Kroonisesta hepatiitti B:stä johtuvan maksasyövän biologinen perusta

2) Tavoitteet

Hepatosellulaarinen karsinooma (HCC) on toiseksi yleisin syöpäkuolemien syy maailmanlaajuisesti (Jemel et al CA Cancer J Clin 2011). Aasian ja Tyynenmeren saarten asukkaat (API) Amerikkalaiset ovat jatkuvasti eniten sairastunut roturyhmä HCC:n esiintyvyyden ja HCC:hen liittyvän kuolleisuuden suhteen kroonisen hepatiitti B:n (CHB) korkean esiintyvyyden vuoksi. Vaikka API:t kantavat suurimman taakan CHB:hen liittyvästä HCC:stä, lopputuloksissa on eroja Aasian eri etnisten ryhmien välillä. Tutkijat ovat aiemmin analysoineet etnisesti eriteltyjä tietoja 6 068 kalifornialaiselta aasialaisesta syntyperästä, joilla oli HCC diagnosoitu vuosina 1998–2007 (Ryerson et al. Cancer 2016). Syykohtainen kuolleisuus oli merkittävästi korkeampi laosilaisilla/hmongilla (riskisuhde, 2,08; 95 % CI, 1,78-2,44) ja kambodžalaiset potilaat (riskisuhde 1,26; 95 % CI, 1,06-1,51). Varsinkin Laosin/Hmong-potilaat esiintyivät varhaisessa iässä ja HCC:n pitkälle edenneissä vaiheissa, mikä viittaa siihen, että nämä erot eivät liittyneet diagnoosin tai esittelyn viivästymiseen, vaan pikemminkin biologisiin eroihin HCC:n käyttäytymisessä. Itse asiassa sekä virustekijät että isännän immuunivasteet on liitetty CHB:hen liittyvän HCC:n ennusteeseen. Tällä hetkellä tutkijat tutkivat näitä mahdollisia mekanismeja hmong/laosilaisissa, kiinalaisissa ja vietnamilaisissa hepatiitti B -viruksella (HBV) tartunnan saaneilla henkilöillä. Toisin kuin HCC:n kehittymisen jälkeen huonoihin tuloksiin liittyvien mekanismien arviointi, nykyinen ehdotus perustuu tutkijoiden keräämiin tietoihin tavoitteena tunnistaa HCC:n kehityksen merkkiaineet.

Keskeinen hypoteesi on, että ennen HBV:hen liittyvän HCC:n kehittymistä kokoveren geeniekspressioprofiilissa on spesifisiä biologisia vasteita, jotka voivat erottaa CHB-potilaat, joilla on HCC:tä ja ilman sitä.

Tämän hypoteesin testaamiseksi tutkijat suorittavat seuraavat erityistavoitteet:

Osa 1 (Tavoite #1): Yhdistä virussekvenssit ja isäntägeenin ilmentymisen allekirjoitukset vakiintuneisiin HCC-riskitekijöihin aasialaisamerikkalaisilla.

Tämän tavoitteen saavuttamiseksi verinäytteitä otetaan 10 suostumusta koehenkilöltä. Näistä näytteistä erotettua DNA:ta käytetään osana meneillään olevaa tutkimusta, jossa verrataan virussekvenssejä ja geenien ilmentymisprofiileja Aasian etnisten ryhmien välillä. Tutkijat analysoivat samoja tietoja vertaamalla yksilöitä, joilla on korkea ja alhainen HCC-riskitekijä (eli virusten esiintyminen ja puuttuminen). kirroosi, korkea HBV-viruskuorma, miehet, jotka harrastavat seksiä miesten kanssa).

