Nghiên cứu gen H. pylori cagA, vacA, iceA ở bệnh nhân ung thư dạ dày và viêm dạ dày mạn

• Tác giả: Trần Việt Hùng
• Người hướng dẫn: Trần Ngọc Ánh
• Trường học: Học viện Quân y
• Chuyên ngành: Nội khoa
• Đề tài: Nghiên cứu sự hiện diện các gen cagA, vacA, iceA của Helicobacter pylori ở bệnh nhân ung thư dạ dày và viêm dạ dày mạn
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ y học
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về gen cagA vacA iceA của Helicobacter pylori

Helicobacter pylori là vi khuẩn gram âm hình xoắn, cư trú trong lớp chất nhầy dạ dày. Vi khuẩn này sở hữu nhiều yếu tố độc lực quyết định khả năng gây bệnh. Trong đó, ba gen cagA, vacA và iceA đóng vai trò trung tâm trong quá trình xâm nhiễm và phá hủy niêm mạc. Gen cagA mã hóa protein CagA liên quan trực tiếp đến viêm và loét dạ dày. Gen vacA mã hóa độc tố vacuolating gây độc cho tế bào biểu mô. Gen iceA có liên quan đến viêm và loét dạ dày tá tràng. Tỷ lệ mang các gen độc lực này khác nhau tùy vùng địa lý và nhóm bệnh. Nghiên cứu tại Việt Nam trên bệnh nhân ung thư dạ dày và viêm dạ dày mạn cho thấy sự khác biệt đáng kể về tần suất xuất hiện của các kiểu gen. Việc xác định đặc điểm gen giúp đánh giá nguy cơ tiến triển bệnh ở từng cá nhân.

1.1. Đặc điểm vi khuẩn học Helicobacter pylori

Helicobacter pylori là vi khuẩn hình cong hoặc chữ S, có 3-5 roi giúp chuyển động trong lớp nhầy. Vi khuẩn bắt màu gram âm, nuôi cấy trên môi trường thạch chocolat. Các tính chất sinh hóa đặc trưng bao gồm catalase dương tính, oxydase dương tính và urease dương tính. Enzyme urease thủy phân urea thành amoniac, tạo môi trường kiềm bảo vệ vi khuẩn khỏi acid dạ dày. Vi khuẩn bám vào bề mặt tế bào biểu mô nhờ các yếu tố bám dính. Superoxide dismutase và catalase giúp vi khuẩn chống lại đại thực bào. Kháng nguyên Lewis X/Y hỗ trợ khả năng lẩn tránh hệ miễn dịch của vật chủ.

1.2. Vai trò các yếu tố độc lực của H. pylori

Yếu tố độc lực của H. pylori gồm nhiều nhóm chức năng. Nhóm xâm nhập bao gồm lông giúp chuyển động và urease trung hòa môi trường acid. Nhóm bám dính giúp vi khuẩn gắn chặt vào tế bào niêm mạc. Nhóm phá hủy niêm mạc bao gồm các enzyme thủy phân phân hủy mucin, phospholipase A hủy màng tế bào. Protein CagA liên quan viêm và loét. Độc tố VacA phá hủy tế bào biểu mô. Yếu tố IceA liên quan quá trình viêm. Lipopolysaccharide ức chế phản ứng bảo vệ của cơ thể. Protein sốc nhiệt bảo vệ lớp ngoài vi khuẩn.

II. Mối liên quan giữa gen cagA vacA iceA với ung thư dạ dày

Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra mối liên quan giữa các gen độc lực H. pylori và ung thư dạ dày. Nhiễm chủng H. pylori mang gen cagA làm tăng nguy cơ ung thư dạ dày đáng kể so với chủng không mang gen này. Kiểu gen vacA s1 hoặc m1 có nguy cơ mắc loét dạ dày tá tràng và ung thư dạ dày cao hơn. Nghiên cứu tại Tây Ban Nha cho thấy kiểu gen iceA1 và iceA2 phối hợp với 40% trường hợp ung thư dạ dày. Tại Ả Rập Xê Út, kiểu gen vacA s1am1 và babA2 liên quan đáng kể đến loét dạ dày tá tràng và ung thư dạ dày. Tuy nhiên, sự xuất hiện ung thư dạ dày không chỉ phụ thuộc gen cagA mà còn các yếu tố độc lực khác như cagE, cagT, babA và hrgA. Mức độ đa hình của gen vacA ảnh hưởng đến tính gây bệnh của từng chủng vi khuẩn.

