Stomach Health > mave Sundhed >  > Gastric Cancer > Gastric Cancer

PLoS ONE: Variationer i Helicobacter pylori Cytotoksin-associerede gener og deres indflydelse i Progression til Gastric Cancer: Konsekvenser for Prevention

Abstrakt

Helicobacter pylori
(HP) er en bakterie, der koloniserer menneskelige mave og kan etablere en langsigtet infektion af maveslimhinden. Vedvarende Hp-infektion ofte fremkalder gastritis og er forbundet med udviklingen af ​​mavesår sygdom, atrofisk gastritis, og gastrisk adenocarcinom. Virulent HP isolater havn CAG (cytotoksin-associerede gener) patogenicitet island (cagPAI), en 40 kb strækning af DNA, der koder komponenter af en type IV secerneringssystem (T4SS). Denne T4SS danner en pilus til indsprøjtning af virulensfaktorer i værten målceller, såsom CagA oncoproteinet. Vi analyserede den genetiske variation i CagA
andre udvalgte gener af HP cagPAI ( cagC
, Cage
, CAGL
, CAGT
, cagV
og CAG Gamma
) ved hjælp af DNA ekstraheret fra frosne gastriske biopsier eller fra kliniske isolater. Undersøgelse forsøgspersoner 95 CagA + patienter, der var histologisk diagnosticeret med kronisk gastritis eller mavekræft i Venezuela og Mexico, områder med høj forekomst af Hp-infektion. Sekventeringsreaktioner blev udført af både Sanger og næste-generations pyrosekventering (454 Roche) metoder. Vi fandt i alt 381 varianter med utvetydige opkald observeret i mindst 10% af de oprindeligt testede prøver og referencestammer. Vi sammenlignede hyppigheden af ​​disse genetiske varianter mellem mavekræft og kroniske gastritis sager. Tyve-seks SNPs (11 ikke-synonyme og 14 synonym) viste statistisk signifikante forskelle (P < 0,05), og to SNP'er, i position 1039 og 1041 i Cage
, viste en meget signifikant sammenhæng med kræft (p værdi = 2,07 × 10 -6), og varianten codon blev placeret i VirB3 homologi domæne Agrobacterium
. Resultaterne af denne undersøgelse kan give foreløbige oplysninger til at målrette antibiotisk behandling til højrisikopersoner, hvis virkninger af disse varianter er bekræftet i yderligere undersøgelser

Henvisning:. Rizzato C, Torres J, Plummer M, Muñoz N, Franceschi S, Camorlinga-Ponce M, et al. (2012) Variationer i Helicobacter pylori Cytotoksin-associerede gener og deres indflydelse i Progression til Gastric Cancer: Konsekvenser for Forebyggelse. PLoS ONE 7 (1): e29605. doi: 10,1371 /journal.pone.0029605

Redaktør: Masaru Katoh, National Cancer Center, Japan

Modtaget: Oktober 6, 2011; Accepteret: December 1, 2011; Udgivet: januar 3, 2012 |

Copyright: © 2012 Rizzato et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. JT er en modtager af en Eksklusivitet stipendium fra Fundacion IMSS, Mexico. De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Helicobacter pylori
(HP) er en af ​​de mest almindelige kroniske bakteriel infektion hos mennesker. Det er blevet anslået, at mere end halvdelen af ​​den voksne befolkning i verden er inficeret med denne organisme [1]. Blandt disse er ca. 10-15% af de inficerede individer vurderes at opleve klinisk følgetilstande, herunder mavesår, gastrisk adenocarcinom og gastrisk mucosa-associeret lymfevæv lymfom (MALT) [2]. Til dato, trods omfattende indsats på verdensplan, hvad der afgør disse variable kliniske resultater er ikke fuldt belyst, men menes at være kombinationer af miljøet (fx rygning og kost) [3], host genetik og HP virulensfaktorer [3], [4 ], [5]. Arbejde af os [6] og andre støtter, at bakterielle faktorer sandsynligvis til at spille den mest afgørende rolle [7], [8].

