Luận văn thạc sĩ hus đánh giá biểu hiện của các gen liên quan tới con đường tín hiệu jak stat ở bệnh nhân ung thư biểu mô tế bào gan có nhiễm virus viêm gan b

Luận văn thạc sĩ đánh giá biểu hiện gen liên quan đến tín hiệu jak stat ở bệnh nhân ung thư biểu mô tế bào gan nhiễm virus viêm gan B.

• Tác giả: Trần Thị Phương Thảo
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Văn Tổng
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sinh học Thực nghiệm
• Đề tài: Đánh Giá Biểu Hiện Của Các Gen Liên Quan Tới Con Đường Tín Hiệu Jak/Stat Ở Bệnh Nhân Ung Thư Biểu Mô Tế Bào Gan Nhiễm Virus Viêm Gan B
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: Virus viêm gan B và ung thư gan
• 1.1. Tình hình nhiễm hepatitis B virus trên thế giới và ở Việt Nam
• 1.2. Con đường nhân lên của virus
• 1.3. HBV và đáp ứng miễn dịch của cơ thể
• 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2. Lựa chọn đối tượng, thu thập và bảo quản mẫu nghiên cứu
• 2.3. Đối tượng nghiên cứu
• 2.4. Tiêu chuẩn chọn mẫu
• 2.5. Dụng cụ, trang thiết bị và hóa chất nghiên cứu
• 2.6. Phương pháp và kỹ thuật sử dụng
• 2.6.1. Phương pháp tách chiết RNA
• 2.6.2. Quang phổ hấp thụ đo nồng độ RNA
• 2.6.3. Kỹ thuật xác định biểu hiện gen bằng phương pháp QuantiGene Plex
• 2.6.4. Phân tích kết quả
• 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Đặc điểm chung của đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Đặc điểm tuổi và giới
• 3.3. Đặc điểm cận lâm sàng
• 3.4. Mức độ biểu hiện các gen nghiên cứu
• 3.5. Mức độ biểu hiện, tương quan biểu hiện giữa mô LCU và mô U của nhóm gen tín hiệu
• 3.6. Mức độ biểu hiện, tương quan biểu hiện giữa mô LCU và mô U của nhóm gen JAK/STAT
• 3.7. Mức độ biểu hiện, tương quan biểu hiện giữa mô LCU và mô U của nhóm gen đích chức năng
• 3.8. Mức độ biểu hiện, tương quan biểu hiện giữa mô LCU và mô U của nhóm gen điều hòa
• 3.9. Tương quan biểu hiện các gen nghiên cứu với chỉ số lâm sàng và cận lâm sàng
• 3.10. Tương quan tỷ lệ biểu hiện các gen với chỉ số mô bệnh học
• 3.11. Tương quan tỷ lệ biểu hiện các gen với chỉ số cận lâm sàng
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đánh giá biểu hiện gen JAK STAT ở bệnh nhân ung thư gan

Đánh giá biểu hiện gen JAK/STAT là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong việc hiểu rõ cơ chế bệnh sinh của ung thư gan, đặc biệt là ở những bệnh nhân nhiễm virus viêm gan B. Con đường tín hiệu JAK/STAT đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa các quá trình sinh học như tăng trưởng tế bào, phân chia và phản ứng miễn dịch. Nghiên cứu này nhằm mục đích làm sáng tỏ mối liên hệ giữa biểu hiện gen JAK/STAT và sự phát triển của ung thư gan.

1.1. Định nghĩa và vai trò của con đường JAK STAT

Con đường JAK/STAT là một hệ thống truyền tín hiệu quan trọng trong tế bào, giúp điều hòa các phản ứng miễn dịch và tăng trưởng tế bào. Khi các cytokine hoặc interferon gắn vào thụ thể, chúng kích hoạt các protein JAK, dẫn đến phosphoryl hóa và hoạt hóa các protein STAT. Các protein này sau đó di chuyển vào nhân tế bào để điều chỉnh biểu hiện gen.

