МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ, 2009, том 43, № 5, с. 937-945
УДК 577.21
Памяти учителя и друга А.С. Антонова посвящается
О.О. Фаворова
КОМПЛЕКСНЫЙ АНАЛИЗ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К ИШЕМИЧЕСКОМУ ИНСУЛЬТУ
У РУССКИХ
© 2009 г. М. Г. Парфенов1, Б. В. Титов1' 2, М. А. Судомоина1' 2, М. Ю. Мартынов2, А. В. Фаворов3' 4, M. F. Ochs4, Е. И. Гусев2, О. О. Фаворова1' 2*
Российский кардиологический научно-производственный комплекс Министерства здравоохранения
Российской Федерации, Москва, 121552 2Российский государственный медицинский университет им. НИ. Пирогова Министерства здравоохранения
Российской Федерации, Москва, 117437 3Государственный научный центр "ГосНИИгенетика", Москва, 113545 4 Oncology Biostatistics and Bioinformatics, Johns Hopkins School of Medicine, Baltimore, MD 21205, USA
Поступила в редакцию 16.12.2008 г.
Принята к печати 15.01.2009 г.
Проведен анализ частот встречаемости аллелей и генотипов 10 функционально значимых однонук-леотидных полиморфизмов в генах FGA, FGB, APOE, LPL, ACE и CMA1 в группе русских больных ишемическим инсультом и в контрольной группе лиц той же этнической принадлежности, сходной по полу и возрасту. Не обнаружено значимых различий в частотах отдельных аллелей и генотипов всех рассматриваемых полиморфных участков при сравнении группы больных и контрольной группы. Однако комплексный анализ генетической предрасположенности с использованием алгоритма APSampler показал, что носительство аллеля (-491A) APOE является фактором предрасположенности к ишемическому инсульту (р = 0.044, Offl 3.8, 95% ДИ 1.0-15.1). Соответственно, носительство генотипа (-491T/T) APOE связано с устойчивостью к ишемическому инсульту (р = 0.044, ОШ 0.26, 95% ДИ 0.07-1.0). Добавление носительства аллеля -249C FGB к этому генотипу улучшает протективные свойства сочетания, снижая значение р в 2 раза (ОШ 0.17, 95% ДИ 0.04-0.8). Найдены еще два протектив-ных сочетания: биаллельное (-427C) APOE + (1595G) LPL и триаллельное (-491C) APOE + (1595G) LPL + + (-1903G) CMA1 (в обоих случаях р = 0.0052, OШ 0.18, 95% ДИ 0.05-0.66). В целом, в формирование риска развития ишемического инсульта у русских вовлечены четыре гена - APOE, FGB, LPL и CMA1, причем у гена APOE - аллели двух полиморфных участков -491T и -427C. Результаты анализа сцепления позволяют предполагать, что эти участки вносят вклад в невосприимчивость к ишемическому инсульту независимо друг от друга.
Ключевые слова: человек, русские, ишемический инсульт, ДНК, генотипирование, полимеразная цепная реакция, гены, аллельный полиморфизм, гаплотипы.
COMPLEX ANALYSIS OF GENETIC PREDISPOSITION TO ISCHEMIC STROKE IN RUSSIANS, by M.G. Parfenov1, B.V. Titov12, MA. Sudomoina1'2, M.Iu. Martynov2, A.V. Favorov34, M.F. Ochs4, E.I. Gusev2, O.O. Favorova1'2 (1Russian Cardiology Scientific and Production Center, Moscow, 121552 Russia; *e-mail: olga_favorova@mail.ru; 2 Pirogov Russian State Medical University, Moscow, 117437 Russia; 3State Research Center GosNIIgenetica, Moscow, 113545 Russia; 4Oncology Biostatistics and Bioinformatics, Johns Hopkins School of Medicine, Baltimore, MD 21205, USA).Carriage frequencies of alleles and genotypes of 10 functionally important single nucleotide polymorphisms that are located in genes FGA, FGB, APOE, LPL, ACE and CMA1 were analyzed in the ischemic stroke (IS) patients of Russian ethnic descent and in the control group of the same ethnic descent and of similar gender and age. Comparison between patients and control group revealed no significant differences in frequencies of individual alleles and genotypes for all the polymorphic loci studied. However, complex analysis of genetic predisposition using APSampler algorithm revealed car-
Принятые сокращения: ДИ - доверительный интервал; ИИ - ишемический инсульт; ЛП - липопротеины; ПДРФ - полиморфизм длин рестрикционных фрагментов; ПЦР - полимеразная цепная реакция; ПЦР-SSP - ПЦР с использованием набора аллелеспецифических праймеров; РААС - ренин-ангиотензин-альдостероновая система; ОШ - отношение шансов; ЦНС - центральная нервная система; ACE - ген, кодирующий ангиотензин-превращающий фермент; APOE - ген, кодирующий аполипопротеин Е; apoE - аполипопротеин Е; CMA1 - ген, кодирующий химазу; FGA - ген, кодирующий а-фибрино-ген; FGB - ген, кодирующий ß-фибриноген; LPL - ген, кодирующий липопротеинлипазу.
