Stomach Health > Maag Gezondheid >  > Gastric Cancer > Maagkanker

PLoS ONE: Variaties in Helicobacter pylori cytotoxine-geassocieerde genen en hun invloed in Progression aan maagkanker: Gevolgen voor Prevention

Abstract

Helicobacter pylori
(HP) is een bacterie die de koloniseert menselijke maag en kan een langdurige infectie van het maagslijmvlies stellen. Aanhoudende Hp infectie veroorzaakt vaak gastritis en wordt geassocieerd met de ontwikkeling van een maagzweer, atrofische gastritis en adenocarcinoom van de maag. Virulente HP isoleert haven de CAG (-cytotoxine geassocieerde genen) pathogeniteit eiland (cagPAI), een 40 kb stuk DNA dat de onderdelen van een type IV secretie systeem (T4SS) codeert. Dit vormt een T4SS pilus voor de injectie van virulentiefactoren in gastheercellen doelcellen, zoals CagA oncoprotein. We analyseerden de genetische variabiliteit in de cagA en overig geselecteerde genen van de HP cagPAI ( cagC
, Cage
, CAGL
, CAGT
, CAGV Kopen en CAG Gamma
) met behulp van DNA geëxtraheerd uit bevroren maag biopsieën of klinische isolaten. Proefpersonen waren 95 cagA + patiënten die histologisch werden gediagnosticeerd met chronische gastritis of maagkanker in Venezuela en Mexico, gebieden met een hoge prevalentie van Hp infectie. Sequencing reacties werden uitgevoerd door zowel Sanger en de volgende generatie pyrosequencing (454 Roche) methoden. We vonden in totaal 381 varianten eenduidige gesprekken in ten minste 10% van de oorspronkelijk beproefde monsters en referentiestammen. We vergeleken de frequenties van deze genetische varianten tussen maagkanker en chronische gastritis gevallen. Zesentwintig SNPs (11 niet-synonieme en 14 synoniem) vertoonden statistisch significante verschillen (P < 0,05), en twee SNPs in positie 1039 en 1041 van KOOI
, vertoonden een zeer significante associatie met kanker (p -waarde = 2,07 × 10 -6) en de variant codon was gevestigd in het VirB3 homologie domein van de Agrobacterium
. De resultaten van dit onderzoek kunnen voorlopige informatie om behandeling met antibiotica om hoog-risico individuen doelwit, indien effecten van deze varianten worden bevestigd in verder onderzoek

Visum:. Rizzato C, Torres J, Plummer M, N Muñoz, franceschi S, Camorlinga Ponce-M, et al. (2012) Variaties in Helicobacter pylori cytotoxine-geassocieerde genen en hun invloed in Progression aan maagkanker: Gevolgen voor preventie. PLoS ONE 7 (1): e29605. doi: 10.1371 /journal.pone.0029605

Editor: Masaru Katoh, National Cancer Center, Japan

Ontvangen: 6 oktober 2011; Aanvaard: 1 december 2011; Gepubliceerd: 3 januari 2012 |

Copyright: © 2012 Rizzato et al. Dit is een open-access artikel gedistribueerd onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie maakt in elk medium, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en de bron worden gecrediteerd

Financiering:. JT is een ontvanger van een exclusiviteit beurs van Fundacion IMSS, Mexico. De financiers hadden geen rol in de studie design, het verzamelen van gegevens en analyse, besluit te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript

Competing belangen:.. De auteurs hebben verklaard dat er geen tegenstrijdige belangen bestaan ​​

Introductie

Helicobacter pylori
(HP) is een van de meest voorkomende chronische bacteriële infectie bij de mens. Er wordt geschat dat meer dan de helft van de volwassenen in de wereld is geïnfecteerd met dit organisme [1]. Onder deze ongeveer 10-15% van de geïnfecteerde individuen schatting klinisch nadelige gevolgen ondervinden, waaronder peptische zweren, gastrisch adenocarcinoom en gastrische mucosa-geassocieerde lymfeweefsel lymphoma (MALT) [2]. Tot op heden, ondanks uitgebreide inspanningen wereldwijd, wat bepaalt deze variabele klinische resultaten niet volledig opgehelderd, maar verondersteld combinaties van omgevingsfactoren (roken en dieet) is [3], gastheer genetica en HP virulentiefactoren [3], [4 ], [5]. Werk door ons [6] en anderen te ondersteunen die bacteriële factoren zijn waarschijnlijk de meest beslissende rol [7], [8].

