Snp-мутации комплекса иммунорегуляторных молекул при раке головы и шеи разной локализации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Статья по теме:

Snp-мутации комплекса иммунорегуляторных молекул при раке головы и шеи разной локализации

Головнова К.А., Гумилевский Б.Ю., Волгоградский государственный медицинский университет

Введение

Плоскоклеточные карциномы головы и шеи по приросту смертности занимают одно из первых мест в мире. Во многом это объясняется тем, что диагноз ставится на поздних стадиях заболевания. Развитие персонализированной медицины позволит перевести диагностику на ранние этапы. Поэтому актуально исследование генетических аспектов данных патологий. В мире проводится изучение генов, вовлеченных в патогенез различных патологических процессов [1,3-5]. Остро стоит вопрос о роли цитокинов в развитии воспаления [2] и других процессов, лежащих в развитии онкологических заболеваний. Поэтому проводятся исследования генов цитокинов и генов супрессоров опухолевого роста, однако исследователи не приходят к однозначным выводам.

Рядом авторов была показана важная роль мутации гена белка р53 (TP53) у пациентов с плоскоклеточными карциномами ротовой полости [7] и ВПЧ-положительными карциномами гортани [9]. При изучении полиморфизмов гена фактора некроза опухолей альфа (TNFa) при плоскоклеточных карциномах ротоглотки была выявлена худшая выживаемость и высокий риск рецидивов у пациентов с гомозиготными генотипами полиморфизмов TNFа-308 и TNFа-863. Также -308G/A полиморфизм был ассоциирован с повышенным риском развития опухолей ротоглотки, но не пищевода и гортани, а также с повышенным риском развития плоскоклеточных карцином, но не аденокарцином [11]. G аллель в 1082 положении гена интерлейкина 10 (IL10) и GCC гаплотип (определенного по SNPs в позициях -1082, -819 и -592) гена IL10 связан с повышенным риском рака ротовой полости [13] и назофарингеальных карцином [12]. Существуют данные о взаимосвязи рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) и ВПЧ-индуцированных орофарингеальных карцином [6,10]. Кроме того, повышение экспрессии EGFR у пациентов сопряжено с их пониженной выживаемостью [8].

Целью исследования является оценка особенностей распределения аллелей полиморфных локусов генов IL 10, ТР53, EGFR , TNFa у пациентов с разной локализацией опухолей головы и шеи.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи: оценить частоты распределения генотипов и аллелей SNP-мутаций в позициях генов интерлейкинов IL10 G1082A, IL10 592C>A, TNF G308A у пациентов с карциномами гортани, ротовой полости и здоровых добровольцев с выявлением особенностей распределения генотипов изучаемых SNP-мутаций в зависимости от локализации опухолевого процесса и влияния их на характер течения заболевания; выявить особенности распределения генотипов SNP-мутаций в генах TP53 Pro72Arg и EGFR A2073T в зависимости от локализации опухолевого процесса с оценкой вклада генетического аспекта в развитие плоскоклеточных карцином головы и шеи.

Материалы и методы

Была исследована периферическая кровь пациентов с раком гортани и ротовой полости у 84 пациентов ВОКОД №1 возрастом от 39 до 81 лет, среди которых женщины составляли 10,71%, мужчины - 89,29%. На базе ГУЗ «Поликлиника №20» была сформирована контрольная группа, в которую вошли 36 здоровых добровольцев, не имеющих онкологической патологии, возрастом от 30 до 74 лет, среди которых женщины составляли 11,1%, а мужчины 88,9%. Исследование осуществлялось на базе лаборатории геномных и протеомных исследований отдела фармакологии Волгоградского медицинского научного центра ВолгГМУ. Определение SNP-мутаций производилось методом ПЦР с помощью наборов производства «НПФ Литех». Статистическая обработка проводилась с помощью программы Statistica 8.0.

Результаты и обсуждение

Пациенты с раком гортани и с раком ротовой полости составляли по 50% исследуемой группы. В табл. 1 показано распределение частот генотипов у пациентов с карциномами гортани и здоровых добровольцев с учетом относительного риска (ОР). Если ОР>1, то данный генотип или аллель является фактором риска, если ОР<1, то - фактором защиты.

