AT/RT ve hSNF5/INI1 İlişkisi

Çok sayıda moleküler ve genetik çalışmada, 22q11.2 kromozomundaki hSNF5/INI1 geninin rabdoid malignitelerin gelişiminde önemli bir rol oynadığını tespit edilmiştir(9,15–21).

hSNF5/INI1, SWI/SNF kromatin remodeling kompleksinin bir bileşenidir ve bir tümör süpresör gen olarak işlev görür Bu işlevini diferansiasyon ve apoptozis genlerini hedef alarak ökaryotik genlerin transkripsiyonunu

düzenleyerek yaptığı düşünülmektedir. hSNF5/INI1’in ve komşu genlerin alterasyonu, delesyonu ve mutasyonu SSS, böbrek ve yumuşak dokularda bulunan rabdoid tümörlerde tanımlanmıştır. hSNF5/INI1fonksiyonunun germline kaybını taşıyan infantlar ve çocuklar çok erken yaşlarda rabdoid tümörlere yatkın olma eğilimindedir ve bu çocuklarda AT/RT gelişebilmektedir(9).

2.4.1. hSNF/SWI’nın Hücre Bölünmesindeki Rolü

hSNF/SWI’nınbazı komponentleri hücre büyümesinin düzenlenmesinde rol almaktadır. hSNF/SWI’nınaktivitesi hücre döngüsüne bağlı olarak düzenlenmektedir(47). Hücre mitoza girerken hSNF/SWI inaktive olmaktadır. Bu sayede kromozom kondanse olmaktadır ve bazı genler transkripsiyonel olarak inaktive olmaktadır. hSNF/SWI’ninnükleozom remodeling (yeniden düzenlenme) aktivitesi ile kromatine ulaşan transkripsiyon faktörlerini arttırarak gen ekspresyonunu aktive etmekte doğrudan rolü olduğuna inanılmaktadır. Dolayısıyla bu kompleksin inaktive olmasının mitoz sırasında kromatin iskeletinin etkili şekilde kondanse olmasını sağlayarak gen ekspresyonunu inhibe eden mekanizmalardan biri olduğu düşünülmektedir(47).

hSNF/SWIkompleksi, birçok genin üst düzey transkripsiyonunda gerekli olan genlere özgü aktive edici faktörlerin doğru şekilde çalışması için gereklidir (48). Bu büyük protein kompleksinin bir parçası olan hSNF5 veya INI1 olarak adlandırılan proteinin genetik ve biyokimyasal deneyler ile hem invitro hem de invivo şartlarda transkripsiyonu teşvik edebildiği gösterilmiştir(48).

hSNF/SWIkompleksinin bir parçası olan hSNF5 proteininin/geninin insanda beyin, kalp, böbrek, karaciğer, akciğer, pankreas, plasenta ve iskelet kasında eksprese olduğu gösterilmiş (49). Kanser ve genetik ilişkisini araştırıldığı bilimsel süreçte hSNF5/INI1 geninin bazı kanserlerle ilişkisi tespit edilecek ve nihayetinde bir tümör supresör gen olarak tanımlanacaktır.

2.4.1. hSNF5/INI1 Tümör Supresör Geninin Keşfi

hSNF5/INI1 geni 22q11.23 bölgesinde bulunan 9 eksonlu bir tümör supresör gendir.

INI1 geni ilk olarak Kalpana ve arkadaşları tarafından 1994 yılında tanımlanmıştır. Bu çalışmada bir retrovirus olan HIV-1 virusunun konakçı hücreye girme ve replikasyon için INI1 ile etkileşime girdiği gösterilmiştir (48). Retroviruslerin bir konakçı hücreye girdikten sonra, viral RNA genomunun ters transkripsiyonunu ve entegre bir proviral DNA'nın kurulmasını sağlamaları gerekmektedir. Bu işlem için özel bir proteine sahiptirler. Virusun taşıdığı retroviral integraz protein (IN), viral DNA'nın konakçı kromozomal hedef bölgelere sokulmasında görev almaktadır (48).

