Base biológica del cáncer de hígado por hepatitis B crónica

2) Objetivos

El carcinoma hepatocelular (HCC) es la segunda causa principal de muerte relacionada con el cáncer en todo el mundo (Jemel et al CA Cancer J Clin 2011). Los estadounidenses asiáticos e isleños del Pacífico (API) son permanentemente el grupo racial más afectado con respecto a la incidencia de CHC y la mortalidad relacionada con CHC debido a la alta prevalencia de hepatitis B crónica (CHB). Si bien los API llevan la mayor carga de HCC relacionado con CHB, existen diferencias en el resultado entre los diferentes grupos étnicos asiáticos. Los investigadores analizaron previamente datos desglosados ​​por etnia de 6068 californianos de ascendencia asiática con HCC diagnosticados entre 1998 y 2007 (Ryerson et al Cancer 2016). La mortalidad por causa específica fue significativamente mayor entre los laosianos/hmong (índice de riesgo, 2,08; IC del 95 %, 1,78-2,44) y pacientes camboyanos (cociente de riesgos instantáneos 1,26; IC del 95 %, 1,06-1,51). En particular, los pacientes laosianos/hmong se presentaron a una edad temprana y con estadios más avanzados de CHC, lo que sugiere que estas diferencias no estaban relacionadas con retrasos en el diagnóstico o la presentación, sino con diferencias biológicas en el comportamiento del CHC. De hecho, tanto los factores virales como las respuestas inmunitarias del huésped se han asociado con el pronóstico del CHC relacionado con CHB. Actualmente, los investigadores están investigando estos posibles mecanismos en individuos hmong/laosianos, chinos y vietnamitas infectados con el virus de la hepatitis B (VHB). En contraste con la evaluación de los mecanismos asociados con malos resultados una vez que se ha desarrollado CHC, la propuesta actual se basará en los datos que los investigadores han recopilado con el objetivo de identificar los marcadores del desarrollo de CHC.

La hipótesis central es que antes del desarrollo del CHC relacionado con el VHB, existen respuestas biológicas específicas reflejadas en el perfil de expresión génica de la sangre completa que pueden diferenciar a los pacientes con CHB con y sin CHC.

Para contrastar esta hipótesis los investigadores realizarán los siguientes objetivos específicos:

Parte 1 (Objetivo n.º 1): Asociar secuencias virales y firmas de expresión génica del huésped con factores de riesgo de CHC establecidos en estadounidenses de origen asiático.

Para cumplir con este objetivo, se obtendrán muestras de sangre de 10 sujetos consentidos. El ADN extraído de estas muestras se usará como parte de un estudio en curso que compara secuencias virales y perfiles de expresión génica en grupos étnicos asiáticos, los investigadores analizarán los mismos datos comparando individuos con factores de riesgo de HCC altos y bajos (es decir, la presencia y ausencia de cirrosis, alta carga viral del VHB, hombres que tienen sexo con hombres).

Parte 2 (Objetivo n.º 2): Investigar el tejido de HCC relacionado con el VHB en busca de secuencias virales y proteínas humanas asociadas al HCC. Las secciones de tejido de HCC en portaobjetos sin información de salud personal se obtendrán del Biorepositorio del Centro de Cáncer de UC Davis (CCB) y otros biobancos, incluidos, entre otros, la Red Cooperativa de Tejidos Humanos. A partir de tejido de HCC almacenado previamente, los investigadores 1) extraerán y secuenciarán el ADN del VHB del tejido tumoral y lo compararán con nuestra colección de secuencias de VHB que no son del HCC y 2) teñirán los tejidos para las proteínas correspondientes a los genes identificados en el análisis de expresión génica de sangre total.

3) Antecedentes

De acuerdo con un análisis de la base de datos de Surveillance Epidemiology and End Results (SEER), API tuvo las tasas de incidencia de HCC ajustadas por edad más altas entre 2006 y 2010 con 4,7 por 100 000, seguido por hispanos (3,2), negros (2,5) y blancos (1,4 ). La tasa de incidencia de CHC específica por edad más alta encontrada fue de 54,7 por 100.000 en API mayores de 65 años. En este análisis, la mortalidad relacionada con CHC entre API fue la más alta en comparación con otros grupos raciales (2,8 por 100 000 en comparación con 0,9 por 100 000 para los blancos) (Altekruse et al. AJG 2014). Este mayor riesgo de CHC y sus complicaciones entre API se ha atribuido a la hepatitis B crónica (HCB) (El Sarag et al. Gastroenterología 2012). Para las personas con CHB, existe una fuerte asociación entre el aumento de los niveles de ADN del virus de la hepatitis B (VHB) y el aumento de la incidencia de CHC y cirrosis (Chen et al. JAMA 2006). Las rutas más comunes de transmisión del VHB son verticales de madres infectadas a bebés y horizontales en la primera infancia entre quienes viven en áreas de alta endemicidad de VHB (Nguyen et al. J Cancer Educ 2007) A pesar de la disponibilidad de una vacuna preventiva, la cobertura vacunal global es solo del 75% y no aborda la carga de enfermedad en los 350 millones de personas infectadas con el VHB en todo el mundo (Meireles et al. Mundo J Hepatol 2015).