De best gekarakteriseerde HP virulentiemarker is het cytotoxine-geassocieerde gen pathogeniteit eiland (cagPAI spelen ), een 40 kb gebied van chromosomaal DNA dat codeert voor ongeveer 31 genen die een type IV secretie systeem (T4SS) deel aan bacteriële producten transloceren in de gastheercel. cagA
bevindt in cagPAI en is verantwoordelijk voor de meeste van de HP-geassocieerde maligne fenotypen: triggers IL-8 secretie priming een ontstekingsreactie, stimuleert celproliferatie, verstrooiing en migratie hetzij door fosforylatie-afhankelijke en onafhankelijke mechanismen [ ,,,0],9], [10]. De cagPAI is aanwezig in ongeveer 95% van de Oost-Aziatische isoleert en het is minder frequent in isolaten van laag risico westerse landen [11], [12], [13].

Veel van de cagA functies wonen binnen een C-terminale tandem gerangschikt herhaalde motief met de aminozuren Glu-Pro-Ile-Tyr-Ala (Epiya motieven A, B, C en D). Stammen die meerdere kopieën van de westerse soort Epiya-C of oostelijke soort Epiya-D worden voorgesteld om meer worden geassocieerd met maagkanker en met een verhoogd cagA in vitro
activiteit [14], maar dit is omstreden [15] . Tot op heden ondanks de bekende variabiliteit in het N-terminale cagA
gen en andere genen cagPAI eiland, is er zeer weinig informatie over de klinische relevantie van genetische varianten buiten EPIYAs geweest. Dus in dit artikel willen we varianten te identificeren in de genen cagPAI cagC
( HP0546
), Cage
( HP0544
), CAGL
( HP0539
), CAGV
( HP0530
), CAGT
( HP0533
), en CAG Gamma
( HP0523
) genen, die zijn aangewezen als belangrijke functionele componenten van model bacteriële T4SS, en staan ​​bekend extracellulair cruciaal voor cagPAI translocatie functie of aanwezig te zijn, hetgeen duidt op een mogelijke interacties met gastheercellen; en in de cagA,
wiens Epiya regio is consequent aangetoond dat zij met de klinische uitkomst (maagkanker) [16].

cagA
-status alleen is niet voldoende om te voorspellen klinische resultaten. Bovendien zijn er aanwijzingen dat HP uitroeiing vermindert maagkanker incidentie alleen bij personen zonder precancereuze letsels. De resultaten van dit onderzoek kan waardevolle informatie aan antibiotica worden getarget op individuen risico Indien de effecten van deze varianten zijn bevestigd in verder onderzoek.

Materialen en Werkwijzen

Ethics Statement

Alle deelnemers tekenden een geïnformeerde schriftelijke toestemming. Het onderzoek werd goedgekeurd door de ethische toetsing besturen van de instellingen die verantwoordelijk zijn voor de werving van deelnemers in elk van de rekrutering centra.

Voor Mexicaanse monsters werd de studie goedgekeurd door de ethische commissies van het Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) en General Hospital van de Secretaria de Salud (SS), Mexico City, Mexico.

voor Venezolaanse monsters, ethische goedkeuring voor de studie werd verkregen van het Internationaal Agentschap voor kankeronderzoek (IARC) ethische commissie in Lyon, Frankrijk, en het Cancer control Center in San Cristobal, Venezuela.

Studiepopulatie

Venezuela.

We gebruikten 11 DNA-monsters van de maag biopten van patiënten getroffen met chronische gastritis zonder atrofie aangeworven in een chemopreventie proces in Venezuela [17], [18]. De proefpersonen (leeftijd 35-69) in deze studie werden gerekruteerd uit de deelnemers aan de Maag Cancer Control Program van Tachira State, die gebaseerd was op een maag-double contrast X-ray, gevolgd door een gastroscopisch onderzoek. Proefpersonen met welke vorm van kanker met inbegrip van maagkanker, of met een andere ernstige ziekten, zoals hart-, long-, nier- of leverfalen en zwangere vrouwen niet in aanmerking kwamen. Zeven maag biopten werden genomen van voorgedefinieerde sites, vijf voor histologische evaluatie en twee werden ingevroren voor H pylori
DNA-isolatie of cultuur. Expert pathologen in neoplastische laesies van de maag te lezen histologische coupes.

