= МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
УДК [57+61]::539.1.04:616-006:575.174.015.3:577.152.2
РОЛЬ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ ФАЗЫ II БИОТРАНСФОРМАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ СЕМЕЙСТВА ГЛЮТАТИОН-8-ТРАНСФЕРАЗ И СЕМЕЙСТВА N-АЦЕТИЛТРАНСФЕРАЗ В ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К РАКУ ЛЕГКОГО У РАБОТНИКОВ ПО "МАЯК"
© 2014 г. Г. Г. Русинова*, Т. В. Азизова, Н. С. Вязовская, И. В. Глазкова,
М. Ю. Гурьянов, С. В. Осовец
Южно-Уральский институт биофизики, Озёрск Челябинской обл.
Изучена связь между полиморфными (аллельными) вариантами генов фазы II ферментативной биотрансформации ксенобиотиков (ФБК) и развитием рака легкого у работников ПО "Маяк", подвергшихся воздействию пролонгированного внешнего у-излучения и внутреннего а-излучения от инкорпорированного 239Pu в результате профессиональной деятельности. Проанализированные полиморфные гены относились к мультигенному семейству глутатион-$-трансфераз (GSTs): GSTM1, GSTT1 (делеционный полиморфизм), GSTP1 313A>G (аллель G характеризуется менее активной формой продукта гена) и семейству N-ацетилтрансфераз (NAT): NAT2*6 590G>A, NAT2*5 481C>T (аллели A и T — "медленные" аллели). Анализ популяционной частоты генотипов и аллелей изучаемых генов, проведенный в группе работников ПО "Маяк", показал их соответствие закону Харди—Вайнберга, а частота этих генотипов соответствовала их частоте в европейской популяции. Исследование было проведено методом "случай—контроль". В группу "случаев" были включены 49 работников ПО "Маяк" с верифицированным диагнозом "рак легкого". На момент установления диагноза средняя суммарная поглощенная доза внешнего воздействия у-излучения в легких составила 1.03 Гр; средняя суммарная поглощенная доза внутреннего а-излучения от инкорпорированного 239Pu в легких — 0.35 Гр. Группа "контролей" была подобрана по году рождения, полу и возрасту найма на основной завод и состояла из 172 работников ПО "Маяк", у которых на момент исследования рак легкого не был зарегистрирован. Не выявлено сопряженности носительства гомозиготных делеций генов GSTM1 и GSTT1 (генотипы GSTM1 D/D и GSTT1 D/D) c риском развития рака легкого у обследованных сотрудников ПО "Маяк". Отмечена тенденция к ассоциации гомозиготного генотипа NAT2 590АА (NAT2*6/ NAT2*6) с развитием рака легкого (OR = 2.44, p = 0.075), что не отмечено для других генотипов. Показано, что гетерозиготный генотип GSTP1 313AG имеет про-тективный характер в отношении риска развития рассматриваемой онкологической патологии (OR = 0.50, p = 0.041). Установлено три варианта парных сочетаний генотипов (GSTP1 313AA — GSTM1 D/D, GSTP1 313AA - NAT2 590AA, GSTP1 313GG - NAT2 481TT), предрасполагающих к развитию рака легкого. Комбинация генотипов GSTP1 313AG — GSTT11/*) имела протективный характер в отношении риска развития этого злокачественного новообразования.
Пролонгированное облучение, работники ПО "Маяк", рак легкого, полиморфизм генов Фазы IIФБК. DOI: 10.7868/S0869803114040109
В настоящее время в некоторых исследованиях выявлено, что полиморфные варианты генов фазы II ферментативной биотрансформации ксенобиотиков (ФБК) мультигенного семейства глу-татион-8-трансфераз, а также семейства N-аце-тилтрансфераз, играющие ключевую роль в де-токсикации ксенобиотиков [1—5], ассоциированы с риском развития злокачественных новообразований и, в частности, с риском разви-
* Адресат для корреспонденции: 456780 Озёрск, Челябинская обл., Озерское ш., 19, ФГУП Южно-Уральский институт биофизики; тел.: 8 (35130) 2-93-30; факс: 8 (35130) 2-99-53; e-mail: clinic@subi.su.
тия рака легкого [6—8]. В работе [8] показано, что частота гомозигот по делеционному аллелю GSTM1*0 (генотип GSTM1 0/0, т.е. GSTM1 D/D), а также двойных гомозигот по делециям локусов GSTM1 и GSTT1 (комбинация генотипов GSTM1 D/D — GSTT1 D/D) статистически значимо чаще встречается в группе больных раком легкого по сравнению со здоровыми индивидуумами.
Значимая связь делеционного полиморфизма гена GSTM1 и аллельного варианта GSTP1*B (GSTP1 313G или GSTP1 105Val) с риском развития рака легкого установлена у пациентов-курильщиков [9].
Ассоциация полиморфных вариантов GSTM1*0, GSTT1*0, GSTP1*B генов ФБК с риском развития рака легкого у русских московского региона показана в работе [10].
Следует отметить, что связь делеционного полиморфизма гена GSTM1 с раком легкого показана не только для представителей белой расы, но и для жителей юго-восточной Азии [11, 12].