* Эл. почта: olga_favorova@mail.ru
riage of allele (-491A) APOE as a predisposing factor for IS (p = 0.044, OR 3.8, 95% CI 1.0-15.1). Accordingly, carriage of genotype (-491T/T) APOE was associated with resistance to IS (p = 0.044, OR 0.26, 95% CI 0.07-1.0). The allele -249C FGB carriage addition to this genotype enhances its protective properties, p-value of the combination is 2-fold lower than that of the genotype (-491T/T) APOE (OR 0.17, 95% CI 0.04-0.8). Two more protective combinations were identified: biallelic (-427C) APOE + (1595G) LPL and triallelic (-491C) APOE + (1595G) LPL + (-1903G) CMA1 (in both cases p = 0.0052, OR 0.18, 95% CI 0.05-0.66). Overall, involvement in formation of the risk of IS development in Russians was evidenced for alleles of four genes: APOE, FGB, LPL h CMA1, where APOE gene involvement was evidenced for alleles of two polymorphic loci, -491T and -427C. Linkage analysis suggested that involvement of these loci in insusceptibility to IS is mutually independent.
Key words: human, ischemic stroke, DNA, genotyping, polymerase chain reaction, genes, allelic polymorphism, haplotypes.
Во всем мире, в том числе и в России, инсульты являются одной из самых важных проблем здравоохранения, занимая второе-третье место в структуре причин общей смертности (после ишемической болезни сердца и онкологических заболеваний) [1, 2]. По материалам ВОЗ, частота инсультов колеблется от 1.5 до 7.4 на 1000 населения, нарастая с возрастом, поскольку для этого заболевания характерно позднее развитие. По данным регистра мозгового инсульта, в России заболеваемость составляет 3.36 на 1000 человек. В целом в России ежегодно регистрируется более 400000 случаев инсульта, из которых на долю Москвы приходится более 24000 случаев [3]. При этом смертность от инсульта в России - одна из самых высоких в мире [4]. Инвалиди-зация после перенесенного инсульта достигает 3.2 на 10 тыс. населения, занимая первое место среди всех причин первичной инвалидности. Социально-экономическая значимость этого заболевания связана еще и с тем, что среди перенесших инсульт 1/3 -люди трудоспособного возраста, а к труду возвращается не более 20% из них. Более того, распространенность инсульта увеличивается за счет лиц работоспособного возраста - до 64 лет [5].
В России, как и в большинстве стран мира, преобладают ишемические инсульты (ИИ), доля которых в структуре заболевания составляет до 80% [3]. Подавляющее большинство ИИ относится к комплексным (многофакторным) заболеваниям, их развитие, клиническое течение и исход обусловлены как влиянием факторов внешней среды, так и наследственной предрасположенностью. При этом многие факторы риска ИИ оказывают взаимное влияние друг на друга, в силу чего их сочетание приводит к более значительному увеличению вероятности заболевания, чем простое арифметическое сложение их отдельных вероятностей [6]. Рассмотрение проблемы факторов риска ИИ невозможно без учета географической и этнической составляющей, причем последняя особенно важна при анализе генетической предрасположенности к этому заболеванию, поскольку наблюдаются значительные межэтнические различия в распределении аллелей и генотипов полиморфных участков многих генов в различных популяциях.
Существенные успехи в понимании роли отдельных генов в молекулярных механизмах повреждения головного мозга достигнуты лишь в рамках моногенных нарушений, обуславливающих ИИ [7], которые, однако, составляют в совокупности менее одного процента от всех случаев ИИ. В исследованиях же, посвященных генетике ИИ как комплексного полигенного заболевания, совместный вклад множества независимо действующих и/или взаимодействующих полиморфных генов обычно не учитывали. Даже анализ роли отдельных генов в развитии ИИ у русских ограничен отдельными исследованиями. Мы смогли найти публикации, посвященные ассоциации генов ангиотензин-превращающего фермента (ACE) [8, 9], ангиотензиногена (ATG) [8], апо-липопротеина В (APOB) [10] и индуцируемого гипоксией фактора 1а [11] с ИИ у русских.
Цель настоящей работы состояла в комплексном анализе совместного вклада в предрасположенность к ИИ ряда генов, белковые продукты которых, согласно современным представлениям, вовлечены в развитие основных сердечно-сосудистых заболеваний. Для этого мы выбрали гены, которые кодируют компоненты систем, играющих ключевую роль в поддержании гомеостаза: системы гемостаза - гены а-фибриногена (FGA) и ß-фибриногена (FGB); системы липидного метаболизма - гены апо-липопротеина Е (APOE) и липопротеинлипазы (LPL) и ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (PAAQ - гены ACE и химазы (CMA1).
Проведено геномное типирование полиморфных участков этих генов у русских, перенесших ИИ, а также у русских индивидов того же пола и возраста, но без ИИ в анамнезе, с последующим комплексным анализом генетической предрасположенности к ИИ методом "случай-контроль".
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Объект исследования. Для проведенного методом "случай-контроль" ретроспективного исследования использовали образцы из коллекции крови и геномной ДНК 200 русских больных ИИ (средний возраст - 64.1 ± 10.8 лет). Из них 123 мужчины (61.2 ± 9.8 лет) и 77 женщин (68.7 ± 10.7 лет). Кон-
трольная группа состояла из 127 русских без анамнестических и диагностических указаний на стойкие и преходящие нарушения мозгового кровообращения, средний возраст ± SD (стандартное отклонение) -61.2 ± 13.8 лет. Из них 68 мужчин (58.4 ± 13.5 лет) и 59 женщин (64.4 ± 13.6 лет).
Все индивиды, вошедшие в исследование, были обследованы на кафедре неврологии и нейрохирургии Российского государственного медицинского университета на базе 12-го и 13-го неврологических отделений ГКБ № 1 им. Н.И. Пирогова. Из больных, включенных в исс
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.