Phân tích tổng hợp ba nhóm họ gen EBNAS LMPS và EBERS của Epstein-Barr Virus - Một trong những nguyên nhân chính dẫn đến bệnh ung thư vòm họng

84 Nguyễn Hồng Anh Tuấn cộng Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, 14(1), 4-96 Phân tích tổng hợp ba nhóm họ gen EBNAS LMPS EBERS Epstein-Barr Virus - Một ngun nhân dẫn đến bệnh ung thư vịm họng Meta-analysis: Epstein-Barr Virus genes - EBNAS, LMPS, and EBERS one of the major causes of nasopharyngeal cancer Nguyễn Hoàng Anh Tuấn1, Thiều Hồng Huệ2, Lao Đức Thuận2*, Lê Huyền Ái Thúy2 Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam * Tác giả liên hệ, Email: thuan.ld@ou.edu.vn THƠNG TIN TĨM TẮT Ung thư vòm họng (UTVH) loại ung thư phổ biến DOI:10.46223/HCMCOUJS tech.vi.14.1.437.2019 Việt Nam Sự xâm nhiễm Epstein-Barr Virus (EBV) Ngày nhận: 15/08/2019 Ngày nhận lại: 17/09/2019 Duyệt đăng: 17/09/2019 Từ khóa: Epstein-Barr virus, phân tích tổng hợp, ung thư vịm họng, Việt Nam chứng minh ngun nhân dẫn đến hình thành khối u vòm họng Tuy nhiên, Việt Nam, cơng trình nghiên cứu, đặc biệt liên quan đến tính chất phân tử EBV cịn nhiều hạn chế Trong nghiên cứu này, sở liệu khoa học khai thác, xây dựng nhằm xây dựng sở khoa học tính chất phân tử EBV làm tảng cho nghiên cứu sau Nghiên cứu thực nhằm tập trung vào phân tích nhóm gen EBV phương pháp phân tích tổng hợp Kết cho thấy nghiên cứu giới chủ yếu tập trung gen EBNA-1, LMP-1 EBER Kết phân tích cho thấy, tỷ lệ phát gen EBNA-1 LMP-1 EBER 92.12%; 78.93% 88.12% Ngoài ra, mơ hình phân tích ngẫu nhiên áp dụng để phân tích số nguy (RR) tỷ suất chênh (OR) với kết là: EBNA-1 RR=20.10; OR= 332.75; LMP-1 RR=3.63; OR=17.9 EBER RR=5.4; OR=46.11 Kết phân tích khẳng định rằng: diện gen EBV có mối liên quan mạnh đến hình thành khối u vịm họng Đồng thời, kết phân tích rằng: mặt phương pháp: PCR phương pháp sử dụng chủ yếu nghiên cứu; loại mẫu sử dụng: loại mẫu mô sinh thiết loại mẫu sử dụng nhiều nghiên cứu ung thư Tóm lại, chúng tơi xây dựng thành cơng sở phân tử diện gen EBV liên quan đến tần số diện, giá trị OR, RR Từ đó, liệu làm tảng cho nghiên cứu thực nghiệm mẫu UVTH thu nhận từ người Việt Nam Nguyễn Hoàng Anh Tuấn cộng Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, 14(1), 4-96 85 ABSTRACT Keywords: Epstein-Barr virus, metaanalysis, nasopharyngeal carcinoma, Vietnam Nasopharyngeal cancer is the most common cancer of head and neck cancer in Vietnam The infection of Epstein-Barr Virus (EBV) has been reported to be the cause of nasopharyngeal tumorigenesis In Vietnam, the studies relevant to EBV, especially the molecular of EBV, are still limited In the current study, the databases were systematically analyzed to establish the scientific basis for the molecular of EBV which could be applied in further studies This study was focused on the analysis of three families of EBV genes, included EBNAs, LMPs and EBER based on a meta-analysis As the result, most studies were focused on the detection of EBNA-1, LMP-1 and EBER The frequencies of EBNA-1, LMP-1 and EBER were 92.12%; 78.93% and 88.12%, respectively Moreover, a