1.2. Tình hình ung thư gan và virus viêm gan B tại Việt Nam

Ung thư gan là một trong những loại ung thư phổ biến nhất tại Việt Nam, với tỷ lệ mắc cao do nhiễm virus viêm gan B. Theo thống kê, khoảng 10-20% dân số Việt Nam có kháng nguyên bề mặt HBV, dẫn đến nguy cơ cao mắc ung thư gan. Việc hiểu rõ mối liên hệ giữa virus HBV và con đường JAK/STAT có thể giúp phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu biểu hiện gen JAK STAT

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về con đường JAK/STAT, nhưng vẫn còn nhiều thách thức trong việc đánh giá chính xác biểu hiện gen này ở bệnh nhân ung thư gan. Các yếu tố như sự đa dạng di truyền, mức độ nhiễm virus và phản ứng miễn dịch của cơ thể có thể ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu. Việc xác định các yếu tố này là rất quan trọng để hiểu rõ hơn về cơ chế bệnh sinh.

2.1. Những khó khăn trong việc thu thập mẫu và dữ liệu

Việc thu thập mẫu mô từ bệnh nhân ung thư gan gặp nhiều khó khăn do tính chất xâm lấn của quy trình. Ngoài ra, việc thu thập dữ liệu lâm sàng và cận lâm sàng cũng cần phải được thực hiện một cách chính xác để đảm bảo tính chính xác của nghiên cứu.

2.2. Tác động của virus viêm gan B đến biểu hiện gen

Virus viêm gan B có thể gây ra những thay đổi trong biểu hiện gen JAK/STAT, làm tăng nguy cơ phát triển ung thư gan. Nghiên cứu cần phải xem xét mối liên hệ này để có thể đưa ra các giải pháp điều trị hiệu quả hơn cho bệnh nhân.

III. Phương pháp nghiên cứu đánh giá biểu hiện gen JAK STAT

Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp hiện đại để đánh giá biểu hiện gen JAK/STAT ở bệnh nhân ung thư gan nhiễm virus viêm gan B. Các phương pháp như tách chiết RNA, phân tích biểu hiện gen bằng kỹ thuật QuantiGene Plex sẽ được áp dụng để đảm bảo độ chính xác và tin cậy của kết quả.

3.1. Kỹ thuật tách chiết RNA và phân tích biểu hiện gen

Kỹ thuật tách chiết RNA sẽ được thực hiện để thu nhận RNA từ mẫu mô gan. Sau đó, phương pháp QuantiGene Plex sẽ được sử dụng để xác định mức độ biểu hiện của các gen JAK/STAT, giúp cung cấp thông tin chi tiết về hoạt động của con đường tín hiệu này.

3.2. Phân tích dữ liệu và đánh giá kết quả

Dữ liệu thu được từ các thí nghiệm sẽ được phân tích bằng các phần mềm thống kê hiện đại. Việc đánh giá kết quả sẽ giúp xác định mối liên hệ giữa biểu hiện gen JAK/STAT và các đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy có sự khác biệt rõ rệt trong biểu hiện gen JAK/STAT giữa mô ung thư và mô lành. Những phát hiện này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế bệnh sinh của ung thư gan mà còn mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho bệnh nhân nhiễm virus viêm gan B.

4.1. Mức độ biểu hiện gen JAK STAT ở mô ung thư

Nghiên cứu cho thấy mức độ biểu hiện của các gen JAK/STAT ở mô ung thư cao hơn so với mô lành. Điều này cho thấy vai trò quan trọng của con đường tín hiệu này trong sự phát triển của ung thư gan.

4.2. Mối liên hệ giữa biểu hiện gen và đặc điểm lâm sàng

Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng mức độ biểu hiện gen JAK/STAT có mối liên hệ chặt chẽ với các chỉ số lâm sàng như chỉ số AFP và mức độ xâm lấn của khối u. Điều này có thể giúp các bác sĩ trong việc chẩn đoán và điều trị ung thư gan.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về biểu hiện gen JAK/STAT ở bệnh nhân ung thư gan nhiễm virus viêm gan B đã cung cấp những thông tin quý giá về cơ chế bệnh sinh. Những phát hiện này không chỉ có giá trị trong việc hiểu rõ hơn về ung thư gan mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo và phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong điều trị ung thư gan

