ÖZET
Amaç:
Bu çalışmada hepatit B virüsün (HBV) ve hepatit D virüs fonksiyonel reseptörü sodyum taurokolat kotransporter polipeptitini (NTCP) kodlayan gendeki polimorfizmlerin tespiti amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem:
Bu çalışmaya 150’si kronik HBV (KHB) ve 143’ü farklı klinik endikasyonlar nedeniyle karaciğer parankim biyopsisi işlemi gerçekleştirilen toplam 293 hasta dahil edildi. Karaciğer biyopsi örneklerinden total DNA izole edildi. NTCP S267F varyasyonuna sebep olan SLC10A1 genindeki rs2296651 polimorfizminin belirlenmesinde TaqMan SNP genotiplendirme yöntemi kullanıldı.
Bulgular:
KHB hastaları ve kontrol grubunda NTCP-etkileşim domaini oldukça iyi korunmakta olup, hiçbir hastada NTCP S267F varyasyona sebep olan SLC10A1 genindeki SNP rs2296651 varyasyonuna rastlanmadı.
Sonuç:
KHB’li hastalarda NTCP S267F varyasyonunun HBV ilişkili hastalıkların progresyonu ile NTCP blokajını hedef alan anti-viral terapötiklerin tedavi etkinliğini üzerindeki etkisinin sınırlı olabileceği düşünüldü.
GİRİŞ
Hepatit B virüs (HBV) ilişkili olabildiği siroz ve karaciğer kanseri gelişimi, mevcut tedaviler ile önlenebilir olmasına karşın, tamamen viral klerensini sağlayacak bir tedavisinin henüz bulunmaması ve dünya genelinde her yıl yaklaşık bir milyon insanın yaşamını yitirmesine neden olabilmesi nedeniyle önemli bir halk sağlığı sorunu olarak güncelliğini korumaktadır1. Kronik HBV (KHB) enfeksiyonları virüse ait viral föktörler ile enfekte bireye ait konak faktörleri ve ayrıca çevresel faktörlerin karşılıklı etkileşimi ile şekillenen dinamik bir süreçtir. Dolayısıyla kronik viral hepatitlerin doğal seyri, siroz ve hepatosellüler karsinoma (HSK) gibi son dönem karaciğer hastalıklarının gelişmesi ve prognozu ile tedavi yanıtlarının şekillenmesinde genotip ve mutasyonlar gibi viral faktörler ile enfekte bireyin genetik ve immünolojik faktörleri ile çevresel faktörler kritik belirleyicidir2,3.
Sodyum taurokolat kotransporter polipeptiti (NTCP) insan HBV ve onun satellit virüsü olan hepatit D virüs (HDV) için fonksiyonel bir reseptördür4. NTCP kromozom 14’de lokalize, çözünmüş madde taşıyıcı aile 10’un (sodium/bile acid cotransporter family, SLC10) bir numaralı üyesi SLC10A1 geni tarafından kodlanan, hepatositler tarafından eksprese edilen safra tuzlarının enterohepatik sirkülasyonunda görev alan bir hücre yüzey glikoproteinidir5. Bu açıdan HBV enfeksiyonları için viral yüzey proteini (surface) PreS1 ile hepatosit yüzeyindeki PreS1’e spesifik reseptörü NTCP aracılığı etkileşimi ve sonrası endositoz yolu ile hücre içine transferini kapsayan giriş basamağı kritik öneme sahiptir. Dolayısıyla NTCP, anti-HBV tedavisi amacıyla virüsün hepatositlere bağlanması ve girişinin engellenmesine yönelik yeni terapötik hedeflerden birini oluşturmaktadır6-8.
