Биологическая основа рака печени при хроническом гепатите В

2) Цели

Гепатоцеллюлярная карцинома (ГЦК) является второй ведущей причиной смерти от рака во всем мире (Jemel et al. CA Cancer J Clin 2011). Американцы, проживающие на азиатских и тихоокеанских островах (API), постоянно являются наиболее пострадавшей расовой группой в отношении заболеваемости ГЦК и смертности, связанной с ГЦК, из-за высокой распространенности хронического гепатита В (ХГВ). В то время как API несут наибольшее бремя ГЦК, связанного с ХГВ, существуют различия в результатах среди различных азиатских этнических групп. Ранее исследователи проанализировали дезагрегированные по этническому признаку данные 6068 калифорнийцев азиатского происхождения с ГЦК, диагностированным в период с 1998 по 2007 год (Ryerson et al Cancer 2016). Смертность от конкретных причин была значительно выше среди лаосцев / хмонгов (отношение рисков 2,08; 95% ДИ 1,78–2,44). и камбоджийские пациенты (отношение рисков 1,26; 95% ДИ, 1,06-1,51). Примечательно, что пациенты лаосского происхождения / хмонг поступили в раннем возрасте и с более поздними стадиями ГЦК, что позволяет предположить, что эти различия были связаны не с задержкой в ​​диагностике или представлении, а скорее с биологическими различиями в поведении ГЦК. Фактически, как вирусные факторы, так и иммунные реакции хозяина связаны с прогнозом ГЦК, связанного с ХГВ. В настоящее время исследователи изучают эти потенциальные механизмы у хмонгов/лаосцев, китайцев и вьетнамцев, инфицированных вирусом гепатита В (ВГВ). В отличие от оценки механизмов, связанных с неблагоприятными исходами после развития ГЦК, текущее предложение будет основываться на данных, собранных исследователями с целью выявления маркеров развития ГЦК.

Центральная гипотеза состоит в том, что до развития ГЦК, связанного с ВГВ, существуют специфические биологические реакции, отраженные в профиле экспрессии генов цельной крови, которые могут дифференцировать пациентов с ХГВ с ГЦК и без ГЦК.

Для проверки этой гипотезы исследователи будут решать следующие конкретные задачи:

Часть 1 (Цель № 1): Свяжите вирусные последовательности и сигнатуры экспрессии генов-хозяев с установленными факторами риска ГЦК у американцев азиатского происхождения.

Для достижения этой цели образцы крови будут получены от 10 добровольцев. ДНК, извлеченная из этих образцов, будет использоваться в рамках продолжающегося исследования, сравнивающего вирусные последовательности и профили экспрессии генов в азиатских этнических группах. Исследователи будут анализировать те же данные, сравнивая людей с высокими и низкими факторами риска ГЦК (т. цирроз печени, высокая вирусная нагрузка ВГВ, мужчины, имеющие половые контакты с мужчинами).

Часть 2 (Цель № 2): Исследование ткани ГЦР, связанной с ВГВ, на наличие вирусных последовательностей, связанных с ГЦК, и белков человека. Срезы тканей ГЦР на предметных стеклах без личной информации о здоровье будут получены из биорепозитория онкологического центра Калифорнийского университета в Дэвисе (CCB) и других биобанков, включая, помимо прочего, Кооперативную сеть тканей человека. Из ранее сохраненной ткани ГЦК исследователи 1) извлекут и секвенируют ДНК ВГВ из опухолевой ткани и сравнят ее с нашей коллекцией последовательностей ВГВ, не относящихся к ГЦК, и 2) окрасят ткани на наличие белков, соответствующих генам, идентифицированным в анализе экспрессии генов цельной крови.

3) Фон

Согласно анализу базы данных Surveillance Epidemiology and End Results (SEER), у API были самые высокие показатели заболеваемости ГЦК с поправкой на возраст в период с 2006 по 2010 год — 4,7 на 100 000, за которыми следуют латиноамериканцы (3,2), чернокожие (2,5) и белые (1,4). ). Наивысший обнаруженный возрастной показатель заболеваемости ГЦК составил 54,7 на 100 000 в API старше 65 лет. В этом анализе смертность, связанная с ГЦК, среди API была самой высокой по сравнению с другими расовыми группами (2,8 на 100 000 по сравнению с 0,9 на 100 000 для белых) (Altekruse et al. АДЖ 2014). Этот повышенный риск развития ГЦК и его осложнений среди АФИ объясняется хроническим гепатитом В (ХГВ) (El Sarag et al. Гастроэнтерология 2012). У лиц с ХГВ существует тесная связь между повышением уровня ДНК вируса гепатита В (ВГВ) и повышением заболеваемости ГЦК и циррозом печени (Chen et al. ЯМА 2006). Наиболее распространенными путями передачи ВГВ являются вертикальный от инфицированных матерей к младенцам и горизонтальный в раннем детстве среди лиц, проживающих в районах с высокой эндемичностью по ВГВ (Nguyen et al. J Cancer Educ 2007) Несмотря на доступность профилактической вакцины, глобальный охват вакцинацией составляет всего 75% и не снижает бремя болезни среди примерно 350 миллионов человек, инфицированных ВГВ во всем мире (Meireles et al. World J Hepatol 2015).

