Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Генотип PNPLA3 rs738409 148M / M является фактором риска рака печени при алкогольном циррозе, но показывает отсутствие или слабую ассоциацию при циррозе гепатита C

The PNPLA3 rs738409 148M/M Genotype Is a Risk Factor for Liver Cancer in Alcoholic Cirrhosis but Shows No or Weak Association in Hepatitis C Cirrhosis
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3210131/

Задуманные и разработанные эксперименты: HDN US JN. Выполнены эксперименты: CL MC CK. Проанализированы данные: CB HDN BK US. Используемые реагенты / материалы / инструменты анализа: TB FG FL NV JO TM. Написал газету: HDN US TS.

Мутация изолейцина> метионина в положении 148 в гене PNPLA3 (p.I148M, rs738409) недавно была идентифицирована как фактор восприимчивости к повреждению печени при стеатогепатите. Здесь мы изучили, влияет ли полиморфизм PNPLA3 rs738409 на предрасположенность к гепатоцеллюлярной карциноме (HCC).

Мы сравнили распределение генотипов PNPLA3 у 80 и 81 кавказских пациентов с ассоциированным HCC с алкоголем и гепатитом C (HCV) до 80 и 81 пациентов, связанных с возрастом и полом, с циррозом, связанным с алкоголем и HCV, без HCC, соответственно. Генотипы PNPLA3 у 190 здоровых людей из того же населения служили эталоном. Потенциальные путаницы, ожирение, диабет, генотип HCV и коинфекция HBV контролировались одномерной и многомерной логистической регрессией с выбором прямой переменной.

Генотипы PNPLA3 были в равновесии Харди-Вайнберга для всех исследовательских групп. Частота аллеля 148M достоверно (p <0,001) увеличивалась при алкогольном циррозе (53,7%) и без HCC (36,2%), но не отличалась между здоровым контролем (22,9%) и пациентами с циррозом (25,3%, p = 0,545) и HCC (30,2%, p = 0,071) из-за гепатита C. HCC-риск был самым высоким у 148M / M гомозиготных пациентов с алкогольной болезнью печени (отношение шансов (OR) 16,8 против здорового контроля, 95% доверительный интервал (CI) 6,68 -42,43, р <0,001). Наконец, многомерная регрессия подтвердила гомозиготность 148M / M (OR 2,8; 95% -CI: 1,24-6,42, p = 0,013) в качестве фактора риска HCC при циррозе. В циррозе, связанном с HCV, только генотип HCV 1 был подтвержден как фактор риска HCC (OR 4.2, 95% -CI: 1,50-11,52, p = 0,006).

Вариант PNPLA3 148M является важным фактором риска для HCC у пациентов с алкогольным циррозом, в то время как его эффекты незначительны у пациентов с циррозом из-за HCV. Этот полиморфизм является полезным инструментом для выявления лиц с особенно высоким уровнем HCC у пациентов с алкогольной болезнью печени, которые следует учитывать в будущих исследованиях профилактики HCC.

Гепатоцеллюлярная карцинома (HCC) является основной причиной смертности от рака во всем мире [1], [2]. HCC в основном объясняется хроническим вирусным гепатитом B и C в развивающихся странах [3], тогда как в Европе и Северной Америке примерно 45% HCC вызваны увеличением потребления алкоголя [4].