Mexico.

84 monsters waren afkomstig van de patiënten het bijwonen van de Gastro-enterologie eenheid van de México General Hospital (Secretaría de Salud) en de Oncologie Ziekenhuis ( Instituto Mexicano del Seguro Social), beide ziekenhuizen in Mexico City. Vijfendertig patiënten werden getroffen met chronische gastritis en 49 met maagkanker. De patiënten waren ouder dan 30 jaar, geraadpleegd door gastroduodenale symptomen (General Hospital) of als gevolg van een waarschijnlijke maagkanker (Oncologie Ziekenhuis), en werden geprogrammeerd voor endoscopie en biopsie voor diagnostische doeleinden. Individuen die eerder kanker waren behandeld, waren antibiotica, anti-HP therapie of niet-steroïde anti-inflammatoire geneesmiddelen twee weken voorafgaand aan het onderzoek, of had andere ernstige chronische ziekten werden uitgesloten. Gastrische biopsie specimens werden in steriele 0,9% zoutoplossing, gehomogeniseerd en geïnoculeerd op bloed agar (BBL, MD) platen gesupplementeerd met 5% schapenbloed HP cultuur. De platen werden geïncubeerd bij 37 ° C in een CO 9% 2 atmosfeer gedurende maximaal 5 dagen. HP werd geïdentificeerd door kolonie microscopische morfologie en door positieve oxidase, katalase en urease proeven. Van elke primaire groei, werden 7 tot 10 enkele kolonies elk geïsoleerd van het antrum en corpus en gepropageerd op bloed agar medium. Voor deze studie, analyseerden we 43 monsters van gekweekte stammen en 41 rechtstreeks uit bevroren biopsies.

De belangrijkste kenmerken van de bevolking worden beschreven in tabel 1.

DNA-extractie

voor Venezolaanse en Mexicaanse biopsie monsters werd het DNA geëxtraheerd uit bevroren weefsel middels QIAamp DNA Micro Kit (Qiagen, Hilden, Duitsland) volgens de instructies van de fabrikant. Voor gekweekte stammen werd DNA gezuiverd met het guanidine thiocyanaat-EDTA-Sarkosyl (GES) methode [19].

Primer ontwerp

We gebruikten uitlijning HP sequenties uit openbare databases sequenties geschikt voor identificeren ontwerp van PCR-primers. We beperkt onze database zoekopdrachten naar West-stammen van HP, die eerder vergelijkbaar met de spanningen in onze studie monsters kunnen worden teruggevorderd. We ontwierpen betegelde amplicons, variërend in grootte van 312-876 bp. De gemiddelde grootte van de sequentie leest met 454 sequencing technologie 450 bp, dus vooruit en achteruit leest leest overlappen tenminste gedeeltelijk, waardoor de betrouwbaarheid van de output te verbeteren. Vijf van de cagA
amplimeren gebruikt zijn eerder gepubliceerd [20], [21]. Alle primers die voor cagA
, cagC, Cage, CAGL, CAGV, CAGT Kopen en CAG gamma
werden voor het eerst getest in PCR reacties op een klein aantal van de studie monsters ( n = 16) en de geamplificeerde regio's werd de sequentie bepaald met de Sanger techniek op dezelfde monsters om de specificiteit van de amplificatie (zie aanvullende tabel S1 primersequenties en PCR-amplificatie omstandigheden) bevestigen.

Daarnaast gebruikten we als referentie, drie stammen 26.695 (NC_000195), J99 (NC_000921) en G27 (NC_0011333), waarvan het genoom zijn volledig gesequenced [22], [23], [24].

454 sequencing

Zodra PCR-omstandigheden werden geoptimaliseerd, we opnieuw gesynthetiseerd van dezelfde primers gebruikt voor PCR met multiplex-tags (gebruikt om sequenties te identificeren van elk specifiek monster) en adapters, en versterkt de beoogde regio's met behulp van DNA uit monsters. Een tweede PCR werd uitgevoerd met behulp van de gelabelde primers, teneinde de hoeveelheid materiaal te verhogen. Alle PCR amplimeren werden vervolgens gezuiverd, spectrofotometrisch gekwantificeerd, en samengevoegd in equimolaire hoeveelheden.

