Cancer Evolution–Development: experience of hepatitis B virus–induced hepatocarcinogenesis

In this chapter, we present the founding framework of a novel theory termed as Cancer Evolution-Development (Cancer Evo-Dev), based on the current understanding of hepatitis B virus (HBV) induced hepatocarcinogenesis. The interactions of genetic predispositions and HBV infection is responsible for the maintenance of chronic non-resolving inflammation. Under the inflammatory microenvironment, pro-inflammatory factors trans-activate the expression of cytidine deaminases and suppress the expression of uracil DNA glycosylase. The imbalance between the mutagenic forces and mutation-correcting forces facilitates the generations of somatic mutations, viral mutations, and viral integrations into the host genomes. The majority of cells with genomic mutations and mutated viruses are eliminated in survival competition. Only a small percentage of the mutated cells adapted to the hostile environment can survive, retro-differentiate, and function as cancer-initiating cells, representing a process of “mutation-selection-adaptation”. Cancer Evo-Dev lays the theoretical foundation for understanding the mechanisms by which chronic infection of HBV promotes hepatocarcinogenesis. This theory also plays an important role in specific prophylaxis, prediction, early diagnosis, and targeted treatment of cancers.

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Aberrant integration of Hepatitis B virus DNA promotes major restructuring of human hepatocellular carcinoma genome architecture

10.1101/2021.04.19.440412 ◽

2021 ◽

Author(s):

Eva G Alvarez ◽

Jonas Demeulemeester ◽

Clemency Jolly ◽

Daniel Garcia-Souto ◽

Paula Otero ◽

...

Keyword(s):

Hepatocellular Carcinoma ◽

Hepatitis B Virus ◽

Hepatitis B ◽

Structural Variation ◽

Human Hepatocellular Carcinoma ◽

Cancer Evolution ◽

Sequencing Technologies ◽

B Virus ◽

Cancer Types ◽

Mutational Process

Most cancers are characterized by the somatic acquisition 52 of genomic rearrangements during tumour evolution that eventually drive the oncogenesis. There are different mutational mechanisms causing structural variation, some of which are specific to particular cancer types. Here, using multiplatform sequencing technologies, we identify and characterize a remarkable mutational mechanism in human hepatocellular carcinoma caused by Hepatitis B virus, by which DNA molecules from the virus are inserted into the tumour genome causing dramatic changes in its configuration, including non-homologous chromosomal fusions and megabase-size telomeric deletions. This aberrant mutational process, present in at least 8% of all HCC tumours, is active early during liver cancer evolution and can provide the driver rearrangements that a cancer clone requires to survive and grow.

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Aberrant integration of Hepatitis B virus DNA promotes major restructuring of human hepatocellular carcinoma genome architecture

Nature Communications ◽

10.1038/s41467-021-26805-8 ◽

2021 ◽

Vol 12 (1) ◽

Author(s):

Eva G. Álvarez ◽

Jonas Demeulemeester ◽

Paula Otero ◽

Clemency Jolly ◽

Daniel García-Souto ◽

...

Keyword(s):

Hepatocellular Carcinoma ◽

Hepatitis B Virus ◽

Liver Cancer ◽

Hepatitis B ◽

Human Hepatocellular Carcinoma ◽

Tumour Suppressor Genes ◽

Cancer Evolution ◽

Sequencing Technologies ◽

Timing Estimation ◽

B Virus

AbstractMost cancers are characterized by the somatic acquisition of genomic rearrangements during tumour evolution that eventually drive the oncogenesis. Here, using multiplatform sequencing technologies, we identify and characterize a remarkable mutational mechanism in human hepatocellular carcinoma caused by Hepatitis B virus, by which DNA molecules from the virus are inserted into the tumour genome causing dramatic changes in its configuration, including non-homologous chromosomal fusions, dicentric chromosomes and megabase-size telomeric deletions. This aberrant mutational mechanism, present in at least 8% of all HCC tumours, can provide the driver rearrangements that a cancer clone requires to survive and grow, including loss of relevant tumour suppressor genes. Most of these events are clonal and occur early during liver cancer evolution. Real-time timing estimation reveals some HBV-mediated rearrangements occur as early as two decades before cancer diagnosis. Overall, these data underscore the importance of characterising liver cancer genomes for patterns of HBV integration.