Den bedst karakteriserede HP virulens markør er cytotoksin-associerede gen patogenicitet ø (cagPAI ), en 40 kb region af kromosomalt DNA, der koder ca. 31 gener, der danner en type IV secerneringssystem (T4SS) til at translokere bakterielle produkter ind i værtscellen. CagA
bopæl inden cagPAI og er ansvarlig for de fleste af de HP-associerede maligne fænotyper: det udløser IL-8 sekretion priming en inflammatorisk reaktion, fremmer celledeling, spredning og migration enten gennem fosforylering-afhængige og uafhængige mekanismer [ ,,,0],9], [10]. Den cagPAI er til stede i ca. 95% af østasiatiske isolerer og det er mindre hyppige i isolater fra lav risiko vestlige lande [11], [12], [13].

Mange af CagA funktioner opholde sig et C-terminale tandem array gentagne motiv indeholdende aminosyrerne Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala (EPIYA motifs A, B, C og D). Stammer huser flere kopier af vestlige type EPIYA-C eller østlige typen EPIYA-D er foreslået for at være mere forbundet med mavekræft og med en øget CagA in vitro
aktivitet [14], selv om dette er kontroversielt [15] . Til dato, på trods af den kendte variabilitet i N-terminalen CagA
gen og andre cagPAI ø gener, der har været meget begrænsede oplysninger om kliniske relevans af genetiske varianter uden for EPIYAs. Således i dette papir vi søge at identificere varianter i cagPAI generne cagC
( HP0546
), Cage
( HP0544
), CAGL
( HP0539
), cagV Hotel ( HP0530
), CAGT Hotel ( HP0533
), og KAG Gamma Hotel ( HP0523
) gener, som er blevet udpeget som vigtige funktionelle komponenter i modellen bakteriel T4SS, og er kendt for at være afgørende for cagPAI translokation funktion eller nuværende ekstracellulært, hvilket tyder på en mulige interaktioner med værtsceller; og i CagA,
hvis EPIYA region har konsekvent vist sig at korrelere med klinisk resultat (mavekræft) [16].

CagA
status alene ikke er tilstrækkelig til at forudsige kliniske resultater. Desuden er der tegn på, at HP udryddelse reducerer mavekræft forekomsten kun hos personer uden forstadier til kræft. Resultaterne af denne undersøgelse kan give værdifulde oplysninger til at målrette antibiotisk behandling til risiko individer høje, hvis virkninger af disse varianter er bekræftet i yderligere undersøgelser.

Materialer og metoder

Etik Statement

Alle deltagere underskrev en informeret skriftligt samtykke. Undersøgelsen blev godkendt af de etiske anmeldelse bestyrelser de institutioner med ansvar for emne rekruttering i hver af rekruttering centre.

For mexicanske prøver, blev undersøgelsen godkendt af etiske udvalg i Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) og General Hospital af Secretaria de Salud (SS), Mexico City, Mexico.

for venezuelanske prøver blev etisk clearance til undersøgelsen fås fra det Internationale Agentur for kræftforskning (IARC) etisk Udvalg i Lyon, Frankrig, og Cancer Control center i San Cristobal, Venezuela.

studiepopulation

Venezuela.

Vi brugte 11 DNA-prøver fra gastriske biopsier fra patienter ramt med kronisk gastritis uden atrofi rekrutteret i en chemoforebyggelse retssag i Venezuela [17], [18]. De forsøgspersoner (alder 35-69) i dette forsøg blev rekrutteret fra deltagerne i Gastric Cancer Kontrol Program for Tachira stat, som var baseret på en gastrisk dobbelt kontrast røntgen efterfulgt af en gastroskopisk undersøgelse. Forsøgspersoner med enhver kræft, herunder gastrisk kræft, eller med andre alvorlige sygdomme som hjerte, lunge, nyre eller lever svigt og gravide kvinder var ikke støtteberettiget. Syv gastriske biopsier blev taget fra foruddefinerede steder, fem for histologisk evaluering og to blev frosset til H pylori
DNA isolation eller kultur. Ekspert patologer i neoplastiske læsioner i maven læse histologiske slides.

Mexico.

