Analysis of Gene Expression in Helicobacter pylori-associated Nodular Gastritis in Children Using Microarray

Purpose: Nodular gastritis is a characteristic finding of Helicobacter pylori infection in children. The aim of this study was to evaluate the difference in gene expression in the gastric mucosa of H. pylori-infected and non-infected children, and to analyze the difference in gene expression using cDNA microarray analysis of nodular gastritis caused by H. pylori infection. Methods: Twelve children (6 boys and 6 girls; mean age 9.8 years) who underwent upper gastrointestinal endoscopy and biopsy at Seoul National University Bundang Hospital were included in the study. The subjects were divided into three groups according to the presence of H. pylori infection and nodular gastritis on endoscopic examination. Gastric mucosa tissue was kept at $-70^{\circ}C$ and RNA was extracted to perform cDNA microarray analysis in each patient. Results: cDNA microarray analysis in children revealed a clear distinction between H. pylori-infected and non-infected gastric mucosa. Specifically, 182 over-expressed genes and 29 under-expressed genes were identified in H. pylori-infected gastric mucosa compared to non-infected mucosa. H. pylori-infected nodular gastritis revealed different gene expression patterns from H. pylori-infected normal gastric mucosa; five genes were over-expressed and five genes were under-expressed. Conclusion: In the presence of H. pylori infection, gastric mucosa shows distinct differences in gene expression, and nodular gastritis with H. pylori infection in children may be associated with over- or under-expression of some genes. Further studies are required to clarify the host response and the pathogenesis of nodular gastritis in children.

소아의 Helicobacter pylori 감염에 의한 결절성 위염의 유전자 발현 양상 분석

목 적: Helicobacter pylori (H. pylori)에 감염된 환자에서 나타나는 결절성 위염은 소아에 특징적인 소견이지만, 지금까지 이에 대한 연구가 이루어지지 못 하였다. 본 연구에서는 H. pylori 감염이 없는 소아 환자의 위 점막의 유전자 발현 양상과 H. pylori에 감염에 의한 결절성 위염이 있는 소아 및 결절성 위염이 없는 소아의 위 점막 유전자 발현 양상을 microarray를 이용하여 비교함으로써 H. pylori 감염 시에 소아의 위 점막에 나타나는 유전자 발현 양상의 변화를 규명하고자 하였다. 방 법: 분당서울대학교 소아청소년과에 내원하여 상 부위장관내시경검사에 의한 위 점막 조직검사를 시행받은 12명의 소아청소년을 대상으로 하였다. 이들을 H. pylori 양성이면서 육안적인 병변이 없는 환아 4명의 HP(+)NG(-)군과, 위 전정부에서 결절성 위염 소견이 관찰된 환아 4명의 HP(+)NG(+)군으로 나누고, 연령 및 성별이 일치하는 H. pylori 음성인 4명의 소아를 대조군인 HP(-)NG(-)군으로 분류하였다. $-70^{\circ}C$에 냉동보관한 위 점막 조직에서 RNA를 추출하여 microarray를 시행하고 분석된 결과에 의거하여 발현 정도에 변화가 있는 유전자를 분석하였다. 결 과: 대상 환자 12명(남자 6명, 여자 6명, 평균 연령 9.8세)의 위 점막 조직에서 cDNA microarray 시행하여 H. pylori 감염의 유무에 따라 유전자 발현 정도를 비교하였을때, H. pylori 감염된 위 점막은 감염되지 않은 소아에 비해 182개의 유전자가 과발현 되었으며, 29개의 유전자가 발현이 저하되었다. H. pylori 감염이 확인 된 8명을 결절성 위염의 유무에 따라 유전자 발현 정도를 비교분석하였을 때, 상부위장관 내시경검사에서 H. pylori 감염과 연관된 결절성 위염을 보인 환자의 위 점막은 결절성 위염이 없는 H. pylori 감염 환아의 위 점막조직에 비해 5개의 유전자가 발현이 증가하였으며 5개의 유전자가 발현이 저하되었다. 결 론: 소아의 위 점막은 H. pylori 감염 여부에 따라 뚜렷한 유전자 발현의 차이를 보이며, 결절성 위염이 동반된 H. pylori 감염 환자의 위 점막은 일부 유전자에서 발현의 차이를 보이는 것을 알 수 있었다. 향후 추가적인 연구를 통해 소아에서 H. pylori 감염에 의한 결절성 위염의 발병 기전을 밝히려는 시도가 필요할 것이다.