Buna karşın NTCP geni üzerinde saptanan özellikle p.Ser267Phe (S267F) polimorfizminin (single nucleotide polymorphism; SNP), NTCP’nin fizyolojik fonksiyonunda değişime neden olarak, HBV’nin hücre içine girişi ve enfeksiyon yükünün azalmasına neden olabildiği bildirilmiştir. Dolayısıyla NTCP’nin bu genetik varyantlarının HBV enfeksiyonuna direnç ve HBV enfeksiyonu ile ilişkili karaciğer sirozu ve HSK gelişme riski ile ilişkili olabileceği hipotez edilmektedir. Ayrıca NTCP etkileşim domainindeki (HBV PreS1) sekans farklılıklarının NTCP’ye bağlanma afinitesinde değişikliğe neden olarak anti-HBV tedavisi amacıyla tasarlanan HBV giriş inhibitörlerine karşı tedavi yanıtlarını olumsuz yönde etkileyebileceği de öne sürülmektedir9-15.
Dolayısıyla bu çalışmanın amacı HBV ve HDV fonksiyonel reseptörü NTCP kodlayan gendeki polimorfizmleri saptamak ve NTCP S267 polimorfizminin varyasyonunun hastaların klinik sonuçları üzerindeki etkileri ile NTCP’yi hedef alan yeni terapötiklerin tedavi etkinliğinin öngörülmesinde prognostik etkisini değerlendirmektir.
GEREÇ VE YÖNTEM
Bu çalışma Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) 218S769 proje numarası ile desteklenmiştir. Çalışmanın etik onayı İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi Etik Kurulu tarafından verilmiştir (no: 2018/1251, tarih: 14.09.2018).
Olguların Seçimi ve Tanımlanması
Hasta Çalışma Grubu
Bu çalışmaya 6 aydan uzun süreli HBsAg seropozitifliği nedeniyle KHB enfeksiyonu tanımlanan ve İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Gastroenterohepatoloji Kliniği tarafından takip edilen, histolojik ve klinik değerlendirme amacıyla karaciğer parankim biyopsisi işlemi planlanan tedavi naif 150 KHB’li hasta dahil edildi (Tablo 1).
Kontrol Grubu
Bu çalışmaya İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Gastroenterohepatoloji Kliniği tarafından kronik hepatit C enfeksiyonu tanılı 63 ve viral hepatit etkenleri dışında (non-viral) farklı kinik endikasyonlar nedeniyle karaciğer parankim biyopsisi gerçekleştirilen 80, toplam 143 hasta dahil edildi (Tablo 1).
Klinik Materyal
Hastalardan karaciğer biyopsi örnekleri alındı. Karaciğer biyopsi işlemleri İstanbul Tıp Fakültesi Gastroenterohepatoloji Kliniği ve girişimsel radyoloji birimlerinde gerçekleştirildi. Ticari bir kit (QIAamp DNA Mini kit, Qiagen GmbH, Hilden, Almanya) kullanılarak karaciğer biyopsi örneklerinden elde edilen total DNA örnekleri SNP genotipleme ve viral mutasyonların tespitine yönelik sekans analizleri için -20 °C’de muhafaza edildi.
SNP Genotiplendirme (SLC10A1/rs2296651)
Genotip Analizi
Hastaların karaciğer doku örneklerinden intrahepatik düzeyde izole edilen insan DNA örneklerinden SNP’lerin tanı ve analizi üretici firma tarafından sağlanan real-time-polimeraz zincir reaksiyonu cihazı ve yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi (Applied Biosystems, Foster City, CA, ABD). NTCP S267F varyantının (c.800G>A, SLC10A1/rs2296651) genotiplendirilmesi için TaqMan SNP genotiplendirme yöntemi kullanıldı. SNP analizleri için TaqMan SNP genotipleme deneyi elde edilen amplifikasyon eğrileri ve allel ayrımları için StepOne Software programları kullanıldı.
Demografik ve klinik laboratuvar verileri: Hastaların demografik, diğer klinik laboratuvar veriler ile patolojik verileri hasta dosyaları ve/ya hastanenin elektronik veri kayıt sisteminden elde edildi.
