HIV 양성 환자의 항문암의 분자생물학

배경:

고활성 항레트로바이러스 요법(HAART) 시대에 많은 암의 발생률은 일반 인구보다 HIV 양성에서 더 높게 유지됩니다. 이것은 카포시 육종이나 림프종과 같은 AIDS 정의 악성 종양뿐만 아니라 최근에 기술된 미국 코호트에서 모든 신생물의 58%를 차지하는 다른 암에도 해당됩니다[1]. 이러한 추세는 면역 억제 환자의 발암 분자 메커니즘을 이해하는 데 새로운 관심을 불러일으켰습니다. 잠재적인 설명에는 HAART에서 HIV 환자의 생존 연장, 발암성 바이러스와의 높은 동시 감염 발생률, 흡연 및 알코올과 같은 위험에 대한 노출이 포함됩니다[2].

항문의 편평 세포 암종(SCCA)은 인간 유두종 바이러스(HPV) DNA를 항문관 세포 염색체에 통합해야 합니다. HIV 양성 남성은 항문암 발병 위험이 증가합니다. 스위스 HIV 코호트 연구와 스위스 주 암 등록부를 연결한 스위스 연구에서는 항문암에 대한 SIR이 크게 상승한 것으로 나타났습니다(SIR = 33.4, 95% CI = 10.5-78.6) [삼]. 분명히 HPV-HIV 동시 감염은 SCCA 발달에 중요한 역할을 하지만, 이 기여가 발암의 뚜렷한 분자 경로와 관련이 있는지 여부는 가설로 남아 있습니다[4].

항문암은 HIV 음성 남성(58세) 및 HIV 음성 여성(65세)에 비해 HIV 양성 개인(평균 연령 37세)에서 더 일찍 발생합니다. 발병 연령의 20년 차이는 SCCA의 생물학이 HIV 양성 환자와 HIV 음성 환자 간에 다르다는 가설을 뒷받침합니다[5]. 항문 HPV 감염의 자연사에 대한 HIV 감염의 영향은 잘 이해되지 않았지만 대부분의 전문가들은 두 가지 점에 동의합니다. 1) HIV 양성 동성애 남성의 95%가 HPV에 동시 감염됩니다. 2) HIV 감염은 항문생식관(자궁경부, 질 및 항문관) 내에서 HPV 감염의 지속성을 선호합니다.

두 가지 주요하고 상호 배타적인 유형의 게놈 불안정성이 암 진행에 관여합니다. 염색체 불안정성(CIN)으로 알려진 첫 번째는 발암 유전자의 활성화와 p53 및 APC와 같은 종양 억제 유전자의 불활성화를 포함한 일련의 유전적 변화의 결과입니다. 마이크로새틀라이트 불안정성(MSI)으로 알려진 두 번째는 MLH1과 같은 DNA 불일치 복구 유전자(MMR)의 체세포(후천적) 불활성화(프로모터의 과메틸화에 의해)로 인해 발생하며, 일반적으로 BAT 25, BAT26 및 CAT25, 변형 성장 인자 수용체 II(TGF-RII) 및 BAX[6].

MSI는 게놈 전반의 불안정성(결핍된 MMR 시스템으로 인해 발생)을 반영하며 HIV 관련 자궁경부 상피내 및 폐 신생물에서 증가된 빈도로 발생합니다. 두 경우 모두 MSI의 빈도는 HIV 불확정 환자의 종양에 비해 HIV 관련 종양에서 6배 더 컸습니다[7]. 다른 저자들도 HIV 감염 환자에게서 얻은 카포시 육종과 공격적 림프종에서 MSI의 높은 비율을 보고한 반면, HIV 음성 환자에게서 얻은 병변에서는 유사한 불안정성에 대한 증거가 없습니다[8]. MSI 표현형이 HIV 관련 림프종으로 제한된다는 최근 관찰은 유전적 불안정성과 같은 암의 주요 특징이 숙주 면역에 의해 크게 영향을 받을 수 있음을 시사합니다[9].