2.1. Tỷ lệ gen cagA ở bệnh nhân ung thư dạ dày

Gen cagA là yếu tố độc lực quan trọng nhất liên quan đến ung thư dạ dày. Protein CagA được tiêm trực tiếp vào tế bào chủ qua hệ thống tiêm type IV, gây rối loạn tín hiệu tế bào. Nhiều nghiên cứu ghi nhận tỷ lệ mang gen cagA cao hơn ở nhóm ung thư dạ dày so với viêm dạ dày mạn. Tại Nhật Bản, kiểu gen vacA s1m1 phổ biến nhưng không liên quan trực tiếp ung thư dạ dày. Nghiên cứu tại Thái Lan và Ấn Độ cho thấy kiểu gen vacA m2 phối hợp với ung thư dạ dày. Sự khác biệt này phản ánh vai trò của yếu tố địa lý trong phân bố gen độc lực.

2.2. Tỷ lệ gen vacA và iceA trong bệnh lý dạ dày

Gen vacA có nhiều kiểu gen với mức độ gây bệnh khác nhau. Kiểu vacA s1 liên quan mạnh đến viêm dạ dày mạn hoạt động và loét. Kiểu vacA s1a, s1b, s2m2 biểu hiện viêm dạ dày mạn hoạt động với tỷ lệ tương ứng 90%, 81% và 84,2%. Tất cả kiểu gen hỗn hợp vacA đều có biểu hiện viêm dạ dày mạn hoạt động. Nghiên cứu của Akeel M. trên 187 mẫu sinh thiết cho thấy gen iceA liên quan đáng kể đến viêm dạ dày mạn và loét. Kiểu gen vacA s1 đóng vai trò phát triển ung thư dạ dày ngay cả khi không có gen cagA.

III. Phương pháp nghiên cứu sự hiện diện gen cagA vacA iceA

Nghiên cứu áp dụng thiết kế mô tả cắt ngang kết hợp trên hai nhóm bệnh nhân. Nhóm thứ nhất gồm bệnh nhân ung thư dạ dày có H. pylori dương tính. Nhóm thứ hai gồm bệnh nhân viêm dạ dày mạn có H. pylori dương tính. Phương pháp chính sử dụng kỹ thuật PCR đa gen để phát hiện đồng thời ba gen cagA, vacA và iceA từ mẫu sinh thiết dạ dày. Mẫu bệnh phẩm được thu thập qua nội soi tiêu hóa. Xác định H. pylori dựa trên xét nghiệm urease nhanh và mô bệnh học. Các chỉ tiêu nghiên cứu bao gồm tỷ lệ xuất hiện từng gen, kiểu gen phân tử và mối liên quan với đặc điểm lâm sàng. Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm thống kê với mức ý nghĩa p nhỏ hơn 0,05. Các biện pháp khống chế sai số được thực hiện nghiêm ngặt throughout quá trình nghiên cứu.

3.1. Kỹ thuật PCR đa gen trong phát hiện gen H. pylori

Kỹ thuật PCR đa gen cho phép khuếch đại đồng thời nhiều đoạn gen mục tiêu từ một mẫu DNA. Quy trình bao gồm chiết xuất DNA từ mẫu sinh thiết, thiết kế mồi đặc hiệu cho từng gen cagA, vacA và iceA. Chu trình PCR gồm nhiều bước nhiệt: biến tính, gắn mồi và kéo dài. Sản phẩm PCR được đánh giá bằng điện di gel agarose. Kỹ thuật này có độ nhạy và độ đặc hiệu cao, phát hiện được cả lượng nhỏ DNA vi khuẩn. Ưu điểm của PCR đa gen là tiết kiệm thời gian và mẫu bệnh phẩm so với kỹ thuật đơn gen.

3.2. Thu thập mẫu và đánh giá mô bệnh học

Mẫu sinh thiết dạ dày được thu thập qua nội soi tiêu hóa tại nhiều vị trí. Mỗi bệnh nhân lấy ít nhất hai mẫu tại vùng tổn thương và vùng cận tổn thương. Mẫu được chia làm hai phần: một phần cho PCR, một phần cho mô bệnh học. Đánh giá mô bệnh học theo hệ thống phân loại Sydney gồm các mức viêm, teo, dị sản và loạn sản. Xét nghiệm urease nhanh CLO test được thực hiện tại giường bệnh. Kết quả mô bệnh học được đọc bởi hai nhà mô bệnh học độc lập để đảm bảo khách quan.

