Identification and utilization of autologous anti-tumor antibodies for the diagnosis and prognosis of cancer
Kanserin teşhis ve prognozunda kullanılmak üzere otolog anti-tümör antikorların belirlenmesi ve kullanımı
- Tez No: 418733
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ OSMAY GÜRE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Tıbbi Biyoloji, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 150
Özet
Akciğer kanseri dünya çapında en çok ölüme yol açan kanserdir. Mevcut teşhis yöntemleri kısıtlı güce sahiptir ve hasta ömrünü anlamlı olarak uzatamamaktadır. Küçük hücreli akciğer kanseri (KHAK); en agresif akciğer kanseri alt türü olarak bağışıklık yanıtına yol açmaktadır ve bu yanıtın ölçülebilir ajanlarından biri otolog anti-tümör antikorlarıdır. Bu otolog antikorlar tümör henüz mikroskobik aşamadayken dahi ortaya çıkmaktadır ve bu sayede diğer teşhis yöntemlerinin tümörü tespit edemeyeceği durumlarda dahi tümör varlığını erken aşamada teşhis etmeye yarayabilir. Çalışmamızda otolog anti-tümör antikorları keşfetmek için yeni bir yöntem geliştirmeyi, KHAK, Kolorektal, Mide ve Over kanserlere özgü otolog antikorları keşfetmeyi, KHAK teşhisi ve prognozunda yararlı olabilecek otolog anti-tümör antikorlarını belirlemeyi ve doğrulamayı ve otolog antikorların otoimmün hastalık için yararlılığını araştırmayı hedefledik. Çalışmamızda bilinmeyen otolog anti-tümör antikorları keşfetmek için PA taraması temelli bir yöntem geliştirdik ve optimize ettik. Kanser (KHAK, kolorektal, mide ve over) hastaları, Behçet hastalığı ve sağlıklı kontrollerden oluşturulan serum havuzları ile PA taraması gerçekleştirdik. PA taramasının SEREX gibi diğer otolog antikor teşhis yöntemlerine göre üstün yönleri vardır. Havuz taramalarından seçilmiş klonlardan oluşan arraylerin tek tek serumlar ile tekrar taranması ile hassasiyet ve özgüllük değerlendirmeleri gerçekleştirdik. Kolaborasyon ile oluşturulmuş görüntü işleme yazılımları tarama çalışmalarının sonuçlarının değerlendirilmesinde kullanılmıştır. Değerlendirmeler sonucu seçilen klonlar PA üreticisinden temin edilmiştir ve bu klonlar ile His ile işaretlenmiş protein üretimi ve saflaştırması gerçekleştirilmiştir. Saf proteinler ile 3 farklı KHAK ve 2 farklı kontrol grubu için sonuçların her defasında tekrar değerlendirildiği ELISA taramaları yapılmıştır. Bu taramalardaki amaç belirlenen otolog antikorların değerli birer biyobelirteç olduğundan emin olmakdır. ELISA sonuçlarımız Western blot yötemiyle doğrulanmıştır. MC, SVM ve PC yöntemleri eşik değer belirlemek, panel oluşturmak ve ROC eğrisi çizimi için uygulanmıştır. Teşhis gücünün kıyaslanması için AUC değerleri analiz edilmiştir. Kaplan-Meier, UCR ve MCR yöntemleri antikorlar varlığı ile yaşam süresi arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi için uygulanmıştır. Ayrıca protein ifadesi ve otolog antikor varlığı arasındaki ilişki IHC ve ELISA değerlerinin analizi ile araştırılmıştır. Otolog antikor tespiti için geliştirdiğimiz yöntem ayrıca kolaboratif bir destek olarak NBD'ye özgü biyobelirteçlerin bulunmasında uygulanmıştır. KHAK için 23 farklı otolog antikor biyobelirteç PA taramaları sonucunda anlamlı olarak seçilmiştir. Bu antikorların 8'i için 3 KHAK ve 2 sağlıklı grubu için tüm ELISA taramaları tamamlanmıştır. Bunların altısından oluşturulacak bir panelin değerli olacağı MC ve SVM ile gösterilmiştir. Bu 6 antikorun dördünden oluşturulan panelin; SOX2, p53, POLB ve C11orf20, AUC değeri tüm 6 antikor ile oluşturulan AUC değerinden çok farklı değildir ve yüksek hassasiyet ve özgüllük elde edilebilmektedir (55% hassasiyet, 90% özgüllük). PC yöntemi ile yalnızca SOX2 ve p53 içeren panel ile oluşturulan AUC değeri diğer tüm AUC değerlerinden daha yüksektir (82% hassasiyet, 90% özgüllük). Tek başına değerlendirildiğinde genel yaşam süresi ile istatistiksel olarak anlamlı şekilde ilişkili bulunmasına rağmen hiçbir antikor varlığı tüm gruplar için genel yaşam süresi ile ilişkili bulunmamıştır. Çalışmamızda SOX2 protein ifade yoğunluğu ile otolog antikor varlığı arasında istatistiksel anlamlı ilişki bulduk. Mtch1'in NBD'ye özgü bir otolog antikor olarak keşfi ve doğrulanması ile yöntemimizin otoimmün hastalıklarda da yararlılığı anlaşılmıştır. Belirlediğimiz 4 otolog antikor ile oluşturduğumuz panel; SOX2, p53, POLB ve C11orf20, KHAK teşhisi için 55% hassasiyette 90% özgüllüğe sahiptir. Bu otolog antikorların ikisinin ilk defa bu çalışma ile SCLC teşhisinde kullanılabilirliği gösterilmiştir; POLB ve C11orf20. Dört antikorluk panel akciğer kanseri için piyasada mevcut tek otolog antikor temelli kit olan EarlyCDT-Lung'dan daha yüksek teşhis gücüne sahiptir. PC yöntemi ile 90% özgüllük için 82% hassasiyet değerine ulaşılabilmektedir. Bu teşhis gücü düşük doz bilgisayatlı tomografinin teşhis gücüne eşdeğerdir. Gelecek planı olarak PC yöntemini şimdiye kadar oluşturduğumuz tüm PA sonuçlarına uygulamayı ve bu yöntem temelli çalışan bir KHAK teşhis kiti geliştirmeyi hedefliyoruz.
