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癌症流行生物标志物预防。作者手稿;PMC 2012年5月1日提供。
以最终编辑形式发布为:
PMCID公司:项目经理3089670
NIHMSID公司:美国国家卫生研究院276872
PMID:21357376

种族、非洲血统和幽门螺杆菌美国低收入人群中的感染

关联数据

补充资料

摘要

背景

非裔美国人胃癌发病率是白人的两倍幽门螺杆菌菌株特异性分离物可能有助于解释这种差异。

方法

15人血清抗体水平幽门螺杆菌采用多重血清学对来自南方社区队列研究的689名非裔美国人和白人参与者的样本进行蛋白质评估。非洲和欧洲混血儿使用276个祖先遗传标记进行评估,非洲祖先的“低”、“中”和“高”类别定义为<85%、85-95%和≥95%。

结果

我们的研究人群中大多数(79%)的幽门螺杆菌非裔美国人血清阳性率增加2至6倍,达到8幽门螺杆菌蛋白质,包括癌相关毒力成分CagA(比值比,6.4;95%置信区间,4.5-9.1)和VacA(比值比达2.3;95%置信间距,1.5-3.5)。与白人相比,非洲血统低、中、高的非裔美国人的血清阳性率分别是白人的1.6、4.1和5.2倍幽门螺杆菌主要与CagA血清阳性菌株有关,非洲血统的增加导致发病率增加2.5倍、9.6倍和13.1倍。仅在非洲裔美国人中,与非洲血统较低的人相比,非洲血统中等和较高的非裔美国人的血清阳性率分别增加了2.5倍和3.4倍幽门螺杆菌CagA血清阳性的几率增加了3.5倍和4.9倍幽门螺杆菌菌株。

结论

与非洲血统相关的宿主遗传变异和/或生活方式因素有助于感染幽门螺杆菌尤其是在美国南部低收入人群中的毒株。

影响

我们的发现是,非洲血统高的低收入非洲裔美国人的抗体流行率特别高幽门螺杆菌为进一步研究更好地检测和预防该人群胃癌提供了框架。

关键词:幽门螺杆菌种族差异非洲血统胃癌

介绍

尽管远端胃癌的发病率在过去的一个世纪里一直在下降,但胃癌仍是世界上仅次于肺癌的最常见癌症死亡原因(1). 在美国,胃癌的发病率显示出巨大的种族差异,非裔美国人的发病率几乎是白人的两倍,死亡率差异甚至更大(2). 非裔美国人也更有可能感染幽门螺杆菌是一种革兰氏阴性螺旋菌,在全球约一半人口的胃中定居。幽门螺杆菌通常在儿童时期获得,是目前已知的胃癌最大的危险因素(). 总体幽门螺杆菌据估计,美国的患病率约为30%,但非洲裔美国人作为一个高风险群体,其患病率大约为50-60%(4-6).

幽门螺杆菌1994年被正式列为人类致癌物(7). 然而,只有一小部分感染者幽门螺杆菌一旦发生肿瘤,癌症风险取决于菌株特异性因素和宿主特征(8). 这些观察,连同证据表明幽门螺杆菌菌株是相反地与食管腺癌风险相关,食管腺癌是一种通常致命的恶性肿瘤,目前发病率增加(9-12)可能还有哮喘、过敏和胃食管反流病(13-17)强调了解细菌异质性的重要性。