IV. Ứng dụng lâm sàng của nghiên cứu gen cagA vacA iceA

Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa quan trọng trong thực hành lâm sàng. Xác định đặc điểm gen độc lực giúp phân tầng nguy cơ tiến triển ung thư dạ dày ở bệnh nhân viêm dạ dày mạn. Bệnh nhân nhiễm chủng H. pylori mang gen cagA và vacA s1 cần được theo dõi sát sao hơn. Phát hiện kiểu gen hỗ trợ chiến lược điều trị diệt H. pylori triệt để ở nhóm nguy cơ cao. Nghiên cứu cung cấp dữ liệu đặc thù cho quần thể Việt Nam, bổ sung vào bản đồ phân bố gen độc lực toàn cầu. Kết quả cũng gợi ý hướng phát triển vaccine và thuốc nhắm đích dựa trên cấu trúc protein độc lực. Trong tương lai, xét nghiệm gen có thể được tích hợp vào quy trình sàng lọc ung thư dạ dày tại các vùng dịch tễ cao.

4.1. Phân tầng nguy cơ ung thư dạ dày dựa trên gen

Phân tầng nguy cơ dựa trên gen độc lực là bước tiến trong dự phòng ung thư dạ dày. Bệnh nhân viêm dạ dày mạn nhiễm chủng cagA dương tính có nguy cơ tiến triển thành ung thư cao hơn. Kiểu gen vacA s1m1 cũng là yếu tố dự báo nguy cơ. Việc kết hợp nhiều marker gen tăng độ chính xác phân loại. Bác sĩ lâm sàng có thể sử dụng kết quả gen để quyết định tần suất nội soi theo dõi. Nhóm nguy cơ cao cần nội soi định kỳ 6-12 tháng. Nhóm nguy cơ thấp có thể kéo dài khoảng cách theo dõi.