İstatistiksel Analiz
İstatistiksel analizler Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) (16.0 software, SPSS Inc., Chicago, IL) programı kullanılarak gerçekleştirildi. Veriler arasındaki kategorik değişkenlerin karşılastırılmasında ki-kare testi veya Fisher testleri, kategorik olmayan verilerin karşılastırılmasında ise Mann-Whitney U ve one-way ANOVA testleri kullanıldı. Sonuçlar ortalama ve standart sapmaları ile ifade edildi. P<0,05 değerleri istatistiksel olarak anlamlı faklılık olarak kabul edildi.
BULGULAR
Hastaların Karakteristiği
Çalışmaya dahil edilen hastaların demografik, klinik ve histolojik verileri Tablo 1’de özetlenmiştir. Özetle bu çalışmaya 78’i erkek 72’si kadın yaş ortalaması 41,63±13,17 olan 150 KHB hastası dahil edildi. Hastalar karaciğer biyopsi örneklerinin histolojik değerlendirmesi sonucu elde edilen histolojik aktivite indeksi baz alınarak elde edilen veriler uyarınca ortalama nekroenflamatuvar aktivite (grade), düzeyleri 4,96±2,8 fibrozis evre (stage) düzeyleri ise 2,04±1,30 olarak tespit edildi. Bu veriler çalışma grubuna dahil edilen hastaların genel olarak aktif kronik hepatit ile uyumlu ve sınırlı düzeyde enflamatuvar aktivite ve fibrozise sahip olduğunu göstermektedir.
Çalışmaya dahil edilen 63’ü kronik hepatit C enfeksiyonlu ve 80’i non-viral karaciğer hastalığı olan 58’i erkek 85’i kadın toplam 143 kontrol grubu hastanın da demografik, klinik, klinik laboratuvar, virolojik ve histopatolojik verileri Tablo 1’de özetlenmiştir. Kronik hepatit C’li hastaların histolojik olarak enflamasyon derecesi (grade) 6,00±2,10, fibrosis evreleri (stage) ise 2,59±1,13 idi. Viral hepatit dışında farklı klinik endikasyonlar nedeniyle karaciğer biyopsisi yapılan hastaların 32’sini (%40) karaciğer yağlanması tespit edilen hastalar oluşturmaktaydı.
SLC10A1/rs2296651 Polimorfizmi (S267F, NTCP Varyant)
Bu çalışmada 150 KHB hastası ile kontrol grubundaki 143 hastanın karaciğer dokusundan elde edilen total insan DNA’sında SLC10A1/rs2296651 genindeki S267F (G/A) genotipi ve polimorfizmi araştırıldı. Gerek KHB gerekse kontrol grubundaki hastaların hiçbirinde S267F (G/A) polimorfizmine rastlanmadı. Hasta ve kontrol grubundaki tüm örneklerin moleküler analizlerinde SLC10A1/rs2296651 geninin 267. aminoasitini (AA). kodlayan kodondaki allel homozigot olacak şekilde G/G olarak tespit edildi. Hiçbir hastada G/A heterozigot veya A/A homozigot allelleri saptanmadı (Tablo 2).
TARTIŞMA
Son yıllarda NTCP’yi kodlayan SLC10A1 gendeki genetik varyasyonların saptanması ve bunların NTCP’nin HBV ilişkili reseptör fonksiyonu üzerindeki etkilerinin araştırılması güncel bir yaklaşımdır. SLC10A1 genindeki genetik varyasyonların tespiti amacıyla ağırlıklı olarak Asya populasyonu üzerinde yapılan bilimsel çalışmalarda en sık rastlanan NTCP ilişkili genetik varyantın; S267F polimorfizmi olduğu rapor edilmektedir. Bu amaçla gerçekleştirilmiş bilimsel çalışmaların bir kısmında SLC10A1 geni üzerinde saptanan S267F polimorfizminin, NTCP’nin fizyolojik fonksiyonunda değişime neden olarak, HBV’nin hücre içine girişinin ve enfeksiyon yükünün azalmasına neden olabildiği bildirilmiştir. Dolayısıyla NTCP S267F genetik varyantının HBV enfeksiyonuna direnç ve HBV enfeksiyonu ile ilişkili karaciğer sirozu ve HSK gelişme riski ile ilişkili olabileceği hipotez edilmektedir10-13,16,17.