由于幽门螺杆菌分离株和相关风险特征的变异性,这种多样性的特征对于确定高风险人群以进行成本效益高的疾病预防和潜在的新风险标记物以进一步分类至关重要幽门螺杆菌分为高风险组和低风险组。迄今为止研究最深入的标记是幽门螺杆菌蛋白细胞毒素相关抗原(CagA),约占美国的60%幽门螺杆菌菌株(18). CagA是IV型细菌分泌系统的组成部分,称为cag(控制室)岛屿,以及cagA公司-阳性菌株幽门螺杆菌将CagA注入宿主细胞,以允许的方式改变宿主细胞生理学和适应性免疫反应幽门螺杆菌持久性(19,20). 新兴的免疫蛋白质组学研究发现幽门螺杆菌抗原(21),以及对15名不同人群的新流行病学研究幽门螺杆菌抗体揭示了胃癌风险的重要意义(22,23). 具体而言,Gao等人报告称幽门螺杆菌空泡毒素(VacA),幽门螺杆菌富含半胱氨酸的蛋白C(HcpC)和伴侣蛋白GroEL,以及CagA,使慢性萎缩性胃炎(胃癌的前驱病变)的风险增加18倍(23)GroEL可能是胃癌新的独立风险标志物(22).

当前的调查旨在描述整体幽门螺杆菌15人的患病率和血清阳性率幽门螺杆菌南部社区队列研究(SCCS)捕捉到的主要低收入人群的蛋白质,该研究旨在调查非裔美国人和白人之间的癌症差异。此外,鉴于非裔美国人胃癌负担过重,一个重要的目标是首次评估非洲血统水平与幽门螺杆菌胃癌风险的生物标志物。

材料和方法

研究人群

2002年至2009年间,SCCS(一项前瞻性队列研究)从东南部12个州的社区卫生中心(CHCs,约86%)和邮件(约14%)招募了约86000名40-79岁的男性和女性(24). 所有参与者都完成了一项基线调查,对于那些在CHC注册的人来说,这包括一次全面的计算机辅助的现场访谈。使用经验证的食物频率问卷来收集有关常规饮食的信息(25,26). 参与者使用带有选择所有适用种族/民族类别说明的打印卡自我报告他们的种族。在CHC进行基线访谈时,采集静脉血样本(20 mL),冷藏,隔夜运至范德比尔特大学,第二天进行离心分离,并储存在-80°C下。在2002年3月至2004年10月参加SCCS并在基线时捐献血样的参与者中(N=12162),采用2×2×3×3析因设计随机选择792名参与者,在36个由自我报告种族(非裔美国人/白人)、性别、吸烟状况(当前/以前/从未)、,和体重指数(18-24.9/25-29.9/30-45 kg/m2). 考虑到其他正在测量的血液生物标志物以及幽门螺杆菌.50μl的血清样本用于幽门螺杆菌分析。

幽门螺杆菌多重血清学

幽门螺杆菌多重血清学,一种基于荧光聚苯乙烯珠(Luminex)和重组谷胱甘肽的新型抗体检测技术S公司-转移酶(GST)融合蛋白捕获(27,28)按照最近的描述执行(29). 十五幽门螺杆菌蛋白质(UreA、Catalase、GroEL、NapA、CagA、Cag M、Cagδ、HP0231、VacA、HpaA、Cad、HyuA、Omp、HcpC、HPO0305)用作抗原。在一个分析日内对所有血清进行一次分析。对于所有15种抗原,之前在验证研究中确定的抗原特异性切入点值(29)使用由78份先前特征化的含有38份幽门螺杆菌阴性血清和40幽门螺杆菌阳性血清。幽门螺杆菌血清阳性被定义为对3种以上蛋白的血清阳性,这与商业血清学检测分类显示出良好的一致性(kappa=0.70)(29). 为了在我们的人群中测试该分析的可靠性,我们随机选择了两个人,将5个重复样本送往实验室;所有患者血清阳性率的测定幽门螺杆菌检测到的蛋白高度一致(30个蛋白中只有1个(0.3%)重复与其他蛋白不一致)。