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Treatment of chronic hepatitis B virus infection in special groups of patients: decompensated cirrhosis, immunosuppressed and paediatric patients

Journal of Gastroenterology and Hepatology ◽

10.1046/j.1440-1746.2000.02104.x ◽

2000 ◽

Vol 15 (5 (Suppl.)) ◽

pp. E71-E78 ◽

Cited By ~ 6

Author(s):

Ismail Merican

Keyword(s):

Chronic Hepatitis ◽

Hepatitis B Virus ◽

Virus Infection ◽

Hepatitis B ◽

Chronic Hepatitis B ◽

Decompensated Cirrhosis ◽

Hepatitis B Virus Infection ◽

Special Groups ◽

Chronic Hepatitis B Virus ◽

B Virus

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Precore hepatitis B virus carrying lamivudine resistant mutations are not associated with decreassed replication fitness and are sensitive to adefovir

Gastroenterology ◽

10.1016/s0016-5085(01)80318-8 ◽

2001 ◽

Vol 120 (5) ◽

pp. A64-A64

Author(s):

R CHEN ◽

P DESMOND ◽

W DELANEY ◽

D COLLEDGE ◽

R EDWARDS ◽

...

Keyword(s):

Hepatitis B Virus ◽

Hepatitis B ◽

B Virus ◽

Replication Fitness

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Prevalence and Clinical Implications of Hepatitis B Virus Genotypes in Southern Taiwan

Scandinavian Journal of Gastroenterology ◽

10.1080/00365520310000500 ◽

2003 ◽

Vol 38 (1) ◽

pp. 95-101 ◽

Cited By ~ 36

Author(s):

Lee C.-M. ◽

Chen C.-H. ◽

Lu S.-N. ◽

Tung H.-D. ◽

Chou W.-J. ◽

...

Keyword(s):

Hepatitis B Virus ◽

Hepatitis B ◽

Clinical Implications ◽

B Virus ◽

Virus Genotypes ◽

Southern Taiwan

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Alkoholabstinenz allein verbessert die Leberfunktion und verlängert das Überleben bei der alkoholischen Lebererkrankung!

SUCHT - Zeitschrift für Wissenschaft und Praxis / Journal of Addiction Research and Practice ◽

10.1024/0939-5911/a000459 ◽

2016 ◽

Vol 62 (6) ◽

pp. 396-400 ◽

Cited By ~ 1

Author(s):

Helmut K. Seitz ◽

Tatjana Arslic-Schmitt

Keyword(s):

Hepatitis C Virus ◽

Hepatitis C ◽

Hepatitis B Virus ◽

Hepatitis B ◽

B Virus ◽

Alkoholische Lebererkrankung ◽

Alkoholische Steatohepatitis

Zusammenfassung. Zielsetzung: Im Folgenden soll dargelegt werden, dass Alkoholkarenz sowohl die Leberfunktion als auch das Überleben in jedem Stadium einer alkoholischen Lebererkrankung günstig beeinflusst. Ergebnisse: Täglicher Alkoholkonsum von mehr als 25 Gramm reinen Alkohols, etwas mehr als ¼ Liter Wein beim Mann und etwa die Hälfte bei der Frau sind, mit einem erhöhten Risiko für eine alkoholische Lebererkrankung (ALE) behaftet. Die ALE besteht aus einem breiten Spektrum von histopathologischen Veränderungen. Sie beginnt immer mit einer alkoholischen Fettleber, die sich in eine alkoholische Steatohepatitis weiterentwickeln kann. Fortgeschrittene Formen der ALE beinhalten die Leberfibrose, die Leberzirrhose und das hepatozelluläre Karzinom. In der Behandlung jeder Form der ALE ist die Alkoholabstinenz von zentraler Bedeutung. Ein Großteil der alkoholischen Fettlebern bildet sich unter Alkoholkarenz oder sogar Alkoholreduktion zurück. Die alkoholische Hepatitis, ein klinisches Syndrom mit hoher Mortalität, führt ohne Alkoholkarenz innerhalb von Tagen und Wochen zum Tode. Darüber hinaus ist selbst die Leberfibrose (perivenös und perisinusoidal) unter Alkoholkarenz rückbildungsfähig. Bei allen Formen der fortgeschrittenen ALE (kompensiert und nicht-kompensierte Leberzirrhose) wird die Mortalität durch Alkoholkarenz oder signifikante Reduktion im Gegensatz zum fortgesetzten Alkoholkonsum signifikant verringert. Selbst Patienten mit alkoholischer Leberzirrhose können über mehr als 20 Jahre ohne Komplikationen weiterleben, wenn sie komplett auf Alkohol verzichten. Schlussfolgerung: Im Vergleich zu Leberzirrhose anderer Ätiologie, wie zum Beispiel Zirrhosen, die durch das Hepatitis-B Virus oder das Hepatitis-C Virus verursacht sind, haben alkoholische Leberzirrhosen unter Alkoholkarenz eine wesentlich bessere Prognose. Damit ist Alkoholkarenz eine gute Therapie und der Erfolg jeder anderen neuen Therapie muss mit Alkoholkarenz verglichen werden.

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