BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ NGỌC LAN
NGHIÊN CỨU ĐA HÌNH THÁI ĐƠN
GEN MUC1 VÀ PSCA TRÊN BỆNH NHÂN
UNG THƯ DẠ DÀY
Chuyên ngành : Hóa sinh Y học
Mã số
: 62720112
LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC
Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TS. Tạ Thành Văn
2. PGS.TS. Đặng Thị Ngọc Dung
HÀ NỘI - 2019
LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Nguyễn Thị Ngọc Lan, nghiên cứu sinh khóa 34, Trường Đại học Y Hà
Nội, chuyên ngành Hóa sinh Y học, xin cam đoan:
1. Đây là luận án do bản thân tôi trực tiếp thực hiện dưới sự hướng dẫn
- Ban Giám Hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại Học - Trường Đại học Y Hà Nội.
- PGS. TS. Phạm Thiện Ngọc - Nguyên trưởng Bộ môn Hóa Sinh cùng toàn
thể các thầy cô, cán bộ trong Bộ môn Hóa Sinh - Trường Đại học Y Hà Nội.
- PGS. TS. Trần Vân Khánh, Phó giám đốc Trung tâm Gen& Protein
cùng toàn thể các cán bộ các nghiên cứu viên của Trung tâm.
- Các em bác sỹ nội trú Ngô Diệu Hoa, Nguyễn Văn Tân, Trần Văn
Chức, Đặng Thị Nga, em cao học Đinh Thị Thảo, Nguyễn Thị Phương Thảo
Xin được gửi lời cảm ơn đến các bệnh nhân cùng gia đình của họ đã
giúp tôi có được các số liệu trong luận án này.
Xin cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp cùng các học trò thân yêu đã giúp
đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án.
Cuối cùng, tôi xin ghi nhớ công ơn sinh thành, nuôi dưỡng và tình yêu
thương của bố mẹ tôi, bố mẹ chồng tôi cùng sự ủng hộ, động viên của chồng,
hai con và các em trong gia đình, những người đã luôn ở bên tôi, là chỗ dựa
vững chắc để tôi yên tâm học tập và hoàn thành luận án.
Hà Nội, tháng 06 năm 2019
MỤC LỤC
HP
: Helicobacter Pylori
PCR
: Phản ứng khuếch đại chuỗi
RFLP
cái nhìn mới về cơ chế bệnh sinh của UTDD, giúp chúng ta tìm kiếm những
dấu ấn sinh học mới để chẩn đoán sớm và hướng tới phương pháp điều trị
đích trong tương lai [5-8]. Các nghiên cứu về mối liên quan giữa gen và bệnh
tật (GWAS) đã được áp dụng ở nhiều loại hình bệnh tật, trong đó có ung thư.
Hiện tượng đa hình thái đơn (SNP) là những biến thể trình tự DNA xảy ra
khi một nucleotid đơn A, T, G, C ở trong bộ gen bị thay đổi so với bộ gen
chung của loài. Một biến thể để được coi là 1 SNP thì nó phải xảy ra ở ít nhất 1%
dân số [9].
Nghiên cứu GWAS trên UTDD đầu tiên được báo cáo vào năm 2008 đã
phát hiện ra mối liên quan của các đa hình thái đơn (Single Nucleotide
Polymorphism: SNP) thuộc gen prostate stem cell antigen (PSCA). Các GWAS
khác đã khẳng định lại mối liên quan này và phát hiện ra các gen nhạy cảm mới
như mucin 1 (MUC1) [10, 11]. Đa hình thái đơn của các gen được đề cập trong
các GWAS liên quan đến nhiều con đường tín hiệu liên quan đến ung thư.
Bên cạnh đó, UTDD là hậu quả của một quá trình phức tạp do nhiều tác
nhân. Bên cạnh tình trạng nhiễm Helicobacter pylori, các yếu tố môi trường
9
cũng như các yếu tố nhạy cảm về gen cũng đóng vai trò quan trọng trong các
bước khác nhau của quá trình ung thư dạ dày.