Osa 2 (Tavoite #2): Tutki HBV:hen liittyvää HCC-kudosta HCC:hen liittyvien virussekvenssien ja ihmisen proteiinien varalta. Objektilasien HCC-kudosleikkeet, joissa ei ole henkilökohtaisia ​​terveystietoja, saadaan UC Davis Cancer Center Biorepositorylta (CCB) ja muista biopankeista, mukaan lukien, mutta niihin rajoittumatta, Cooperative Human Tissue Network. Aiemmin tallennetusta HCC-kudoksesta tutkijat 1) erottavat ja sekvensoivat HBV-DNA:ta kasvainkudoksesta ja vertaavat sitä ei-HCC-HBV-sekvenssien kokoelmaamme ja 2) värjäävät kudokset proteiineille, jotka vastaavat kokoveren geeniekspressioanalyysissä tunnistettuja geenejä.

3) Tausta

Surveillance Epidemiology and End Results (SEER) -tietokannan analyysin mukaan API:lla oli korkein ikäkorjattu HCC:n ilmaantuvuus vuosina 2006–2010, 4,7/100 000, jota seurasivat latinalaisamerikkalaiset (3,2), mustat (2,5) ja valkoiset (1,4). ). Korkein ikäkohtainen HCC:n ilmaantuvuus oli 54,7 tapausta 100 000:ta kohden API:ssa yli 65-vuotiailla. Tässä analyysissä HCC:hen liittyvä kuolleisuus API:n keskuudessa oli korkein verrattuna muihin roturyhmiin (2,8/100 000 verrattuna valkoisten 0,9/100 000) (Altekruse et al. AJG 2014). Tämän lisääntyneen HCC:n ja sen komplikaatioiden riskin API:ssa on katsottu johtuvan kroonisesta hepatiitti B:stä (CHB) (El Sarag et al. Gastroenterologia 2012). CHB-potilailla on vahva yhteys hepatiitti B -viruksen (HBV) DNA-tason nousun ja HCC:n ja kirroosin lisääntyvän ilmaantuvuuden välillä (Chen et al. JAMA 2006). Yleisimmät HBV-tartuntareitit ovat pystysuorat tartunnan saaneista äideistä vauvoille ja horisontaaliset varhaislapsuudessa niillä, jotka asuvat alueilla, joilla HBV-endeemisyys on korkea (Nguyen et al. J Cancer Educ 2007) Huolimatta ennalta ehkäisevän rokotteen saatavuudesta, maailmanlaajuinen rokotuskattavuus on vain 75 %, eikä se kata maailmanlaajuisesti arviolta 350 miljoonan HBV-tartunnan saaneen ihmisen sairaustaakkaa (Meireles et al. World J Hepatol 2015).

Virustekijöitä ovat viruskuorma, genotyyppi ja spesifiset mutaatiot. Erityisesti genotyyppi B liittyy HCC:n varhaiseen puhkeamiseen ja huonoon ennusteeseen (Yin et al. Karsinogeneesi 2008) Virusmutantit, mukaan lukien A1762T/G1764A-perusydinpromoottorimutaatiot ja Pre-S-alueen deleetiot, liittyvät myös huonoihin HCC-tuloksiin ja voivat olla seurausta isännän immuunivasteiden valinnasta ja endogeenisen sytidiinideaminaasin aktivoinnista tulehdusta edistävien sytokiinien toimesta ( esim. NFkappa-B:n indusoima TNF-alfa), joka johtaa G-to-A-hypermutaatioon (Chen et ai. Eur J Syöpä 2012). Muita immuunivasteen reittejä on yhdistetty HBV:hen liittyvän HCC:n tuloksiin, mukaan lukien luonnollisten tappajasolujen, CD8+ T-solujen, säätelevien T-solujen sekä IL-2- ja IL-15-tasojen esiintyminen kasvaimen mikroympäristössä (Bowlus CL, Tumor Immunology 2007)

NGS:n soveltuvuus HBV:n sekvensointiin:

NGS mahdollistaa virustekijöiden tutkimisen useilla tasoilla, mukaan lukien genotyyppien ja mutaatioiden esiintymistiheys, virusten monimuotoisuus ja mutaationopeudet mahdollisena osoituksena sytidiinideaminaasiaktiivisuudesta. Lisäksi tätä tekniikkaa käytetään transkriptiprofilointiin perustuvien immuunivasteiden tutkimiseen. Lisäksi analyysi voidaan tehdä myös T-solureseptorin käytöstä ja HLA-alleeleista, jotka on liitetty HBV:hen liittyviin tuloksiin, sekä SNV:n assosiaatioanalyysiä transkriptioprofiileissa.