In de bibliotheek generatie voor 454 FLX sequencing werd met behulp van standaard protocollen van de fabrikant (454 Life Sciences Corporation, Branford, CT, USA) uitgevoerd. Kortom, adapters van de fabrikant vereist voor verwerking en sequencing werden toegevoegd aan de uiteinden van elke verzameling van gemerkte PCR-producten door ligatie. Enkele moleculen van de PCR producten met de juiste adapters werden gehybridiseerd met individuele kralen, klonaal geamplificeerd in een volgende emulsie PCR en elke groep geladen op een 1/16 van een picotiterplate voor sequencing met de 454 GS FLX Titanium technologie. Na de verwerking en de basis bellen met behulp van eigen software van de fabrikant (454 Life Sciences Corporation, Branford, CT, USA, Software versie 2.0.00 oktober 2008) de resulterende luidt zijn gesorteerd op basis van de vooraf opgenomen zes base-tags. Genoomsequentie-analyse van 454 technologie werd uitgevoerd voor deze HP isolaten met > 200-voudig gemiddelde dekking (minimaal 59x, maximum 580x). De resulterende contigs werden geassembleerd met de gensequentie van HP stam 26.695 [23] als een scaffold. We hebben geen grote verschillen in de kwaliteit van de output tussen DNA van gekweekte stam en DNA uit biopten genomen. Met het oog op de kwaliteitscontrole van de gegevens te beoordelen vergeleken we 454 sequencing gegevens van de referentie-stam 26695 en de gepubliceerde sequentie in NCBI database (NC_000915); concordantie was over > 99%. We hebben ook gesequenced 9 Venezolaanse monsters met de traditionele Sanger sequencing methode, met inachtneming van een concordantie >. 99% tussen methoden

Sanger sequencing

De cagA
N-terminal (630bp ), C-terminal (positie 2670-3100) en Epiya motieven regio, alsmede CAGL
gen werd de sequentie bepaald door de Sanger methode. De sequencing reacties werden uitgevoerd onder toepassing BigDyeR Terminator Cycle Kit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) onder thermische omstandigheden als volgt: 96 ° C gedurende 2 min en vervolgens 27 cycli bij 96 ° C gedurende 30 s, 54 ° C 10 s en 60 ° C gedurende 4 min. De reactieproducten werden geprecipiteerd met 2-propanol, gewassen met 75% ethanol, verdund in 25 ui water en aangebracht op een ABI prisma 3100 Genetic Analyzer (Applied Biosystems). Primaire sequencing gegevens werden geanalyseerd met behulp van een sequentie analyse programma (Applied Biosystems).

Bioinformatic en statistische methoden

Raw sequenties werden automatisch geanalyseerd met de 454 software, en de kwaliteit scores werden toegekend. De resulterende sequencing-uitgang, zowel 454 in SFF formaat en Sanger in abi-formaat, werd geanalyseerd met meerdere sequence alignment gebruikt (bijvoorbeeld de Geneious software platform: http://www.geneious.com/), die vergaderden al leest die behoren tot de hetzelfde monster, vervolgens sequenties van alle monsters werden uitgelijnd met een referentiesequentie en single nucleotide polymorphisms en kleine inserties en deleties geïdentificeerd. Om potentiële artefacten voorkomen van sequentie en varianten beperken met klinisch en statistisch betekenisvolle frequenties, selecteerden we varianten eenduidige gesprekken in ten minste 10% van synoniem (N = 175) en 20% voor synonieme (N = 206) varianten van de origineel geteste monsters en referentiestammen (totaal 381).

SAS versie 9.2 werd gebruikt voor het schatten logit odds ratio (OR) en 95% betrouwbaarheidsinterval (BI) voor maagkanker die bij elke variant en berekening van P -waarden voor verschillen in variant frequenties tussen maagkanker en gastritis door exact test van de Fisher's (2-zijdig). Bonferroni-correctie werd aangebracht op p-waarden gecorrigeerd voor meerdere vergelijkingen berekenen door deling ruwe p-waarden 381.

Genetische variatie in zeven HP cagPAI genen

Samenvatting van de genetische variabiliteit waargenomen in de zeven genen wordt weergegeven in tabel 2. zoals verwacht zagen we een hoge mate van variabiliteit (berekend als het aantal plaatsen dat een variant op het totaal van plaatsen in een gen), zowel op het DNA en aminozuurniveau. De nucleotide variabiliteit varieerde van 8,03% in de CAGV
tot 23,92% in cagC
, terwijl het aminozuur variabiliteit interessant varieerden van 5,69% in de CAGT
, met de kleinste mate variatie, tot 31,01% in cagA
.