Los factores virales incluyen carga viral, genotipo y mutaciones específicas. En particular, el genotipo B se asocia con la aparición temprana de CHC y un mal pronóstico (Yin et al. Carcinogenesis 2008) Los mutantes virales, incluidas las mutaciones del promotor del núcleo basal A1762T/G1764A y las deleciones de la región Pre-S, también se asocian con malos resultados de CHC y pueden ser el resultado de la selección por parte de las respuestas inmunitarias del huésped y la activación de la citidina desaminasa endógena por parte de las citocinas proinflamatorias ( p.ej. TNF-alfa) inducida por NFkappa-B que conduce a una hipermutación de G a A (Chen et al. Eur J Cáncer 2012). Otras vías de respuesta inmunitaria se han asociado con los resultados del CHC relacionado con el VHB, incluida la presencia de células asesinas naturales, células T CD8+, células T reguladoras, así como niveles de IL-2 e IL-15 en el microambiente tumoral (Bowlus CL, Tumor Immunology 2007)

Aplicabilidad de NGS a la secuenciación de HBV:

NGS permitirá la investigación de factores virales en múltiples niveles, incluida la frecuencia de genotipos y mutaciones, la diversidad viral y las tasas de mutación como una posible indicación de la actividad de la citidina desaminasa. Además, esta tecnología se utilizará para explorar las respuestas inmunitarias basadas en perfiles de transcripción. Además, el análisis también se puede realizar sobre el uso del receptor de células T y los alelos HLA, que se han asociado con resultados relacionados con el VHB, así como el análisis de asociación de SNV dentro de los perfiles de transcripción.

Datos preliminares:

Según el R21, los investigadores están utilizando NGS en muestras de sangre de pacientes chinos, vietnamitas y laosianos/hmong sin tratamiento previo para identificar secuencias virales y perfiles de expresión de sangre completa que pueden segregarse con orígenes laosianos/hmong y, por lo tanto, ser candidatos que expliquen la pobre Resultados de HCC en esta población. Además, estos datos se pueden utilizar para identificar secuencias virales y patrones de expresión que se asocian con factores de riesgo de CHC conocidos y luego se pueden desarrollar como biomarcadores potenciales para la vigilancia de CHC entre personas infectadas por el VHB. El primer paso en este proceso de desarrollo de biomarcadores necesitará pruebas en una cohorte de pacientes con HCC relacionado con el VHB y es el objetivo de este protocolo. Se completó la inscripción para este estudio (n = 99) y actualmente se están analizando muestras de sangre.

Los investigadores realizaron un estudio piloto utilizando NGS para el perfil transcriptómico de muestras de sangre completa para demostrar el poder de la genómica sanguínea para identificar perfiles moleculares asociados con estados de enfermedad específicos y proporcionar una detección ultrasensible de vías moleculares asociadas con la patogénesis del VHB (Caruccio et al. Métodos Mol Bol 2011). La secuenciación de ARN (RNA-Seq) se realizó en el ARN total aislado de muestras de sangre completa obtenidas de una cohorte de 10 individuos asiático-americanos, compuesta por 3 individuos sanos (2 chinos, 1 filipino), 6 sujetos positivos para HBsAg sin HCC (5 chinos , 1 vietnamita) y 1 sujeto laosiano HBsAg positivo con HCC. El paciente con HCC poseía una firma de expresión distintiva definida por 634 genes expresados ​​diferencialmente. Metanálisis del grupo de sobreexpresión de 173 genes con datos de transcriptomas de células inmunitarias (Li et al. Bioinformatics 2009) reveló que esta "firma de CHC relacionada con el VHB" contenía componentes prominentes impulsados ​​por neutrófilos y macrófagos, así como una expresión regulada al alza de genes relacionados con las células T reguladoras (TReg), que se asocia con un peor pronóstico para el CHC ( Tepper et al ICG Americas 2012 Conferencia Internacional). El análisis de ontología génica indicó procesos sobrerrepresentados consistentes con la patogénesis del HCC, incluida la inflamación. Los investigadores planean validar esta "firma del CHC relacionado con el VHB" en una cohorte más grande de pacientes con CHC relacionado con el VHB.

Se puede encontrar información adicional sobre los datos preliminares en la subvención adjunta a esta presentación.