Việc hiểu rõ cơ chế hoạt động của con đường JAK/STAT có thể giúp phát triển các liệu pháp điều trị nhắm vào các gen này, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị cho bệnh nhân ung thư gan.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc xác định các yếu tố điều hòa biểu hiện gen JAK/STAT và mối liên hệ của chúng với các yếu tố di truyền và môi trường. Điều này sẽ giúp phát triển các chiến lược điều trị cá nhân hóa cho bệnh nhân.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Virus viêm gan B và ung thư gan 1. Tình hình nhiễm hepatitis B virus trên thế giới và ở Việt Nam Nhiễm virus viêm gan B (hepatitis B virus - HBV) hiện đang là một vấn đề lớn trong sức khỏe cộng đồng trên toàn thế giới, là nguyên nhân phổ biến gây ra các bệnh lý gan và ung thư gan. Theo số liệu thống kê của tổ chức y tế thế giới, tính đến thời điểm tháng 7 năm 2018, ước tính có khoảng 257 triệu người đang bị nhiễm HBV.

Số liệu thống kê trong năm 2015, có 887.000 ca tử vong do nhiễm HBV, chủ yếu là do các biến chứng bao gồm xơ gan và HCC. Trong đó có đến 40% nam giới và 15% phụ nữ bị nhiễm HBV mạn tính tử vong vì xơ gan và HCC mỗi năm.000 thì có khoảng 20 người được chẩn đoán mắc HCC, đây là bệnh lý nguy hiểm được xếp sau ung thư phổi và là một trong những bệnh phổ biến ở các nước đang phát triển. Tại Việt Nam, năm 2012, tỷ lệ các ca xét nghiệm dương tính với kháng nguyên bề mặt của HBV ( Hepatitis B surface Antigen-HBsAg) chiếm từ 10% đến 20% trong toàn dân, từ 20% đến 40% ở những người tiêm chích ma túy và bệnh nhân dương tính với HIV. Nghiên cứu dịch tễ học năm 2008 đã sử dụng mô hình toán học dự đoán tỷ lệ mắc HBV ở Việt Nam qua các năm.

Ước tính số người nhiễm HBV mạn tính ở Việt Nam đã tăng từ 6,4 triệu ca vào năm 1990 lên 8,4 triệu ca vào năm 2005. Tỷ lệ lưu hành HBV có thể được quan sát giữa năm 2003 (8,6 triệu ca) và 2025 (8 triệu ca). Tỷ lệ mắc xơ gan liên quan đến HBV, tỷ lệ HCC và tử vong liên quan đến HBV được dự đoán sẽ tăng đáng kể trong 15 năm tới. Ước tính số ca tử vong liên quan đến xơ gan, HCC và liên quan đến HBV sẽ tăng từ 36.300 ca vào năm 2005 tương ứng lên 58.

Con đường nhân lên của virus HBV là một thành viên của họ Hepadnaviridae, có hệ gen là DNA. HBV nhân lên trong tế bào gan thông qua phân tử RNA trung gian và có thể chèn hệ gen vào hệ gen của vật chủ. Con đường nhân lên của HBV được được mô tả trong Hình 1. Khi nhiễm vào cơ thể, HBV xâm nhập vào các tế bào gan thông qua quá trình hoạt động của các protein bề mặt virus.

Trong các thụ thể liên quan đến quá trình 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] xâm nhập của virus, carboxypeptidase D là đóng vai trò thiết yếu trong quá trình xâm nhập của HBV. Sau khi đưa hệ gen của virus vào nhân của tế bào chủ, các vùng cách giữa hai mạch trong hệ gen của virus được sửa chữa bởi protein pol, DNA của virus được chuyền hóa thành dạng DNA vòng (cccDNA) .1: Quá trình nhân lên của HBV trong cơ thể DNA của HBV dạng vòng là khuôn để phiên mã của các nhóm gen và các RNA của hệ gen và là thành phần ổn định trong chu trình sao chép của virus (Hình 1. Sau khi xâm nhập vào trong nhân của tế bào vật chủ, các cấu trúc ARN được tạo ra có vai trò làm sợi trung gian cho quá trình nhân đôi hệ gen virus. Các RNA pregenomic (pgRNA) được tổng hợp làm khuôn cho phiên mã ngược và là RNA thông tin cho gen lõi và polymerase; pre-core RNA định hướng dịch mã của sản phẩm gen precore.

