Biologisk grunnlag for leverkreft fra kronisk hepatitt B

2) Mål

Hepatocellulært karsinom (HCC) er den nest ledende årsaken til kreftrelatert død på verdensbasis (Jemel et al, CA Cancer J Clin 2011). Amerikanere fra Asia og Pacific Islander (API) er perennial den mest berørte rasegruppen med hensyn til HCC-forekomst og HCC-relatert dødelighet på grunn av den høye forekomsten av kronisk hepatitt B (CHB). Mens API-er bærer den største byrden av CHB-relatert HCC, eksisterer det forskjeller i utfall mellom de forskjellige asiatiske etniske gruppene. Etterforskerne har tidligere analysert etnisk disaggregerte data fra 6 068 kalifornere av asiatisk aner med HCC diagnostisert mellom 1998 og 2007 (Ryerson et al Cancer 2016). Årsaksspesifikk dødelighet var signifikant høyere blant laotiske/hmonger (hazard ratio, 2,08; 95 % KI, 1,78-2,44) og kambodsjanske pasienter (hazard ratio 1,26; 95 % KI, 1,06-1,51). Spesielt presenterte laotiske/Hmong-pasienter i en tidlig alder og med mer avanserte stadier av HCC, noe som tyder på at disse forskjellene ikke var relatert til forsinkelser i diagnose eller presentasjon, men snarere biologiske forskjeller i oppførselen til HCC. Faktisk har både virale faktorer og vertsimmunrespons blitt assosiert med prognosen for CHB-relatert HCC. For tiden undersøker etterforskerne disse potensielle mekanismene hos Hmong/laotiske, kinesiske og vietnamesiske individer infisert med hepatitt B-virus (HBV). I motsetning til å evaluere mekanismer assosiert med dårlige resultater når HCC har utviklet seg, vil det nåværende forslaget bygge på dataene etterforskerne har samlet inn med mål om å identifisere markører for HCC-utvikling.

Sentral hypotese er at før utviklingen av HBV-relatert HCC er det spesifikke biologiske responser reflektert i genekspresjonsprofilen til fullblod som kan skille CHB-pasienter med og uten HCC.

For å teste denne hypotesen vil etterforskerne utføre følgende spesifikke mål:

Del 1 (Mål #1): Knytt virale sekvenser og vertsgenekspresjonssignaturer med etablerte HCC-risikofaktorer hos asiatiske amerikanere.

For å nå dette målet vil det bli tatt blodprøver fra 10 personer som har samtykket. DNAet ekstrahert fra disse prøvene vil bli brukt som en del av en pågående studie som sammenligner virale sekvenser og genekspresjonsprofiler på tvers av asiatiske etniske grupper, etterforskerne vil analysere de samme dataene som sammenligner individer med høye og lave HCC-risikofaktorer (dvs. tilstedeværelse og fravær av skrumplever, høy HBV-virusmengde, menn som har sex med menn).

Del 2 (Mål #2): Undersøk HBV-relatert HCC-vev for HCC-assosierte virale sekvenser og humane proteiner. HCC-vevssnitt på lysbilder uten personlig helseinformasjon vil bli innhentet fra UC Davis Cancer Center Biorepository (CCB) og andre biobanker, inkludert, men ikke begrenset til, Cooperative Human Tissue Network. Fra tidligere banket HCC-vev vil etterforskerne 1) trekke ut og sekvensere HBV-DNA fra tumorvev og sammenligne det med vår samling av ikke-HCC HBV-sekvenser og 2) farge vevet for proteiner som tilsvarer gener identifisert i fullblodsgenekspresjonsanalyse.

3) Bakgrunn

I følge en analyse av databasen Surveillance Epidemiology and End Results (SEER) hadde API den høyeste aldersjusterte HCC-forekomsten fra 2006-2010 på 4,7 per 100 000 etterfulgt av latinamerikanere (3,2), svarte (2,5) og hvite (1,4) ). Den høyeste aldersspesifikke HCC-forekomsten som ble funnet var 54,7 per 100 000 i API eldre enn 65 år. I denne analysen var HCC-relatert dødelighet blant API den høyeste sammenlignet med andre rasegrupper (2,8 per 100 000 sammenlignet med 0,9 per 100 000 for hvite) (Altekruse et al. AJG 2014). Denne økte risikoen for HCC og dens komplikasjoner blant API har blitt tilskrevet kronisk hepatitt B (CHB) (El Sarag et al. Gastroenterologi 2012). For personer med CHB er det en sterk sammenheng mellom økende hepatitt B-virus (HBV) DNA-nivåer og økende forekomst av HCC og cirrhose (Chen et al. JAMA 2006). De vanligste rutene for HBV-overføring er vertikale fra infiserte mødre til spedbarn og horisontale i tidlig barndom blant de som bor i områder med høy HBV-endemisitet (Nguyen et al. J Cancer Educ 2007) Til tross for tilgjengeligheten av en forebyggende vaksine, er den globale vaksinedekningen bare 75 % og adresserer ikke sykdomsbyrden hos de estimerte 350 millioner menneskene som er infisert med HBV over hele verden (Meireles et al. World J Hepatol 2015).