Việt Nam nằm trong khu vực có tỷ lệ mắc ung thư dạ dày cao, ở nam là
30.3/100000 dân còn ở nữ giới là 15/100000 dân [12]. Ở Việt Nam, các
nghiên cứu phân tích đặc điểm về gen trên ung thư dạ dày giúp sàng lọc và
quản lý những bệnh nhân có nguy cơ ung thư dạ dày cao vẫn là một khoảng
trống. Vì vậy, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài nhằm mục đích tìm hiểu
liệu đa hình thái đơn của một số gen đã được chứng minh liên quan đến nguy
cơ ung thư dạ dày của các nước khu vực Châu Á có phải là một yếu tố góp
phần gây ra tỉ lệ mắc ung thư dạ dày cao ở Việt Nam hay không.
Về tỷ lệ mắc:
Theo GLOBOCAN năm 2012 có khoảng gần 1 triệu ca ung thư dạ dày
mới mắc. Ung thư dạ dày trở thành bệnh lý ác tính đứng thứ 5 sau ung thư
phổi, ung thư vú, ung thư đại tràng và tiền liệt tuyến. Hơn 70% số ca mới mắc
là của các nước đang phát triển (677.000 trường hợp trong đó có 456.000 nam
và 221.000 nữ), một nửa của toàn thế giới là ở Đông Á (chủ yếu là Trung
Quốc). Tỷ lệ mắc chuẩn theo tuổi ở nam cao gấp hai lần ở nữ giới[14].Ung
thư dạ dày là nguyên nhân gây tử vong thứ 3 ở cả hai giới. Tỷ lệ tử vong cao
nhất là ở Đông Á (24/100.000 ở nam và 9,8/100.000 ở nữ).
Tỷ lệ mắc theo tuổi (ASIR: age – standardised incidence rate) ở nam xấp
xỉ gấp hai lần ở nữ. Tần suất UTDD thay đổi theo từng nước khác nhau, thậm
chí ngay cả từng vùng khác nhau trong một quốc gia. Các nước có tỷ lệ mắc
UTDD cao thuộc vùng Đông Á (Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc), Liên Xô
cũ, Nam Mỹ, vùng Caribee và Nam Âu. Các nước có tỷ lệ mắc bệnh thấp
thuộc vùng Nam Á (Ấn Độ, Pakistan, Thái Lan), Bắc Mỹ, Úc và châu Phi
[13]. Nguy cơ mắc ung thư ở các khu vực địa lý khác nhau được xác định dựa
trên độ lớn của ASIR. Vùng có nguy cơ cao có ASIR >20 trên 100.000 dân;
vùng có nguy cơ trung bình xấp xỉ 10-20 trên 100.000 dân; và vùng có nguy
cơ thấp
dân đối với namvà 12,5/100.000 dân đối với nữ [24]. Đến năm 2001, nghiên
cứu của Phạm Hoàng Anh, Nguyễn Bá Đức và cộng sự công bố tỷ lệ mắc ở
nam là 29,8/100.000 dân, ở nữ là 12,9/100.000 dân [25]. Nghiên cứu của
Trần Văn Huy tại Bệnh viện Trung ương Huế, trong nhóm bệnh ung thư tiêu
hóa, UTDD chiếm tỉ lệ cao nhất (52,4%) [26].Theo tài liệu của Tổ chức
Nghiên cứu Ung thư Thế giới năm 2008, tỷ lệ mắc UTDD ở người Việt Nam
nói chung là 18,9/100.000 dân. Mỗi năm ước tính có khoảng 15.068-16.114
người mắc bệnh, trong số này có từ 11.327-12.098 người tử vong do UTDD.
Theo Bùi Xuân Trường và cộng sự ghi nhận UTDD có sự khác biệt giữa
hai giới và hai miền Bắc – Nam. Ở nam, UTDD đứng hàng thứ 2 trong 5 loại
ung thư thường gặp, sau ung thư phổi. Tỷ lệ mắc UTDD ở giới nam tại Hà
Nội là 30/100.000 dân trong khi đó ở TP Hồ Chí Minh là 16,5/100.000 dân. Ở
nữ, UTDD đứng hàng thứ 3, sau ung thư vú và cổ tử cung. Tỷ lệ mắc UTDD
ở nữ tại Hà Nội là 16/100.000 dân, còn ở TP Hồ Chí Minh là 7,5/100.000 dân.