遗传分析和祖先估计

根据制造商的说明,使用QIAamp DNA试剂盒(加利福尼亚州巴伦西亚Qiagen)从棕黄色大衣中提取基因组DNA,并使用Illumina GoldenGate基因分型平台(加利福尼亚州圣地亚哥Illuminia Inc.)进行基因分型。实验室人员对样品的状态一无所知。纳入盲法质控样品(N=29)和171对重复样品,一致性为99.9%。如前所述(30),选择了一组276个单核苷酸多态性来估计非洲和欧洲血统水平,使用使用STRUCTURE软件(2.2.3版)实现的贝叶斯聚类方法(31). STRUCTURE识别具有相似等位基因频率分布的个体群体,并在哈代-温伯格平衡和祖先群体连锁平衡的假设下,仅基于基因型估计个体的共同祖先。它标识指定的编号(K(K))祖先种群集群(K(K)=本研究中的2),并为每个组分配单独的外加剂估算值,这些估算值的总和为1。因此,为每个参与者生成了非洲血统和欧洲血统的混合估计值(从0.00到1.00)。

统计分析

本研究包括792名原始样本参与者中的686名(86.6%),因为在该组进行的其他检测中有77名(9.7%)的可用血清被耗尽,3名(0.4%)个体的样本因血清处理问题而无法使用,3名个体(0.4%,23个(2.9%)的血统估计值与自我报告种族高度不一致,这意味着潜在的数据输入错误。

根据参与者的自我认同程度,将其按种族分类为仅限非洲裔美国人或仅限白人。祖先估计既被建模为趋势的连续变量,也被建模为分类变量“白人”(所有白人)和“低”、“中”和“高”非洲血统,基于先前使用的<85%、85%至94.99%和≥95%非洲血统水平的分界点(30). 血清阳性结果幽门螺杆菌以及15个人幽门螺杆菌蛋白质被建模为二分变量(是/否)。

使用无条件logistic回归计算优势比(OR)和95%置信区间(CI),以确定幽门螺杆菌感染和特异性抗体的存在幽门螺杆菌按种族和祖先水平划分的蛋白质。对入学年龄、性别、吸烟状况、体重指数、教育程度(高中教育/高中或GED/>高中教育)和过去一年的抗生素处方(0/1或更多)进行了统计调整,选择这些处方是因为它们与种族和幽门螺杆菌数据中的血清阳性率。我们还建立了粗略和调整后的多组logistic回归模型,以探讨种族和血统水平与血清阴性、血清阳性、幽门螺杆菌但不是去CagA(幽门螺杆菌+,CagA-),以及两者的血清阳性幽门螺杆菌和CagA(幽门螺杆菌+,CagA+)。在这些分析中,发现5名(0.7%的人口)个体(2名非洲裔美国人和3名白人)对幽门螺杆菌但排除CagA阳性。非洲血统水平和血清阳性率与15名患者的关系幽门螺杆菌用多变量logistic回归分析蛋白质。所有统计分析均使用SAS 9.2(SAS Institute,Cary,NC)进行。

结果

由于分层研究设计,在这项研究中,自我认同的非裔美国人和白人在性别、吸烟状况和体重指数等每一类别中的个人百分比是可比较的(表1). 其他人口统计学和生活方式特征在大多数方面也相似,尽管非裔美国人受教育程度较低、水果和蔬菜摄入量最高、患有高血压、哮喘、肺气肿、十二指肠或胃溃疡、关节炎、,或者在过去一年里开过抗生素处方。自我认同的非裔美国人中,非洲血统的中位数估计百分比为97.0%(50.5-99.9%);在自我认同的白人中,非洲血统的中位百分比为0.4%(范围为0.1-17.1%)。