Virale faktorer inkluderer viral belastning, genotype og spesifikke mutasjoner. Spesielt er genotype B assosiert med tidlig utbrudd av HCC og dårlig prognose (Yin et al. Carcinogenesis 2008) Virale mutanter inkludert A1762T/G1764A basalkjernepromotormutasjonene og Pre-S-regiondelesjoner er også assosiert med dårlige HCC-utfall og kan være et resultat av seleksjon av vertsimmunresponser og aktivering av endogen cytidin-deaminase av pro-inflammatoriske cytokiner ( f.eks. TNF-alfa) indusert av NFkappa-B som fører til G-til-A hypermutasjon (Chen et al. Eur J Cancer 2012). Andre immunresponsveier har blitt assosiert med utfall fra HBV-relatert HCC inkludert tilstedeværelsen av naturlige drepeceller, CD8+ T-celler, regulatoriske T-celler samt IL-2 og IL-15 nivåer i tumormikromiljøet (Bowlus CL, Tumor Immunology 2007)

Anvendelse av NGS for sekvensering av HBV:

NGS vil tillate undersøkelse av virale faktorer på flere nivåer, inkludert frekvensen av genotyper og mutasjoner, viralt mangfold og mutasjonshastigheter som en mulig indikasjon på cytidindeaminaseaktivitet. I tillegg vil denne teknologien bli brukt til å utforske immunresponsene basert på transkripsjonsprofilering. Videre kan analyse også gjøres på bruk av T-cellereseptorer og HLA-alleler, som har vært assosiert med HBV-relaterte utfall samt assosiasjonsanalyse av SNV innenfor transkripsjonsprofiler.

Foreløpige data:

Under R21 bruker etterforskerne NGS på blodprøver fra behandlingsnaive kinesiske, vietnamesiske og laotiske/hmong-pasienter for å identifisere virale sekvenser og uttrykksprofiler fra fullblod som kan segregere med laotisk/hmong-opprinnelse og dermed være kandidater som forklarer de fattige. HCC-utfall i denne populasjonen. I tillegg kan disse dataene brukes til å identifisere virale sekvenser og uttrykksmønstre som assosieres med kjente HCC-risikofaktorer og kan deretter utvikles som potensielle biomarkører for HCC-overvåking blant HBV-infiserte mennesker. Det første trinnet i denne biomarkørutviklingsprosessen vil trenge testing i en kohort av pasienter med HBV-relatert HCC og er drivkraften i denne protokollen. Påmelding til denne studien er fullført (n = 99) og blodprøver analyseres for tiden.

Etterforskerne utførte en pilotstudie med NGS for transkriptomprofilering av helblodsprøver for å demonstrere kraften til blodgenomikk for å identifisere molekylære profiler assosiert med spesifikke sykdomstilstander og gi ultrasensitiv påvisning av molekylære veier assosiert med HBV-patogenese (Caruccio et al. Metoder Mol Bol 2011). RNA-sekvensering (RNA-Seq) ble utført på totalt RNA isolert fra fullblodsprøver hentet fra en kohort på 10 asiatiske amerikanske individer, sammensatt av 3 friske individer (2 kinesere, 1 filippinsk), 6 HBsAg-positive individer uten HCC (5 kinesiske). , 1 vietnamesisk), og 1 HBsAg-positiv laotisk subjekt med HCC. HCC-pasienten hadde en særegen uttrykkssignatur definert av 634 differensielt uttrykte gener. Meta-analyse av 173-gen-overekspresjonsklyngen med immuncelle-transkriptomdata (Li et al. Bioinformatics 2009) avslørte at denne "HBV-relaterte HCC-signaturen" inneholdt fremtredende nøytrofil- og makrofagdrevne komponenter, samt oppregulert ekspresjon av regulatoriske T-celle (TReg)-relaterte gener, som er assosiert med dårligere prognose for HCC ( Tepper et al. ICG Americas 2012 internasjonale konferanse). Genontologianalyse indikerte overrepresenterte prosesser i samsvar med HCC-patogenese, inkludert betennelse. Etterforskerne planlegger å validere denne "HBV-relaterte HCC-signaturen" i en større gruppe pasienter med HBV-relatert HCC.

Ytterligere informasjon om foreløpige data finnes på bevilgningen vedlagt denne innsendingen.