Như vậy, tỷ lệ mắc UTDD rất khác biệt ở các quốc gia, khu vực trên toàn
thế giới. Lý do để giải thích sự khác biệt như vậy phải chăng là do có rất
nhiều các yếu tố nguy cơ của bệnh lý UTDD như tình trạng nhiễm
Helicobacter Pylori, các yếu tố về môi trường và các di truyền. Việc tiếp xúc
với các yếu tố nguy cơ này là khác nhau giữa các cá thể cùng như các đặc
điểm di truyền của nhiều nhóm quần thể thuận lợi cho việc phát sinh và phát
triển UTDD. Phần tiếp theo nội dung được trình bày là các yếu tố nguy cơ
trong bệnh ung thư dạ dày có thể làm sáng tỏ những thắc mắc này.
1.2. Các yếu tố nguy cơ mắc ung thư dạ dày
Cơ chế bệnh sinh UTDD là một bức tranh phức tạp, bao gồm vấn đề
nhiễm khuẩn Helicobacter pylori (HP) cũng như các yếu tố về gen và nhiều
tác nhân khác [4], [3].
1.2.1. Nhiễm Helicobacter Pylori
rượu). Ngoài ra, ảnh hưởng của các yếu tố của chính vật chủ, đặc biệt là rối loạn
đáp ứng miễn dịch cũng là một yếu tố làm tăng nguy cơ mắc ung thư dạ dày.
1.2.2. Hút thuốc lá
15
Hút thuốc lá là yếu tố nguy cơ của nhiều loại ung thư. Có tới 14 loại ung
thư trong đó có ung thư dạ dày liên quan tới tình trạng hút thuốc lá [34]. Nguy
cơ mắc ung thự dạ dày có thể vẫn duy trì tới 14 năm sau khi bỏ thuốc lá. Ảnh
hưởng của hút thuốc lá tới ung thư dạ dày phụ thuộc vào liều và sự có mặt của
yếu tố nguy cơ khác, bao gồm cả rượu [35]. Tuy nhiên, dường như hút thuốc
thụ động không làm tăng nguy cơ mắc ung thư dạ dày [36]. Cơ chế chính xác
của tình trạng hút thuốc lá với nguy cơ ung thư dạ dày chưa được rõ ràng. Các
nghiên cứu đưa ra các giả định về việc tạo ra các gốc tự do và việc chết theo
chương trình tăng liên quan với việc hút thuốc lá tạo ra các thay đổi tiền ung
thư trong niêm mạc dạ dày, thúc đẩy quá trình sinh ung thư [37].
Hút thuốc lá là một yếu tố nguy cơ cho sự khởi đầu của viêm dạ dày,
viêm loét dạ dày và cả UTDD vùng tâm vị cũng như không phải vùng tâm vị.
Hút thuốc lá làm tăng nguy cơ UTDD lên 1,56 lần [38]. Theo Gonzalez, xấp
xỉ 18% trường hợp UTDD được quy cho hút thuốc lá. Nguy cơ UTDD tăng
theo thời gian hút thuốc và giảm đi sau 10 năm cai thuốc [39].
Có một số cơ chế có thể dẫn đến mối liên quan giữa hút thuốc lá và ung
thư dạ dày. Các chất trong khói thuốc lá chứa một số chất gây ung thư đã
được chứng minh có liên quan đến ung thư biểu mô dạ dày ở người[40].
DNAAdducts (DNA cộng sinh) liên quan đến hút thuốc có thể liên kết
vớiDNA niêm mạc dạ dày đã được tìm thấy trong ung thư dạ dày của người
hút thuốc [41]. Hút thuốc lá làm gia tăng nguy cơ loạn sản và dị sản ruột- các
tổn thương tiền thân của ung thư dạ dày [42]. Các hợp chất N-nitroso có trong
khói thuốc lá và có thể có liên quan đến ung thư dạ dày[43].
