幽门螺杆菌相关异常甲基化谱与胃黏膜病变的关系

Helicobacter pylori (H. pylori) is an important risk factor of gastric cancer (GC) and precancerous gastric lesions. Aberrant methylation of some genes in gastric mucosa and blood leukocyte was found to be induced by H. pylori infection, which might serve as biomarkers for H. pylori associated gastric carcinogenesis. To compare the correlation between the methylation levels of gastric mucosa and blood leukocyte DNA and screen the H. pylori associating differentially methylated genes, a genome-wide methylation profiling analysis was conducted depending on an intervention cohort study. And a serial of subsequent validations will be performed using Denaturing High Performance Liquid Chromatography (DHPLC) or real-time methylation specified PCR (MSP) in H. pylori positive and negative subjects and H. pylori eradication subjects. The involving mechanisms of differentially methylated genes will be further investigated by founctional studies. The expected results will provide us deeper understanding about the epigenetic mechanisms of H. pylori associating gastric lesions.

本课题组的前期研究分别在胃黏膜组织和外周血白细胞中发现多种基因的异常甲基化与幽门螺杆菌（H. pylori）感染及胃癌和癌前病变密切相关，可能作为标志物预警胃癌的发生。但目前尚缺乏对胃黏膜组织及外周血白细胞甲基化水平相关性及其与H.pylori感染相关胃黏膜病变关系的甲基化组学研究。本研究以山东省临朐县胃癌高发区大规模根除H. pylori感染预防胃癌的干预队列人群为基础，通过自身对照设计，比较H. pylori根除前、后胃黏膜组织和外周血白细胞DNA全基因组范围甲基化谱，筛选变化显著的差异性甲基化位点及相关基因。同时，对胃黏膜组织和外周血白细胞DNA甲基化水平及其变化的相关性进行研究。在此基础上，从干预队列中选取H.pylori感染阳性和阴性病例及根除治疗前、后自身对照胃黏膜和外周血白细胞样本，进一步对筛选出来的新候选基因进行验证及功能学研究，为寻找新的胃癌相关表观遗传标记物提供依据。

胃黏膜组织和外周血白细胞中已发现多种基因的异常甲基化与幽门螺杆菌（H. pylori）感染及胃癌癌前病变密切相关，可能作为标志物预警胃癌的发生。.本项目通过比较H. pylori根除前、后胃黏膜组织和外周血白细胞DNA全基因组范围甲基化谱，发现胃黏膜组织和外周血白细胞DNA甲基化水平存在一定的相关性。对根除治疗前、后变化显著的差异性甲基化位点及相关基因，利用山东省临朐县胃癌高发区根除H. pylori感染预防胃癌的干预队列人群及胃镜筛查队列人群，进行根除治疗前、后自身对照和H. pylori感染阳性和阴性的病例对照验证，发现胃黏膜组织中SPI1、S1PR4、PRIC285、GRHL2、PCDH家族基因甲基化水平与H. pylori感染密切相关。体外和体内功能学研究结果提示，上述基因甲基化水平的改变可能通过调功蛋白表达水平，参与胃黏膜病变的发生发展。此外，两阶段验证发现，外周血白细胞中GNAS基因甲基化水平与H. pylori感染相关，并与胃黏膜组织中GNAS基因甲基化水平的变化趋势相同。结合TCGA数据库验证发现，胃黏膜组织GNAS基因甲基化可能是其RNA表达的调控机制之一，并与胃癌病例预后转归密切相关。外周血白细胞GNAS甲基化水平可能成为潜在的胃癌及癌前病变非侵入性标志物。.综上所述，本研究发现根除H. pylori感染前、后胃黏膜组织和外周血白细胞虽各自具有不同的差异性甲基化位点，但其甲基化状态仍具有一定的相关性。经过两阶段验证和体外功能学探索，初步发现胃黏膜组织和外周血白细胞中多个基因甲基化状态可能与H. pylori感染相关，并通过调控其蛋白表达，参与胃黏膜病变及胃癌的发生发展。本研究为H. pylori感染相关胃癌及其癌前病变发生发展的表观遗传学分子机制探索和标志物筛选提供新线索。