We vergeleken de frequenties van de 381 geselecteerde genetische varianten tussen maagkanker en chronische gastritis gevallen. Vervolgens hebben we bepaald niet synoniem (tabel 3) en synoniem (tabel 4) varianten die aanzienlijke verschillen tussen gastritis en gevallen van kanker liet zien, voldoet aan één van de volgende criteria: (1) absolute variant frequentie verschilde ten minste 25% tussen gastritis en kanker groepen; (2) variant frequentie bij maagkanker ten minste tweemaal zo hoog als in gastritis en (3) variant frequentie gastritis ten minste tweemaal zo hoog als bij maagkanker. Vijfentwintig SNPs (11 niet-synoniem en 14 synoniem) bereikte een statistisch significante verschillen (p < 0,05, figuur 1), gelegen in cagA
, Cage
, caggamma
en CAGL
, terwijl geen bevonden zich in cagC
, CAGT golfreizen of CAGV
. Vervolgens hebben we toegepast een studie-wise drempel van p = 1,31 × 10 -4 (0,05 /381) aangepast voor meerdere vergelijkingen, en slechts twee SNPs, in stand 1039 en 1041 in de Cage
, toonde een p-waarde lager is dan deze drempel. Een SNP in de Cage
gen (stand 1905) laat ap waarde van 2,55 × 10 -4 heel dicht bij de studie-wise statistische significantie.

cagA
polymorfismen en Epiya types

de C-terminale gebied (posities 2670-3100) een hoge variabiliteit in de klinische isolaten volgens het patroon van de Epiya motieven (figuur 2). We zagen 524 polymorfe plaatsen waar we geanalyseerd 148 geselecteerd met de criteria eerder beschreven (de complete catalogus van cagA
SNPs wordt getoond in aanvullende file S1). Interessant twee SNPs tonen een andere herhaling tussen gastritis en kankergevallen met p < 0,05, zelfs als ze niet statistisch significant werden beschouwd vanwege het grote aantal tests; een is een non-synoniem SNPs (A2033G bepalen een aminozuur verandering T /A, zie tabel 3) en één synoniem SNPs (A2547G, zie tabel 4).

Uit de analyse van de regio Epiya bevestigd dat alle sequenties waren van Westers type cagA, dwz ABC (82%), ABCC (13%), ABABC (3%), AABCC (1%) en ABCCC (1%). We hebben niet een andere verdeling van deze typen cagA tussen de kanker en gastritis gevallen (p = 0,2342) in acht nemen, zijn gedetailleerde resultaten weergegeven in tabel 5 en figuur 2. We zagen 3 varianten van de Epiya motief: een gastritis monster had EPIYV in een een motief, 50% B motieven toonde de EPIYT variant (niet statistisch verschillend verdeling kanker en gastritis geval) en een C motief van een kankergeval toonde EPLYA variant.

Resultaten van de andere cag
PAI genen

De genetische variabiliteit van de cagC kooi
, CAGT, CAGV Kopen en CAG Gamma
werd beoordeeld door 454 sequencing en c AGL
door Sanger sequentiebepaling. Gehele catalogus polymorfismen waargenomen in deze zeven genen wordt getoond in aanvullend bestand S1.

In cagC
gen gedetecteerd we 83 SNPs, waarvan 25 werden geselecteerd zoals hierboven beschreven. Geen van deze SNPs toonde een differentiële verdeling tussen gastritis en gevallen van kanker.

In de Cage
gen we 308 polymorfe plaatsen zijn gecatalogiseerd, 97 van deze polymorfismen werden geanalyseerd. C1039T en T1041G een statistisch significant verschillend tussen herhaling gastritis en kankergevallen met p = 9,97 x 10 -6. Daarover een SNP T1905C toonde een andere herhaling met een p-waarde van 2,55 x 10 -4, die zeer dicht bij de studie-wise drempel. Negen andere SNP's tonen een andere herhaling tussen gastritis en gevallen van kanker met p < 0,05, zes synoniem polymorfismen (T1032C, C1038T, T2092C, A2097G, G2121A en A2286G) en 3 niet-synoniem varianten: A76C (aminoacidic verandering van lysine tot glutamine), T1853C (aminoacidic verandering van valine naar alanine) en A2032G (aminoacidic verandering van asparagine naar asparaginezuur).

