: 387-391. 17 VII. Ekler a) Mali Bilanço ve Açıklamaları Bu araştırma projesinde makine ve donanım (03.7+06.1+06.3) için 3250 YTL+KDV ve sarf malzemesi (03.2) için 26600YTL+KDV olmak üzere toplam 29850 YTL bütçe sunulmuştur. Satın alımlar Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinasyon Birimi tarafından gerçekleştirilmiştir. Satın alımlarda projede yer alan kalemlerin hepsi sağlanmıştır. b) Makine ve Teçhizatın Konumu ve İlerideki Kullanımına Dair Açıklamalar Proje ile satın alınan makine ve teçhizat, mini ve midi yatay jel elektroforez seti, masa üstü mini santrifüj ve mini manyetik karıştırıcıdır. Bunlar şu anda Ankara Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Farmasötik Toksikoloji araştırma laboratuvarında bulunup, fakülte demirbaş listesinde yer almaktadır. Şu anda aktif durumda olup anabilim dalı ve fakülte araştırıcıları tarafından gerekli deneylerde kullanılmaktadırlar. c) Teknik ve Bilimsel Ayrıntılar (varsa Kesim III'de yer almayan analiz ayrıntıları) d) Sunumlar (bildiriler ve teknik raporlar) (Altyapı Projeleri için uygulanmaz) Sakallı, Ö., Duydu, Y., Süzen, HS. Glutathione Peroxidase (GPX1) Polymorphism in a Turkish Population 8th International Symposium on Pharmaceutical Sciences (ISOPS-8), June 13-16, 2006, Ankara, Turkey. Suzen S, Gucyener E, Turanli M, Kilic C, Kose G. CAT gene C(-262)T Polymorphism in Oral Cancer. 45th Congress of the European Societies of Toxicology, October 5-8, 2008, Rhodes, Greece. Suzen HS, Gucyener E, Kilic C, Kose G, Duydu Y. Polymorphism of the antioxidant gene CAT in laryngeal cancer. 10th ICEM Firenze, Italy, August 20-25, 2009. e) Yayınlar (hakemli bilimsel dergiler) ve tezler (Altyapı Projeleri için uygulanmaz) Suzen HS, Gucyener E, Sakalli O, Uckun Z, Kose G, Ustel D, Duydu Y. CAT C-262T and GPX1 Pro198Leu polymorphisms in a Turkish population. Molecular Biology Reports, 37 (1): 87-92, 2010 (DOI: 10.1007/s11033-009-9540-4). 18