表1

2002年至2004年间从东南部12个州招募的南方社区队列研究参与者样本的人口统计和生活方式特征(按种族)
全部
N=686
非洲裔美国人
N=346
白色
N=340
年龄(y),平均值(SD)52.4 (9.3)51.5 (9.0)53.3 (9.6)
性别,n(%)*
女性362 (52.8)182 (52.6)180 (52.9)
男性324 (47.2)164 (47.4)160 (47.1)
吸烟*
从未229 (33.4)115 (33.2)114 (33.5)
229 (33.4)118 (34.1)111 (32.7)
当前228 (33.2)113 (32.7)115 (33.8)
体重指数(kg/m2)*
18.0-24.9221 (32.2)111 (32.1)110 (32.4)
25.0-29.9236 (34.4)118 (34.1)118 (34.7)
30.0-45.0229 (33.4)117 (33.8)112 (32.9)
教育,n(%)
不到高中210 (30.6)120 (34.7)90 (26.5)
高中或GED280 (40.8)141 (40.8)139 (40.9)
不仅仅是高中196 (28.6)85 (24.6)111 (32.7)
家庭收入(美元),n(%)
 <15,000413 (60.7)208 (60.6)205 (60.7)
 ≥15000至<25000146 (21.4)84 (24.5)62 (18.3)
 ≥25,000122 (17.9)51 (14.9)71 (21.0)
家庭规模,n(%)
1-2423 (61.7)203 (58.7)220 (64.7)
3-4189 (27.6)100 (28.9)89 (26.2)
5+74 (10.8)43 (12.4)31 (9.1)
果蔬摄入量(次/d),n(%)
0-1133 (19.4)53 (15.3)80 (23.5)
2-4435 (63.4)213 (61.6)222 (65.3)
5+118 (17.2)80 (23.1)38 (11.2)
有健康保险
是的393 (57.3)203 (58.7)190 (55.9)
293 (42.7)143 (41.3)150 (44.1)
1°胃癌家族史
是的25 (3.6)14 (4.0)11 (3.2)
否/不知道/拒绝661 (96.4)332 (96.0)329 (96.8)
医疗状况,n(%)
糖尿病117 (17.1)65 (18.8)52 (15.3)
高血压365 (53.2)208 (60.1)157 (46.2)
冠心病43 (6.3)16 (4.6)27 (7.9)
(打、击等的)一下41 (6.0)13 (3.8)28 (8.2)
哮喘109 (15.9)43 (12.4)66 (19.4)
肺气肿89 (13.0)29 (8.4)60 (17.7)
溃疡95 (13.9)34 (9.8)61 (17.9)
关节炎231 (33.7)95 (27.5)136 (40.0)
过去一年的抗生素处方,n(%)
是的335 (48.8)148 (42.8)187 (55.0)
351 (51.2)198 (57.2)153 (45.0)
*匹配因子
非裔美国人和白人之间的显著差异(p<0.05)

在这个低收入非裔美国人和白人的样本中,89%的非裔美国人(男性88%,女性90%)和69%的白人(男性和女性69%)的血清抗体阳性幽门螺杆菌与白人相比,非裔美国人的血清阳性率增加了2-6倍,达到15人中的8人幽门螺杆菌检测的蛋白质包括CagA(OR,6.4;95%CI,4.5-9.1)和VacA(OR(2.3;1.5-3.5),这两个先前确定的胃癌风险标记物,以及GroEL、HcpC、Omp、Cad、HP 0305和HpaA(表2). 15个都没有幽门螺杆菌蛋白质被认为在白人中更常见。