Özet (Çeviri)
Lung cancer is the leading cause of cancer related death worldwide. Current diagnostic methods have limited power and unable to extend patient life significantly. SCLC; the most aggressive subtype of lung cancer is an immunogenic cancer type and able to elicit an immune response of which autologous antibodies are a measurable component. These antibodies are elicited even when the tumor is microscobic and impossible to be diagnosed clinically by the current methods of diagnosis thus antibodies can be utilized for early diagnosis. We aimed to develop a method to identify novel autologous antibodies, identify these antibodies for SCLC, Colorectal, Gastric and Ovarian cancers and validate these antibodies for SCLC diagnosis and prognosis and investigate their utility for autoimmune disease. We have developed and optimized PA screening for novel autologous antibody discovery. We have screened PA with serum pools of cancer patients (SCLC, Colorectal, Gastric and Ovarian), BD and healthy controls since PAs have many advantages compared to other discovery methods like SEREX. We have also performed sensitivity and specificity evaluations by screening custom PAs by individual sera. Image analysis softwares developed by collaboration utilized for evaluation of the screenings. The filtered valuable clones were ordered from the PA manufacturer and HisTagged protein expression and purification was performed with these clones. Pure proteins were screened with 3 independent SCLC and 2 Healthy control cohorts by an iterative ELISA approach for validation of these antibodies as valuable biomarkers. ELISA results were also confirmed by Western blotting. Monte Carlo, SVM and PC were utilized for cut-off determination, panel formation and ROC plotting. AUC was compared for evaluation of diagnostic power. Kaplan-Meier, UCR and MCR analysis was performed for prognostic analysis of the valuable antibodies. Seperately protein expression and autologous antibody presence correlation was evaluated by comparison of IHC and ELISA. The same autologous antibody identification strategy was utilized as a collaborative support for an independent study for identification of NBD specific biomarkers. We have identified 23 distinct autologous antibody biomarkers for SCLC after evaluation of PA and custom PA screenings. For 8 of these antibodies we have completed ELISA screening for all 3 SCLC and 2 healthy control cohorts. 6 of these autologous antibodies were shown to be valuable as a panel for SCLC diagnosis both by MC and SVM. Utilization of 4 of these antibodies; SOX2, p53, POLB and C11orf20, as a panel resulted in superior AUC thus high sensitivity and specificity values (55% sensitivity, 90% specificity). PC method resulted in higher AUC even only by combination of SOX2 and p53 (82% sensitivity, 90% specificity). Although individual correlations were identified, we were unable to show a significant correlation of seropositivity with survival for any of the antibodies which is common to all cohorts. We have identified a significant correlation between SOX2 antigen expression intensity and autologous antibody presence. Mtch1 was identified as a NBD specific autologous antibody by the utilization of our autologous antibody discovery and validation methodology. We were able to identify a panel of 4 antibodies; SOX2, p53, POLB and C11orf20, which resulted in 55% sensitivity at 90% specificity for SCLC. 2 of these antibodies were identified by this study as novel biomarkers; POLB and C11orf20. The panel is capable of exceeding the diagnostic power of the only commercially available diagnostic kit; EarlyCDT-Lung. PC method is very promising since a sensitivity value of 82% was reached at 90% specificity which is a diagnostic power comparable that of low-dose CT. As a future perspective we are planning to apply PC method to all the PA data and develop a kit based on this method to be utilized for SCLC diagnosis.
Benzer Tezler
- Şebeke etkileşimli tüketiciler ile toplu talep yönetimi
Aggregated demand side management with grid responsive consumers
MUSTAFA ALPARSLAN ZEHİR
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA BAĞRIYANIK
- A holistic data analytics approach to ship inspection reporting
Gemi denetim raporlamasına bütünsel bir veri analitiği yaklaşımı
SAMET BİÇEN
Doktora
İngilizce
2023
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ÇELİK
- Taşınabilir bir oftalmoskop tasarımı ve bu cihazın teşhis ve tanılamada kullanımı
The design of a new portable ophthalmoscope and utilization of the device for diagnosis and identification
KEMAL YILMAZ
Doktora
Türkçe
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolEge ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYLİN KANTARCI
PROF. DR. CEZMİ AKKIN
- İzmir ili deniz suyu ve deniz canlılarındaki lüminoz bakterilerin izolasyonu ve tanımlanması
Isolation and identification of luminous bacteria in marine living beings and seawater of İzmir
ESRA ERSOY
- Bir işitsel olaya ait nöral temsilin dinamik (oluşum ve sönüm) karakteristikleri üzerinde uyarım parametrelerinin etkileri
Effects of stimulation parameters on the dynamic (formation and decay) characteristics of neural representation of an auditory event
ABDULLAH RUHİ SOYLU