Các nghiên cứu trước đây điều tra mối quan hệ phụ thuộc liều giữa hút
thuốc lá và ung thư dạ dày đã cho kết quả không tương xứng. Trong một phân
tích tổng hợp vào năm 1997, một hiệu ứng dương tính đã được báo cáo ở 6
trong số 30 nghiên cứu bệnh chứng và 4 trong 10 nghiên cứu thuần tập. Một
phân tích tổng hợp mới đây cho thấy có xu hướng phụ thuộc liều, dựa trên số
17
lượng thuốc lá mỗi ngày[44]. Ảnh hưởng của thời gian hút thuốc lá không
được đánh giá trong phân tích năm 2008. Trong cuộc Điều tra Châu Âu về
Ung thư và Dinh dưỡng (EPIC) dựa trên 10 quốc gia châu Âu[39], tỷ lệ nguy
cơ ung thư dạ dày gia tăng với cường độ và thời gian hút thuốc lá. Trong cuộc
điều tra của Nomura AM và cộng sự, những người hút thuốc lá nam và nữ đã
hút hơn 20 điếu thuốc mỗi ngày có nguy cơ ung thư dạ dày cao nhất[49].
Ngoài ra, có xu hướng đáng kể trong nguy cơ ung thư dạ dày với số năm hút
thuốc lá tăng lên ở cả nam và nữ.
Trong nghiên cứu của Nomura AM chỉ có 104 trường hợp ung thư tâm
vị, nhưng đã tìm ra mối liên hệ dương tính giữa những người từng hút thuốc
lá. Khi nam giới và phụ nữ được phân tích kết hợp, cả những người hút thuốc
lá hiện tại và trước đây đều có nguy cơ mắc UTDD tâm vị cao hơn so
vớikhông ở tâm vị. Trong nghiên cứu EPIC, nguy cơ tương đối giữa những
người hút thuốc lá hiện nay là 4.10 (95% CI 1.76-9.57) đối với ung thư thuộc
tâm vị và 1.94 (95% CI 1.05-3.60) đối với ung thư dạ dày không thuộc tâm vị
[39]. Một số nghiên cứu bổ sung cũng cho thấy hút thuốc lá là một yếu tố
nguy cơ cao hơn đối với ung thư dạ dày tâm vị [46], [48], nhưng những người
khác lại không ủng hộ quan điểm này[47], [50]. Trong một phân tích tổng hợp
bao gồm 9 nghiên cứu thuần tập, nguy cơ tóm tắt tương đối giữa những người
hút thuốc lá hiện nay là 1.87 (95% CI 1.31-2.67) đối với ung thư tâm vị và
1.60 (95% CI 1.41-1.80) đối với ung thư dạ dày không phải thuộc tâm vị [44].
11% ethanol với MNNG ở chuột, thì rượu trắng hoặc 11% ethanol được nhận
thấy rằng nó ức thế MNNG-tác nhân gây nên ung thư dạ dày [57]. Tuy nhiên,
trong những nghiên cứu trước đó đã chỉ ra nếu tiêm 20% ethanol với 0.9%
NaCl sẽ làm tăng số lượng MNNG-tác nhân gây ung thư tuyến dạ dày ở chuột
[58]. Bởi vì ethanol và NaCl được tiêm cùng với nhau rất khó để xác định ảnh
hưởng này là của ethanol hay là NaCl làm tăng MNNG-tác nhân ung thư dạ
dày ở chuột.