NTCP geninin 4. ekzonunda yer alan ve yanlış anlamlı mutasyona (missense) sebep olan NTCP S267F(c.800G>A, rs2296651) varyantının, HBV’nin reseptör fonksiyonunda azalmaya neden olduğu bunun da HBV’nin reseptöre bağlanma kaybına, hücre içine girişe ve replikasyon kapasitesinin azalması ile sonuçlanabildiği de öne sürülmektedir9.
NTCP S267F varyantının HBV klerensi, HBV ilişkili siroz, HSK ve HBV enfeksiyonuna direnç ile ilişkisinin irdelenmesi amacıyla yapılan bir çalışmada S267F (A allel) varyantı sağlıklı grupta HBV ile enfekte hastalara göre daha yüksek oranda tespit edilmiştir. Dolayısıyla S267F varyantının HBV ilişkili siroz ve HSK gelişme riski ile hastalık progresyonunda azalma ile ilişkili olabileceği buna karşın spontan HBV klerensi ile ilişkili olmayabileceği rapor edilmiştir. S267F varyantının genel olarak HBV enfeksiyonu ve ilişkili hastalıklardan koruyucu niteliğe sahip olduğu, bununla birlikte bu varyantın sirozun HSK yönünde progresyonununu ise engellemediği belirtilmektedir10.
NTCP varyasyonlarının varyasyonların KHB enfeksiyonuna direnç ve klinik sonuçlarına etkisinin araştırıldığı Asya (Çin) populasyonunu kapsayan yaklaşık 2000 hasta ve 2000 sağlıklı kontrol grubu içeren bir çalışmada, NTCP Ser267Phe varyantının KHB’ye direnç ve HBV ilişkili karaciğer hastalıklarının insidansında azalmayla ilişkili olduğu rapor edilmiştir12.
Ayrıca NTCP, HBV ve HDV enfeksiyonlarının tedavisi amacıyla virüsün hepatositlere bağlanması ve girişinin engellenmesine yönelik yeni terapötik hedeflerden biridir. NTCP’nin reseptör fonksiyonun engellenmesi amacıyla HBV PreS1 domaininin NTCP bağlanma motifini içeren N-terminal bölgesindeki ilk 47 aa’nin (2-48 aa) ucuna (2. aa, lizin) miristik asitin (tetradekanoik asit) eklenmesi (Miristilasyon; Protein N-myristoylation) ile elde edilen sentetik bir lipoproteinin tedavide kullanılması planlanmaktadır6,18. Günümüzde HBV Pre-S1’in ilk 47 aa’ni baz alarak elde edilen sentetik bir lipoprotein olan Bulevirtide’nin (BLV) sentez edilmiş ve terapötik etkinliğinin test edilmesine yönelik pre-klinik ve klinik çalışmalar devam etmektedir19-21. Bu nedenle NTCP etkileşim domainindeki (HBV Pres1) sekans farklılıkları ve NTCP’deki tek nükleotid polimorfizmlerin (Single nucleotide polymorphism, SNP) tanımlanması, HBV enfeksiyonlarının tedavisi amacıyla yakın gelecekte klinik kullanımı planlanan HBV hücre giriş inhibitörlerinin tedavi etkinliğinin öngörülmesinde yararlı olabilir.