84 prøver var fra patienter, der deltog i Gastroenterology Enhed for den México General Hospital (Secretaría de Salud) og Onkologisk Hospital ( Instituto Mexicano del Seguro Social), begge hospitaler i Mexico City. Tredive-fem patienter blev ramt med kronisk gastritis og 49 med mavekræft. Patienterne var ældre end 30 år, hørt på grund af gastroduodenale symptomer (General Hospital) eller på grund af en sandsynlig mavekræft (Oncology Hospital), og blev programmeret til endoskopi og biopsi til diagnostiske formål. Personer der tidligere havde modtaget kræftbehandling, var på antibiotika, anti-HP terapi eller non-steroide anti-inflammatoriske lægemidler to uger forud for undersøgelsen, eller havde andre alvorlige kroniske sygdomme blev udelukket. Gastriske biopsiprøver blev anbragt i sterilt 0,9% saltvandsopløsning, homogeniseret, og inokuleret på blodagar base (BBL, MD) plader suppleret med 5% fåreblod til HP kultur. Pladerne blev inkuberet ved 37 ° C i en CO 9% 2 atmosfære i op til 5 dage. HP blev identificeret ved koloni- og mikroskopisk morfologi og ved positiv oxidase, katalase, og urease test. Fra hver primære vækst blev 7 til 10 enkeltværelser kolonier hver isoleret fra antrum og corpus og opformeret på blod agar medium. Til denne undersøgelse, analyserede vi 43 prøver fra dyrkede stammer og 41 direkte fra frosne biopsier.

De primære kendetegn af befolkningen er beskrevet i tabel 1.

DNA-ekstraktion

for venezuelanske og mexicanske biopsiprøver blev DNA ekstraheret fra frosne væv ved hjælp QIAamp DNA Micro Kit (Qiagen, Hilden, Tyskland) ifølge producentens instruktioner. For dyrkede stammer blev DNA oprenset ved anvendelse af guanidinthiocyanat-EDTA-Sarkosyl (GES) metoden [19].

Primer design

Vi bruges opstillinger af HP-sekvenser fra offentlige databaser for at identificere sekvenser, der er egnede til design af PCR-primere. Vi begrænsede vores database søgninger til vestlige stammer af HP, som er mere tilbøjelige til at svare til de stammer, der findes i vores undersøgelse prøver. Vi har designet flisebelagte amplikoner varierer i størrelse fra 312 til 876 bp. Den gennemsnitlige størrelse af sekvens læser med 454 sekventering teknologi er 450 bp, derfor frem læser og omvendt læser overlap i det mindste delvist, og derved forbedre pålideligheden af ​​produktionen. Fem af CagA
amplimerer anvendte tidligere er blevet offentliggjort [20], [21]. Alle, der anvendes til CagA
, cagC, Cage, CAGL, cagV, CAGT
og primere KAG gamma
blev først testet i PCR-reaktioner på et lille antal studier prøver ( n = 16) og de amplificerede regioner blev sekventeret med Sanger teknologi på de samme prøver for at bekræfte specificiteten af ​​amplifikation (se supplerende tabel S1 for primersekvenser og PCR-amplifikation betingelser).

Desuden brugte vi, som reference-, tre stammer 26.695 (NC_000195), J99 (NC_000921) og G27 (NC_0011333) hvis genomer er blevet fuldstændig sekventeret [22], [23], [24].

454 sekventering

Når PCR-betingelser blev optimeret, vi resyntetiseres de samme primere anvendt til PCR med multiplex tags (anvendes til at identificere sekvenser fra hver specifik prøve) og adaptere, og forstærkes målregionerne ved hjælp DNA'er fra prøver. En anden PCR blev udført under anvendelse af de mærkede primere, for at øge mængden af ​​materiale. Alle PCR amplimerer blev derefter renset, kvantificeret spektrofotometrisk, og samlet i ækvimolære mængder.