Kalpana ve arkadaşlarının yaptıkları çalışmada HIV-1’in IN proteini ile INI1’in etkileşime girdiği ve böylece HIV-1 virusunun konakçı hücreye girip replike olduğu gösterilmiştir. INI1 ile IN arasındaki doğrudan etkileşimi göstermek için rekombinant proteinler arasında in vitro şartlarda bağlanma olduğu gösterilmiştir. Bu nedenle INI1'in antiviral tedavi için bir hedef olabileceği düşünülmüştür. IN-INI1 etkileşimini engelleyen ilaçların virüs replikasyonunu engelleyerek HIV enfeksiyonunun tedavisinde kullanılabileceği belirtilmiştir (48).

Kalpana ve arkadaşları buldukları bu yeni geni mevcut veri tabanları [GenEmbl (Genbank-European Molecular Biology Laboratories) database] ile karşılaştırdıklarında bu genin bir maya mantarı olan Saccharomyces

cerevisiae’de bulunan SNF5 proteini ile büyük benzerlik gösterdiği

farkedilmiştir (48). Bu benzerlikten yola çıkılarak Saccharomyces

cerevisiae’de bulunan SNF5 proteininin fonksiyonlarının incelenmesi ile yeni

genin fonksiyonlarının daha iyi anlaşılacağı düşünülmüş ve konu üzerine çeşitli araştırmalar yapılmıştır.

INI1 ile çok yüksek oranda sekans benzerliği gösteren SNF5 proteininin, hedef gen transkripsiyonunu aktive etmek için SNF2-SWI2, SNF6, SWI1 ve SWI3 gibi birçok proteinin de yer aldığı kompleks (SNF/SWI kompleksi) yapıda bir transkripsiyon faktörünün bir parçası olduğu düşünülmektedir (48–50).

SNF5’in de üyesi olduğu birçok proteinden oluşan SNF/SWI kompleksi ilk olarak mayalarda gösterilmiştir. Daha önce yapılan çalışmalarda mayalarda transkripsiyon ve bölünme sırasında kromatin baskılanmasını yenerek transkripsiyonu başlatmak için genel başlatma faktörleri ve RNA polimeraz II’nin yanı sıra ek bileşenlerin gerektiğini düşündüren sonuçlar elde edilmiştir. Bu ek bileşenleri keşfetmek için yapılmış olan çalışmalarda mayalarda bulunan SWI1, SNF2/SWI2, SWI3, SNF5 ve SNF6 genlerinin transkripsiyonun aktivasyonunda rol alan bu ek bileşenler olduğu gösterilmiştir. Bu beş gendeki mutasyonların benzer fenotipik özellikler ile sonuçlanmasından yola çıkılarak bu genlerin aynı protein kompleksinin üyeleri olduğu gösterilmiştir (49,50).

Sonuç olarak SNF/SWI kompleksinin (SWI: Switch, SNF: Sucrose Non- Fermenting) indüklenebilir transkripsiyon faktörleri ile birlikte çalışarak transkripsiyonu aktive ettiği düşünülmektedir. Bu aktivasyonu özellikle promotor bölgelerin yakınlarında kromatin yapısında lokal modifikasyonlarla çözünmeyi tetikleyerek yaptığı düşünülmektedir (49,50).

SNF/SWI kompleksinin üyesi olan proteinlerin hiçbiri herhangi bir yere özgü DNA bağlama motifi içermemektedirler. Bu kompleksin, DNA replikasyonu sırasında kromatin dekondansasyonunda yer aldığı bilinen helikaz aktivitesi ile ilişkisi gösterilmiştir ve helikaz aktivitesi ile homoloji gösteren alanın DNA'ya bağlı ATPaz aktivitesini barındırdığı gösterilmiştir(50). Bu ilişkinin gösterilmesiyle birlikte işlevi biraz daha aydınlatılmış olan bu önemli protein kompleksinin insandaki homoloğunu saptamaya yönelik çalışmalar yapılmıştır.