19
Từ các nghiên cứu dịch tễ học cho thấy mối liên quan giữa tiêu thụ rượu
và ung thư dạ dày vẫn chưa sáng tỏ. Những phân tích ở 14 nghiên cứu bệnhchứng đã chỉ ra rằng tiêu thụ rượu kết hợp chặt chẽ với nguy cơ ung thư dạ
dày, mối liên quan này là 25g/ngày alcohol tương ứng với tăng nguy cơ ung
thư dạ dày lên 1.07 lần (95% CI 1.04-1.10)[59]. Tuy nhiên, những dữ liệu gần
đây từ những nghiên cứu lớn hơn đã cung cấp nhiều giá trị đáng kể để đánh
giá mối tương quan giữa lượng rượu tiêu thụ với nguy cơ ung thư dạ dày. Dữ
liệu từ Norwegian đã gợi ý rằng rượu kết hợp với hút thuốc lá làm tăng nguy
cơ ung thư dạ dày. Trong nghiên cứu này, hút thuốc làm tăng gấp đôi nguy cơ
ung thư dạ dày, lượng rượu tiêu thụ lại không có nhiều ý nghĩa, nhưng sự kết
hợp giữa tiếp xúc nhiều với thuốc lá (>20/ngày) và rượu (> 5 lần/14 ngày) sẽ
làm tăng nguy cơ ung thự dạ dày không tâm vị lên đến 4.9 lần (95% CI 1.9012.62) so với người không hút thuốc và không uống rượu[60]. Nhận định này
cũng không đồng nhất với nhiều kết quả nghiên cứu mối liên quan giữa lượng
rượu tiêu thụ trung bình với nguy cơ ung thư dạ dày[61], [62], [63], [48].
1.2.4. Chế độ ăn
Chế độ ăn uống có nhiều nitrat như các loại cá, thịt chế biến sẵn, các loại
thức ăn xông khói, ướp muối, sẽ làm tăng nguy cơ UTDD. Nitrosamin có
trong thức ăn hoặc do một số loại thức ăn chứa nitrat tạo ra là một chất gây
UTDD [64], [65]. Ăn ít rau và trái cây cũng làm tăng nguy cơ UTDD [64].
Các thức ăn giàu chất chống oxy hóa chẳng hạn như trái cây tươi và rau quả giảm
Biểu đồ 1.1. Đường cong sống thêm của bệnh nhân ung thư tâm vị
và ung thư dạ dày không thuộc tâm vị [68].
1.3.2. Theo mô bệnh học
Về mặt vi thể, phân loại UTDD rất đa dạng và phức tạp, chủ yếu dựa
trên kiểu hình mô học chiếm ưu thế nhất [73]. Hiện nay, hai cách phân loại
đang được áp dụng nhiều nhất dùng để tiên lượng cho bệnh nhân đó là phân
loại của Lauren (1965) và của WHO (2010). Phân loại của Lauren ra đời từ
1965 nhưng vẫn thường được sử dụng, đặc biệt là trong các nghiên cứu.
Bảng 1.1: Phân loại mô bệnh học ung thư biểu mô dạ dày [74], [75]
Lauren 1965
WHO (2010)
Ung thư biểu mô tuyến nhú
Typ ruột
Ung thư biểu mô tuyến ống
Typ lan tỏa
Ung thư biểu mô tuyến nhầy
Ung thư biểu mô tế bào nhẫn
Các ung ung thư biểu mô kém kết dính khác
Ung thư biểu mô hỗn hợp
Ung thư biểu mô tuyến vảy
Ung thư biểu mô tế bào vảy
Typ hỗn hợp
Ung thư biểu mô tuyến dạng tế bào gan
UTDD thường xảy ra trên người có nhóm máu A và cũng thường gặp
trong cùng gia đình và anh em sinh đôi [64].Các nghiên cứu về mối liên
quan giữa gen và bệnh tật (GWAS) đã được áp dụng ở nhiều loại hình bệnh
23
tật, trong đó có ung thư. SNP của các gen được đề cập trong các GWAS liên
quan đến nhiều con đường tín hiệu liên quan đến ung thư.