表2

血清抗体流行率幽门螺杆菌2002年至2004年间从东南部12个州招募的南方社区队列研究参与者样本中与种族相关的蛋白质
血清阳性
n(%)
血清阴性
n(%)
原油OR
(95%置信区间)
调整后的OR*
(95%置信区间)
CagA公司
白色88 (25.9)252 (74.1)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人234 (67.6)112 (32.4)5.98 (4.30–8.33)6.41 (4.53–9.09)
GroEL公司
白色195 (57.4)145 (42.7)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人273 (78.9)73 (21.1)2.78 (1.99–3.89)2.84 (2.00–4.05)
HcpC公司
白色143 (42.1)197 (57.9)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人230 (66.5)116 (33.5)2.73 (2.00–3.72)2.57 (1.86–3.54)
Omp公司
白色175 (51.5)165 (48.5)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人253 (73.1)93 (26.9)2.57 (1.87–3.53)2.46 (1.77–3.43)
计算机辅助设计
白色49 (14.4)291 (85.6)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人101 (29.2)245 (70.8)2.45 (1.67–3.58)2.39 (1.62–3.54)
真空断路器
白色259 (76.2)81 (23.8)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人303 (88.7)39 (11.3)2.46 (1.62–3.73)2.27 (1.48–3.49)
惠普0305
白色91 (26.8)249 (73.2)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人153 (44.2)193 (55.8)2.17 (1.57–2.99)2.02 (1.45–2.81)
HpaA型
白色78 (22.9)262 (77.1)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人133 (38.4)213 (61.6)2.10 (1.50–2.93)2.00 (1.42–2.82)
笼δ
白色25 (7.4)315 (92.7)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人32 (9.3)314 (90.8)1.28 (0.74–2.22)1.34 (0.77–2.35)
过氧化氢酶
白色215 (63.2)125 (36.8)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人231 (66.8)115 (33.2)1.17 (0.85–1.60)1.11 (0.80–1.54)
CagM公司
白色106 (31.2)234 (68.8)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人116 (33.5)230 (66.5)1.11 (0.81–1.53)1.10 (0.79–1.52)
尿素A
白色213 (62.7)127 (37.4)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人225 (65.0)121 (35.0)1.11 (0.81–1.51)1.08 (0.79–1.49)
纳帕
白色127 (37.4)213 (62.7)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人131 (37.9)215 (62.1)1.02 (0.75–1.39)0.97 (0.70–1.33)
惠普0231
白色98 (28.8)242 (71.2)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人100 (28.9)246 (71.1)1.00 (0.72–1.40)0.95 (0.68–1.34)
HyuA公司
白色102 (30.0)238 (70.0)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人90 (26.0)256 (74.0)0.82 (0.59–1.15)0.82 (0.58–1.16)
*根据年龄、性别、吸烟状况、体重指数、教育程度和抗生素处方调整无条件logistic回归模型得出的优势比。

总的来说,与白人相比,非裔美国人的患病几率是白人的三倍多(校正OR,3.5;95%CI,2.3-5.4)幽门螺杆菌-积极的,积极的(表3). 比值比随着非洲血统百分比的增加而显著增加,低、中、高非洲血统的OR分别为1.6(95%CI,0.8-3.0)、4.1(95%CI为2.0-8.6)和5.2(95%CI 2.8-9.5)。仅考察非裔美国人之间的联系,与低非洲血统的非裔美国人相比,中等非洲血统非裔美国人的风险增加了两倍以上(OR,2.5;95%CI,1.0-6.6),高非洲血统非洲裔美国人的风险增加了三倍以上(AR,3.4;95%CI为1.4-8.0)。使用关节分离结果时幽门螺杆菌和CagA状态,非裔美国人的风险增加主要与CagA血清阳性有关,其中非裔美国人发病率增加8.1倍(95%可信区间,5.0-13.1),非洲血统低、中、高的非裔美国人ORs分别为2.5(95%可信限,1.2-5.3)、9.6(95%可信区,4.3-21.5)和13.1(95%可信范围,6.8-25.3),分别是。再次,当仅在非裔美国人中检测这些相关性时,中非血统和高非血统的非裔美国人患CagA阳性的风险明显更大幽门螺杆菌与非洲血统较低的非裔美国人相比(OR分别为3.5;95%CI为1.3-10.0和OR为4.9;95%CI分别为2.0-12.4)。