Таблица 1 - Распределение частот генотипов и аллелей у пациентов с карциномами гортани и здоровых добровольцев

Примечание: здесь и далее *отмечены значения частот, для которых выявлены достоверные различия между исследуемой и контрольной группами при сравнении с помощью критерия ч2 наблюдаемых и ожидаемых частот генотипов, в скобках указаны значения ч2, р.

аллея локус ген

Были выявлены различия в распределении генотипов и аллелей между здоровыми добровольцами и пациентами с различными патологиями. Для рака гортани фактором риска являются генотипы ТТ в позиции EGFR A2073T, СА и аллель А в позиции IL10 592C>A, гомозиготные генотипы по аллелям Arg и Pro в позиции TP53 Pro72Arg, протективными свойствами обладают генотипы АТ в позиции EGFR A2073T, СС и аллель С в позиции IL10 592C>A, генотип GG в позиции IL10 G1082A, генотип ProArg в позиции TP53 Pro72Arg.

Аллель А в позиции IL10 592C>A приводит к снижению экспрессии сывороточного IL10 и активации клеточного иммунитета, в то время как аллель С в позиции IL10 592C>A и аллель G в позиции IL10 G1082A отвечают за повышение уровня IL10 и активацию противовоспалительных реакций. А повышение уровня IL10 у пациентов с опухолевыми заболеваниями считается прогностически неблагоприятным признаком. Так среди пациентов, имеющих аллель G, скорость прогрессирования заболевания выше по сравнению с носителями генотипа АА. Влияние генотипа GG на течение опухолевого процесса также иллюстрирует тот факт, что относительное число моноцитов у пациентов с генотипом GG по сравнению с носителями генотипа АА достоверно ниже (критерий Манна-Уитни, р=0,039), а моноциты и тканевые макрофаги обеспечивают неспецифический противораковый иммунитет. Данный факт справедлив и для носителей генотипа СС в позиции IL10 592C>A.

Изменение конформации EGFR ведет к повышению пролиферации малигнизированных клеток, росту опухоли, стимуляции процессов инвазии, патологического ангиогенеза и метастазирования. Среди пациентов, имеющих аллель А, достоверно чаще встречается степень регионарного метастазирования N0 по сравнению с пациентами с генотипом ТТ. Также пациенты с генотипом ТТ чаще имели заболевание в четвертой стадии опухолевого процесса.

Белки р53 с остатком Arg и с остатком Pro в положении 72 снижают супрессию трансформации клеточного роста и способность к апоптозу по внутреннему пути и по внешнему пути соответственно. Этим может быть объяснены протективные свойства генотипа ProArg.

В табл. 2 показано распределение частот генотипов у пациентов с карциномами ротовой полости и здоровых добровольцев с учетом относительного риска (ОР). Если ОР>1, то данный генотип или аллель является фактором риска, если ОР<1, то - фактором защиты.

Таблица 2 - Распределение частот генотипов и аллелей у пациентов с карциномами ротовой полости и здоровых добровольцев

Для карцином ротовой полости канцерогенными являются генотип АА и аллель А в позиции TNF G308A, генотип АА и аллель А в позиции IL10 G1082A, генотип ArgArg и аллель Arg в позиции TP53 Pro72Arg, факторами защиты можно считать генотип GG и аллель G в позиции TNF G308A, генотипы СС в позиции IL10 592C>A, GG и аллель G в позиции IL10 G1082A, генотип ProArg и аллель Pro в позиции TP53 Pro72Arg.

Аллель А в позиции TNF G308A отвечает за увеличение экспрессии TNF, и у пациентов, имеющих аллель А, заболевание протекает с более медленным прогрессированием опухолевого процесса.

Прогрессия опухолевого роста была повышена у пациентов с генотипом ArgArg по сравнению с пациентами, имеющими аллель Pro, кроме того, у этих пациентов чаще встречались поздние стадии заболевания (III и IV).

Выявленные различия в распределении генотипов и аллелей между пациентами и здоровыми добровольцами могут указывать на роль SNP-мутаций генов интерлейкинов и супрессоров опухолевого роста в развитии карцином гортани и ротовой полости, что, в свою очередь, может внести вклад в разработку алгоритмов диагностики опухолей различной локализации и оценки возможной тяжести заболевания. Данные алгоритмы позволят снизить смертность от этих патологий.

Список использованных источников

1. Арсентьева Н.А., Семенов А.В., Тотолян Арег А. Роль полиморфизма генов цитокинов при вирусном гепатите С// Инфекция и иммунитет, 2012, Т. 2, № 4, с. 687-698

2. Цитокины мононуклеарных фагоцитов в регуляции реакции воспаления и иммунитета / С.А.Кетлинский, Н.М.Калинина// Иммунология. - 2000. - №3. - С.30-44.

3. Петров В.И., Гумилевский Б.Ю., Гумилевская О.П. Взаимоотношения в системе "герпесвирусы-гуморальное звено иммунитета" при почечнозаместительных методах лечения // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2007. № 4. С. 22-25.

4. Ракитина Н.С., Гумилевская О.П., Гумилевский Б.Ю. Роль полиморфизма генов CYP3A5, MDR1 и IL-2 у реципиентов почки в развитии посттрансплантационных ЦМВ-пневмоний // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2014. № 3 (51). С. 80-82.

5. Рудой А.С., Москалев А.В., Апчел В.Я., Гумилевская О.П. Маленькая молекула и большая болезнь// Вестник Российской военно-медицинской академии. 2009. № 3. С. 166-172.

6. Almadori G., Cadoni G., Cattani P., Galli J., Bussu F., Ferrandina G., Scambia G., Fadda G., Maurizi M. Human Papillomavirus Infection and Epidermal Growth Factor Receptor Expression in Primary Laryngeal Squamous Cell Carcinoma// Clinical Cancer Research Vol. 7, 3988-3993, December 2001

7. Braakhuis B., Rietbergen M., Buijze M., Snijders P., Bloemena E., Brakenhoff R., Leemans C. TP53 mutation and human papilloma virus status of oral squamous cell carcinomas in young adult patients// Oral Diseases. 2013 Aug 23. doi: 10.1111/odi.12178.

8. Keren S., Shoude Z., Lu Z., Beibei Y. Role of EGFR as a prognostic factor for survival in head and neck cancer: a meta-analysis// Tumour Biology: the journal of the International Society for Oncodevelopmental Biology and Medicine. 2014 Mar;35(3):2285-95.

9. Lechner M., Frampton G.M., Fenton T., Feber A., Palmer G., Jay A., Pillay N., Forster M., Cronin M.T., Lipson D., Miller V.A., Brennan T.A., Henderson S., Vaz F., O'Flynn P., Kalavrezos N., Yelensky R., Beck S., Stephens P.J., Boshoff C. Targeted next-generation sequencing of head and neck squamous cell carcinoma identifies novel genetic alterations in HPV+ and HPV- tumors// Genome Medicine. 2013 May 29;5(5):49.

10. Mirghani H., Amen F., Moreau F., Guigay J., Hartl D.M., Lacau St Guily J. Oropharyngeal cancers: relationship between epidermal growth factor receptor alterations and human papillomavirus status// European Journal of Cancer. 2014 Apr;50(6):1100-11.

11. Wang J., Jin X., Wang H., Yang J., Wang L., Lei L., Li X., Zhou Y., Zeng X., Jiang L., Liao G., Dan H., Chen Q. The -308G/A polymorphism of the tumor necrosis factor-alpha gene is associated with the risk of upper aerodigestive tract cancer: a meta-analysis// Tohoku Journal of Experimental Medicine. 2013;229(4):245-54.

12. Wei Y.S., Kuang X.H., Zhu Y.H., Liang W.B., Yang Z.H., Tai S.H., Zhao Y., Zhang L. Interleukin-10 gene promoter polymorphisms and the risk of nasopharyngeal carcinoma// Tissue Antigens. 2007 Jul;70(1):12-7.

13. Yao J.G., Gao L.B., Liu Y.G., Li J., Pang G.F. Genetic variation in interleukin-10 gene and risk of oral cancer// Clinica Chimica Acta; international journal of clinical chemistry. 2008 Feb;388(1-2):84-8.

Размещено на Allbest.ru