Alustavat tiedot:

R21:n mukaisesti tutkijat käyttävät NGS:ää verinäytteissä, jotka on otettu aiemmin hoitamattomilta kiinalais-, vietnamilaisilla ja laosilaisilla/hmong-potilailla tunnistaakseen kokoverestä peräisin olevia virussekvenssejä ja ilmentymisprofiileja, jotka voivat erottua laosilaisesta/hmong-alkuperästä ja siten olla ehdokkaita, jotka selittävät köyhiä. HCC-tulokset tässä populaatiossa. Lisäksi näitä tietoja voidaan käyttää tunnistamaan virussekvenssejä ja ilmentymismalleja, jotka liittyvät tunnettuihin HCC-riskitekijöihin, ja niitä voidaan sitten kehittää mahdollisiksi biomarkkereiksi HBV-tartunnan saaneiden ihmisten HCC-seurantaan. Ensimmäinen vaihe tässä biomarkkerien kehitysprosessissa vaatii testauksen potilailla, joilla on HBV:hen liittyvä HCC, ja se on tämän protokollan linja. Ilmoittautuminen tähän tutkimukseen on saatu päätökseen (n = 99) ja verinäytteitä analysoidaan parhaillaan.

Tutkijat suorittivat pilottitutkimuksen, jossa käytettiin NGS:ää kokoverinäytteiden transkriptioprofilointiin osoittaakseen veren genomiikan tehon tiettyihin sairaustiloihin liittyvien molekyyliprofiilien tunnistamisessa ja HBV-patogeneesiin liittyvien molekyylireittien ultraherkän havaitsemisen (Caruccio et al. Methods Mol Bol 2011). RNA-sekvensointi (RNA-Seq) suoritettiin kokoverinäytteistä eristetylle kokonais-RNA:lle, joka oli saatu 10 aasialaisamerikkalaisen henkilön kohortista, jotka koostuivat 3 terveestä yksilöstä (2 kiinalaista, 1 filippiiniläinen), 6 HBsAg-positiivisesta henkilöstä, joilla ei ollut HCC:tä (5 kiinalaista). , 1 vietnamilainen) ja 1 HBsAg-positiivinen laosilainen, jolla on HCC. HCC-potilaalla oli erottuva ilmentymisallekirjoitus, jonka määritteli 634 eri tavalla ilmennettyä geeniä. 173-geenin yli-ilmentymisklusterin meta-analyysi immuunisolujen transkriptitietojen avulla (Li et ai. Bioinformatics 2009) paljasti, että tämä "HBV:hen liittyvä HCC-allekirjoitus" sisälsi näkyviä neutrofiilien ja makrofagien ohjaamia komponentteja sekä säätelevien T-soluihin (TReg) liittyvien geenien lisääntynyttä ilmentymistä, mikä liittyy huonompaan HCC-ennusteeseen ( Tepper et al ICG Americas 2012 International Conference). Geeniontologia-analyysi osoitti yliedustettuja prosesseja, jotka ovat yhdenmukaisia ​​HCC-patogeneesin kanssa, mukaan lukien tulehdus. Tutkijat suunnittelevat vahvistavansa tämän "HBV:hen liittyvän HCC:n allekirjoituksen" suuremmassa ryhmässä potilaita, joilla on HBV:hen liittyvä HCC.

Lisätietoa ennakkotiedoista löytyy tämän hakemuksen liitteenä olevasta apurahasta.