4.2. Hướng phát triển xét nghiệm gen trong sàng lọc

Xét nghiệm gen H. pylori có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong sàng lọc ung thư dạ dày. Kỹ thuật PCR realtime cho phép định lượng nhanh và chính xác. Bộ kit phát hiện đa gen đang được phát triển cho lâm sàng. Chi phí xét nghiệm gen ngày càng giảm nhờ tiến bộ công nghệ. Xét nghiệm gen có thể kết hợp với biomarker huyết thanh để tăng giá trị dự báo. Các vùng dịch tễ cao tại Việt Nam sẽ hưởng lợi lớn từ chương trình sàng lọc gen. Đào tạo nhân lực kỹ thuật PCR là yếu tố then chốt để triển khai đại trà.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN QUÂN Y TRẦN VIỆT HÙNG NGHIÊN CỨU SỰ HIỆN DIỆN CÁC GEN cagA, vacA, iceA CỦA HELICOBACTER PYLORI Ở BỆNH NHÂN UNG THƢ DẠ DÀY VÀ VIÊM DẠ DÀY MẠN LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC HÀ NỘI - 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN QUÂN Y TRẦN VIỆT HÙNG NGHIÊN CỨU SỰ HIỆN DIỆN CÁC GEN cagA, vacA, iceA CỦA HELICOBACTER PYLORI Ở BỆNH NHÂN UNG THƢ DẠ DÀY VÀ VIÊM DẠ DÀY MẠN Chuy n ng nh : Nội khoa M số : 9 72 01 07 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1. TRẦN NGỌC ÁNH 2. NGUYỄN QUANG DUẬT HÀ NỘI - 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây l công trình nghi n cứu của tôi với sự hƣớng dẫn khoa học của tập thể cán bộ hƣớng dẫn. Các kết quả n u trong luận án l trung thực v đƣợc công bố một phần trong các b i báo khoa học. Luận án chƣa từng đƣợc công bố. Nếu có điều gì sai tôi xin ho n to n chịu trách nhiệm. Tác giả Trần Việt Hùng MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục biểu đồ Danh mục hình ĐẶT VẤN ĐỀ . 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU . Ung thƣ dạ d y . Dịch tễ học ung thƣ dạ d y . Các yếu tố nguy cơ . Chẩn đoán ung thƣ dạ d y . Đặc điểm mô học ung thƣ biểu mô tuyến dạ d y . Vi m dạ d y mạn . Vi khuẩn học . Các yếu tố li n quan tới độc lực của Helicobacter pylori. Mối li n quan giữa Heicobacter pylori v bệnh lý ung thƣ dạ d y . Mối li n quan giữa các gen cagA, vacA, iceA với mô bệnh học của ung thƣ dạ d y . 34 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . Đối tƣợng nghi n cứu . Nhóm ung thƣ dạ d y có Helicobacter pylori dƣơng tính . Nhóm vi m dạ d y mạn có Helicobacter pylori dƣơng tính. Phƣơng pháp nghi n cứu . Phƣơng pháp nghi n cứu . Phƣơng tiện nghi n cứu . Các quy trình kỹ thuật sử dụng trong nghi n cứu . Chỉ ti u nghi n cứu . Xử lý số liệu . Các biện pháp khống chế sai số . Vấn đề đạo đức trong nghi n cứu . 62 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU . Đặc điểm chung nhóm bệnh nhân nghi n cứu. Tỷ lệ các gen cagA, vacA, iceA của H. pylori ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y v vi m dạ d y mạn. pylori mang gen cagA, vacA, iceA ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y v vi m dạ d y mạn . Tỷ lệ các gen cagA, vacA, iceA ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y v vi m dạ d y mạn li n quan đến nhóm tuổi v giới tính. Mối li n quan giữa các gen cagA, vacA, iceA của H. pylori với đặc điểm nội soi v mô bệnh học của ung thƣ dạ d y . Đặc điểm triệu chứng lâm s ng của bệnh nhân ung thƣ dạ d y . Đặc điểm hình ảnh nội soi của ung tƣ dạ d y. Phân loại mô bệnh học ni m mạc dạ d y ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y . Mối li n quan các gen cagA, vacA, iceA với nội soi, mô bệnh học ung thƣ dạ d y . Xác định nguy cơ ung thƣ dạ d y do H. 84 CHƢƠNG 4: BÀN LUẬN . Nhận xét về đặc điểm nhóm bệnh nhân nghi n cứu . Đặc điểm về tuổi . Đặc điểm về giới . Tỷ lệ các gen cagA, vacA và iceA của H. pylori ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y v vi m dạ d y mạn . pylori gây vi m dạ d y mạn v ung thƣ dạ d y . Đặc điểm tổn thƣơng ở nhóm vi m dạ d y mạn. Tỷ lệ nhiễm H. pylori mang gen cagA ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y v vi m dạ d y mạn . Tỷ lệ nhiễm H. pylori mang gen vacA và các týp s/m ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y, vi m dạ d y mạn . Tỷ lệ nhiễm H. pylori mang gen iceA ở bệnh nhân ung thƣ đạ d y, vi m dạ d y mạn . Liên quan các gen cagA, vacA, iceA của H. pylori với đặc điểm nội soi v mô bệnh học ở bệnh nhân ung thƣ . Đặc điểm lâm s ng bệnh nhân ung thƣ . Liên quan các gen cagA, vacA, iceA với đặc điểm nội soi ung thƣ dạ d y . Đặc điểm mô bệnh học của ung thƣ dạ d y . Mối li n quan kiểu gen cagA(+), vacA(+), iceA(+) của H. pylori với mô bệnh học ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y . 