De C1039T variant, wanneer geanalyseerd als één wijziging, voorspelt een aminozuur verandering van lysine tot phenilalanine (codon verandering van CTT TTT), terwijl de SNP T1041G ligt op de derde positie van dezelfde codon en indien geanalyseerd als één wijziging voorspeld synoniem variant (codon CTT veranderen CTG). In alle monsters die we hebben geanalyseerd twee variante allelen werden waargenomen samen dus zagen we twee varianten codons (CTT TTG en) die coderen voor hetzelfde aminozuur, lysine. De T1905C polymorfisme is een synoniem variant op de derde positie van de GTT codon (variant codon GTC), dat codeert voor Valine.

In de CAGL
gen zagen we 74 polymorfismen en 24 van die werden geanalyseerd, vertoonde 4 een differentiële verdeling kankergevallen en gastritis (P < 0,05). Twee van hen waren niet-synoniem: G166A (aminoacidic verandering van alanine naar threonine) en A172G (aminoacidic verandering van asparagine naar asparaginezuur) en twee synoniem:. (A228G en C516T)

In de CAGT
gen analyseerden we 23 van de 81 polymorfismen waargenomen, terwijl in de CAGV
gen analyseerden we 11 van de 61 polymorfismen, en beide genen geen enkele polymorfisme vertoonden een differentiële verdeling gastritis en kankergevallen.

In de CAG Gamma
gen zagen we 111 polymorfismen, 53 daarvan werden verder geanalyseerd en 4 synoniem (A195TorC, T207A, C264T en A468G) en vijf niet-synoniem (A38G, C47G, A200 /201T, A367C en G457A) toonde een p <. 0,05 voor de differentiële verdeling tussen gastritis en gevallen van kanker (figuur 1)

Discussie

Sinds de ontdekking in 1996 [25], de cagPAI, dat de virulentie genen van HP herbergt, is waarschijnlijk het meest intensief bestudeerd deel van de HP genoom geweest. Het type IV secretie systeem codeert voor eiwitten, die een naaldachtige structuur verbinden HP het cytoplasma van de maag epitheliale cel om de oncogene CagA eiwit en peptidoglycanen injecteren vormen. Onderdelen van deze structuur omvatten a) pilus componenten, CagC (homoloog van de Agrobacterium tumefaciens
VirB2) die de belangrijkste extracellulaire structuur, waarbij de punt CAGL is bevestigd om met β-1 integrine; b) de kern van complexe eiwitten, CAGW (VirB6), CAGT (VirB7), CAGV (VirB8), CagX (VirB9) en CagY (VirB10), die de kern van de pilus vormen; c) energieke factoren Cagβ (VirD4), Cagα (VirB11) en de kooi (VirB3 /VirB4), ATPasen het leveren van energie voor het systeem [26] werken. In deze studie hebben we de sequentie cagC
( HP0546
), CAGL
( HP0539
) uit de pilus, CAGV
( HP0530
), CAGT
( HP0533
), en CAG Gamma
( HP0523
) uit de kern complex, en Cage
( HP0544
) van de energievoorziening enzymen uit HP stammen geïsoleerd van gastritis en maagkanker patiënten. Deze genen werden gekozen vanwege hun producten zijn absoluut noodzakelijk voor T4SS functie en sommige extracellulair door H. pylori
(CagA, CAGL, CagC), waarin mogelijke interacties met de gastheercel [27].

In totaal hebben we de kleinste variatie, zowel op nucleotide en aminozuur niveau, bij de binnenkern T4SS componenten (CAGT , CAGV en kooi, 5,7%, 5,9% en 5,9% aminozuur variatie, respectievelijk), en de grootste variatie in de blootgestelde onderdelen: integrine bindend eiwit CAGL, extracellulaire pilus hoofdbestanddeel CagC en uitgescheiden eiwit CagA (12,2%, 23,5% en 31%, aminozuur variatie, respectievelijk). Deze resultaten ondersteunen dat genetische variatie in cagPAI componenten voornamelijk beïnvloed door hun lokalisatie in de T4SS met grotere variatie aan eiwitten blootgesteld aan het bacteriële oppervlak, misschien als reactie op immunologische druk. Interessant Cag Gamma een uitzondering (19,5% aminozuur variatie), dit eiwit is voorgesteld in de HP periplasma waar het als een peptidoglycan hydrolase te verblijven, doordringen de HP buitenmembraan en waardoor de in het T4SS pilus bloot aan het externe medium [28]. Het is mogelijk dat Cag Gamma vervult deze functie als een structurele component van de blootgestelde pilus, waarna deze ook via gastheercelmembraan kunnen optreden.