Bibliotek generation til 454 FLX sekventering blev udført ved hjælp af producentens standard protokoller (454 Life Sciences Corporation, Branford, CT, USA). Kort sagt, blev fabrikantens adaptere kræves til forarbejdning og sekventering tilsat til terminalerne af hver pulje af taggede PCR-produkter ved ligering. Enkelte molekyler af PCR produkter med de korrekte adaptere blev hybridiseret til individuelle perler, klonalt opformerede i en efterfølgende emulsion PCR og hver pulje sat på en 1/16 af en picotiterplate til sekventering under anvendelse af 454 GS FLX Titanium teknologi. Efter bearbejdning og base kald ved hjælp af producentens proprietær software (454 Life Sciences Corporation, Branford, CT, USA, Software version 2.0.00 oktober 2008) den resulterende læser blev sorteret i henhold til de på forhånd indarbejdet seks base-tags. Genomisk sekvensanalyse af 454 teknologi blev udført for disse HP isolater med > 200 gange gennemsnitlig dækning (minimum 59x, maksimum 580x). De resulterende contigs blev samlet under anvendelse gensekvensen af ​​HP-stamme 26.695 [23] som et stillads. Vi har ikke observeret væsentlige forskelle i kvaliteten af ​​outputtet mellem DNA fra dyrkede stamme og DNA fra biopsier. For at kunne vurdere kvalitetskontrol af data sammenlignet vi 454 sekventering data for henvisningen stammen 26.695 og den publicerede sekvens i NCBI-databasen (NC_000915); konkordans var over > 99%. Vi har også sekventeret 9 venezuelanske prøver med den traditionelle Sanger sekventering metode, observere en konkordans >. 99% mellem metoder

Sanger sekventering

CagA
N-terminal (630bp ), C-terminal (position 2670-3100) og EPIYA motifs region samt CAGL
genet blev sekventeret ved Sanger-metoden. Sekventeringsreaktionerne blev udført under anvendelse BigDyeR Terminator Cycle Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) under termiske betingelser som følger: 96 ° C i 2 min, og derefter 27 cyklusser ved 96 ° C i 30 s, 54 ° C for 10 s og 60 ° C i 4 min. Reaktionsprodukterne blev udfældet med 2-propanol, vasket med 75% ethanol, fortyndet i 25 ul vand og fyldt på en ABI prisme 3100 Genetic analysator (Applied Biosystems). Primære sekventering blev analyseret ved hjælp af en sekventering analyseprogram (Applied Biosystems).

Bioinformatik og statistiske metoder

Rå sekvenser blev automatisk analyseret med 454 software og kvalitet scoringer blev tildelt. Den resulterende sekventering output, fra både 454 i SFF format og Sanger i abi format, blev analyseret med multipel sekvensalignment-software (f.eks Geneious software platform: http://www.geneious.com/), som samler de læser tilhører samme prøve og derefter sekvenser af alle prøverne blev justeret til en referencesekvens og enkelt-polymorfismer samt små insertioner og deletioner blev identificeret. For at undgå potentielle artefakter fra sekventering og begrænse varianter med klinisk og statistisk meningsfulde frekvenser, valgte vi varianter med utvetydige opfordringer observeret i mindst 10% for synonym (N = 175) og 20% ​​for ikke-synonyme (N = 206) varianter af den oprindeligt testede prøver og referencestammer (Total 381).

SAS-version 9.2 blev anvendt til at estimere logit odds ratio (OR) og 95% konfidensinterval (CI) for mavekræft tilknyttet hver variant samt at beregne p -værdier for forskelle i variante frekvenser mellem mavekræft og gastritis ved Fishers eksakte test (2-sidet). Bonferroni korrektion blev anvendt til at beregne p-værdier korrigeret for flere sammenligninger ved at dividere rå p-værdier med 381.

Genetisk variation i syv HP cagPAI gener

Et resumé af den genetiske variation opdaget i syv gener er rapporteret i tabel 2. som forventet observerede vi en høj grad af variabilitet (beregnet som antallet af steder, der viser en variant af det samlede antal steder i et gen), både på DNA og aminosyreniveauet. Nucleotid variabilitet varierede fra 8,03% i cagV
til 23,92% i cagC
, mens aminosyren variabilitet interessant varierede fra 5,69% i CAGT
, der viser den mindste grad variation, til 31,01% i CagA
.