Protein HBsAg lớn (L-HBsAg) được dịch từ RNA subgenomic 2,4 kb, các protein HBsAg trung gian (MHBsAg) và nhỏ (S-HBsAg) nhỏ từ các dạng khác nhau của RNA 2,1 kb và protein HBxAg từ RNA 0,7 kb. Sự sao chép hệ gen HBV kết thúc bằng sự đóng gói của bộ gen trong lõi capsid. Tín hiệu đóng gói là một phần tử cis-acting được gọi là epsilon, có chứa cấu trúc vòng lặp. Protein của pol tương tác với epsilon và hòa hợp với protein lõi tạo thành nucleocapsid.

Sau khi đóng gói, pol trung hòa phiên mã ngược của pgRNA thành DNA sợi ngoại vi và tổng hợp sợi dương sau đó. Dạng DNA vòng được hoàn thành thông qua một số bước phức tạp trong chuyển giao giữa hai sợi âm và dương. Cuối cùng, hệ gen của virus tương tác với các protein trong lưới nội chất để tập hợp 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] thành virion trưởng thành, sau đó được đi ra tạo thành virus hoàn chỉnh xâm nhập vào các tế bào khác. HBV và đáp ứng miễn dịch của cơ thể Hậu quả nhiễm HBV cũng như mức độ nghiêm trọng của bệnh lý gan do HBV gây nên có mức độ khác nhau tùy thuộc từng cá thể.

Trong khi hầu hết các trường hợp nhiễm HBV ở tuổi trưởng thành đều có khả năng tự khỏi - cơ thể tự loại bỏ virus, chỉ có khoảng 5% người trưởng thành nhiễm bệnh nhưng có khoảng hơn 90% trẻ sơ sinh khi nhiễm HBV sẽ tiến triển thành viêm gan mạn tính. Trong tế bào gan của những bệnh nhân nhiễm HBV có khả năng tích lũy protein vỏ trong mạng lưới nội chất rất lớn. Do đó, hậu quả của nhiễm HBV và mức độ nghiêm trọng của các bệnh lý gan được xác định bởi tính chất và sức mạnh của phản ứng miễn dịch bẩm sinh của cơ thể vật chủ .2: Đáp ứng miễn dịch của đại thực bào với các thành phần của HBV Trong tế bào gan bị nhiễm HBV, virus nhân lên sẽ giải phóng ra các thành phần của virus như DNA, RNA, capside, được chứa trong các túi tiết, và được phát hiện bởi hệ thống miễn dịch bẩm sinh (Hình 1. Hệ thống miễn dịch nhận biết bởi các thụ thể nhận dạng mẫu bẩm sinh (PRR) có mặt trong các tế bào miễn dịch, bao gồm các thụ thể Toll-like (TLR), thụ thể RIG-I-like (RLR), thụ thể NOD-like, các lectin loại C và các thụ thể khác.

PRR trong các tế bào miễn dịch được kích hoạt bằng các thành phần của virus bao gồm axit nucleic của virus, oligome của protein vỏ và nucleocapsid gây ra phản ứng tế bào: 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] - HBcAg (vỏ capsid) tác động tới TLR2, dẫn tới tăng tiết các cytokine như IL6, IL10, IL12; TNF-α (Hình 1. - Các hạt HBV được hấp thụ bởi đại thực bào sẽ được nhận diện bằng các TLR nội sinh trong đại thực bào dẫn tới việc sản xuất các chemokine, kích hoạt các tế bào trong hệ thống miễn dịch. - HBV-DNA hoặc HBV-RNA sẽ được các TLR của tế bào miễn dịch nhận biết, truyền tín hiệu miễn dịch, thay đổi phiên mã và kích hoạt các tế bào. Cụ thể đối với đại thực bào, HBV dsRNA được nhận biết bởi TLR3; HBV ssRNA được nhận biết bởi TLR8; HBV DNA được nhận biết bởi TLR9.

