Base biologica del cancro del fegato da epatite cronica B

2) Obiettivi

Il carcinoma epatocellulare (HCC) è la seconda causa di morte correlata al cancro in tutto il mondo (Jemel et al CA Cancer J Clin 2011). Gli americani asiatici e delle isole del Pacifico (API) sono perennemente il gruppo razziale più colpito per quanto riguarda l'incidenza dell'HCC e la mortalità correlata all'HCC a causa dell'elevata prevalenza dell'epatite cronica B (CHB). Sebbene gli API portino il carico maggiore di HCC correlato a CHB, esistono differenze di esito tra i diversi gruppi etnici asiatici. I ricercatori hanno precedentemente analizzato i dati etnicamente disaggregati di 6.068 californiani di origini asiatiche con HCC diagnosticato tra il 1998 e il 2007 (Ryerson et al Cancer 2016). La mortalità per causa specifica era significativamente più alta tra i laotiani/Hmong (hazard ratio, 2,08; 95% CI, 1,78-2,44) e pazienti cambogiani (hazard ratio 1,26; 95% CI, 1,06-1,51). In particolare, i pazienti laotiani/Hmong si sono presentati in tenera età e con stadi più avanzati di HCC, suggerendo che queste differenze non erano correlate a ritardi nella diagnosi o nella presentazione, ma piuttosto a differenze biologiche nel comportamento dell'HCC. Infatti, sia i fattori virali che le risposte immunitarie dell'ospite sono stati associati alla prognosi dell'HCC correlato a CHB. Attualmente, i ricercatori stanno studiando questi potenziali meccanismi in individui Hmong/Laotiani, cinesi e vietnamiti infettati dal virus dell'epatite B (HBV). Contrariamente alla valutazione dei meccanismi associati a scarsi risultati una volta che l'HCC si è sviluppato, l'attuale proposta si baserà sui dati che i ricercatori hanno raccolto con l'obiettivo di identificare i marcatori dello sviluppo dell'HCC.

L'ipotesi centrale è che prima dello sviluppo dell'HCC correlato all'HBV, vi siano specifiche risposte biologiche riflesse nel profilo di espressione genica del sangue intero che possono differenziare i pazienti affetti da CHB con e senza HCC.

Al fine di verificare questa ipotesi, gli investigatori perseguiranno i seguenti obiettivi specifici:

Parte 1 (obiettivo n. 1): associare sequenze virali e firme di espressione genica dell'ospite con fattori di rischio HCC stabiliti negli asiatici americani.

Per raggiungere questo obiettivo, verranno prelevati campioni di sangue da 10 soggetti consenzienti. Il DNA estratto da questi campioni verrà utilizzato come parte di uno studio in corso che confronta sequenze virali e profili di espressione genica tra gruppi etnici asiatici, i ricercatori analizzeranno gli stessi dati confrontando individui con fattori di rischio HCC alti e bassi (ovvero la presenza e l'assenza di cirrosi, alta carica virale HBV, uomini che hanno rapporti sessuali con uomini).

Parte 2 (Obiettivo n. 2): Indagare sul tessuto HCC correlato all'HBV per le sequenze virali associate all'HCC e le proteine ​​umane. Le sezioni di tessuto HCC su vetrini senza informazioni sulla salute personale saranno ottenute da UC Davis Cancer Center Biorepository (CCB) e altre biobanche tra cui, ma non solo, Cooperative Human Tissue Network. Dal tessuto HCC precedentemente depositato, gli investigatori 1) estrarranno e sequenzieranno il DNA dell'HBV dal tessuto tumorale e lo confronteranno con la nostra raccolta di sequenze di HBV non HCC e 2) coloreranno i tessuti per le proteine ​​corrispondenti ai geni identificati nell'analisi dell'espressione genica del sangue intero.

3) Sfondo

Secondo un'analisi del database SEER (Surveillance Epidemiology and End Results), l'API ha avuto i più alti tassi di incidenza di HCC aggiustati per età dal 2006 al 2010 a 4,7 per 100.000 seguiti da ispanici (3,2), neri (2,5) e bianchi (1,4 ). Il più alto tasso di incidenza di HCC specifico per età riscontrato è stato di 54,7 per 100.000 in API di età superiore a 65 anni. In questa analisi, la mortalità correlata all'HCC tra API era la più alta rispetto ad altri gruppi razziali (2,8 per 100.000 rispetto a 0,9 per 100.000 per i bianchi) (Altekruse et al. AJG 2014). Questo aumento del rischio di HCC e delle sue complicanze tra API è stato attribuito all'epatite cronica B (CHB) (El Sarag et al. Gastroenterologia 2012). Per le persone con CHB, esiste una forte associazione tra l'aumento dei livelli di DNA del virus dell'epatite B (HBV) e l'aumento dell'incidenza di HCC e cirrosi (Chen et al. GIAMA 2006). Le vie più comuni di trasmissione dell'HBV sono verticali dalle madri infette ai neonati e orizzontali nella prima infanzia tra coloro che vivono in aree ad alta endemicità dell'HBV (Nguyen et al. J Cancer Educ 2007). Mondo J Hepatol 2015).