Большой интерес вызвали исследования ассоциации генома, которые идентифицировали однонуклеотидный полиморфизм (rs738409C / G) в гене PNPLA3 на хромосоме 22, кодирующий замещение изолейцина → метионина (p.I148M) пататин-подобной фосфолипазы A3, также называемый адипонутрин как фактор риска стеатогепатита и цирроза печени при алкогольной и безалкогольной жировой болезни печени [5], [6]. Адипонутрин представляет собой трансмембранный белок, экспрессируемый в жировой ткани человека и печени. Хотя его точная функция in vivo пока неизвестна, текущие данные указывают на ключевую роль в липидном гомеостазе. Выражение адипонутрина снижается во время голодания и индуцируется во время потребления высокой калорийности, потому что активность генов регулируется в ответ на глюкозу, инсулин и гормоны щитовидной железы. Таким образом, адипонутрин является важным регулятором метаболизма липидов в печени при избыточном питании [6], [7]. Однако этот генетический вариант не коррелировал с индексом массы тела, висцеральным или подкожным жиром, чувствительностью к инсулину или уровнями липидов периферической крови [8], [9]. Кроме того, он коррелировал обратно с толщиной интимы сонной артерии, предполагая, что полиморфизм I148M избирательно влияет на осаждение жира в печени, но не связан с общим метаболическим расстройством [6], [10], [11]. Однако вариант 148M коррелировал с повышенными уровнями аланинаминотрансферазы в сыворотке [12], [13], [14] повышенным содержанием печеночных жиров и увеличением скорости фиброза при алкогольной и безалкогольной жировой болезни печени [15], [16]. Здесь мы изучали, что аллель adiponutrin 148M оказывает какое-либо влияние на риск развития HCC среди пациентов с циррозом с алкогольной болезнью печени по сравнению с хроническим вирусным гепатитом C, альтернативным сильным фактором риска для HCC.

Представленные исследования были одобрены комиссиями по институциональному обзору комитетов по этике в Бонне и Берлине. Письменное информированное согласие было получено от пациентов до отбора проб. Образцы были закодированы, а данные сохранены анонимно.

Мы приняли на работу 161 пациента с гепатоцеллюлярной карциномой (HCC) в отделениях гастроэнтерологии в Бонне и Берлине в период с 2005 по 2009 год. У 80 пациентов HCC была связана с алкогольным циррозом и у 81 пациента с хроническим гепатитом C. Эти пациенты HCC сравнивались с 80 и 81 пол и возраст (± 3 года) — больные с алкогольным циррозом и связанным с HCV циррозом, у которых не было рака печени. У пациентов с циррозом без рака печени был, по крайней мере, один год наблюдения, чтобы предотвратить возможность оккультной злокачественности. В качестве справочной информации служили 190 здоровых добровольцев из того же фонового населения. Пациенты считались алкогольным циррозом, если их история показала, что среднее потребление алкоголя превышает 300 г этанола в неделю. Пациенты со смешанной инфекцией HCV и повышенным потреблением алкоголя (> 300 г / неделю) были исключены из этого исследования. Распределение генотипов HCV составляло 90,0% генотипа 1, 1,3% генотипа 2, 7,5% генотипа 3, 1,3% генотипа 4 у пациентов с раком печени и 61,7% генотипа 1, 22,2% генотипа 2, 8,6% генотипа 3, 7,4% генотипа 4 у пациентов с циррозом, инфицированных HCV, без HCC. Всеми испытуемыми в этом исследовании были кавказцы. Дальнейшие демографические и клинические характеристики приведены в таблице 1.

Все пациенты прошли тщательное клиническое обследование, стандартные лабораторные исследования и абдоминальное ультразвуковое исследование. Хронический вирусный гепатит был диагностирован путем рутинного тестирования поверхностного антигена гепатита B, HBV-ДНК, HCV-РНК и антител к HCV, соответственно. Уровни сыворотки ферритина, насыщение трансферрина, при необходимости были определены генетическое тестирование HFE, а также количественные иммуноглобулины и аутоантитела, чтобы исключить другие этиологии заболевания печени. Цирроз был диагностирован либо биопсией печени, переходной эластографией (жесткость> 15 кПа), так и признаками портальной гипертензии (спленомегалия, варикоз пищевода, асцит). Диагноз ГЦК был сделан с помощью контрастного увеличенного магнитного резонанса и компьютерной томографии в соответствии с недавно установленными диагностическими критериями [EASL 2009 и AASLD 2010 руководящие принципы].

Геномную ДНК экстрагировали из 200 мкл EDTA-крови с использованием набора QIAamp Blood Mini Kit (Qiagen, Hilden, Germany) в соответствии с протоколом производителя. Определение полиморфизма PNPLA3 rs738409 проводили с помощью PCR LightCycler реального времени (Roche, Mannheim, Germany) с использованием коммерческого анализа LightSNiP (SimpleProbe) от TIB-MolBiol (Берлин, Германия) в соответствии с рекомендациями производителя.