1994’te Kalpana ve arkadaşları 1995’te Muchardt ve arkadaşları SNF/SWI kompleksinin insandaki homoloğunu göstermeyi başarmıştır (48,49). İnsanlarda gösterilen homolog protein transkripsiyonel aktivasyon sırasında birçok nükleer reseptör ile etkileşimde bulunmaktadır (49). Nükleer reseptörler ile etkileşerek transkripsiyon aktivasyonu ile sonuçlanan bu işbirliği bu proteinlerin ATP bağlayan bölgeleri ile ilişkilidir. ATP bağlayan bölgelerde bir mutasyon geliştiğinde transkripsiyonun baskılandığı gösterilmiştir (49).

2.4.3. Bir Tümör Süpresör Gen Olarak Tanımlanan hSNF5/INI1 Mutasyonu ve AT/RT

İlk olarak Biegel ve arkadaşlarının 1989’da yaptıkları bir çalışmada beyin yerleşimli AT/RT tanısı alan üç olguda monozomi 22 olduğu gösterilmiştir (16). Daha sonra 1990’da Douglass ve arkadaşlarının 12 hastayı dahil ederek yaptıkları ve karaciğer, böbrek, yumuşak doku, beyin yerleşimli malign rabdoid tümörlerdeki sitogenetik değişiklikleri inceledikleri çalışmalarında da bir önceki çalışmaya benzer şekilde beyin yerleşimli malign rabdoid tümör tanılı olguda monozomi 22 olduğu gösterilmiştir(51). Bu bulgular daha sonraki çalışmacıları monozomi 22 ile malign rabdoid tümörler arasındaki ilişkiyi çözmeye teşvik etmiştir. Bunun üzerine sitogenetik çalışmaların yanında moleküler sitogenetik çalışmalar da yapılarak 22. kromozomun uzun kolunda 11.2 bölgesinde (22q11.2) bir delesyonun varlığının malign rabdoid tümörlerde tekrarlayan bir genetik değişiklik olduğu gösterilmiştir. Bu bulgu 22q11.2 bölgesinde malign rabdoid tümör ile ilişkili olan bir tümör süpresör gen bulunduğunu düşündürmektedir(17–19,52,53).

hSNF5/INI1 geninindeki mutasyonun renal ve ekstrarenal yerleşimli malign rabdoid tümörlere ve koroid pleksus karsinomu, medulloblastom, primitif nöroektodermal tümör gibi bazı malign santral sinir sistemi (SSS) tümörlerine yatkınlık yaratan bir herediter sendrom olduğu ilk olarak 1999 yılında Sévenet ve arkadaşları tarafından tanımlanmıştır(54).

Genetik çalışmalar, 22q11.2'de bulunan hSNF5/INI1 genindeki değişikliklerin (delesyon, mutasyon, heterozigosite kaybı) AT/RT'lerin yaklaşık% 75 ile% 98'indegerçekleştiğini göstermiştir(8,55,56).Bununla birlikte, hSNF5/INI1’de değişikliğin gösterilmediği çalışmalar da mevcuttur(57).Somatik mutasyonlara ek olarak AT/RT’lü hastaların üçte birinde hSNF/INI1 geninde germline mutasyonlar bildirilmiştir(58).

hSNF5/INI1'in germline mutasyonlarının özellikle birden fazla primer tümörü bulunan hastalarda rutin olarak araştırılması gerektiğini kuvvetle destekleyen veriler mevcuttur. Ancak henüz hSNF5/INI1’in AT/RT gelişimindeki fonksiyonel rolü tam olarak bilinmediği için tedavi yaklaşımlarında bir gelişme sağlayamamıştır. Bu fonksiyonel rol anlaşıldığında bu kötü prognozlu tümöre yakalanan hastalar için daha umut vaadedici tedavi seçenekleri geliştirilebilir.