I fattori virali includono carica virale, genotipo e mutazioni specifiche. In particolare, il genotipo B è associato all'insorgenza precoce dell'HCC e alla prognosi infausta (Yin et al. Carcinogenesis 2008) I mutanti virali, incluse le mutazioni del promotore del nucleo basale A1762T/G1764A e le delezioni della regione Pre-S, sono anche associati a scarsi esiti di HCC e possono essere il risultato della selezione da parte delle risposte immunitarie dell'ospite e dell'attivazione della citidina deaminasi endogena da parte delle citochine pro-infiammatorie ( per esempio. TNF-alfa) indotta da NFkappa-B che porta all'ipermutazione G-A (Chen et al. Eur J Cancro 2012). Altri percorsi di risposta immunitaria sono stati associati agli esiti dell'HCC correlato all'HBV, inclusa la presenza di cellule natural killer, cellule T CD8+, cellule T regolatorie nonché livelli di IL-2 e IL-15 nel microambiente tumorale (Bowlus CL, Tumor Immunology 2007)

Applicabilità di NGS al sequenziamento dell'HBV:

NGS consentirà l'indagine di fattori virali a più livelli, inclusa la frequenza di genotipi e mutazioni, diversità virale e tassi di mutazione come possibile indicazione dell'attività della citidina deaminasi. Inoltre, questa tecnologia verrà utilizzata per esplorare le risposte immunitarie basate sulla profilazione del trascritto. Inoltre, l'analisi può essere eseguita anche sull'utilizzo del recettore delle cellule T e sugli alleli HLA, che sono stati associati a esiti correlati all'HBV, nonché all'analisi dell'associazione di SNV all'interno dei profili di trascrizione.

Dati preliminari:

Sotto R21, i ricercatori stanno utilizzando NGS su campioni di sangue di pazienti cinesi, vietnamiti e laotiani/Hmong naïve al trattamento per identificare sequenze virali e profili di espressione dal sangue intero che possono segregare con origini laotiani/Hmong e quindi essere candidati che spiegano la scarsa Esiti di HCC in questa popolazione. Inoltre, questi dati possono essere utilizzati per identificare sequenze virali e modelli di espressione che si associano a noti fattori di rischio HCC e possono quindi essere sviluppati come potenziali biomarcatori per la sorveglianza dell'HCC tra le persone infette da HBV. Il primo passo in questo processo di sviluppo di biomarcatori dovrà essere testato in una coorte di pazienti con HCC correlato all'HBV ed è la spinta di questo protocollo. L'arruolamento per questo studio è stato completato (n = 99) e i campioni di sangue sono attualmente in fase di analisi.

I ricercatori hanno condotto uno studio pilota utilizzando NGS per la profilazione del trascrittoma di campioni di sangue intero per dimostrare il potere della genomica del sangue nell'identificare i profili molecolari associati a specifici stati patologici e fornire un rilevamento ultra sensibile delle vie molecolari associate alla patogenesi dell'HBV (Caruccio et al. Metodi Mol Bol 2011). Il sequenziamento dell'RNA (RNA-Seq) è stato eseguito su RNA totale isolato da campioni di sangue intero ottenuti da una coorte di 10 individui asiatici americani, composta da 3 individui sani (2 cinesi, 1 filippino), 6 soggetti HBsAg-positivi senza HCC (5 cinesi , 1 vietnamita) e 1 soggetto laotiano HBsAg-positivo con HCC. Il paziente HCC possedeva una firma di espressione distintiva definita da 634 geni differenzialmente espressi. Meta-analisi del cluster di sovraespressione del gene 173 con dati del trascrittoma delle cellule immunitarie (Li et al. Bioinformatics 2009) ha rivelato che questa "firma HCC correlata all'HBV" conteneva componenti prominenti guidati da neutrofili e macrofagi, nonché un'espressione sovraregolata di geni correlati a cellule T regolatorie (TReg), che è associata a una prognosi peggiore per HCC ( Tepper et al ICG Americas 2012 International Conference). L'analisi dell'ontologia genica ha indicato processi sovrarappresentati coerenti con la patogenesi dell'HCC, inclusa l'infiammazione. I ricercatori hanno in programma di convalidare questa "firma HCC correlata all'HBV" in una coorte più ampia di pazienti con HCC correlato all'HBV.

Ulteriori informazioni sui dati preliminari sono reperibili sul bando allegato alla presente domanda.