130 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Phần viết tắt Phần viết đầy đủ 1. BCĐN : Bạch cầu đa nhân 2. BN : Bệnh nhân 3. DSR : Dị sản ruột 6. pylori : Helicobacter pylori 7. KTC : Khoảng tin cậy 8. LSR : Loạn sản ruột 9. MBH : Mô bệnh học 10. MBP : M bệnh phẩm 11. TCYTTG : Tổ chức Y tế Thế giới 12. UT : Ung thƣ 14. UTBM : Ung thƣ biểu mô 15. UTDD : Ung thƣ dạ d y 16. VDD : Viêm dạ d y 17. VDDM : Viêm dạ d y mạn tính 18. (-) : Âm tính DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1. Độc lực của vi khuẩn Helicobacter pylori. Các cặp mồi dùng cho phản ứng PCR. Phân bố bệnh nhân theo giới . Phân bố nhóm tuổi theo giới tính ở nhóm ung thƣ dạ d y. pylori mang gen cagA ở nhóm bệnh nhân ung thƣ dạ d y v vi m dạ d y mạn. pylori mang gen vacA ở nhóm bệnh nhân ung thƣ dạ d y v vi m dạ d y mạn . Tỷ lệ kiểu gen vacA của H. Tỷ lệ gen iceA, kiểu gen iceA1, iceA2 ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y . Hiện diện các gen cagA, kiểu gen vacA, iceA ở nhóm vi m ni m mạc DD có teo v không teo. pylori mang gen cagA, vacA, iceA theo nhóm tuổi ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y . pylori mang gen cagA, vacA theo giới tính. Phân bố gen iceA theo giới ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y . Li n quan giữa kiển gen vacA m1 với giới tính . Li n quan giữa kiểu gen vacA m2 với giới tính . Li n quan giữa kiểu gen vacA s1 với giới tính . Li n quan giữa kiểu gen vacA s2 với giới tính. Mối li n quan các kiểu gen kết hợp s/m của vacA với giới tính . Mối li n quan giữa các kiểu gen kết hợp s/m của vacA ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y với nhóm tuổi . Mối li n quan giữa các kiểu gen kết hợp s/m của vacA ở bệnh nhân vi m dạ d y mạn với nhóm tuổi . Phân bố giữa kiểu gen kết hợp s/m của vacA ở hai nhóm ung thƣ dạ d y v vi m dạ d y mạn . Phân bố kiểu gen iceA1 và iceA2 theo nhóm tuổi . Lý do v o viện của các bệnh nhân ung thƣ dạ d y .66 Bảng Tên bảng Trang 3. Triệu chứng lâm s ng của bệnh nhân ung thƣ dạ d y. Phân bố vị trí tổn thƣơng của UT dạ d y. Đặc điểm hình ảnh đại thể ung thƣ dạ d y theo phân loại Borrmann . Đặc điểm mô bệnh học ung thƣ dạ d y . Phân loại độ biệt hóa khối u theo Tổ chức y tế thế giới . Mối li n quan gen cagA, vacA, iceA v các kiểu gen với hình ảnh nội soi ung thƣ dạ d y theo týp Borrmann . Mối li n quan gen cagA, vacA, iceA v các kiểu gen với vị trí tổn thƣơng ung thƣ dạ d y tr n nội soi . Kiểu gen cagA, vacA, iceA với thể mô bệnh học ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y theo Lauren 1965 . Kiểu gen vacA s/m với thể mô bệnh học ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y theo Lauren 1965 . Li n quan giữa các gen cagA, vacA, iceA với độ biệt hóa mô bệnh học ung thƣ dạ d y . Mối li n quan giữa kiểu gen vacA s/m với độ biệt hóa mô bệnh học ung thƣ dạ d y . Mối li n quan kiểu gen iceA1 với thể mô bệnh học theo Lauren 1965. Mối li n quan kiểu gen iceA1 với thể mô bệnh học theo TCYTTG 2010. Li n quan giữa kiểu gen iceA1 với độ biệt hóa theo mô bệnh học của ung thƣ dạ d y . Mối li n quan mô bệnh học mức độ vi m mạn tính với kiểu gen cagA, vacA, iceA của H. pylori ở bệnh nhân ung thƣ dạ d y. So sánh mối li n quan giữa H. pylori kết hợp đồng thời cả 3 gen cagA, vacA, iceA với mô bệnh học ung thƣ dạ d y. Mối li n quan bệnh nhân ung thƣ dạ d y nhiễm H. pylori kết hợp cả 3 gen cagA, vacA, iceA với mô bệnh học . Xác định nguy cơ của bệnh nhân nhiễm H. pylori đồng thời mang 3 gen cagA, vacA, iceA. Xác định nguy cơ của bệnh nhân nhiễm H. pylori với gen cagA, vacA, iceA và kiểu gen A1, A2 . Xác định nguy cơ của bệnh nhân nhiễm H. pylori đồng thời mang 2 gen .86 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ Tên biểu đồ Trang 3. Phân bố bệnh nhân theo tuổi ở nhóm ung thƣ dạ d y v vi m dạ d y mạn H. 64 DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang 1. Sự tƣơng tác của các yếu tố môi trƣờng v vật chủ trong bệnh sinh ung thƣ dạ d y. Phân loại ung thƣ dạ d y tiến triển theo Hội Nội soi Nhật Bản. Chuyển vị của cagA bởi T4SS của vi khuẩn . Tác động của chủng H. pylori mang gen vacA, cagA tr n TB ni m mạc DD. Tác động của chủng H. pylori mang gen vacA tr n TB ni m mạc DD. Sơ đồ cấu trúc tổ chức di truyền của 2 kiểu gen iceA1 và iceaA2 …. Giả thuyết vai trò của H. pylori gây UTDD tr n thực nghiệm. pylori mang gen cagA tác động qua hệ thống b i tiết typ IV. pylori mang gen vacA tác động l n V-type; P-type. Vai trò của các chủng H. pylori trong bệnh sinh ung thƣ dạ d y . Sự tƣơng tác của các yếu tố gây bệnh v vật chủ trong bệnh sinh của ung thƣ dạ d y.