Studies van Afrika [21], Italië [14], USA [ ,,,0],8] en Brazilië [29] van een associatie tussen de toename van het aantal Epiya C motieven en HP aanverwante ziekten hebben gesuggereerd. Bovendien Sicinschi et al. [30] waargenomen een associatie tussen verhoogde Epiya C segmenten en de aanwezigheid van maag precancerous lesions. In tegenstelling tot studies in Colombia [8], [31], Mexico (J. Torres, persoonlijke communicatie) en Korea [32] nog niet gevonden een dergelijke vereniging. In onze studie, meer dan 80% van alle monsters uit Mexico en Venezuela waren van het type ABC, en geen associatie was duidelijk tussen maagkanker progressie en hoger aantal Epiya C motieven. Bovendien recente studies [15] hebben het belang punt variaties in Epiya B motief op activiteit op epitheelcellen, zagen we vier niet synoniem variaties in dit motief, maar deze polymorfismen heeft een associatie met maagkanker vertonen.

Recente studies hebben belangrijke pro-inflammatoire en pro-oncogene activiteiten van CagA die onafhankelijk van de Epiya motieven en die als belangrijk voor de ziekte [30] kan worden gemeld; deze bevindingen kan het ontbreken van een associatie van C motieven met kanker hier gemeld en in eerdere studies uit te leggen. De C-terminal van CagA eiwit bevat ook de C-MET motief dat voorgesteld is om verschillende functies hebben: bemiddelen CagA multimerizatie en membraan gericht [33], [34], interactie met de kinase Par1b /MARK2 [35], en al deze activiteiten CagA-fosforylering onafhankelijk [36]. In onze studie hebben we geen significante verschillen tussen gastritis en maagkanker, hetzij achtereenvolgens of het aantal multimerisatie motieven vinden.

De C-terminale en N-terminale domeinen van CagA beide moeten benutten de volledige activiteit van het eiwit, maar ze hebben verschillende functies. Onlangs is aangetoond dat het N-uiteinde van CagA interageert met het tumor suppressor apoptose-stimulerende eiwit p53 (ASPP2) [37].

De aanwezigheid van al deze interacties tussen CagA en bacteriële en humane eiwitten suggereren dat het zou zeer moeilijk zijn voor de bacterie om het volledige scala van biologische activiteit in de aanwezigheid van hoge niveau van mutaties, waarvan de meeste waarschijnlijk leiden tot verlies of vermindering van functie te behouden.

Hoewel cagA
is de beste gevestigde cagPAI virulentiemarker, cagA
-status alleen is niet voldoende om de klinische resultaten te voorspellen in een hoog risico populatie waar de meerderheid van HP zijn cagA
-positieve stammen. In deze context, identificatie van nieuwe moleculaire HP virulentie merkers maag kankerrisico voorspellen zal zeer belangrijk zijn. Recente vooruitgang in genotypering methode stelt ons in staat om DNA uit de maag biopten gebruiken om HP volgorde microvariabilities, die bijna uitsluitend bestudeerd in gekweekte stammen te bestuderen. Genotypering van een groter aantal monsters maag kunnen we cagPAI genetische variant detectie uit te breiden naar andere potentieel belangrijke T4SS genen. Dit is relevant omdat eerdere studies vooral op cagA Kopen en het nut van andere cagPAI genen als markers voor risico van de ziekte is nauwelijks bestudeerd hebben gericht. Er zijn maar weinig studies hebben gekeken naar de associatie van aanwezigheid van cagPAI genen en ziekten, en niemand heeft gestudeerd polymorfismen in cagPAI genen, anders dan cagA.