random effect model was applied to calculate the OR and RR: EBNA-1: RR=20.10; OR= 332.75; LMP-1: RR=3.63; OR=17.9 and EBER: RR=5.4; OR=46.11 Those results indicated that the presence of EBV genes was significantly associated with nasopharyngeal carcinoma According to the method, PCR was the common method used for the detection of the EBV genes’ presence Moreover, the nasopharyngeal biopsy was the main source of samples enrolled in nasopharyngeal cancer studied In summary, we successfully conducted the molecular database about the presence of EBV genes, included the frequency, OR and RR value to be the scientific database for further studies relevant to nasopharyngeal cancer in the Vietnamese population Giới thiệu Ung thư vòm họng (UTVH) loại ung thư phổ biến giới vùng đầu cổ (Chan, Bray, & McCarron, 2005) Theo nghiên cứu Salehiniya, Mohammadian, Mohammadian-Hafshejani, Mahdavifar (2018), bệnh UTVH có phân hóa địa lý rõ rệt với 81% ca phân bố khu vực châu Á, 9% tập trung châu Phi 10% lại phân bố rải rác khắp nơi giới Ngoài ra, tỷ lệ mắc bệnh UTVH nam giới cao gấp 2-3 lần so với nữ giới Việt Nam nước có tỷ lệ mắc bệnh UTVH thấp tỷ lệ tử vong người bệnh UTVH lại cao, Việt Nam xếp thứ toàn giới tỷ lệ mắc bệnh UTVH với số ASR 5.7 tỷ lệ tử vong 3.9 (Global cancer observatory: http://gco.iarc.fr/) Ba ngun nhân dẫn đến hình thành bệnh UTVH: (1) Yếu tố môi trường: Như đề cập trên, bệnh UTVH có tính đặc trưng theo khu vực địa lí đặc biệt khu vực châu Á nơi có tỷ lệ mắc bệnh UTVH cao Đáng ý nghiên cứu gần đưa chứng rõ rệt thói quen ăn uống người dân khu vực châu Á nguyên nhân hàng đầu làm tăng nguy mắc bệnh UTVH (2) Yếu tố di truyền: Những 86 Nguyễn Hoàng Anh Tuấn cộng Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, 14(1), 4-96 nghiên cứu Chen Huang (1997); Chang Adami (2006); Ekburanawat cộng (2010) người gia đình có người mắc bệnh UTVH có nguy mắc bệnh UTVH cao gấp 4-10 lần (3) Epstein-Barr Virus (EBV): Vào năm 1966, nghiên cứu Old, Boyse, Oettgen mẫu huyết người bệnh có hiện EBV từ đưa giả thuyết mối liên hệ EBV bệnh UTVH Các nghiên cứu Stevens cộng (2006); Cho (2007) Frappier (2013) cho thấy phát diện EBV dấu chứng sinh học (biomarker) tìm để hỗ trợ tiên lượng chẩn đoán sớm bệnh UTVH Epstein-Barr Virus (EBV), hay gọi human herpesvirus 4, phát lần đầu vào năm 1964 Epstein cộng EBV thuộc họ Herpesviridae, phân họ Gammaherpesvirinae, chi Lymphocryptovirus, loài Human Herpes virus (HHV4) (Wang, Rivailler, Rao, & Cho, 2001) Bộ gen EBV có cấu trúc DNA sợi đơi dài khoảng 184kps mã hóa cho 85 gen có ba họ gen đóng vai trị quan trọng: EBNAs (EBV nuclear antigens), LMPs (Latent membrane proteins) EBERs (Non-coding nuclear RNAs) (Kieff & Rickinson, 2001) Chức gen họ gen đề cập: EBNA-1 có chức chép genome EBV, phân chia episome virus nguyên phân, góp phần tạo nên tế bào; EBNA-2 đóng vai trị yếu tố kích hoạt đồng phiên mã giúp biểu vượt mức gen virus tế bào, góp phần tạo nên tế bào; LMP-1 giả dạng tín hiệu CD40 ligand, tăng mức độ biểu bcl-2 a20, góp phần tạo nên bất tử tế bào; LMP-2 đưa EBV vào trạng thái tiềm tàn, đóng