Вирусные факторы включают вирусную нагрузку, генотип и специфические мутации. Примечательно, что генотип B связан с ранним началом ГЦК и неблагоприятным прогнозом (Yin et al. Carcinogenesis 2008) Вирусные мутанты, включая мутации базального ядерного промотора A1762T/G1764A и делеции Pre-S области, также связаны с неблагоприятными исходами ГЦК и могут быть результатом отбора иммунными реакциями хозяина и активации эндогенной цитидиндезаминазы провоспалительными цитокинами ( например TNF-альфа), индуцированный NFkappa-B, приводящий к гипермутации G-to-A (Chen et al. Евр Дж Рак 2012). Другие пути иммунного ответа были связаны с исходами ГЦР, связанной с ВГВ, включая присутствие естественных клеток-киллеров, CD8+ Т-клеток, регуляторных Т-клеток, а также уровни ИЛ-2 и ИЛ-15 в микроокружении опухоли (Bowlus CL, Tumor Immunology 2007)

Применимость NGS для секвенирования HBV:

NGS позволит исследовать вирусные факторы на нескольких уровнях, включая частоту генотипов и мутаций, вирусное разнообразие и частоту мутаций в качестве возможного показателя активности цитидиндезаминазы. Кроме того, эта технология будет использоваться для изучения иммунных реакций на основе профилирования транскриптов. Кроме того, можно также провести анализ использования Т-клеточных рецепторов и аллелей HLA, которые были связаны с исходами, связанными с ВГВ, а также анализ ассоциации SNV в профилях транскрипции.

Предварительные данные:

В соответствии с R21 исследователи используют NGS на образцах крови от ранее не получавших лечения пациентов из Китая, Вьетнама и лаосцев/хмонгов, чтобы идентифицировать вирусные последовательности и профили экспрессии из цельной крови, которые могут отделяться от лаосцев/хмонгов и, таким образом, быть кандидатами, объясняющими плохое Исходы ГЦК в этой популяции. Кроме того, эти данные можно использовать для идентификации вирусных последовательностей и паттернов экспрессии, которые связаны с известными факторами риска развития ГЦК, и затем их можно использовать в качестве потенциальных биомаркеров для эпиднадзора за ГЦК среди людей, инфицированных ВГВ. Первым шагом в этом процессе разработки биомаркеров будет необходимость тестирования когорты пациентов с ГЦР, связанной с ВГВ, и это основная цель данного протокола. Зачисление в это исследование завершено (n = 99), и в настоящее время анализируются образцы крови.

Исследователи провели пилотное исследование с использованием NGS для профилирования транскриптома образцов цельной крови, чтобы продемонстрировать способность геномики крови идентифицировать молекулярные профили, связанные с конкретными болезненными состояниями, и обеспечить сверхчувствительное обнаружение молекулярных путей, связанных с патогенезом HBV (Caruccio et al. Методы Мол Бол 2011). Секвенирование РНК (RNA-Seq) выполняли на тотальной РНК, выделенной из образцов цельной крови, полученных от когорты из 10 американцев азиатского происхождения, состоящей из 3 здоровых людей (2 китайца, 1 филиппинца), 6 HBsAg-позитивных субъектов без ГЦК (5 китайцев). , 1 вьетнамец) и 1 HBsAg-положительный лаосец с ГЦР. Пациент с ГЦК обладал характерной экспрессией, определяемой 634 дифференциально экспрессируемыми генами. Метаанализ кластера гиперэкспрессии из 173 генов с данными транскриптома иммунных клеток (Li et al. Bioinformatics 2009) показал, что эта «связанная с HBV сигнатура ГЦК» содержит заметные компоненты, управляемые нейтрофилами и макрофагами, а также повышенную экспрессию генов, связанных с регуляторными Т-клетками (TReg), что связано с худшим прогнозом для ГЦК ( Теппер и др. Международная конференция ICG Americas 2012). Анализ генной онтологии показал чрезмерно представленные процессы, соответствующие патогенезу ГЦК, включая воспаление. Исследователи планируют проверить эту «характеристику ГЦК, связанную с ВГВ» на большей группе пациентов с ГЦК, связанной с ВГВ.

Дополнительную информацию о предварительных данных можно найти в гранте, приложенном к этой заявке.