Sau khi các thụ thể nhận biết các cấu trúc phân tử của virus HBV sẽ trình diện kháng nguyên, kích hoạt miễn dịch dẫn tới sự sản xuất các yếu tố miễn dịch như cytokine (IFN-1, IL-12 và IL-18), chemokine (CCL2, CCL3 và CXCL9), từ đó kích hoạt các tế bào miễn dịch khác trong hệ miễn dịch bẩm sinh như tế bào NK (Natural killer, giết tự nhiên), tế bào tua và tế bào T. Các cytokine loại I IFN (IFN-α và IFN-γ), IL-12 và IL-18 sẽ kích thích đáp ứng miễn dịch loại 1 trong các tế bào T CD4+ và T CD8+. Các tế bào tua được kích hoạt để trình diện các kháng nguyên virus cho các tế bào T và các tế bào T được hoạt hóa sẽ phá vỡ những tế bào bị nhiễm (Hình 1.3: Đáp ứng miễn dịch của Đại thực bào và hệ gen của HBV DNA/RNA của virus được nhận biết bởi các TLR nội sinh TLR3 (DSRNA), TLR8 (RNA chuỗi đơn [ssRNA]) và TLR9 (DNA), dẫn đến việc truyền tín hiệu, hoạt hóa phiên mã và kích hoạt đại thực bào cũng như trình bày kháng nguyên. 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Kết quả dẫn tới các cytokine (IFN-1, IL-12 và IL-18) và chemokine (CCL2, CCL3 và CXCL9) được sản xuất thêm, hoạt hóa thêm các tế bào miễn dịch khác của hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thích nghi (tế bào NK, DC và T) (Hình 1.

Quá trình phản hồi tích cực được thông qua IFN do tế bào NK tạo ra để kích hoạt lại các đại thực bào. Các cytokine sản xuất đại thực bào loại I: IFN (IFN-α và IFN-β), IL-12 và IL-18 kích thích phản ứng miễn dịch loại 1 trong các tế bào T CD4 + và CD8+. Các DC được tuyển dụng trình bày các kháng nguyên virus, bao gồm các tế bào T gây độc tế bào CD8 + được kích hoạt, đến các tế bào T, phá hủy các tế bào bị nhiễm bệnh (Hình 1.4: Đáp ứng miễn dịch và cơ chế chống virus trong tế bào gan Những cytokine và chemokine này kiểm soát trực tiếp tới sự nhân lên và lan rộng của virus qua việc truyền tin tế bào qua con đường JAK/STAT hoạt hóa các gen như IGSs ngăn cản sự hình thành của vỏ virus (Hình 1. Các thụ thể PRR trung gian gây đáp ứng miễn dịch bẩm sinh sớm trong tế bào gan nhiễm virus cũng được phối hợp kích hoạt và phát triển các phản ứng miễn dịch thích ứng như sản xuất các IFN, mà mục đích cuối cùng là để loại bỏ sự xâm nhiễm của virus cũng như tiếp tục bảo vệ cơ thể chống nhiễm trùng có khả năng xảy ra sau khi nhiễm (Hình 1.

Khi nhiễm HBV mạn tính, các tế bào luôn kích hoạt trạng thái miễn dịch; các phân tử cytokine, IFN được tiết ra quá mức đáp ứng của tế bào dẫn tới sự 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] kích hoạt quá mức con đường tín hiệu JAK/STAT dẫn tới tăng cường biểu hiện các oncogene. Ung thư biểu mô tế bào gan 1.1 Thực trạng Ung thư biểu mô tế bào gan là ung thư thường gặp ở Việt Nam và trên thế giới. Tỷ lệ mắc HCC từ khoảng 5,6 đến 7,2% đứng thứ năm trong tần suất bắt gặp và đứng thứ ba về tỷ lệ tử vong trên tổng số các loại ung thư. HCC chiếm 1% các ca tử vong trên toàn thế giới theo số liệu năm 2004 và là nguyên nhân đứng hàng thứ hai trong số các bệnh lý ung thư gây tử vong (chiếm 9,1% các ca tử vong do ung thư).

Tỷ lệ mắc HCC không đồng đều ở các nơi trên thế giới, các trường hợp mắc chủ yếu ở các nước châu Á và châu Phi (khoảng 80%). Nguyên nhân mắc HCC ở những nước này do HBV mạn tính chiếm 40-90%. Do tỷ lệ mắc bệnh ở các khu vực khác nhau nên cũng có sự khác biệt về tỷ lệ tử vong của bệnh ở các khu vực .