vai trò gen oncogen hội chứng Hodgkin UTVH [8] EBERs bao gồm EBER1 EBER2, loại RNA khơng mã hóa xuất giai đoạn tiềm tan EBV (Kieff & Rickinson, 2001) Tại Việt Nam, cơng trình nghiên cứu, đặc biệt liên quan đến tính chất phân tử EBV cịn nhiều hạn chế Do đó, mục tiêu báo nhằm hướng tới xây dựng sở liệu khoa học tính chất phân tử EBV thơng qua việc phân tích tổng hợp dựa cơng trình nghiên cứu giới Vật liệu phương pháp 2.1 Thu thập liệu Tiến hành khai thác liệu ngân hàng liệu NCBI cách sử dụng số từ khóa như: Nasopharyngeal carcinoma, nasopharyngeal cancer, Epstein-Barr Virus, EBNA-1, EBNA-2, LMP-1, LMP-2, EBERs, PCR, gene expression, real-time PCR Tìm kiếm thu thập thơng tin ung thư, ung thư vịm họng, tình hình nghiên cứu UTVH giới Việt Nam Các liệu sau thu thập tiến hành phân tích tổng hợp meta-analysis nhằm so sánh, kiểm tra, sàng lọc yếu tố ảnh hưởng đến khác biệt kết như: loại mẫu, phương pháp sử dụng, dân tộc, … 2.2 Phân tích tổng hợp Các báo sau thu thập tiến hành phân tích tổng hợp thơng qua phần mềm MedCal nhằm phân tích số: tỷ lệ mắc bệnh (Propotion), số nguy tương đối (Relative risk-RR) tỷ suất chênh (Odd ratio-OR) Nguyễn Hồng Anh Tuấn cộng Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, 14(1), 4-96 87 Kết biện luận Kết tìm kiếm phân tích chọn lọc báo Hình Trong số tổng 19 chọn lọc vào liệu nghiên cứu tổng hợp có nghiên cứu gen mục tiêu EBNA-1, EBNA-2, LMP-1, LMP-2 EBER 7, 1, 9, (Hình 1) Phương pháp sử dụng chủ yếu nghiên cứu PCR (11/19) lại phương pháp RT PCR (3/19), real time PCR (1/19) ISH (4/19); đáng ý gen EBER phương pháp sử dụng chủ yếu phương pháp ISH phương pháp PCR hay RT-PCR Các nghiên cứu thực chủ yếu người bệnh quốc gia thuộc châu Á như: Trung Quốc, Đài Loan, Mã Lai (14/19) Các nguồn mẫu sử dụng nghiên cứu đa dạng: sinh thiết (8/19), dịch phết (3/19), mẫu máu (3/19) mô đúc parafirm (6/19) (Bảng 1) 88 Nguyễn Hồng Anh Tuấn cộng Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, 14(1), 4-96 Hiện nay, nghiên cứu chẩn đoán bệnh UTVH dựa phát diện EBV chủ yếu thực họ gen EBNA, LMP EBER nhiên theo phân tích thống kê cho thấy: (1) đa số nghiên cứu tập trung gen EBNA-1, LMP-1 EBER; (2) nghiên cứu có thực case control gen EBNA-2 LMP-2 cuối (3) chưa có nghiên cứu thực phát diện EBV dựa đa gen (phát diện gen họ gen EBNA, LMP EBER) Các loại mẫu thực nghiên cứu đa dạng; việc thực phương pháp chẩn đốn thơng qua phương pháp không xâm lấn (sử dụng loại mẫu dịch phết, tế bào tự lưu hành máu) dần trở nên phổ biến độ nhạy độ xác tương đương với loại mẫu xâm lấn (mơ, sinh thiết) nhên nghiên cứu sử dụng loại mẫu khơng xâm lấn bệnh UTVH đặc biệt Việt Nam chưa có nghiên cứu thực mẫu dịch phết Bệnh UTVH có tính đặc trưng theo vị trí địa lý dân tộc đặc biệt tập trung chủ yếu châu Á, nhiên nghiên cứu bệnh UTVH Việt Nam nói chung miền Nam Việt Nam chưa quan tâm mà tỷ lệ mắc bệnh tử vong bệnh UTVH Việt Nam xếp thứ toàn giới Vậy nên, việc phát triển phương pháp nhằm tiên lượng chẩn đoán sớm bệnh UTVH cộng đồng người Việt Nam việc cấp thiết LMP-1 EBNA-2 EBNA-1 Gen Mãi Lai Mã Lai Trung Quốc Trung Quốc Tan, Peh, Sam (2003) Yap cộng (2007) Hu cộng (2012) Z Zhang cộng (2012) X S Zhang cộng (2002) PCR RT-PCR PCR PCR PCR PCR Trung Quốc Trung Quốc PCR Đài Loan Hao cộng (2004) X S Zhang cộng (2002) PCR Mã Lai See, Yap, Yip, Seow (2008) PCR Mã Lai PCR Đài Loan Yap cộng (2007) PCR Real-time PCR PCR Marroc Ấn Độ Lourembam cộng (2015) Nawaz cộng (2015) Hao, Tsang, Chang, Ueng (2004) Trung Quốc PCR RT-PCR Hà Lan Mã Lai PCR Phương pháp Ấn Độ Quốc gia Z Zhang cộng (2012) Yap, Hassan, Chan, Choo, Ravichandran (2007) Krishna, James, Kattoor (2004) Stevens cộng (2006) Công trình 30 49 48 Sinh thiết mơ cổ Sinh thiết Dịch phết 29 30 Sinh thiết mô cổ Dịch phết 32 Sinh thiết vịm họng 31 49 Mơ đúc paraffin 11 54 Dịch phết Sinh thiết 43 Sinh thiết Sinh thiết 99 Mô đúc paraffin 29 39 30 Sinh thiết mô cổ Mô dúc paraffin Huyết tương 64 31 Sinh thiết vòm họng Sinh thiết 64 36 Sinh thiết Sinh thiết 105 34 Máu 67 Sinh thiết vòm họng 20 (+) Dịch phết Sinh thiết Mẫu bệnh Loại mẫu Đặc điểm liệu gen EBNA-1, ENBA-2, LMP-1, LMP-2 EBER Bảng 49 49 13 34 35 120 107 47 99 70 34 42 35 35 70 44 105 49 49 34 35 78 29 Tổng Dịch phết Dịch phết máu Sinh thiết mô cổ Sinh thiết vòm họng Dịch phết Dịch phết Dịch phết Máu ngoại vi Dịch phết Sinh thiết mô cổ Mô dúc praffin Mô dúc praffin Sinh thiết vòm họng Dịch phết Sinh thiết máu Dịch phết Dịch phết Sinh thiết mơ cổ Sinh thiết vịm họng Dịch phết Sinh thiết mô Mẫu lành Loại mẫu Nguyễn Hồng Anh Tuấn cộng Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, 14(1), 4-96 0 37 37 46 8 24 0 0 (+) 20 20 34 35 14 103 103 53 354 34 10 10 35 354 18 115 20 20 34 35 67 26 Tổng 12 20 11 19 18 17 15 16 11 15 14 13 12 11 10 Ref 89 Morroc Trung Quốc Hà Lan Đài Loan Nawaz cộng (2015) Hu cộng (2012) Stevens cộng (2006) Tsai, Jin, Mann, Ambinder (1998) Zhou cộng (2008) Nhật Bản Trung Quốc Trung Quốc ISH RT-PCR ISH Mĩ Lo cộng (1999) ISH Sudan Adam cộng (2014) Heussinger cộng (2004) ISH Trung Quốc RT-PCR PCR ISH RT-PCR PCR Phương pháp Zeng cộng (2016) Quốc gia Cơng trình 29 155 23 Tế bào tự huyết tương Sinh thiết 35 43 Mô đúc formalin Mô đúc paraffin 214 67 97 105 11 (+) 26 Mô Mô đúc paraffin Dịch phết Sinh thiết Mẫu bệnh Loại mẫu Sinh thiết 52 163 26 40 43 301 78 107 107 13 Tổng 44 Sinh thiết Tế bào tự huyết tương Mô đúc paraffin mô mô Sinh thiết Dịch phết máu Mẫu lành Loại mẫu Sinh thiết Nguyễn Hoàng Anh Tuấn cộng Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, 14 (1), 4-96 Nguồn: Kết phân tích liệu nhóm nghiên cứu EBER LMP-2 Gen 90 10 0 15 0 (+) 22 22 29 12 10 130 67 61 61 Tổng 18 26 25 24 23 22 21 10 20 14 Ref Nguyễn Hoàng Anh Tuấn cộng Tạp chí Khoa học Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, 14(1), 4-96 91 Phân tích tổng hợp số tỷ lệ mắc bệnh, số nguy tỷ suất chênh Các nghiên cứu khoa học sau thống kê tiến hành phân tích số tỷ lệ phát (Propotion), nguy tương đối (Relative risk) tỷ suất chênh (Odds ratio) mơ hình phân tích ảnh hưởng biến thiên (Random effect model) (Bảng 2) Kết phân tích ghi nhận được: - Đối với gen EBNA-1: tần số phát EBV mẫu bệnh phẩm dao động từ 68.96%-100% có trọng số trung bình 92.12% với p