Частоты генотипов определяли и тестировали на согласованность с равновесием Харди-Вайнберга с использованием точного теста. Частоты аллелей и генотипов сравнивались между случаями и контролями с помощью теста Pierson’s goodness of-fit chi2 и теста трендов Armitage соответственно (http://ihg2.helmholtz-muenchen.de/cgi-bin/hw/hwa1.pl). Различия между группами анализировали с помощью t-теста и теста Mann-Whitney-U, если это необходимо.

Вычисления мощности проводились с использованием Lenth, R. V. (2006-9) Java-апплетов для мощности и размера выборки [Компьютерное программное обеспечение], извлечено 25 августа 2011 г. с http://www.stat.uiowa.edu/~rlenth/Power. Расчет мощности был направлен на обеспечение 80% статистической мощности при 5% альфа-ошибке.

Чтобы принять во внимание дальнейшие потенциальные смешающие факторы риска рака печени, эффекты генотипа HCV, инфекции HBV, диабета и ожирения оценивались путем одномерных сравнений (ANOVA и chi2-статистика), за которыми следует многовариантная логистическая регрессия с выбором прямой переменной. Этот анализ проводился отдельно у пациентов с заболеваниями печени и печени, связанными с алкоголем и HCV. Параметры с эффектами при p <0,1 были введены в многомерный анализ с P <0,05 для включения и p> 0,1 для исключения в качестве критерия отбора параметров в конечных статистических моделях.

Статистический анализ проводился с SPSS 18.0 (SPSS, Мюнхен, Германия). Данные сообщаются как среднее ± стандартное отклонение, если не указано иное.

Ожирение и диабет чаще встречались при алкогольном циррозе без ГЦК, чем у алкоголиков с ГЦК (таблица 1, р <0,05). Значительно более высокие значения GGT, наблюдаемые в двух группах с алкогольной болезнью печени, чем у пациентов с HCV-инфекцией (p <0,05), тогда как уровни ALT были значительно выше у пациентов с гепатитом C (p <0,01 каждый). У пациентов с HCV-ассоциированным циррозом печени распределение классов Child-Pugh было эквивалентным между пациентами с HCC и без него. Напротив, классы B и C Child Pugh преобладали в контрольной группе с циррозом, вызванным алкоголем, без HCC (p <0,001).

Распределение аллелей PNPLA3 p.I148M соответствовало равновесию Харди Вайнберга во всех исследовательских группах (таблица 2). Следует отметить, что распределение аллелей PNPLA3 I148M было сходным в здоровом контроле, и у пациентов с HCV-ассоциированным циррозом и HCC-связанным HCC, что давало повышение частоты 22,9%, 25,3% (p = 0,545) и 30,2% (p = 0,071) 148M, соответственно. Напротив, распространенность пациентов, несущих вариант PNPLA3 148M, была значительно увеличена в обеих группах с алкогольной болезнью печени и достигла частоты аллелей 53,7% (p <0,001 против здорового контроля) и 36,2% (p = 0,033 против здорового контроля) в пациентов с и без гепатоцеллюлярной карциномы, соответственно (рис. 1).

Эта цифра иллюстрирует частоты столбцов 148I (серая часть столбцов) и 148M (темная часть столбцов) полиморфизма PNPLA3 (rs738409) у пациентов с HCC-ассоциированным и связанным с алкоголем HCC, пациентов с циррозом, связанным с алкоголем и HCV , у которых нет рака печени и здорового контроля соответственно. Различия между группами сравнивались с помощью chi2-статистики.

Значения и коэффициенты шансов для гетерозиготного генотипа (I / M).

Алкогольный цирроз с HCC против HCV / HCC: 2,852; 95% -Cl (1,373-5,925); р <0,005.

Алкогольный цирроз с HCC против цирроза HCV без HCC: 3,416; 95% -Cl (1,648-7,080); р <0,001.

Алкогольный цирроз с HCC против здорового контроля: 3,819; 95% -CI (2,010-7,257); р <0,001.