Tayvanda NTCP Ser267Phe varyantının KHB enfeksiyonunun serostatüsü, HBV ilişkili siroz ve HSK gelişme riski ile ilişkisinin irdelendiği 3801’i KHB ve kontrol grubu olarak HBsAg negatif 3801 kişiyi kapsayan geniş çaplı bir çalışmada S267F varyantı kontrol grubunda %18,5, sirozlu olgularda %17,2, non-sirotik HSK’lılarda ise %13,2 oranında tespit edilmiştir. GG genotipli bireylerde GA ve AA genotipine göre HSK gelişme riskinin 25 kat daha yüksek olduğu, AA genotipinin istatistiksel olarak anlamlı oranda HBsAg seronegatifliği ile ilişkili olduğu rapor edilmiş. Sonuç olarak S267F varyantının KHB enfeksiyonuna direnç, HBV ilişkili siroz ve HSK gelişme riskinde azalma ile ilişkili olduğu bildirilmiş, ayrıca hastalarda bu varyantın tespitinin HBV DNA düzeyleri ile birlikte analiz edilmesinin HBV ilişkili HSK riski düşük hastaları tanımlamada faydalı olabileceği öngörülmüştür22.
Buna karşın saptanan bu genetik varyantların NTCP’nin HBV ilişkili reseptör fonksiyonu üzerindeki etkilerinin araştırıldığı bazı bilimsel çalışmaların verileri ise bu çalışmadaki verileri doğrulamamaktadır23-25. HBV enfeksiyonu ile S267F (rs2296651) varyasyonu arasındaki ilişkinin irdelendiği bir çalışmada da gerek enfeksiyonlu gerekse kontrol gruplarının hiçbirinde rs2296651 varyantının tespit edilemediği, sonuç olarak bu SNP’nin Asya popülasyonuna spesifik olabileceği belirtilmiştir26. Dolayısıyla bu varyantların HBV enfeksiyonuna direnç ve KHB ile ilişkili siroz, HSK gelişimi ayrıca anti-HBV tedavileri üzerindeki rolleri halen tartışmalıdır. Ayrıca NTCP SNP rs229665’nin prevelansı etnisite, coğrafya ve HBV endemisitesine göre farklılıklar gösterebilmektedir.
Bizim çalışmamızda hastaların hiçbirinde HBV’nin fonksiyonel reseptörü NTCP’yi kodlayan SLC10A1 genindeki S267F varyasyona sebep olan SNP rs2296651 tespit edilmedi. Bu nedenle bu çalışmada S267F varyasyonunun hastaların KHB’li özellikleri üzerindeki etkileri değerlendirilemedi. Dolayısıyla bu çalışmadan elde edilen veriler, SLC10A varyantlarının KHB iliskili siroz ve HSK riski düşük kronik B hepatitli hastaların tanımlanmasında yardımcı yeni bir biyolojik belirteç olarak kullanılabilirliğinin sınırlı olduğuna işaret ettiği gibi, NTCP blokajını hedef alan anti-viral terapötiklerin tedavi etkinliğini azaltması yönündeki rolünün de oldukça sınırlı olabileceğini düşündürmektedir. Bu yüzden SLC10A1 genindeki S267F varyasyonuna neden olan SNP rs2296651 saptanmasının prognostik değerliliği konusu belirsizliğini sürdürmektedir.
Çalışmanın Kısıtlılıkları
Bu çalışmaya dahil edilen hasta ve örneklem sayısının az olması ile SLC10A1 genindeki S267F varyasyonun mRNA düzeyinde tespit edilemesi çalışmanın kısıtlılıklarını oluşturmaktaydı.
SONUÇ
Sonuç olarak bu çalışmadan elde edilen veriler KHB’li hastalarda NTCP etkileşim domainin oldukça korunmuş olduğunu, dolayısıyla NTCP’yi kodlayan SLC10A1 genindeki S267F varyasyonlarının HBV ilişkili karaciğer hasarlarının progresyonu ile NTCP’yi hedef alan antiviral terapötikler üzerinde potansiyel olumsuz etkisinin oldukça sınırlı olabileceğine işaret etmektedir.