Cage
is een unieke gen dat twee T4SS componenten, VirB3 (N-terminal) en B4 codeert (C-eindstandige) als een fusie-eiwit [38] en B4 is de grootste ATPase T4SS over meerdere componenten. Het genereert energie voor de secretie proces wordt dus vereist voor translocatie substraat [39] en de wisselwerking met vele andere T4SS eiwitten zoals VirB2 [40]. Ondanks het relatief binnenste lokalisatie heeft een centrale rol speelt in IL-8-inductie goed gedocumenteerd [41], [42], [43]. Interessant, zagen we een sterke associatie tussen twee SNPs (C1039T en T1041G) van de Cage Kopen en maagkanker, een bevinding niet eerder gemeld. Deze SNPs op positie één en drie van dezelfde codon en we altijd waargenomen beide varianten codons (CTT TTG en) die gecodificeerd voor hetzelfde aminozuur, lysine. Deze variant codon ligt in de homologie domein VirB3 van Agrobacterium
. De tweede sterkste associatie werd gedetecteerd in een synoniem SNP op positie 1905 en in dit geval de twee mogelijke codons waren GTT en GTC die coderen voor valine. Het is bekend lang dat alternatieve synoniem codons worden niet bij dezelfde frequenties en patronen van codongebruik variëren tussen soorten [44]. Codongebruik manier duidelijker in genen die tot expressie op hogere niveaus [45], [46]. Het gebruik van optimale codons maakt efficiënter gebruik van ribosomen en leidt tot hogere groeisnelheid [47]. Hoewel het genoom van HP is gemeld geen codonbias voor sterk tot expressie gebrachte genen bevatten [48], Kloster en Tang [49] die een voorspanning in het expressieniveau van genen waarbij TTG codon voorkeur via CTT codon, alsmede de GTC codon over de GTT. Daarom, op basis van deze gegevens kunnen we dit verschil in codongebruik speculeren kan van invloed zijn op het niveau van de expressie van een gen met een sterke functionele belang voor de T4SS secretie systeem zoals kooi
.
CAGL is een gespecialiseerde pilus-eiwit dat bindt aan en activeert integrine α5β1 receptor op maagepitheelcellen voornamelijk via de arginine-glycine-aspartaat (RGD) motief, geleiden juiste positionering van de T4SS en het vergemakkelijken translocatie van cagA [9], [50 ]. CAGL wordt tegelijk de gastheercel kinasen focale adhesie kinase (FAK) en Src te CagA fosforylering waarborgen op de plaats van injectie, terwijl β1 integrine vereist voor CagA geïnduceerde gastheer celmotiliteit en rek [51]. CAGL kan ook verantwoordelijk zijn voor HP-geïnduceerde hypochlorhydria door activatie van een desintegrine en metalloprotease 17 en NFKB [52]. Van de twee CAGL
SNPs we gevonden worden bij maagkanker, de A172G SNP (N58D) is in dezelfde positie waarin Yeh et al [53] hebben aangetoond dat de gelijktijdige aanwezigheid van tyrosine op aminozuurpositie 58 en glutaminezuur op positie 59 (Y58E59) in vergelijking met de combinatie asparaginezuur (D58) en lysine (K59), leidt tot efficiënter een corpus verschuiving van maag integrine α5β1 die gerelateerd is met maag carcinogenese. We hebben geen tyrosine (Y) aminozuur observeren positie 58 in een monster, maar we vonden dat dragers van asparaginezuur (D) in deze positie op een lager risico op maagkanker ten opzichte van het asparagine (N) dragers. Verder zagen we het polymorfisme in aminozuur 59 bij lagere frequentie en zonder enig verschil tussen kanker en gastritis monsters.

In eerdere studies [54] sequentie-analyse van de cagGamma
gen toonde aan dat het herbergt een typische SLT katalytisch domein tussen resten 33 en 165, waarvan de "ES" en "AVGAY" motieven zijn sterk geconserveerd onder de ortholoog enzymen. Wij namen vijf synonieme varianten met een andere verdeling bij kanker en gastritis gevallen. Drie van deze kaart in het katalytische domein, echter geen daarvan is gelegen in de geconserveerde delen van het domein.

Hoewel deze studie heeft beperkingen steekproefomvang is de grootste tot nu toe in termen van de aantal cagPAI genen bestudeerd voor een diepe reeks analyses. Enkele monsters werden verloren als gevolg van falen bij PCR-amplificatie, die door microvariabilities HP sequentie kan zijn.

Other Languages