Алкогольный цирроз без HCC против здорового контроля: 1,928; 95% -CI (1.103-3.367); р = 0,020.

Значения и коэффициенты шансов для гомозиготного генотипа (M / M).

Алкогольный цирроз с HCC по сравнению с алкогольным циррозом без HCC: 4,329; 95% -CI (1,679-11,16); р <0,002.

Алкогольный цирроз с HCC против HCV / HCC: 6,765; 95% -CI (2,528-18,11); р <0,001.

Алкогольный цирроз с HCC против цирроза HCV без HCC: 12,18; 95% -CI (3,987-37,19); р <0,001.

Алкогольный цирроз с HCC против здорового контроля: 16,84; 95% -CI (6,682-42,43); р <0,001.

Алкогольный цирроз без HCC против здорового контроля: 3,889; 95% -Cl (1,456-10,39); р <0,005.

Значения и коэффициенты шансов для младших частот аллелей.

Алкогольный цирроз с HCC против алкогольного цирроза без HCC: 2,281; 95% -Cl (1,466-3,551); р <0,001.

Алкогольный цирроз с HCC против HCV / HCC: 2,680; 95% -Cl (1,697-4,233); р <0,001.

Алкогольный цирроз с HCC против цирроза HCV без HCC: 3,430; 95% -Cl (2,141-5,494); р <0,001.

Алкогольный цирроз с HCC против здорового контроля: 4,369; 95% -CI (2,969-6,429); р <0,001.

Алкогольный цирроз без HCC против цирроза HCV без HCC: 1,678; 95% -CI (1,040-2,709); р = 0,033.

Алкогольный цирроз без HCC против здорового контроля: 1,915; 95% -II (1,282-2,861); р <0,002.

Распределение генотипов PNPLA3 p.I148M приведено в таблице 2: Пациенты с HCC, связанные с алкоголем, включали в себя значительно более гетерозиготные 148I / M и 148M / M гомозиготных лиц, чем здоровые контрольные группы, и две группы пациентов с алкогольным циррозом без рака печени. Частота аллеля PNPLA3 148M повышалась как при циррозе, вызванном алкоголем (OR = 1,92, 95% -CI: 1,28-2,86, p <0,002), так и в ассоциированном с алкоголем раке печени (OR = 4,37, 95% -CI: 2,97 -6,43; р <0,001) по сравнению с здоровым контролем. У пациентов с алкогольным циррозом риск ГЦК был особенно связан с гомозиготным генотипом 148 М / М (OR = 16,84, 95% -CI: 6,68-42,43, р <0,001). Когда мы сравнивали риск полиморфизма PNPLA3 I148M между алкогольными пациентами с HCC и без него, различия в частоте аллелей (OR = 2,28, 95% -CI: 1,47-3,55, p <0,001) и частота гомозиготных 148M / M генотип (OR = 4,33, 95% -CI: 1,68-11,16, p <0,002) все еще указывает на значительное влияние аллеля 148M на прогрессирование цирроза алкогольной печени в отношении рака печени. Мы не смогли найти существенных ассоциаций между полиморфизмом PNPLA3 I148M и уровнями ферментов печени или маркерами метаболического синдрома (ожирение, сахарный диабет или сывороточные липиды) (данные не показаны).

Чтобы исключить возможность того, что наблюдаемые различия в распределении классов Child-Pugh, возможно, повлияли на наш анализ, мы стратифицировали пациентов в двух классах A / B против C. Затем мы сопоставили наших алкогольных пациентов по полу, возрасту и дихотомическому ребенку — Класс Пью. После сравнения 42 пары оставались доступными для дополнительного анализа: у этих пар парных алкогольных больных с гепатоцеллюлярной карциномой и без нее частота аллелей PNPLA3 148M составляла 53,6% против 31,0% (OR = 2,57, 95% -CI: 1,37-4,84; p = 0,003) соответственно. Аналогично, частоты гомозиготного 148M / M генотипа были 31,0% против 9,5% у сопоставимых пациентов с и без HCC (OR = 6,50, 95% -CI: 1,68-25,16, p = 0,004).