表3

血清抗体流行率幽门螺杆菌在2002年至2004年间从东南部12个州招募的南部社区队列研究中,受试者的种族和非洲血统水平
血清阳性*
n(%)
血清阴性
n(%)
原油OR
(95%置信区间)
调整后OR
(95%置信区间)
幽门螺杆菌+
模型1
参考:白色/欧洲234 (68.8)106 (31.2)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人308 (89.0)38 (11.0)3.67 (2.44–5.52)3.53 (2.31–5.38)
模型2
参考:白色/欧洲234 (68.8)106 (31.2)1.00(参考)1.00(参考)
非洲-低(<85%)42 (73.7)15 (26.3)1.27 (0.67, 2.39)1.55 (0.81, 2.99)
非洲-中等(85-94.9%)88 (90.7)9 (9.3)4.43 (2.15, 9.13)4.11 (1.97, 8.56)
非洲-高(≥95%)178 (92.2)14 (7.8)5.76 (3.19, 10.40)5.18 (2.83, 9.49)
模型3
参考:非洲-低42 (73.7)15 (26.3)1.00(参考)1.00(参考)
非洲-中等(85-94.9%)88 (90.7)9 (9.3)3.49 (1.41, 8.63)2.51 (0.96, 6.59)
非洲-高(≥95%)178 (92.2)14 (7.8)4.54 (2.04, 10.13)3.37 (1.42, 8.00)
幽门螺杆菌+按CagA状态
幽门螺杆菌+,笼A-
模型1
参考:白色/欧洲149 (59.1)103 (40.9)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人76 (67.9)36 (32.1)1.46 (0.91–2.33)1.41 (0.87–2.28)
模型2
参考:白色/欧洲149 (59.1)103 (40.9)1.00(参考)1.00(参考)
非洲-低(<85%)18 (54.6)15 (45.5)0.83 (0.40-1.72)0.98 (0.46-2.08)
非洲-中等(85-94.9%)23 (74.2)8 (25.8)1.99 (0.86-4.62)1.87 (0.80-4.37)
非洲-高(≥95%)35 (72.9)13 (27.1)1.86 (0.94-3.69)1.68 (0.84-3.38)
模型318 (54.6)15 (45.5)
参考:非洲-低23 (74.2)8 (25.8)1.00(参考)1.00(参考)
非洲-中等(85-94.9%)35 (72.9)13 (27.1)2.40 (0.83, 6.89)1.94 (0.63, 5.93)
非洲-高(≥95%)23 (74.2)8 (25.8)2.24 (0.88, 5.72)1.88 (0.68, 5.16)
幽门螺杆菌+,笼A+
模型1
参考:白色/欧洲85 (45.2)103 (54.8)1.00(参考)1.00(参考)
非裔美国人232 (86.6)36 (13.4)7.81 (4.96–12.29)8.12 (5.04–13.08)
模型2
参考:白色/欧洲85 (45.2)103 (54.8)1.00(参考)1.00(参考)
非洲-低(<85%)24 (61.5)15 (38.5)1.94 (0.96-3.93)2.54 (1.22-5.33)
非洲-中等(85-94.9%)65 (89.0)8 (11.0)9.85 (4.47-21.66)9.60 (4.29-21.45)
非洲-高(≥95%)143 (91.7)13 (8.3)13.33 (7.05-25.19)13.10 (6.78-25.32)
模型3
参考:非洲-低24 (61.5)15 (38.5)1.00(参考)1.00(参考)
非洲-中等(85-94.9%)65 (89.0)8 (11.0)5.08 (1.91, 13.50)3.54 (1.26, 9.97)
非洲-高(≥95%)143 (91.7)13 (8.3)6.87 (2.91, 16.24)4.93 (1.96, 12.40)
*血清阳性幽门螺杆菌定义为血清阳性率至少为4幽门螺杆菌蛋白质。
根据年龄、性别、吸烟状况、体重指数、教育程度和抗生素处方进行调整。
模型1给出了幽门螺杆菌与那些自我认同为白人的人相比,那些仅认同为非裔美国人的人的血清阳性率;模型2显示了与白人相比,非洲血统低、中、高的非裔美国人血清阳性的优势比;模型3显示了非裔美国人血清阳性的优势比只有,比较中、高非洲血统的非裔美国人与低非洲血统非裔美国人的风险。

讨论

在本研究中包括的美国东南部的一般低收入人群中,79%的人对幽门螺杆菌自我报告的非裔美国人种族和非洲血统遗传估计百分比的增加与幽门螺杆菌感染,特别是CagA血清阳性。种族差异值得注意,因为通过研究设计(黑人和白人都倾向于低收入和低教育水平)和对残余差异的统计调整,种族的社会经济差异被最小化。此外,具有%非洲血统的CagA+菌株的感染风险梯度很强,这是一项新发现,可能对这种常见感染的易感性产生重大影响。

