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幽门螺杆菌cagA基因3 端多态性分析及其临床意义

-C2-C1-C3东/C3西-C4东/C4西-C5-C1-C6东/C6西,命名为标准型;少数菌株cagA基因3’端氨基酸序列长度较长,具有不同的重复序列数目及组合方式,根据其重复序列数目及组合方式不同,可将这少数菌株cagA基因3’端氨基酸序列分为10种类型,各型氨基酸结构见表1,其中1、7、9、10型仅存在于西方来源菌株,2、3、5、8型仅存在于东方来源菌株,4、6型为东西方菌株共有类型。另外有4株不属于以上10种类型,其中序列号为BAC10429的菌株为东亚型菌株,氨基酸序列间含有一段西方型菌株的重复序列,结构为C1-C2-C1-C3西-C4西-C5-C1-C6东-C5-C1-C6东;序列号为BAC10422、BAC10423、BAC10460的菌株cagA基因3’端氨基酸序列间存在大片段的氨基酸插入。部分序列比对结果见图1。表1  各序列类型氨基酸序列结构 根据年龄(成年)、地域(东亚)匹配条件筛选出网络数据库中已知疾病背景的175条序列,其中萎缩性胃炎(CAG)组42条、消化性溃

疡(PU)组79条、胃癌(GC)组54条cagA基因3’端氨基酸序列,综合分析各重复序列数目及组合方式与疾病类型的关系。结果显示>4个EPIYA模体的菌株在CAG组检出率(11.90%)明显高于PU组(1.27%,P=0.019<0.05),且含有4个以上EPIYA模体的菌株87.5%是在CAG及GC组中检出见表2。 表2  CagA EPIYA模体数目与不同疾病的关系注:*EPIYA模体数目为5时,CAG组与PU组比较差异有统计学意义(P<0.05)

    已知东西方CagA蛋白分别通过EPIYA-C、EPIYA-D位点与SHP-2结合,从而干扰细胞信号传导;本研究分析了EPIYA-C或 EPIYA-D位点数目与临床疾病的关系,发现含多个EPIYA-C/D位点的菌株在胃癌组的检出率显著高于消化性溃疡组的检出率(χ2=4.897,P=0.027<0.05),见表3。表3  特殊序列特征在各疾病类型中的分布 注:*胃癌组与消化性溃疡组比较差异有统计学意义(χ2=4.897,P=0.027<0.05)

    在筛选出的少数东方菌株中,重复序列C2、C3的重复次数为2次,C4的重复次数为2~4次、C5、C6的重复次数为2~3次;C4数目=3时,GC组与PU组比较差异有统计学意义(P=0.008<0.05)(表4),其他重复序列数目在不同胃十二指肠疾病中分布差异无统计学意义(P>0.05)。表4  不同C4数目在各疾病类型中的分布注:*C4数目=3时,GC组与PU组比较差异有统计学意义(P=0.008<0.05) 根据重复序列种类、数目及组合方式不同,可将这少数菌株cagA基因3’端氨基酸序列分为10型。而筛选的东方菌株含其中2、3、4、5、6、8型,各序列类型在不同胃十二指肠疾病的分布见表5,其中第6型菌株在胃癌患者中的检出率(11.59%)显著高于在消化性溃疡患者中的检出率(2.17%)(P=0.02<0.05)。 表5  不同序列类型在各疾病类型中的分布注:*第6型菌株在GC患者中的检出率显著高于在PU患者中的检出率(χ2=6.96,P=0.008<0.05)

    3  讨论

  许多研究证实H.pylori存在明显的地域、致病力差异,cagA是目前已知的H.pylori最重要毒力因子之一。 但不同国家、地区对cagA/CagA阳性菌株感染与胃十二指肠疾病关系的研究报道很不一致[7~11],其主要原因在于cagA 核苷酸序列及cagA 抗原性具有多态性,cagA磷酸化及其与SHP-2结合活性有差异,导致不同cagA 的致病性存在差异。另外,许多研究所获取的菌株数目较少,尚不能确定不同cagA基因型与临床疾病类型的关系。我们充分利用NCBI的核酸和蛋白数据库中检索到的已知疾病背景的cagA基因3’端可变区碱基和蛋白质氨基酸序列,分析了cagA 3’端结构特征及其与临床疾病的关系。

    3.1  cagA 3’端结构特点  同H.pylori其他基因一样,cagA 基因也具有显著多态性,cagA蛋白的大小和抗原性在不同菌株间存在显著差异。cagAg/cagA的多态性主要源于c

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