Helicobacter pylori eradication modulates the methylation-associated regulation of miR-200a/b in gastric carcinogenesis

Abstract

Introduction: We aimed to evaluate the epigenetic changes of miR-200a/b in H. pylori-associated gastric carcinogenesis and restoration of these findings after eradication. Methods: The levels of expression and promoter methylation of miR-200a/b were evaluated in gastric cancer (GC) cell lines and human gastric mucosa of H. pylori-negative and -positive controls, and H. pylori-positive GC patients. Next, the changes of expression and methylation levels of miR-200a/b were compared between H. pylori-eradication and H. pylori-persistence groups 6 months after endoscopic resection of GCs. Real-time reverse transcription-polymerase chain reaction was conducted to investigate the miRNA expression levels, and MethyLight assay was performed to assess methylation levels. Results: In GC cell lines, the levels of miR-200a/b methylation decreased and the levels of expression increased after demethylation. In human gastric mucosa, the miR-200a/b methylation levels increased in the order of H. pylori-negative control, -positive control, and H. pylori-positive GC patients (P < 0.001). Conversely, the miR-200a/b expression levels decreased in the same order (P < 0.001). In the H. pylori-persistence group, no significant changes were observed in the methylation and expression levels of miR-200a/b after 6 months, whereas the level of methylation decreased (P < 0.001) and the level of expression of miR-200a/b increased (P = 0.001 and P = 0.002, respectively) significantly 6 months after H. pylori eradication. Conclusions: Epigenetic alterations of miR-200a/b may be implicated in H. pylori-induced gastric carcinogenesis. This field defect for cancerization is suggested to be improved by H. pylori eradication.

서론: 본 연구에서는 헬리코박터 파일로리 연관 위암 발병과 관련된 miR-200a/b의 후성유전학적 변화를 확인하고, 제균치료를 통해 이러한 후성유전학적 변형을 역전시킬 수 있는지를 밝히고자 한다. 방법: 위암 세포주 및 헬리코박터 파일로리 음성 및 양성 대조군, 헬리코박터 파일로리 양성 위암 환자군의 위점막 조직에서 miR-200a/b의 발현 및 프로모터 메틸화 정도를 비교하였다. 또한, 위암에 대한 내시경적 절제술 후 헬리코박터 파일로리를 제균한 군과 감염이 지속된 군에서 6개월 후 miR-200a/b의 발현 및 프로모터 메틸화 정도의 변화를 비교하였다. miRNA 발현 수준은 real-time RT-PCR을 통하여, 프로모터 메틸화 정도는 MethyLight assay를 통하여 각각 측정하였다. 결과: 위암 세포주에서 탈메틸화 후 miR-200a/b의 발현이 증가함이 확인되었다. 인체 위점막 조직에서는 헬리코박터 파일로리 음성 대조군, 양성 대조군, 헬리코박터 파일로리 양성 위암 환자군의 순서로 miR-200a/b의 프로모터 메틸화 정도가 증가하였다 (P < 0.001). 반대로, miR-200a/b의 발현 수준은 같은 순서로 감소하였다 (P < 0.001). 6개월 후 헬리코박터 파일로리 감염 지속군에서는 miR-200a/b의 발현 및 프로모터 메틸화 정도에 유의한 차이가 없었으나, 제균치료 군에서는 프로모터 메틸화 정도가 유의하게 감소하고 (P < 0.001) miR-200a 및 miR-200b의 발현 수준이 유의하게 증가함이 관찰되었다 (P = 0.001 및 P = 0.002). 결론: miR-200a/b의 후성유전학적 변화가 헬리코박터 파일로리 연관 위암 발병에 역할을 할 가능성이 있다. 이를 통해 형성된 필드 종양화는 헬리코박터 파일로리 제균치료를 통해 호전될 수 있는 것으로 나타났다.