Vi sammenlignede frekvenserne af de 381 udvalgte genetiske varianter mellem mavekræft og kroniske gastritis sager. Vi derefter bestemt ikke synonym (tabel 3) og synonyme (tabel 4) varianter, der viste betydelige forskelle mellem gastritis og kræfttilfælde, møde et af følgende kriterier: (1) absolut variant frekvens afveg mindst 25% mellem gastritis og kræft grupper; (2) variant frekvens i mavekræft mindst dobbelt så høj som i gastritis og (3) variant frekvens i gastritis mindst dobbelt så høj som i mavekræft. Femogtyve SNPs (11 ikke-synonyme og 14 synonyme) nåede statistisk signifikante forskelle (p < 0,05, figur 1), der ligger i CagA
, Cage
, caggamma
og CAGL
, mens ingen blev placeret i cagC
, CAGT
eller cagV
. Vi anvendte derefter en undersøgelse-wise grænse på p = 1,31 × 10 -4 (0,05 /381) justeret for multipel sammenligning, og kun to SNPs, i position 1039 og 1041 i Cage
, viste en p-værdi lavere end denne tærskel. En SNP i Cage
genet (position 1905) viser ap værdi på 2,55 × 10 -4 meget tæt på studiet-kloge statistisk signifikans.

CagA
polymorfier og EPIYA typer

C-terminale region (positionerne 2670 til 3100) var meget varierende i de kliniske isolater efter mønsteret af EPIYA motiver (figur 2). Vi observerede 524 polymorfe steder, som vi analyserede 148 vælges med de tidligere beskrevne kriterier (det komplette katalog over CagA
SNP'er fremgår supplerende fil S1). Interessant to SNP'er vise en anden gentagelse mellem gastritis og cancertilfælde med P < 0,05, selv om de ikke blev anset statistisk signifikant på grund af det store antal prøver; Den ene er en ikke-synonyme SNP'er (A2033G bestemme en aminosyreændring T /A, se tabel 3), og en synonyme SNP'er (A2547G, se tabel 4).

Analysen af ​​EPIYA regionen bekræftede, at alle sekvenser var af den vestlige type CagA, dvs. ABC (82%), ABCC (13%), ABABC (3%), AABCC (1%) og ABCCC (1%). Vi observerede ikke en anden fordeling af disse CagA typer mellem cancer og gastritis tilfælde (p = 0,2342), er detaljerede resultater vist i tabel 5 og figur 2. Vi observerede 3 varianter af EPIYA motivet: én gastritis prøve havde EPIYV i en et motiv, 50% af B-motiver viste EPIYT variant (ingen statistisk anderledes fordeling i kræft og gastritis tilfælde) og en C motiv af en cancer tilfælde viste en EPLYA variant.

Resultater i den anden KAG
PAI gener

Genetisk variation i cagC Cage
, CAGT, cagV
KAG Gamma
blev vurderet ved 454 sekventering og c AGL
af Sanger sekventering. Den komplette katalog over polymorfier observeret i disse syv gener er vist i supplerende fil S1.

I cagC
gen opdaget vi 83 SNPs, hvoraf 25 blev udvalgt som beskrevet ovenfor. Ingen af ​​disse SNPs viste en differentieret fordeling mellem gastritis og kræfttilfælde.

I Cage
gen vi har katalogiseret 308 polymorfe sites, 97 af disse polymorfier blev analyseret. C1039T og T1041G viste en statistisk signifikant forskellig gentagelse mellem gastritis og kræfttilfælde med p = 9,97 × 10 -6. Desuden viste en anden SNP T1905C en anden gentagelse med en p-værdi på 2,55 × 10 -4, hvilket er meget tæt på studiet-wise tærskel. Ni andre SNPs vise en anden gentagelse mellem gastritis og kræfttilfælde med p < 0,05, seks synonyme polymorfier (T1032C, C1038T, T2092C, A2097G, G2121A og A2286G) og 3 ikke-synonyme varianter: A76C (aminosyredel ændring fra lysin til glutamin), T1853C (aminosyredel ændring fra valin til alanin) og A2032G (aminosyredel ændring fra asparagin til asparaginsyre).