这项研究的另一项新发现涉及非洲血统在12个南部州的农村和城市地区的非裔美国人中的分布信息。我们发现,我们人口中非裔美国人的非洲人血统水平(中位数为97%,平均值为92%)往往高于先前在非裔美国人中的研究中普遍看到的水平(32-35),但与南卡罗来纳州讲古拉语的人的估计值相当(36). 尽管超出了本报告的范围,但我们观察到非洲血统百分比的显著地理差异,这表明非洲血统比例很高的黑人群体聚集在南方多个地区。

幽门螺杆菌这项研究的患病率(非裔美国人为89%,白人为69%)远高于此前报道的美国总体患病率30%,非裔美国人患病率为50-60%(5). 在全球范围内,幽门螺杆菌据报道,发展中国家的患病率普遍高于发达国家,澳大利亚估计为25%(37); 欧洲28-65%(西欧国家低于东欧国家)(38,39); 中东、中国和日本为64-72%(5,39-41); 在南美洲和非洲的许多国家约有80-90%(5,42). 值得注意的是,在本研究中,只有2名(0.6%)非裔美国人和9名(2.7%)白人出生在美国境外。

与我们的研究结果一致,少数几个专门研究美国种族差异的研究幽门螺杆菌本文报道,非洲裔美国人的感染率一直较高,但没有人显示出特别高的感染率,尤其是CagA+菌株。在反映1988-91年整个美国成年人口的第三次国家健康和营养检查调查(NHANES)中,54%的非裔美国人和28%的非西班牙裔白人幽门螺杆菌积极的,积极的(6); 在那些受教育不到12年且被认为是“高危人群”的人群中,与我们的样本最接近的人群,60%的非裔美国人和41%的非西班牙裔白人为血清阳性。在1999-2000年NHANES中,黑人的患病率几乎保持不变(53%),但白人的患病率下降到22%(4). 其他调查显示,种族差异往往在生命早期就开始了;例如,观察到5-9岁的非裔美国儿童幽门螺杆菌感染率约为30%,而美国儿童总感染率为12%(43). 而社会经济地位与幽门螺杆菌感染是最一致的发现之一(44)路易斯安那州的一项纵向研究发现,即使在同一所学校就读的非裔美国人和白人儿童中,在12年的随访期内,非裔美国人儿童的获得率也比白人高4倍,只有4%的非裔美国儿童最终失去了感染,与50%的白人儿童相比(45).

就特定菌株而言幽门螺杆菌NHANES数据显示,大约60%的成年人幽门螺杆菌CagA+阳性(46). 在一系列幽门螺杆菌-田纳西州纳什维尔市接受上消化道内镜检查的消化不良阳性患者中,61%的非西班牙裔白人与90%的非裔美国人的CagA抗体阳性(47). 在其他系列中也有报道称,黑人中CagA血清阳性率较高(48,49). 在当前研究中幽门螺杆菌-阳性个体、36%的白人和75%的非裔美国人为CagA+。虽然这种差异很大,但在非洲血统水平的背景下分析时,CagA血清阳性的趋势更为显著。

据我们所知,目前的研究是首次检验非洲血统水平(以血统信息遗传标记为特征)与幽门螺杆菌感染。环境因素与幽门螺杆菌感染是低社会经济地位(40,50)但是,由于所研究的人口相当同质,而且我们能够根据教育水平进行详细调整,因此我们可以消除所观察到的黑人/白人差异中教育、收入和其他人口因素的所有影响,但影响很小。教育水平是唯一调整后的社会经济地位变量,因为它是唯一与种族/非洲血统和幽门螺杆菌状态。此外,还对家庭收入和家庭规模进行了额外调整,但这些因素对主要结果影响不大。此外,在研究种族与非洲血统和幽门螺杆菌仅在未受过高中教育的人群中流行(n=210),非洲血统的增加与幽门螺杆菌在较大的研究中发现的患病率在低教育水平定义的亚组中重复出现(数据未显示)。然而,我们不能排除与非洲血统相关的未测量的生活方式因素可能会影响幽门螺杆菌感染。虽然我们没有关于幽门螺杆菌,我们确实调整了前一年的抗生素使用情况,虽然这一因素因种族不同(非裔美国人与白人),但与非裔美国人的非洲血统水平无关。我们的研究结果增加了遗传易感性增加的可能性幽门螺杆菌感染可能与低收入人群更大的环境暴露机会同时产生更高收益幽门螺杆菌感染率。

