FATTORI GENETICI DELL’OSPITE REGOLANO LA PROGRESSIONE DI FIBROSI DEL FEGATO IN PAZIENTI CON EPATITE CRONICA C (CHC)

SUMMARY Chronic infection with hepatitis C virus (HCV) is a major cause of chronic liver disease, cirrhosis, and hepatocellular carcinoma worldwide and is the most common reason for liver transplantation in many western countries1. Natural history studies indicate that only a subgroup of patients chronically infected with HCV eventually progress to cirrhosis and to and-stage liver disease and that rates and speed of progression are extremely variable in individual cases. Patient infected with chronic hepatitis C may indeed behave as rapid, intermediate, or slow/no progressions, with time to development of cirrhosis ranging from a few yars to several decades2. Univariate and multivariate analysis applied to cross sectional and longitudinal studies have identified several variables that significantly influence rate of disease progression in chronic HCV infection. Viral parameters, i.e. the HCV genotype and serum levels have minor impact on the clinical phenotype in untreated patients while environmental and host factors play a more relevant role3-4. Alchol intake and coinfection with hepatitis B virus (HBV) or immunodeficiency virus (HIV) have been clearly proven to accelerate fibrosis progression and development of end-stage liver complication in HCV patients5-6. As far as host factors are concerned, age at infection7, male sex8, immunosuppression, and presence of metabolic syndrome and/or of type II diabetes have all been associated with more severe and progressive liver disease9-10. Increasing evidence indicates that genetic factors may have a major influence on the natural history of chronic liver disease of different etiologies, including hepatitis C. Special interest has been focused on the identification of candidates genes involved in hepatic fibrogenesis, considering that liver fibrosis, the hallmark of liver disease progression to cirrhosis, is a dynamic process in which multiple genes are likely to interact with environmental factors. Most of these findings were from studies conducted in rather small cohorts of patients and have not been confirmed in indipendent series. Conflicting results have been obtained in other studies that have assessed variations in genes that might be involved in the regulation of the immune response to HCV. Using a nonhypotesis driven, functional genome scan approach, Huang et al.13 identified a seven gene variant signature, termed the Cirrhosis Risk Score (CRS) that is associated with development of cirrhosis in patient chronically infected with HCV. In this study, high CRS scores, derived from an algorithm based on a constellation of seven SNPs, is associated with presence of cirrhosis in HCV patients. However no longitudinal studies have been conducted to asses the prognostic value of the CRS seven-gene signature in fibrosis progression in HCV patients. To asses the role of CRS in predicting fibrosis, we investigated 271 untreated patients with chronic hepatitis C having initial liver biopsy showing METAVIR stage F0 (n=104), F1 (n=101), or F2(n=59) who had been followed up without antiviral therapies for at least 60 months (mean 108.5 ± 71.5 months) and had a liver biopsy at the and of this observation period. For each patient, genomic DNA was isolated from whole blood and the genotypes for the seven SNPs in the CRS signature plus a gender marker were simultaneously determined using a multiplex PCR and oligonucleotide ligation research assey using Luminex TM system technology. In the present study, the value of CRS was calculated for each patient using the original Naïve Bayes Formula. Of these, 24.4% showed no histologic progression, 75.6% progressed by at least one stage, 45.0% progressed by at least two stages and 10.3% progressed by more than two stages. The mean CRS was significantly higher (P=0.005) in patients with fibrosis progression compared with those without progression, and this difference was particularly evident (P=0.0002) with F0 on initial biopsy. Mean CRS scores were not associated with degree of fibrosis progression. In the relative risk of fibrosis progression increased with increasing CRS value. This association was significant in males but not in females and was most evident in males with F0 at initial biopsy (odds ratio 16.5, 95% confidence interval 1.6-166; P=0.02) in the presence of high CRS. Multivariate analysis confirmedthe significant association of CRS score with fibrosis progression. The predictive value of CRS was confirmed in hepatitis C virus patients admitting significant alcohol intake. In conclusion we have shown here that host genetics defined by CRS predict fibrosis progression in male with initially mild chronic hepatitis C and may become a useful parameter for prognostic evaluation and treatment decision