C1039T variant, når de analyseres som enkelt ændring, forudsiger en aminosyre ændring af lysin til phenilalanine (codon ændring i CTT til TTT), hvorimod SNP T1041G ligger ved den tredje position af samme kodon og hvis analyseret som enkelt ændring det forudsagt en synonym variant (kodonændring CTT til CTG). Men i alle de prøver, som vi har analyseret de to variante alleler blev observeret sammen, derfor har vi observeret kun to variant kodoner (CTT og TTG), som koder for den samme aminosyre, lysin. Den T1905C polymorfi er et synonym variant ved den tredje position GTT codon (variant codon GTC), som koder for Valin.

I CAGL
gen observerede vi 74 polymorfier og 24, hvoraf blev analyseret, 4 viste en differentieret fordeling mellem tilfælde af kræft og mavekatar (P < 0,05). To af dem var ikke-synonyme: G166A (aminosyredel ændring af alanin til threonin) og A172G (aminosyredel ændring af asparagin til asparaginsyre) og to synonym:. (A228G og C516T)

I CAGT
gen analyserede vi 23 af de 81 polymorfier observeret, mens i cagV
gen analyserede vi 11 af de 61 polymorfier, og i begge gener ingen af ​​polymorfien viste en differentiel fordeling mellem gastritis og cancertilfælde.

i KAG Gamma
gen observerede vi 111 polymorfier, 53 som blev yderligere analyseret og 4 synonym (A195TorC, T207A, C264T og A468G) og fem ikke-synonym (A38G, C47G, A200 /201T, A367C og G457A) viste en p. < 0,05 for forskellen fordeling mellem gastritis og kræfttilfælde (figur 1)

diskussion

Siden opdagelsen i 1996 [25], den cagPAI, der huser virulensgenerne af HP, sandsynligvis har været det mest intensivt undersøgte del af HP-genomet. Type IV secerneringssystem koder proteiner, som danner en nål-lignende struktur forbinder HP til cytoplasmaet af den epitheliale gastrisk celle at injicere den onkogene CagA-proteinet og peptidoglycaner. Komponenter af denne struktur omfatter a) pilus komponenter, CagC (homolog af Agrobacterium tumefaciens
VirB2), som danner den vigtigste ekstracellulære struktur, hvortil spidsen CAGL er bundet til at interagere med β-1-integrin; b) centrale komplekse proteiner, CagW (VirB6), CAGT (VirB7), CagV (VirB8), CagX (VirB9) og CagY (VirB10), der danner den indre kerne af pilus; c) energiske faktorer Cagβ (VirD4), Cagα (VirB11) og bur (VirB3 /VirB4), ATPaser leverer energi til at systemet kan fungere [26]. I denne undersøgelse har vi sekventeret cagC
( HP0546
), CAGL
( HP0539
) fra pilus, cagV
( HP0530
), CAGT Hotel ( HP0533
), og KAG Gamma Hotel ( HP0523
) fra kernen komplekse, og Cage
( HP0544
) fra energiforsyningen enzymer fra HP stammer isoleret fra gastritis og gastrisk kræftpatienter. Disse gener blev udvalgt, fordi deres produkter er kendt for at være essentielle for T4SS funktion og nogle er præsenteret ekstracellulært ved H. pylori
(CagA, CAGL, CagC), hvilket tyder på mulige interaktioner med værtscellen [27].

Vi fandt den mindste variation, både ved nukleotid og aminosyre niveau, i de indre kerne T4SS komponenter (CAGT , CagV, og buret 5,7%, 5,9% og 5,9% aminosyre variation, henholdsvis), og den største variation i de udsatte komponenter: integrin bindende protein CAGL, ekstracellulær pilus hovedkomponent CagC og udskilte protein CagA (12,2%, 23,5% og 31%, aminosyre variation, henholdsvis). Disse resultater understøtter, at genetisk variation i cagPAI komponenter hovedsageligt er påvirket af deres lokalisering i T4SS, med højere variation i proteiner eksponeret i den bakterielle overflade, måske som en reaktion på immunologisk tryk. Interessant, Cag Gamma var en undtagelse (19,5% aminosyre variation), dette protein er blevet foreslået at opholde sig inden HP periplasma hvor det virker som en peptidoglycan hydrolase, piercing HP ydre membran og dermed bidrage til at eksponere T4SS pilus til det ydre medium [28]. Det er muligt, at Cag Gamma opfylder denne funktion også som en strukturel komponent af det udsatte pilus, hvor den også kan fungere over værtscellemembranen.

