Частота полиморфизма 5382 INSC гена BRCA1 у больных семейным раком молочной железы, подвергавшихся действию ионизирующего излучения в результате деятельности семипалатинского испытательного ядерного полигона и их потомков

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Частота полиморфизма 5382 INSC гена BRCA1 у больных семейным раком молочной железы, подвергавшихся действию ионизирующего излучения в результате деятельности семипалатинского испытательного ядерного полигона и их потомков

Бакытбек А. Апсаликов,

Резюме

Генетические изменения играют существенную роль среди факторов риска рака молочной железы, однако их механизмы возникновения и вклад в развитие заболевания окончательно не определены.

Цель исследования: определение частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 у больных семейным раком молочной железы в регионе радиоэкологического неблагополучия Семипалатинского ядерного полигона в первом и втором поколениях облученных.

Материалы и методы: Обследованы 250 женщин в возрасте от 40 до 79 лет, казахской национальности, в том числе 190 больных раком молочной железы, распределенные на группы. В первую группу вошли 60 больных с наличием семейного анамнеза, подвергавшиеся непосредственному облучению и их потомки. Во вторую группу включены 65 больных с семейным анамнезом без радиоэкологического, в третью - 65 пациенток без семейного и радиоэкологического анамнеза. Пациентки и женщины контрольной группы были распределены в зависимости от наличия непосредственного облучения (в первой группе) и по возрасту (старше и моложе 50 лет) - в остальных. Исследована частота полиморфизма 5382insC гена BRCA1. Для статистического анализа частотных различий использовали односторонний точный критерий Фишера. Граничным уровнем значимости для опровержения нулевой гипотезы принимали p<0,05.

Результаты: Частота исследованного полиморфизма была выше в общей группе больных раком молочной железы с семейным и радиоэкологическим анамнезом, где она составила 20%, тогда как при отсутствии радиоэкологического анамнеза - 7,7%, семейного и радиоэкологического анамнеза - 6,2%, а в контрольной группе - 3,3% (р=0,038, р=0,019, р=0,004 соответственно). При распределении на непосредственно облученных и потомков и по возрастам статистически значимые различия получены не были.

Выводы:Имеются различия частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 у женщин с раком молочной железы в коренной популяции Восточного Казахстана, связанные с наличием семейного и радиоэкологического анамнеза.

Зарегистрировано значимое превышение частоты данного полиморфизма у больных с наличием семейного и радиоэкологического анамнеза над контрольной группой и пациентками с раком молочной железы с семейным анамнезом без радиоэкологического и без семейного и радиоэкологического анамнеза, что свидетельствует о ведущей роли радиационного фактора в накоплении мутации 5382insC гена BRCA1 в популяции.

Ключевые слова: Рак молочной железы; семейный рак; облучение; BRCA1.

Введение

Рак молочной железы - одно из наиболее распространенных злокачественных новообразований в современном мире [1,4]. Как и для большинства неинфекционных патологий, нельзя назвать какой-то один ведущий фактор риска заболевания раком молочной железы - на существующем уровне изучения его считают полиэтиологическим процессом, связанным с сочетанием генетических, средовых, поведенческих факторов [14,21].

Рак молочной железы распространен во всех человеческих популяциях [13,16]. Однако заболеваемость варьирует в значительных пределах. Считается, что она более высока в развитых странах, однако наиболее вероятно это связано с большей продолжительностью жизни населения. Имеются и другие особенности заболеваемости, связанные с популяционными факторами. В частности, далеко неодинаковы относительные частоты семейного рака молочной железы у женщин различных национальностей [6,10,20].

Несмотря на активное изучение генетических предикторов заболевания и очевидный вклад таковых в генез семейного рака, наличием изученных наследуемых мутаций удается объяснить не более 20-40% случаев последнего [8,9]. Возможно, определенную роль здесь играет вклад неизученных наследственных факторов, но вероятна и роль общих для нескольких поколений женщин негативных воздействий внешней среды [7,12]. Одним из таких факторов может быть антропогенное ионизирующее излучение [18], имеющееся в нескольких регионах, к числу которых относятся территории, прилегающие к бывшему Семипалатинскому испытательному полигону [3].

Цель исследования: определение частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 у больных семейным раком молочной железы в регионе радиоэкологического неблагополучия Семипалатинского ядерного полигона в первом и втором поколениях облученных.

Материалы и методы:

Всего обследовано 250 женщин в возрасте от 40 до 79 лет, казахской национальности, в том числе 190 больных раком молочной железы.

Дизайн исследования - обсервационное аналитическое кросс-секционное. Пациентки были разделены на группы в зависимости от наличия семейного и радиоэкологического анамнеза: в основную группу 1 вошли 60 женщин, подвергавшихся облучению в результате деятельности Семипалатинского испытательного полигона и их потомки (возраст от 40 до 78 лет, средний возраст - 64,3±2,5 года), имеющие притом семейный анамнез рака молочной железы. Основную группу 2 составили 65 женщин с наличием семейного и отсутствием радиоэкологического анамнеза (возраст от 41 до 79 лет, средний возраст - 64,6±2,4 года). Группу сравнения составили 65 больных раком молочной железы женщин без семейного и радиоэкологического анамнеза (возраст от 43 до 77 лет, средний возраст 65,5±2,3 года). Контрольную группу составили 60 женщин без рака молочной железы, а также без его семейного анамнеза и радиоэкологического анамнеза (возраст от 42 до 79 лет, средний возраст 69,1±2,5 года).

Численное распределение групп и подгрупп обследованных представлено в таблице 1.

Таблица 1.

Распределение сравниваемых групп по возрастным подгруппам.

Не было значимых различий между группами по числу пациенток, отнесенных к подгруппам и среднему возрасту в группах и подгруппах.

Исследование отвечает требованиям Хельсинкской Декларации Всемирной Медицинской Ассоциации (http://www.wma.net/en/30publications/10policies/b3/). Все участники исследования были информированы о целях и предстоящих процедурах, у всех было получено информированное письменное согласие на участие в исследовании. Одобрено этическим комитетом Государственного Медицинского Университета г. Семей, протокол №1 от 13.11.2013 г.

Женщины с раком молочной железы состояли на учете в Региональном онкологическом диспансере города Семей с подтвержденным в соответствии с протоколом диагностики диагнозом. Принадлежность к казахской национальности устанавливали путем анкетирования и сверки с данными свидетельства о рождении, в котором указана национальность респондента и его родителей. Семейный анамнез заболевания прослежи-вали путем анкетирования и дальнейшей сверки с архивными материалами. Наличие радиоэкологического анамнеза устанавливали в соответствии с базами данных Научно-исследовательского института радиационной медицины и экологии города Семей.

В исследование не включали лиц, имеющих злокачественное новообразование другой локализации.

Генетические исследования проведены в лаборатории генетики Института терапии Сибирского отделения РАМН г. Новосибирск. Для исследования использовалась перифери-ческая кровь в 5 мл пробирки с ЭДТА (Этилен-диаминтетрауксусная кислота). Выделение геномной ДНК проводили при помощи набора «Проба - НК» (DNA-Technology, Moscow, Russia) в соответствии с инструкцией производителя. Концентрацию и частоту ДНК оценивали с помощью спектрофотометра NanoDrop 1000 (оптическая плотность при длинах волн 260 и 280 нм). Выделенную ДНК хранили при температуре -20 єC.

Генотипирование полиморфизма 5382insC гена BRCA1 проводилось методом Real-Time PCR, с помощью готовых смесей, праймеров и TaqMan зондов, в присутствии реагента TaqMan Genotyping Master mix и 50 нг геномной ДНК в качестве матрицы. Генотипирование проводили на приборе Applied Biosystems 7500 Fast Real-Time PCR System (Technology, США). Программа амплификации включала предварительную денатурацию при 95єC в 10 минут, далее 40 циклов 92єC в течение 15 секунд и 60єC в течение 1 минуты. полиморфизм рак молочный

Для статистического анализа частотных различий использовали односторонний точный критерий Фишера. Граничным уровнем для опровержения нулевой гипотезы принимали p<0,05.

Результаты исследования

Анализ частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 был проведен в общей группе и при ее распределении в зависимости от облучения (непосредственно или у родителей) среди женщин с семейным и радиоэкологичес-ким анамнезом и по возрасту в соответствии с данной группой в остальных. Полученные результаты сведены в таблицы 2-4.

Таблица 2.

Частота полиморфизма 5382insC гена BRCA1 среди обследованных в зависимости от группы.

В общих группах женщин вне зависимости от возраста и отношения к первому или второму поколению облученных было выявлено существенное превышение частоты исследованного полиморфизма в первой группе. Эта частота составила 20%, тогда как при отсутствии радиоэкологического анамнеза - 7,7%, семейного и радиоэкологического анамнеза - 6,2%, а в контрольной группе - 3,3% (р=0,038, р=0,019, р=0,004 соответственно). При этом не было статистически значимых различий между остальными группами. Даже у женщин с семейным анамнезом в отношении контроля было получено значение точного критерия Фишера, соответствующее р=0,357.

Далее мы распределили группы обследованных в зависимости от возраста.

Таблица 3.

Частота полиморфизма 5382insC гена BRCA1 среди обследованных старшего возраста в зависимости от группы.

Таблица 4.

Частота полиморфизма 5382insC гена BRCA1 среди обследованных младшего возраста в зависимости от группы.

У женщин с семейным анамнезом и, непосредственно, облученных в результате деятельности Семипалатинского испытатель-ного ядерного полигона, наблюдалась наиболее высокая частота исследованного полиморфизма. Она составила 24%. В остальных подгруппах существенных различий показателя не было (6,7-8,6%). Однако не было выявлено статистической значимости различий ни в одной из пар подгрупп (р=0,089, р=0,120, р=0,089 при сравнении первой подгруппы старшего возраста с остальными).

Аналогично и среди обследованных младшего возраста частота полиморфизма данного гена была наиболее высокой у потомков облученных с семейным анамнезом. Она составила 17,1%, что ниже, чем у непосредственно облученных, однако незначимо (р=0,235). Не было существенных различий между частотой полиморфизма в первой подгруппе и остальных подгруппах женщин с раком молочной железы (р=0,266, р=0,070). У женщин без РМЖ мутации 5382insC не было выявлено. При расчете статистической значимости между данными подгруппами получено значение р=0,012.

Заметно, что больший объем группы при анализе всех возрастов позволил получить статистически значимые различия, несмотря на то, что в подгруппе старшего возраста разница относительных показателей была выше, чем в общей группе.

Обсуждение результатов

Как уже сказано выше, рак молочной железы не может считаться наследственным заболеванием. В популяции преобладают спорадические случаи, не связанные с семейным анамнезом [2], а с другой стороны - наличие семейного анамнеза далеко не всегда определяет нахождение у женщин различных поколений одинаковых мутаций генов, являющихся факторами риска развития рака молочной железы [17,19]. Средовые факторы, в том числе различные поллютанты, инфекционный фактор (вирусы), особенности образа жизни неизбежно играют свою роль в реализации предрасположенности к данному злокачественному новообразованию [11,15].

В нашем исследовании модифицирующим фактором, вероятно, сопряженным с наследственным компонентом семейного рака молочной железы, являлось облучение. Определено, что частота данного полиморфизма зависела в первую очередь от наличия или отсутствия радиоэкологического фактора. Обращает на себя внимание практическое отсутствие различий по частоте полиморфизма у женщин с РМЖ без радиоэкологического анамнеза, но с наличием и отсутствием семейного. Таким образом, как мы полагаем, данный полиморфизм не является характерным для семейного рака в исследованной популяции. К сожалению, практически, нет литературных данных о частоте этой мутации среди лиц казахской национальности.

В то же время, среди славянских популяций в Сибирском регионе России частота мутации 5382insC у больных раком молочной железы без семейного анамнеза составила 6,0%, а у представительниц других этнических групп она отсутствовала [5]. Различия с нашими данными (6,2% в группе без семейного и радиоэкологического анамнеза) практически отсутствовали. Однако среди женщин с семейным анамнезом имелись существенные различия в сторону превышения в сравниваемом исследовании - 14,0% против 7,7%. Мы полагаем, что в казахской популяции, как и в коренных этносах Западной Сибири, эта мутация является существенно менее распространенной и прогностически значимой, чем у славян, что подтверждает ключевую роль предшествующего облучения или наличия семейного радиоэкологического анамнеза.

Данные результаты отличительны от сведений, полученных при изучении распределения ряда других полиморфизмов гена BRCA1 в той же популяции.

Выводы

1. Имеются различия частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 у женщин с раком молочной железы в коренной популяции Восточного Казахстана, связанные с наличием семейного и радиоэкологического анамнеза.

2. Зарегистрировано значимое превышение частоты данного полиморфизма у больных с наличием семейного и радиоэкологического анамнеза над контрольной группой и пациентками с раком молочной железы с семейным анамнезом без радиоэкологичес-кого и без семейного и радиоэкологического анамнеза, что свидетельствует о ведущей роли радиационного фактора в накоплении мутации 5382insC гена BRCA1 в популяции.

Литература

Anderson B.O., Lipscomb J., Murillo R.H., Thomas D.B. Breast Cancer / In: Gelband H., Jha P., Sankaranarayanan R., Horton S., editors. Cancer: Disease Control Priorities, Third Edition (Volume 3). Washington (DC): The International Bank for Reconstruction and Development / The World Bank; 2015 Nov 01. Chapter 3.

Ban K.A., Godellas C.V. Epidemiology of breast cancer // Surg Oncol Clin N Am. 2014. Vol.23 (3). P.409-422.

Bauer S., Gusev B.I., Pivina L.M., Apsalikov K.N., Grosche B. Radiation exposure due to local fallout from Soviet atmospheric nuclear weapons testing in Kazakhstan: solid cancer mortality in the Semipalatinsk historical cohort, 1960-1999. Radiat Res. 2005. Vol.164 (4 Pt 1). P.409-419.

Bray F., Soerjomataram I. The Changing Global Burden of Cancer: Transitions in Human Development and Implications for Cancer Prevention and Control / In: Gelband H., Jha P., Sankaranarayanan R., Horton S., editors. Cancer: Disease Control Priorities, Third Edition (Volume 3). Washington (DC): The International Bank for Reconstruction and Development / The World Bank; 2015 Nov 01. Chapter 2.

Cherdyntseva N.V., Pisareva L.F., Ivanova A.A., Panferova Y.V., Malinovskaya E.A., Odintsova I.N., Doroshenko A.V., Gervas P.A., Slonimskaya E.M., Shivit-ool A.A., Dvornichenko V.V., Choinzonov Y.L. Ethnic aspects of hereditary breast cancer in the region of Siberia // Vestn Ross Akad Med Nauk. 2014. Vol.69 (11-12). P.72-79.

Fattahi M.J., Mojtahedi Z., Karimaghaee N., Talei A.R., Banani S.J., Ghaderi A. Analysis of BRCA1 and BRCA2 mutations in southern Iranian Breast cancer patients // Arch Iran Med. 2009. Vol.12 (6). P.584-587.

Fenton S.E., Birnbaum L.S. Timing of Environmental Exposures as a Critical Element in Breast Cancer Risk // J Clin Endocrinol Metab. 2015. Vol.100 (9). P.3245-3250.

Freund R., Kelsberg G., Safranek S. Clinical Inquiry: do oral contraceptives put women with a family history of breast cancer at increased risk? // J Fam Pract. 2014. Vol.63 (9). P.540, 549.

Gaffield M.E., Culwell K.R., Ravi A. Oral contraceptives and family history of breast cancer // Contraception. 2009. Vol.80 (4). P.372-380.

Gaj P., Kluska A., Nowakowska D., Baіabas A., Pi№tkowska M., Dabrowska M., Niwiсska A., Ostrowski J. High frequency of BRCA1 founder mutations in Polish women with nonfamilial breast cancer // Fam Cancer. 2012. Vol.11 (4). Р.623-628.

Ghazarian A., Simonds N., Bennett K., Pimentel C.B., Ellison G., Gillanders E., Schully S., Mechanic L. A review of NCIs extramural grant portfolio: identifying opportunities for future research in genes and environment in cancer // Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2013. Vol.22 (4). P.501-507.

Hiatt R.A., Haslam S.Z., Osuch J.; Breast Cancer and the Environment Research Centers. The breast cancer and the environment research centers: transdisciplinary research on the role of the environment in breast cancer etiology. Environ Health Perspect. 2009. Vol.117 (12). P.1814-1822.

Kantelhardt E.J., Muluken G., Sefonias G., Wondimu A., Gebert H.C., Unverzagt S., Addissie A. A Review on Breast Cancer Care in Africa // Breast Care (Basel). 2015. Vol.10 (6). P.364-370.

Krishnamurthy A., Soundara V., Ramshankar V. Preventive and Risk Reduction Strategies for Women at High Risk of Developing Breast Cancer: a Review //Asian Pac J Cancer Prev. 2016. Vol.17 (3). P.895-904.

Levine P.H., Veneroso C. The epidemiology of inflammatory breast cancer // Semin Oncol. 2008. Vol.35 (1). P.11-16.

Milroy M.J. Breast cancer screening. S D Med. 2015. Spec No. P.69-73.

Shaukat U., Ismail M., Mehmood N. Epidemiology, major risk factors and genetic predisposition for breast cancer in the Pakistani population // Asian Pac J Cancer Prev. 2013. Vol.14 (10). P.5625-5629.

Till J.E., Beck H.L., Aanenson J.W., Grogan H.A., Mohler H.J., Mohler S.S., Voillequй P.G. Military participants at U.S. Atmospheric nuclear weapons testing--methodology for estimating dose and uncertainty. Radiat Res. 2014. Vol.181 (5). P.471-484.

Van der Sangen M.J., Voogd A.C., van de Poll-Franse L.V., Tjan-Heijnen V.C. Breast cancer in young women: epidemiology and treatment dilemmas // Ned Tijdschr Geneeskd. 2008. Vol.152 (46). P.2495-2500.

Wang F., Fang Q., Ge Z., Yu N., Xu S., Fan X. Common BRCA1 and BRCA2 mutations in breast cancer families: a meta-analysis from systematic review.MolBiolRep. 2012. Vol.39 (3). P.2109-2118.

Zografos G.C., Panou M., Panou N. Common risk factors of breast and ovarian cancer: recent view. Int J Gynecol Cancer. 2004. Vol.14 (5). P.721-740.

Размещено на Allbest.ru