Hiện nay dịch tễ học phân tử đang cố gắng tìm kiếm nhằm xác định các
yếu tố nguy cơ về mặt sinh học làm tăng khả năng mắc ung thư của từng cá
thể. Khoảng 70% tất cả ung thư được xem là do tiếp xúc với các tác nhân gây
ung thư, điều này cũng đồng nghĩa với việc ung thư có khả năng phòng ngừa
được [79]. Tác nhân ung thư được biết đến nhiều nhất chính là khói thuốc lá,
làm tăng nguy cơ mắc ung thư phổi khoảng 14 lần, nhưng ảnh hưởng của khói
thuốc lá cũng rất khác nhau [80]. Chỉ khoảng 10% người hút thuốc lá nặng
mắc ung thư phổi. Giải thích hợp lý cho tình trạng này chính là do những cá
thể trên mang tổ hợp gen nhạy cảm nên khi tiếp xúc với yếu tố nguy cơ thì
khả năng mắc ung thư tăng cao.Nhằm hiểu biết về nguy cơ liên quan đến từng
cá thể cụ thể, 1 mảng lớn trong nghiên cứu hiện nay liên quan đến tính nhạy
cảm của gen và các dấu ấn sinh học.
Hai khía cạnh cơ bản của các nghiên cứu gần đây về dịch tễ học phân tử
liên quan tới sự phức tạp của quá trình sinh ung thư và mỗi cá thể thực tế biến
đổi trong đáp ứng với các tác nhân ung thư như thế nào. Ở khía cạnh đầu tiên,
ung thư là 1 quá trình có nhiều bước, mỗi bước có thể gây ra bởi một vài đột
biến gen. Những đột biến này là kết quả của một vài bước, bắt đầu bằng việc
tiếp xúc với các tác nhân ngoại sinh (hóa chất, tia phóng xạ hoặc virus), tiếp
xúc với các tác nhân nội sinh (các gốc tự do), hoặc các bất thường về enzym
(biến đổi của polymerase hoặc recombinase). Nhưng sau những tiếp xúc này,
một vài quá trình phải xảy ra hoặc bị sai sót. Ví dụ, sự tiếp xúc với hóa chất
có chức năng caretakers – có vai trò duy trì tính toàn vẹn của bộ gen và tế
bào, như sửa chữa DNA, chuyển hóa các chất sinh ung thư, tái bản DNA;
hoặc như gatekeepers – bao gồm các gen điều hòa chu trình tế bào hoặc quá
trình chết theo chu trình. Các gen caretakers bị mất chức năng làm tăng khả
25
năng đột biến của các gen gatekeepers, khởi đầu con đường bệnh sinh phân tử
của ung thư.
Các biến đổi gen cũng tạo ra nhiều mức độ nguy cơ ung thư khác nhau.
Tần suất của các biến đổi di truyền nguy cơ thay đổi từ hiếm cho đến thường
gặp. Trong đó tính đa hình của các gen liên quan đến quá trình chuyển hóa
các tác nhân sinh ung thư thường liên quan đến các ung thư tự phát, hay
không có tính chất gia đình với nguy cơ tăng ung thư với mỗi cá thể nhỏ
nhưng có vai trò rất quan trọng với sức khỏe cộng đồng vì nguy cơ này ảnh
hưởng tới nhiều người (1 tính đa hình gen – SNP là đặc điểm di truyền xảy ra
ít nhất ở 1% dân số).
Mặc dù hơn 99% trình tự DNA của con người là giống nhau, nhưng chỉ
một sự thay đổi nhỏ trong hệ gen cũng có thể tác động lớn đến việc làm thế nào
mà con người bị bệnh cũng như khả năng thích nghi với các yếu tố từ môi
trường như: chất độc, vi khuẩn, virus… và đáp ứng với các liệu pháp điều trị.
Điều này làm cho SNP có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực y sinh học.
Tuy vậy, cho đến nay ứng dụng quan trọng nhất của đa hình thái đơn nucleotid
là so sánh vùng gen giữa các nhóm người với nhau để xác định mối liên
quan giữa SNP với sự hình thành và phát triển ung thư [9],[82].
Tính nhạy cảm gen có thể được đánh giá bằng kiểu hình (đo chức năng
xúc tác enzym) hoặc kiểu gen (xác định trình tự gen). Xét nghiệm kiểu hình
có thể bao gồm xác định hoạt độ enzym và định lượng các chất chuyển hóa ở
nước tiểu, đánh giá khả năng chuyển hóa các tác nhân sinh ung thư trong nuôi