Наконец, мы проверили, был ли полиморфизм PNPLA3 p.I148M независимым фактором риска HCC, когда были учтены другие известные факторы риска HCC, такие как ожирение, диабет и инфекция HBV. В том числе все пациенты с заболеванием печени, вызванным алкоголем и HCV, соответственно, мы рассчитали отдельные модели регрессии Кокса для выявления факторов риска HCC у пациентов с алкогольным циррозом (таблица 3) и связанного с HCV цирроза (таблица 4). Гомозиготный генотип PNPLA3 148M / M (OR 2,83; 95% -CI: 1,24-6,42, p = 0,013) был подтвержден как фактор риска ГЦК при циррозе. Кроме того, генотип HCV 1 (OR 4.16, 95% -CI: 1,50-11,52, p = 0,006) был подтвержден как фактор риска ГЦК в циррозе, ассоциированном с HCV.

* включая все существенные параметры из одномерного анализа (генотип PNPLA3 148MM).

CI, доверительный интервал; ИЛИ, отношение шансов.

* включая все существенные параметры из одномерного анализа (HBV-инфекция, генотип HCV).

CI, доверительный интервал; FOR, отношение шансов.

Хронический гепатит С и потребление алкоголя являются ведущими причинами ГЦК в европейских популяциях. Здесь мы провели кросс-секционный анализ для изучения потенциальной роли варианта PNPLA3 p.I148M в раке печени, связанного с алкогольной болезнью печени, по сравнению с пациентами с HCC-индуцированным HCC. Мы обнаружили устойчиво растущую распространенность аллеля 148M у пациентов с алкогольным циррозом (36,2%) и спиртосодержащим HCC (53,7%) по сравнению с здоровым контролем (22,9%), тогда как различия в распространенности этого генетического варианта между здоровыми средствами контроля и цирроз, связанный с HCV (25,3%) и HCC, связанный с HCV (30,2%), были незначительными и не статистически значимыми. Эти данные согласуются с предыдущими наблюдениями при алкогольной болезни печени и укрепляют концепцию, что вариант PNPLA3 148M связан с более серьезным повреждением печени и циррозом при алкогольной болезни печени [17], [18]. Здесь мы добавили новое замечание о том, что этот генетический вариант также является сильным генетическим фактором риска для спиртосодержащего HCC, что способствует примерно 4-кратным повышенным рискам у гомозиготных носителей 148M-аллеля даже при наличии установленного цирроза. Эта идея еще раз подчеркивается нашей мультивариантной моделью регрессии, которая подтвердила гомозиготность PNPLA3 148M как независимых факторов риска для HCC среди наших пациентов с алкогольной болезнью печени. С другой стороны, вариант PNPLA3 148M имел лишь незначительные последствия для риска ГЦК при циррозе, связанного с хроническим гепатитом С, предполагая, что этот генетический вариант не является геном опухоли как таковой, а действует только в сочетании со значительным воздействием алкоголя и накоплением липидов в печени.

В двух недавних исследованиях из Италии сообщалось о сильном влиянии варианта PNPLA3 148M также на риск HCC при хроническом гепатите C [19], [20], в то время как третье итальянское исследование показало, что эта аллель преимущественно ассоциируется с метаболическим циррозом [21]. В соответствии с этим последним докладом мы обнаружили лишь незначительное влияние варианта PNPLA3 148M на риск HCC у наших пациентов с HCV-инфекцией, в которых предвзятость от сопутствующего употребления алкоголя была исключена с большой осторожностью. У наших пациентов с HCV-инфекцией PNPLA3 148M / M гомозиготность выявила коэффициент шансов 1,666 для риска развития рака печени (таблица 4), который не смог достичь статистической значимости с нашим размером выборки. Расчет мощности указывал на необходимость> 670 пациентов в группе исследования для определения статистической значимости (p <0,05) для этой предполагаемой ассоциации. С другой стороны, наблюдаемые расхождения между различными исследованиями могут отражать непреднамеренные диетические различия между популяциями исследования или, возможно, тот факт, что пациенты с комбинированной инфекцией HCV и потреблением алкоголя (> 300 г / неделю) были недостаточно учтены. Это объяснение согласуется с концепцией о том, что накопление печеночных липидов в хроническом генотипе 1 гепатита С связано с наличием других дополнительных метаболических факторов, таких как диабет и ожирение [22]. Важно отметить, что эффект, связанный с полиморфизмом PNPLA3 p.I138M в циррозе питания, не коррелировал с возрастом, полом, индексом массы тела или диабетом в соответствии с предыдущими сообщениями [8].