Studies fra Afrika [21], Italien [14], USA [ ,,,0],8] og Brasilien [29] har foreslået en sammenhæng mellem øget antal EPIYA C motiver og HP associerede sygdomme. Endvidere Sicinschi et al. [30] observeret en sammenhæng mellem øget EPIYA C segmenter og tilstedeværelsen af ​​gastriske præcancerøse læsioner. I modsætning hertil studier i Colombia [8], [31], Mexico (J. Torres, personlig kommunikation), og Korea [32] har ikke fundet en sådan sammenslutning. I vores undersøgelse, over 80% af alle prøver fra Mexico og Venezuela var af typen ABC, og ingen forbindelse var tydelig mellem mavekræft progression og højere antal EPIYA C motiver. Desuden nyere undersøgelser [15] har vist, hvor vigtigt det punkt variationer i EPIYA B motiv for aktivitet på epitelceller, observerede vi fire ikke synonyme variationer i dette motiv, men disse polymorfier viste ikke en forening med mavekræft.

Nylige undersøgelser har rapporteret vigtige pro-inflammatoriske og pro-onkogene aktiviteter CagA, som er uafhængige af de EPIYA motiver, og som kan være så vigtigt for sygdom [30]; disse resultater kan forklare den manglende sammenslutning af C motiver med kræft rapporteret her og i tidligere undersøgelser. C-terminalen af ​​CagA-proteinet indeholder også C-MET-motivet, som er blevet foreslået at have flere funktioner: mediere CagA multimerisering og membran målretning [33], [34], interagere med kinasen Par1b /MARK2 [35], og alle disse aktiviteter er CagA-phosphorylering uafhængig [36]. Men i vores undersøgelse vi ikke fandt signifikante forskelle mellem gastritis og gastrisk kræft, enten i rækkefølge eller i antallet af multimeriseringen motiver.

C-terminale og N-terminale domæner af CagA er begge forpligtet til at udnytte den fulde aktivitet af proteinet, selv om de har forskellige funktioner. For nylig er det blevet vist, at N-terminalen af ​​CagA interagerer med tumor suppressor apoptose-stimulerende protein af p53 (ASPP2) [37].

Tilstedeværelsen af ​​alle disse interaktioner mellem CagA og bakterielle og humane proteiner tyder på, at det kunne være meget vanskeligt for bakterien at bevare den fulde vifte af biologisk aktivitet i tilstedeværelse af høje mutationer, hvoraf de fleste formentlig føre til tab eller dæmpning af funktion.

Selvom CagA
er den bedste etablerede cagPAI virulens markør, CagA
status alene er ikke tilstrækkeligt til at forudsige kliniske resultater i høj-risiko populationer, hvor størstedelen af ​​HP er CagA
-positive stammer. I denne sammenhæng til identifikation af nye HP molekylær virulens markører forudsige mavekræft risiko vil være meget vigtigt. Nylige fremskridt i genotypebestemmelse metode gør det muligt at anvende DNA fra gastriske biopsier at studere HP sekvens microvariabilities, som er næsten udelukkende undersøgt i dyrkede stammer. Genotypebestemmelse af et højere antal af gastrisk prøver giver os mulighed for at udvide cagPAI genetisk variant detektering til andre potentielt vigtige T4SS gener. Dette er relevant, da tidligere undersøgelser hovedsageligt har fokuseret på CagA
og nytten af ​​andre cagPAI gener som markører for sygdomsrisiko er næppe undersøgt. Kun få studier har ledt efter sammenslutningen af ​​tilstedeværelsen af ​​cagPAI gener og sygdomme, og ingen har studeret polymorfier i cagPAI gener, bortset CagA.