HIV 양성 환자에서 SCCA의 MSI 상태는 조사된 적이 없지만 미국 기관 2곳에서 SCCA로 진단된 18명의 HIV- 및 10명의 HIV+ 환자의 종양 표본에 대한 CIN 분석을 수행했습니다[10]. HIV 음성 환자의 종양은 HIV 양성 환자의 종양보다 CIN을 나타낼 가능성이 더 컸습니다(24.1% 대 6.6%, P<0.001). SCCA를 가진 HIV 음성 환자에서 염색체 17p, 18q, 5q 및 11q에 대한 이형접합체(LOH)의 일관된 손실이 관찰되었습니다. 대조적으로, 17p, 5q 및 18q에서의 대립유전자 손실은 HIV 양성인 개인의 종양에서는 사실상 없었으며, 이는 면역 억제가 CIN에 대한 대체 경로를 통해 SCCA 진행을 촉진함을 나타냅니다.

현장에서 자체 연구:

신청자는 2001년부터 직장암 환자의 치료에 직접 관여한 대장직장 외과의사입니다. 그는 HIV 관련 SCCA에서 분자 이상(molecular aberrations)의 특정 패턴을 보여주는 예비 데이터를 수집했습니다. 이러한 연구 결과는 피어 리뷰 저널에 게재되었으며, 그 결과 지원자는 편집자로부터 정기적으로 해당 분야의 전문가 의견 및 최첨단 리뷰를 작성하도록 요청받습니다.

스위스의 HIV 양성 환자 코호트는 기존 데이터베이스에 이미 등록된 많은 개인과 Hirschel 교수와 그의 팀이 개발한 해당 분야의 기존 전문 지식으로 인해 이 연구를 수행할 수 있는 독특한 기회를 제공할 것입니다. 이 종양의 상대적인 희소성으로 인해 많은 환자 집단이 이 프로젝트를 시작하기 위한 필수 조건입니다.

마지막으로, 이 연구의 분자적 측면은 유전성 비용종증 대장암(HNPCC) 검출 분야에서 우리나라의 선두주자인 Pierre Hutter 박사의 연구실에서 수행될 것입니다. 따라서 Dr Hutter 실험실은 여기에 설명된 분자 분석을 수행할 수 있는 우수한 환경을 제공할 것입니다.

연구 가설:

우리는 HIV 인구에서 염색체 불안정성보다는 미소부수체 불안정성이 침윤성 SCCA로의 항문 상피내 신생물의 급속한 진행에 선호되는 경로라는 가설을 세웁니다. 두 번째 가설은 이에 비해 MSI가 없거나 HIV 음성 개인의 SCCA에서 최소한 매우 드물다는 것입니다.

학습 목표 및 목적

이 연구의 주요 목적은 SCCA 진단을 ​​받은 Swiss Cohort의 HIV 양성 환자 15명의 종양 표본에서 미소부수체 불안정 상태를 평가하는 것입니다. 그런 다음 HIV 양성 환자의 SCCA에서 MSI 발생률을 결정하기 위해 중간 분석을 수행합니다. 대다수의 종양이 이 모집단에서 MSI를 나타내면 연구의 두 번째 부분을 진행할 것입니다. 목적은 15명의 HIV 음성 환자의 유사한 종양에서 동일한 분석을 수행하여 SCCA의 분자 프로파일을 비교하는 것입니다. 두 인구. 그렇게함으로써 발암 진행에서 면역 억제의 잠재적 역할이 확립 될 수 있습니다.

연구 설계 및 계획

환자:

생검으로 입증된 항문 편평 세포 암종 진단을 받은 스위스 HIV 코호트의 환자는 기존 데이터베이스를 사용하여 식별됩니다. 3개의 SHCS 센터 사이에서 가용성에 따라 최소 15개의 샘플을 분석하도록 선택합니다. SCCA 수술을 받은 HIV 음성 환자의 종양은 지역 윤리 위원회의 프로토콜 검토가 있을 때까지 제네바 대학 병원 병리과에서 검색됩니다.

간섭:

모든 종양 샘플은 병리학자의 진단 확인을 위해 재평가됩니다. 각 환자에 대해 종양 조직과 정상 점막을 모두 포함하는 파라핀 블록이 미세부수체 표적에서 DNA 추출 및 중합효소 연쇄 반응을 위해 선택됩니다. 조직은 수술실에서 일상적으로 수집하고, 완충 포르말린에 고정하고, 파라핀에 포매하고, 분석을 위해 선택하기 전에 다양한 개월 동안 보관했습니다. 파라핀 내장 블록은 마이크로톰으로 20μm 두께 섹션으로 절단됩니다. 멸균 메스 블레이드를 사용하여 정상(비종양) 및 암 조직 영역을 해마톡실린 및 에오신 염색 섹션을 가이드로 사용하는 해부 현미경으로 미세해부합니다. 표본은 톨루올에서 파라핀을 제거하고 무수 에탄올로 정제하고 14,000rpm에서 원심분리합니다. Hutter 박사의 연구실에서의 이전 경험은 파라핀 내장 종양 표본에서 이러한 유형의 분자 분석을 수행하는 것이 실제로 기술적으로 가능하다는 것을 보여주었습니다.