我们观察到的关联可以反映幽门螺杆菌自身。一项比较多态性的研究幽门螺杆菌DNA序列发现100%的西非分离物、45%的南非分离物、23%的西班牙分离物和10%的北美分离物以及56%的非裔美国人分离物中插入了180-bp,而来自高加索美国人的分离物只有17%(p<0.05),这表明幽门螺杆菌如今,殖民于非裔美国人的菌株保留了非洲菌株的残余特征(51). 不幸的是,我们没有内窥镜检查样本,无法从中分离出细菌,也不知道其他已分类的研究幽门螺杆菌起源于非裔美国人。

德国对15国协会的研究幽门螺杆菌在这里测量的蛋白质与胃结果发现,所有15种蛋白质都与慢性萎缩性胃炎呈正相关(23),肠型胃癌的前体,7与胃癌显著相关(22). 然而,少数其他基于人群的流行病学研究检查了幽门螺杆菌使用不同方法检测的抗原没有发现相同的关联(52,53). 在我们的研究中,15人中有12人的抗体幽门螺杆菌这些蛋白质在非裔美国人中比白人更常见,包括7种被确定为胃癌危险因素的蛋白质中的6种。此外,通过增加非洲血统水平来检查患病率时,所有这些关联都得到了加强(参见补充表). 此外,蛋白质GroEL、Cad、HP 0305和HpaA与非裔美国人种族和非洲血统水平显著相关,与已知的胃癌毒力因子CagA无关(数据未显示)。

我们的发现是,低收入非洲裔美国人和白人在发展中国家的水平幽门螺杆菌感染,而非裔美国人,尤其是非洲血统比例较高的人,其抗体的流行率特别高幽门螺杆菌毒力因子CagA现在为进一步研究更好地检测和预防该人群胃癌提供了框架。额外的研究可能有助于确定增加监测和候选风险最高的人群幽门螺杆菌根除。对细菌样本的检查可能有助于澄清细菌的祖先起源幽门螺杆菌菌株及其与癌症风险的联系。幽门螺杆菌在高危人群中进行菌株特异性研究,如本研究中的研究,也可能有助于为疫苗开发的持续努力提供信息并作出贡献。最终,像目前的调查这样的研究可能有助于确定非洲裔美国人胃癌长期较高发病率的决定因素和改善方法。

补充材料

1

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鸣谢

我们要感谢Shumei Wang在开发VacA的一些RHM和p58片段方面所做的努力,Regina Courtney和Rodica Cal Chris用于血清和DNA样本制备,Heather Munro和Sarah Cohen用于统计审查。

拨款支持:南方社区队列研究由国家癌症研究所的拨款资助(R01 CA092447;L.B.Signorello,W.Zheng,W.J.Blot)。发展幽门螺杆菌多重血清学的部分资金来自德国亥姆霍兹协会创新与研究联合倡议(A.Michel,M.Pawlita)。本研究中的样本分析由美国癌症协会-范德比尔特大学机构研究拨款资助(ACS-IRG-58-009-50;M.Epplein)。基因分型工作部分得到了科门治愈基金会(OP05-0927-DR1;S.M.Williams)的资助。血清/血浆样品制备在调查和生物样本中心进行,该中心部分由范德比尔特-英格拉姆癌症中心提供支持(P30 CA68485;Q.Cai)。

脚注

潜在利益冲突的披露:没有披露潜在的利益冲突。

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