Наконец, наблюдался выраженный дисбаланс в тяжести заболевания печени между пациентами с HCC и без него среди алкоголизированного цирроза. Этот дисбаланс, возможно, отражает тот факт, что пациенты с ранним циррозом, вызванным алкоголем (Child Pugh class A), редко присутствуют в больничных службах, если HCC отсутствует. Таким образом, пациенты в контрольной группе, связанной с алкоголем без ГЦК, имели значительно более развитый цирроз, чем пациенты с циррозом, вызванным алкоголем, и ГЦК. Чтобы проверить, не повлиял ли этот вывод на наш анализ, мы также проанализировали подгруппу пациентов, которые могут быть сопоставлены для классов Child-Pugh в дополнение к полу и возрасту. В соответствии с нашей гипотезой этот дополнительный анализ подтвердил значительную связь между аллелем PNPLA3 148M и, в частности, генотипом PNPLA3 148M / M и HCC (OR = 6,50; 95% -CI: 1,68-25,16; p = 0,004).

Физиологическая роль белка PNPLA3 все еще неясна. Ген PNPLA3 кодирует фермент, который проявляет как триглицеридгидролазу, так и активность трансацилирования in vitro [23]. Замедление метионина в положении 148 нарушает активность триглицеридовгидролазы [24], но аблация PNPLA3 у двух разных штаммов мыши не приводила к накоплению печеночных липидов и повреждению печени при различных диетах [25]. С другой стороны, избыточная экспрессия PNPLA3 148M у мышей увеличивала содержание липидов в печени, благоприятствуя мутации с усилением функции [24]. Кроме того, в качестве потенциальных альтернативных патогенных механизмов также обсуждаются различные другие внутриклеточные взаимодействия [26]. В контексте неалкогольного стеатогепатита аллель риска PNPLA3 способствует накоплению печеночных липидов и тяжести фиброза [6], [8], [10], [27], [28]. Аналогичным образом, регулярное употребление алкоголя вызывает повреждение печени через стеатогепатит. Имеются также данные о том, что биопсия печени у носителей аллеля PNPLA3 148M, в частности 148M гомозиготных субъектов, проявляет большее воспаление печени и повреждение печени, чем у пациентов с геном дикого типа при одинаковой степени отложения липидов [27]. Таким образом, это может быть повышенная воспалительная активность печени и фиброз в ответ на накопление липидов, что связано с вариантом PNPLA3 148M, который повышает риск развития ГЦК при циррозе.

Независимо от лежащих в основе механизмов связь между полиморфизмом PNPLA3 и HCC при алкогольной болезни печени представляется достаточно сильной, чтобы иметь практические последствия: наличие аллеля PNPLA3 148M и особенно гомозиготности PNPLA3 148M может стать легким инструментом для идентификации лиц с особым риском для HCC на всех стадиях алкогольного поражения печени. Таким образом, в будущих стратегиях профилактики и лечения HCC следует также учитывать комбинированный эффект полиморфизма PNPLA3 p.I148M и алкоголя у пациентов с хроническим заболеванием печени.

Конкурирующие интересы: авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Финансирование: эта работа финансировалась Deutsche Krebshilfe (грант 107865 для HDN и США, http://www.krebshilfe.de/english.html) и SFB TR57 TP01 и TP12 Deutsche Forschungsgemeinschaft (http: // www. dfg.de/en/index.jsp) в FL, JN и США. CK поддерживалась грантом сети BMBF «Восприимчивость и устойчивость к гепатиту C» в США и JN (грант 01KI0792, http://www.bmbf.de/en/index.php). Финансисты не играли никакой роли в разработке исследований, сборе и анализе данных, решении опубликовать или подготовить рукопись.

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *