МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, 2014, том 48, № 1, с. 62-68
ГЕНОМИКА.
ТРАНСКРИПТОМИКА
УДК 575:599.9
АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФНЫХ МАРКЕРОВ Arg72Pro ГЕНА-ОНКОСУПРЕССОРА TP53 И T309G ГЕНА MDM2 C РИСКОМ РАЗВИТИЯ НЕМЕЛКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЛЕГКОГО У РУССКИХ МОСКОВСКОГО РЕГИОНА
© 2014 г. В. И. Логинов1,5*, М. В. Аткарская2, А. М. Бурденный1,2**, Т. М. Заварыкина2, Т. П. Казубская3, В. В. Носиков25, Э. А. Брага45, Г. П. Жижина2
Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии Российской академии медицинских наук, Москва, 125315 2Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук, Москва, 119334 3Российский онкологический научный центр имени Н.Н. Блохина Российской академии медицинских наук,
Москва, 115478
4Медико-генетический научный центр Российской академии медицинских наук, Москва, 115478 5Государственный научный центр"ГосНИИгенетика", Москва 117545 Поступила в редакцию 17.05.2013 г.
Принята к печати 04.07.2013 г.
Изучена ассоциация полиморфных маркеров Arg72Pro гена ТР53 и T309G гена МDM2 с риском развития немелкоклеточного рака легкого у русских жителей Московского региона. Обнаружена ассоциация генотипа Pro/Pro полиморфного маркера Arg72Pro гена ТР53 (OR = 5.46, p = 8 х 10-6) и генотипа TG полиморфного маркера T309G гена MDM2 (OR = 5.57, p = 0.007) с повышенным риском развития немелкоклеточного рака легкого. Показана ассоциация предрасполагающих генотипов Pro/Pro полиморфного маркера Arg72Pro гена ТР53 и TG полиморфного маркера T309G гена MDM2 с риском развития аденокарциномы (OR = 8.71, p = 3 х 10-6 и OR = 8.13, p = 0.003) и плоскоклеточного рака легкого (OR = 4.2, p = 0.001 и OR = 7.02, p = 0.002). Обнаружена ассоциация сочетанных генотипов двух полиморфных маркеров Arg72Pro и T309G генов ТР53 и MDM2 как с риском развития немелкоклеточного рака легкого, так и двух его гистотипов — аденокарциномы и плоскоклеточного рака легкого (OR = 7.9, p = 0.01; OR = 9.12, p = 0.02; OR = 7.31, p = 0.03 соответственно).
Ключевые слова: полиморфные маркеры А^72Рго и Т309С, гены ТР53 и MDM2, немелкоклеточный рак легкого, аденокарцинома, плоскоклеточный рак легкого.
ASSOCIATION OF POLYMORPHIC MARKERS Arg72Pro OF TP53 AND T309G OF MDM2 GENES WITH NON SMALL CELL LUNG CANCER IN RUSSIANS OF MOSCOW REGION, by V. I. Loginov1,5*, M. V. Atkarskaya2, A. M. Burdennyy1,2**, T. M. Zavarykina2, T. P. Kazubskaya3, V. V. Nosikov2,5, E. A. Braga4,5, G. P. Zhizhina2 ^Institute of General Pathology and Pathophysiology, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, 125315 Russia; e-mail: *loginov7@genetika.ru, **burdennyy@gmail.com; 2Emanuel Institute of Biochemical Physics, Russian Academy of Sciences, Moscow, 119334 Russia; 3Blokhin Russian Oncological Scientific Center, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, 115478 Russia; 4Research Centre of Medical Genetics, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, 115478 Russia; 5State Research Center "GosNIIgenetika", Moscow, 117545 Russia). Association of polymorphic markers Arg72Pro of TP53 gene and T309G of MDM2 gene with risk of non small cell lung cancer has been studied in Russians of Moscow region. We found an association of minor Pro/Pro genotype of polymorphic marker Arg72Pro (OR = 5.46, p = 8 x 10-6) and TG genotype of polymorphic marker T309G (OR = 5.57, p = 0.007) with non small cell lung cancer development. We have also showed a strong association of both Pro/Pro and TG genotypes with development of adenocarcinoma (OR = 8.71, p = 3 x 10-6 and OR = 8.13, p = 0.003) and squamous-cell lung cancer (OR = 4.2, p = 0.001 and OR = 7.02, p = 0.002). We have finally found highly reli-
Принятые сокращения: РЛ — рак легкого; НМРЛ — немелкоклеточный рак легкого; АК — (здесь) аденокарцинома легкого; ПРЛ — плоскоклеточный рак легкого; ПЦР-ПДРФ — метод определения генотипа, основанный на полимеразной цепной реакции, с последующим применением рестриктаз и разделением продуктов амплификации в агарозном или полиакрил-амидном геле.
* Эл. почта: loginov7@genetika.ru; ♦♦burdennyy@gmail.com
able association of combined susceptible genotypes of polymorphic markers Arg72Pro and T309G of TP53 and MDM2 genes with non small cell lung cancer and both its subtypes (OR = 7.9, p = 0.01; OR = 9.12, p = 0.02; OR = 7.31, p = 0.03, respectively).
Keywords: polymorphic markers Arg72Pro and T309G, TP53 and MDM2 genes, non small cell lung cancer, adenocarcinoma, squamous-cell lung cancer.
DOI: 10.7868/S0026898414010091
Эпителиальные опухоли легкого ежегодно диагностируются примерно у 1.6 млн. человек, причем от рака легкого (РЛ) погибают около 1.4 млн. жителей планеты [1]. В России от РЛ умирают свыше 60000 человек в год, что составляет более 20% всех смертей от злокачественных опухолей. В разных географических регионах среди мужчин ежегодно регистрируется от 5.3 до 99.7 новых случаев РЛ на 100000 человек в год, заболеваемость женщин в 6—10 раз ниже [2].
Как и многие другие онкологические заболевания, РЛ — это многофакторное заболевание, в патогенезе которого важную роль играют онкогены и гены супрессоры опухолевого роста. Один из таких генов — ген ТР53, кодирует онкосупрессор-ный белок р53. Роль р53 в организме можно сравнить с ролью дирижера в оркестре — он контролирует выполнение выработанных эволюцией программ и схемы поведения клеток в разнообразных условиях. А именно, регулирует механизмы распознавания и проведения сигналов внутри клетки, репарацию генома, клеточное деление и клеточную смерть, координацию метаболических процессов, процессы взаимодействия между клетками. Недостаток белка р53 приводит к развитию серьезных заболеваний, в том числе и немелко-клеточного рака легкого (НМРЛ) [3].
В гене TP53 обнаружено более 30 полиморфных маркеров, из которых наибольшей функциональной значимостью обладает однонуклеотидный полиморфизм Arg72Pro. Это связано с тем, что аминокислотный остаток в положении 72 входит в состав ДНК-связывающего домена. Молекулы р53, содержащие Arg и Pro в положении 72, различаются способностью индуцировать апоптоз и защищать клетки от опухолевого перерождения [3].
В большом мета-анализе, включающем 13 эпидемиологических исследований, установлена ассоциация аллеля Pro и генотипа Pro/Pro с риском развития РЛ [4]. Кроме того, показано, что генотип Pro/Pro ассоциирован с неблагоприятным прогнозом у больных РЛ [5].
Ген ТР53 содержит не только большое число известных полиморфных маркеров, но и многочисленные мутации, специфичные для опухоли [6, 7]. Мутации обнаруживаются в разных участках молекулы р53, но наиболее часто в эволюционно консервативном ДНК-связывающем домене. При РЛ довольно часто встречается мутация в кодоне
157 гена ТР53, нехарактерная для других новообразований. Возможно, это связано с тем, что бенз(а)пирен, связывающийся с ДНК канцерогенный метаболит табачного дыма, имеет исключительно высокое сродство к кодону 157 [6].
Особый интерес представляет также ген MDM2, кодирующий убиквитинлигазу Mdm2 (murine double minute-2 protein) — ядерный белок, который снижает активность р53, способствуя его деградации [3, 8]. Полиморфный маркер T309G гена MDM2 расположен в промоторной области, а остаток G в положении 309 обуславливает более высокое сродство к фактору транскрипции SP1. Поэтому носители аллеля G имеют более высокий уровень экспрессии гена MDM2, что, в свою очередь, способствует деградации белка р53 [9]. Установлено также, что генотип GG этого маркера ассоциирован с пониженным уровнем экспрессии гена TP53, ранней манифестацией и низкой выживаемостью больных РЛ [5, 10, 11]. Согласно результатам эпидемиологических исследований полиморфный маркер T309G ассоциирован с риском развития РЛ в Китае [12, 13], Норвегии [14], а также среди белых жителей США [15]. В некоторых работах общая ассоциация не была выявлена, однако, увеличение риска связывали, например, с генотипом GG только у больных аденокарцино-мой (АК) [16]. Обнаружено, что риск развития РЛ у курящих выше, чем в контрольной группе некурящих индивидов [12].
В представленной работе изучено распределение частот генотипов полиморфных маркеров Arg72Pro гена TP53 и T309G гена MDM2 и их комбинаций у русских жителей Московского региона с различными гистологическими типами и патогенетическими характеристиками НМРЛ. Проведен поиск мутаций в "горячей точке" — в кодоне 157 экзона 5 гена ТР53 у курящих больных в этой популяции.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Работа выполнена с соблюдением принципов добровольности и конфиденциальности в соответствии с "Основами законодательства РФ об охране здоровья граждан" (Указ Президента РФ от 24.12.93 № 2288). Получено разрешение этического комитета НИИ КО РОНЦ им. Н.Н. Блохи-на (Москва). Обследованы 88 больных НМРЛ в
возрасте 60 ± 22 г., не получавших до забора крови лучевую или химиотерапию. В качестве популя-ционного контроля использовали выборку жителей (n = 160) Московского региона (Москвы и Московской области), сбалансированную по возрасту, без онкопатологии. Диагноз и гистологическую форму РЛ устанавливали на основании гистологического исследования, выполненного в НИИ КО РОНЦ им. Н.Н. Блохина. Выборка больных РЛ состояла из 88 человек — 29 с АК и 59 с плоскоклеточным раком легкого (ПРЛ).
Использовали геномную ДНК, выделенную из лейкоцитов периферической крови с помощью протеиназы К, с последующей фенольно-хлоро-формной экстракцией и осаждением этанолом. Аллели полиморфных маркеров генов-кандидатов идентифицировали с помощью ПЦР-ПДРФ-ана-лиза. Нуклеотидные последовательности прайме-ров приведены в табл. 1.
Статистическую обработку проводили с использованием пакета прикладных программ "Statistica for Windows 6.0". Частоты генотипов сравнивали с использованием стандартного критерия х2 Пирсона. Распределение генотипов полиморфных вариантов генов в выборках больных соответствовало равновесию Харди—Вайнберга. Комплексную оценку взаимосвязей между генами проводили методом логистической регрессии, определяя отношение шансов (OR) с 95%-ным доверительным интервалом (CI) прир < 0.05. При анализе предельно малых групп (не более двух) дополнительно использовали точный критер
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.