우리는 SCCA에서 미소부수체 불안정성의 존재를 결정하기 위해 결장직장암 표본에 권장되는 미세부수체 프라이머의 참조 패널을 사용할 것입니다. 여기에는 미세 위성 마커 BAT25, BAT26 및 CAT25가 포함됩니다.

연구 평가:

데이터의 초기 평가는 처음 15개의 종양 표본을 분석한 후 수행됩니다. MSI가 HIV 양성 집단에서 발견되면 HIV 음성 환자의 종양에서 추가 조사가 수행됩니다. 데이터 분석은 정기적으로 모든 조사자와 함께 수행된 진행 보고서의 대상이 됩니다. 우리는 적어도 처음에는 세 가지 이유로 분석을 15개의 종양으로 제한하기로 결정했습니다.

1. 이것은 상대적으로 드문 암이며 스위스 HIV 코호트에서 25명 이상의 SCCA 환자를 회수할 수 있을 것 같지 않습니다.
2. 우리의 이전 연구는 각 그룹에서 18개의 종양 표본으로 수행되었으며 그룹 간의 차이는 통계적으로 유의했습니다.
3. 이것은 파일럿 탐색 연구이며 작업 가설이 잘못되었을 수 있습니다. 따라서 연구 예산과 Dr Hutter의 전문성에 따라 초기 비용을 제한하는 것이 중요합니다. 우리의 가설이 초기 결과에 의해 뒷받침된다면 추가 조사와 적절한 자금 지원으로 보다 정교한 연구 프로젝트를 진행할 수 있습니다.¨ 이러한 이유로 우리는 연구를 3개의 SHCS 센터로 제한할 것입니다. 취리히, 제네바, 로잔은 본질적으로 내장 수술 단위 간의 기존 관계를 기반으로 선택되었습니다.

데이터 분석:

종양의 MSI 상태는 Pierre Hutter가 평가합니다. 그런 다음 결과는 스위스 코호트의 역학 데이터와 상관 관계가 있으며 바이러스 부하, CD4+ 수 및 임상 결과를 포함한 환자의 임상 특성과 상관 관계가 있습니다. 결과는 또한 치료 결과 및 암 생존과 상관 관계가 있습니다.

기간:

종양 표본은 2009년 초에 로잔, 제네바, 취리히의 병리과에서 회수될 것입니다. MSI 분석은 Hutter 박사의 실험실에서 약 24시간이 소요되는 간단한 절차입니다. 따라서 HIV 양성 인구의 15개 표본에 대한 분석은 2009년 3월 말까지 완료될 예정입니다. HIV 음성 모집단의 후속 분석에 관한 추가 결정은 이러한 초기 종양에서 얻은 결과에 따라 결정될 것입니다.

윤리적 승인 상태:

스위스 HIV 코호트 연구에 등록한 환자는 처음에 이러한 유형의 연구 참여에 동의했습니다. HIV 센터의 거의 모든 환자는 질병 경과에 차이를 가져올 수 있는 특정 요인을 식별하기 위해 유전자 연구에 참여하는 데 동의했습니다. 분명히 모든 분석은 종양 표본에서 수행되며 환자의 신원을 추적할 수 없습니다. 따라서 모든 유전자 검사는 완전히 익명으로 처리됩니다. 대조적으로, HIV 음성 환자의 종양 표본에 대한 분석이 수행되는 경우 제네바 지역 윤리위원회의 추가 승인을 구할 것입니다.

연구 예산:

15명의 HIV 양성 환자에 대한 초기 분석은 Pierre Hutter가 무료로 수행합니다. 분자 연구 비용은 사례당 ​​250.-CHF로 추산됩니다. 따라서 이 그룹의 MSI 분석이 유망한 결과로 이어지는 경우 12-15명의 HIV 음성 환자에 대한 분석 비용은 약 3,000.-CHF가 소요될 것으로 추정됩니다. 이러한 유형의 연구를 위한 자금은 제네바 대학병원 외과의 Fonds de Service를 통해 제공될 것입니다.