L’infezione cronica da virus dell’epatite C (HCV) rappresenta una delle principali cause di malattia cronica del fegato, cirrosi ed epatocarcinoma nei paesi occidentali1. La malattia del fegato presente nei portatori cronici HCV comprende diversi gradi d’infiammazione e di progressione della fibrosi che, in circa il 30% dei casi è in grado di evolvere verso le forme avanzate . È noto che la velocità e il tasso di progressione della malattia epatica sono estremamente variabili e in base a questi parametri sono stati definiti diversi pattern di progressione: rapida, intermedia, lenta e non progressione con sviluppo di cirrosi che va da pochi anni a molti decenni2. Tuttavia, i meccanismi patogenetici alla base del danno epatico causato da HCV non sono ancora del tutto stati chiariti. Diversi studi, longitudinali e trasversali hanno evidenziato che nell'infezione cronica da HCV (CHC), i meccanismi alla base della patogenesi e del tasso di progressione della malattia epatica sono influenzati sia da fattori genetici che epigenetici. È emerso infatti che il fenotipo clinico di pazienti HCV non trattati è influenzato principalmente da parametri ambientali e dell'ospite mentre i fattori virali, quali genotipo e livelli di viremia, sembrano avere un ruolo marginale3-4. In particolare è stato dimostrato che l'alcol e le coinfezioni virali con i virus dell'epatite B (HBV) e dell' immunodeficienza umana (HIV-1) sono associate ad un' aumento della progressione di fibrosi e ad un maggiore sviluppo di complicanze dello stadio finale della malattia5-6. Fino a pochi anni fa, i parametri clinici e metabolici considerati maggiormente associati ad una rapida progressione della malattia del fegato erano l’età al tempo dell'infezione7, il sesso maschile8, l'immunosoppressione, e la presenza di sindromi metaboliche e/o diabete di tipo II 9-10.Tuttavia, tale approccio è da considerarsi limitativo in quanto la fibrosi epatica sembra essere il risultato di un processo dinamico nel quale diversi fattori genetici interagiscono con fattori ambientali. Per questo motivo, negli ultimi anni l'attenzione si è focalizzata sullo studio di fattori genetici dell'ospite che sembrano avere un impatto notevole nella storia naturale delle malattie epatiche tra cui anche la CHC. In particolare è sorto uno speciale interesse per l'identificazione di geni dell'ospite coinvolti nel meccanismo della fibrogenesi. Sono stati pubblicati numerosi studi nei quali è evidenziata un'associazione di alcuni polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs) con la progressione della fibrosi in pazienti con CHC. Tuttavia, i risultati ottenuti da questi studi sono risultati spesso contraddittori in quanto derivati da un ridotto numero di pazienti o non sono stati confermati in serie indipendenti. In uno studio di scansione genomica condotto da. Huang et al.13, gli autori hanno identificato una “signature” di sette polimorfismi, definita “cirrhosis risk score” (CRS), la quale è associata allo sviluppo di cirrosi in pazienti con CHC. Lo studio di Huang et al. indica che un alto CRS è associato alla presenza di cirrosi nei pazienti con CHC, tuttavia fin’ora non è stato condotto nessuno studio longitudinale per testare il valore prognostico del CRS nella progressione della fibrosi nel tempo. Scopo di questo progetto di dottorato è stato quello di valutare longitudinalmente i polimorfismi del CRS e altri ad essi correlati nella progressione della fibrosi epatica in pazienti con epatite cronica da HCV con fibrosi epatica lieve o minima alla prima biopsia. A tal scopo sono stati arruolati 271 pazienti che alla biopsia iniziale presentavano stadi di fibrosi F0 (n=104), F1 (n=101), o F2(n=59) e che, per tutto il periodo intercorso tra le due biopsie di almeno 60 mesi (media 108.5±), non erano stati trattati. Il DNA genomico di ogni paziente è stato isolato da sangue intero e sono stati simultaneamente amplificati, mediante PCR multipla i sette polimorfismi del CRS più un marcatore per il sesso. Il genotipo di ogni paziente è stato individuato mediante una saggio di ligazione oligonucleotidica utilizzando la tecnologia Luminex ® TM system. Ogni profilo genetico emerso dall’analisi è stato inserito in un software chiamato “Risk Calculator” il quale ha fornito per ogni paziente un indice di rischio per la cirrosi calcolato usando l’algoritmo originale elaborato da Celera ( Huang et al). Durante il periodo di osservazione il 24.4% dei nostri pazienti non ha mostrato progressione istologica mentre il 75.6% è progredito di almeno uno stadio METAVIR. Di questi il 45% presenta una progressione di almeno due stadi METAVIR e il 10.3% una progressione maggiore di due stadi. Sono poi state confrontate le medie del CRS di pazienti progressori con quelle di pazienti non progressori evidenziando una differenza statisticamente significativa tra le due categorie (P=0.005). Questa differenza diventa maggiormente significativa paragonando pazienti progressori e non progressori aventi stadio F0 alla prima biopsia (P=0.002). Ciò nonostante la media del CRS non è associata con il grado di progressione della fibrosi. Dai nostri dati è emerso che il rischio relativo di sviluppare fibrosi cresce con l’aumentare del valore del CRS. Tuttavia questa associazione è significativa nei maschi ma non nelle femmine e diventa molto evidente nei pazienti maschi con F0 alla prima biopsia e alto CRS (odds ratio 16.5 intervallo di confidenza al 95% 1.6 – 166; P=0.02). L’analisi multivariata comprendente altri fattori come età al tempo dell’infezione, età alla prima biopsia, sesso, intervallo tra le due biopsie, conferma l’associazione significativa dell’indice CRS con la progressione della fibrosi. Inoltre, il valore predittivo del test è stato valutato e confermato anche in un gruppo di 49 pazienti con assunzione significativa di alcol giornaliera (> 30mg/ die). In conclusione i nostri dati mostrano come i fattori genetici che costituiscono il CRS sembrano poter predire la progressione della fibrosi in maschi con malattia epatica cronica iniziale o minima. Questo test quindi potrebbe essere usato come parametro per una valutazione predittiva della progressione di fibrosi ed essere utile al clinico per decidere il trattamento di un paziente.