Cage
er en unik gen, som koder to T4SS komponenter, VirB3 (N-terminal) og B4 (C-terminal) som et fusionsprotein [38], og B4 er den største ATPase blandt flere T4SS komponenter. Det genererer energi til sekretion proces, således er nødvendig for substrat translokation [39] og interagerer med mange andre T4SS proteiner, herunder VirB2 [40]. Trods sin relativt indre lokalisering, har sin centrale rolle i IL-8-induktion veldokumenteret [41], [42], [43]. Interessant, observerede vi en stærk forbindelse mellem to SNP'er (C1039T og T1041G) af Cage
og gastrisk cancer, en konstatering ikke rapporteret tidligere. Disse SNP'er er ved positionen én og tre af samme kodon og vi altid observeret disse to variante kodoner (CTT og TTG), der kodificerer for den samme aminosyre, lysin. Denne variant codon ligger i homologi domæne med VirB3 af Agrobacterium
. Det andet stærkeste association blev påvist i et andet synonym SNP i position 1905 og i dette tilfælde de to mulige kodoner var GTT og GTC, der koder for valin. Det har været kendt i lang tid, at alternative synonyme kodoner ikke anvendes med lige frekvenser og mønstre af kodonanvendelse varierer blandt arter [44]. Kodonanvendelse er mere partisk i gener udtrykt på højere niveauer [45], [46]. Anvendelsen af ​​optimale kodoner muliggør mere effektiv anvendelse af ribosomer og fører til hurtigere væksthastighed [47]. Selv genomet af HP er blevet rapporteret at indeholde codon bias for højt udtrykte gener [48], Kloster og Tang [49] konstateret en skævhed i ekspressionsniveauet af gener hvor TTG-kodon foretrækkes over CTT codon, samt af GTC codon over GTT. Derfor er baseret på disse data kan vi spekulere, at forskellen i kodonanvendelse kan have en indvirkning på niveauet af ekspressionen af ​​et gen med en stærk funktionel relevans for T4SS sekretion, såsom Cage
.

CAGL er en specialiseret pilus protein, der binder til og aktiverer integrin α5β1 receptor på gastriske epitelceller primært gennem sin arginin-glycin-aspartat (RGD) motiv, vejlede korrekt positionering af T4SS og letter translokation af CagA [9], [50 ]. CAGL aktiveres også værtscelleproteiner kinaser fokal adhæsion kinase (FAK) og Src at sikre CagA phosphorylering ved stedet for injektion, hvorimod der kræves β1 integrin for CagA-induceret værtscelle motilitet og forlængelse [51]. CAGL kan også være ansvarlig for HP-induceret hypochlorhydria gennem aktivering af en disintegrin og metalloprotease 17 og NFKB [52]. Af de to CAGL
SNPs vi fundet associeret med mavekræft, den A172G SNP (N58D) og er i samme position, hvor Yeh et al [53] har vist, at den samtidige tilstedeværelse af tyrosin i aminosyrestilling 58 og glutaminsyre i position 59 (Y58E59) sammenlignet med kombinationen asparaginsyre (D58) og Lysin (K59), inducerer mere effektivt et korpus skift af gastrisk integrin α5β1, som er blevet forbundet med gastrisk carcinogenese. Vi observerede ikke tyrosin (Y) aminosyren i position 58 i nogen prøve, selvom vi fandt, at bærere af asparaginsyre (D) i denne position er i lavere risiko for mavecancer i sammenligning med asparagin (N) bærere. Endvidere observerede vi polymorfismen i aminosyre 59 ved lavere frekvens og uden nogen forskel mellem cancer og gastritis prøver.

I tidligere undersøgelser [54] sekvensanalyse af cagGamma
gen viste, at det huser en typisk SLT katalytisk domæne mellem resterne 33 og 165, hvis "ES" og "AVGAY" motiver var stærkt konserveret blandt de ortolog enzymer. Vi observerede fem ikke-synonyme varianter med en anden fordeling i kræft og gastritis sager. Tre af dem kort i det katalytiske domæne, alligevel ingen af ​​dem er placeret i de mest konserverede dele af domænet.

Selv om denne undersøgelse har begrænsninger i prøvestørrelse, det er den største indtil nu med hensyn til antal cagPAI gener undersøgt for dyb sekvensanalyser. Et par prøver blev tabt på grund af fejl i PCR-amplifikation, som kan skyldes microvariabilities af HP-sekvens.

Other Languages