Как правило, в исследованиях по анализу де-леционного полиморфизма генов GSTM1 и GSTT1 приводится суммарная частота гомозигот GSTM1 I/I и гетерозигот GSTM1 I/D по инсерции, и частота гомозиготных делеций GSTM1 D/D. Напротив, в работе [13] обследовано 2100 больных индивидуумов и 2120 лиц контрольной группы по изучению связи гетерозиготной делеции D/I генов GSTM1/T1 с риском развития рака легкого. Эти исследования показали, что отсутствие фермента или снижение его активности при носи-тельстве одного или двух делеционных аллелей генов GSTM1/T1 повышает риск рака легких у курящих мужчин.
Показано, что повышенный уровень повреждения ДНК у лиц с раком легкого ассоциирован с делеционным аллелем GSTM1*0 и вариантами гомозиготных "медленных" генотипов NAT2 как по отдельности, так и в их сочетании; причем сочетание этих генотипов приводит к синергиче-скому эффекту [14].
Выявлено, что у лиц с немелкоклеточным раком легкого (НМРЛ) доминирующим генотипом NAT2 являются "медленные ацетиляторы" [15]. Кроме того, установлено, что частота лиц — носителей полиморфных аллелей NAT2, сопряженных с фенотипом "медленного ацетилирования", была выше в группе больных раком легкого по сравнению с контрольной группой [16].
Следует отметить, что изученные в настоящей работе полиморфные варианты генов семейства GST и NAT сопряжены либо с полным отсутствием белкового продукта (аллели GSTM1*0 и GSTT1*0 в гомозиготном состоянии), либо с функционально менее активной формой фермента (минорный аллель GSTP1 313G, "медленные" аллели NAT2*6 или NAT2 590A, NAT2*5 или NAT2 481T), что не обеспечивает достаточную детокси-кацию ксенобиотиков и, по-видимому, может приводить к увеличению риска развития рака легкого.
Однако связь между полиморфными вариантами генов фазы II и индивидуальным риском развития рака легкого продолжает оставаться во многом неясной. Особенно это относится к оценке влияния полиморфных вариантов генов деток-сикации ксенобиотиков на развитие рака легкого у лиц, занятых на работах с вредными условиями труда, например, у сотрудников атомной промышленности. В исследованиях [17—19] выявлен
повышенный риск развития рака легкого у работников ПО "Маяк", подвергшихся пролонгированному воздействию внешнего у-излучения и внутреннего а-излучения от инкорпорированного 239Pu в результате профессиональной деятельности. Известно, что рак легкого — это мульти-факторное заболевание, в развитие которого свой вклад вносят различные факторы, в том числе и ксенобиотики, в нейтрализации которых принимает участие система ФБК.
Целью данного исследования было изучение связи между полиморфными вариантами генов фазы II ферментативной биотрансформации ксенобиотиков (ФБК) мультигенного семейства глу-татион- S -трансфераз (GSTs) GSTM1, GSTT1 (де-леционный полиморфизм), GSTP1 313A>G (Ile105Val), семейства N-ацетилтрансфераз (NAT) NAT2 590G>A, NAT2 481C>T и развитием рака легкого у работников ПО "Маяк", подвергшихся пролонгированному облучению в результате профессиональной деятельности.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Исследование проведено с привлечением работников ПО "Маяк", идентифицированных из медико-дозиметрической базы данных "Клиника" и подвергшихся воздействию внешнего у-из-лучения и внутреннего а-излучения от инкорпорированного 239Pu в результате профессиональной деятельности [20]. Молекулярно-генетический анализ проведен на пробах биологического материала, предоставленного донорами — участниками исследования, хранящихся в Банке ДНК клинического отдела ФГУП ЮУрИБФ ФМБА России. Образцы крови для исследования были взяты после подписания донорами документов "Информированного согласия" на добровольное участие в исследовании и "Согласия на обработку персональных данных" согласно российскому законодательству (закон РФ № 5487-1 от 22.07.1993 и закон РФ № 152-ФЗ от 27.07.2006).
Изучение популяционного распределения в соответствии с законом Харди—Вайнберга частот генотипов и аллелей генов глутатион^-трансфе-раз (GSTs) GSTM1, GSTT1 (делеционный полиморфизм), GSTP1 313A>G (Ile105Val) и семейства N-ацетилтрансфераз (NAT) NAT2 590G>A, NAT2 481C>T было проведено в группе работников ПО "Маяк" (303 человека: 241 мужчин и 62 женщины), являющихся представителями славянского этноса в 98.6%. Связь между полиморфными (ал-лельными) вариантами генов и предрасположенностью к развитию рака легкого у работников ПО "Маяк" была изучена методом "случай—контроль". Характеристика изучаемого контингента представлена в табл. 1. В основную группу (группа "случаи") вошли 49 работников основных
Таблица 1. Характеристика изучаемого контингента
Характеристика Ед. измерения Среднее значение ± статистическая ошибка среднего арифметического Р
"случаи", n = 49 "контроли", n = 172
Год рождения год 1930.24 ± 0.88 1931.47 ± 0.46 0.211
Возраст найма на основной завод лет 23.43 ± 0.63 22.74 ± 0.30 0.293
Доля мужчин % 78.00 81.00 0.642
Возраст на момент взятия биопроб лет 71.59 ± 0.82 71.41 ± 0.39 0.833
Суммарная доза у-облучения Гр 1.03 ± 0.15 0.88 ± 0.07 0.331
Содержание 239Ри в организме кБк 2.74 ± 0.71 1.05 ± 0.12 0.0002
Суммарная поглощенная доза внутреннего Гр 0.35 ± 0.09 0.14 ± 0.02 0.0006
а-облучения в легких
Доля куривших когда-либо % 78.00 ± 5.86 58.76 ± 3.75 0.013
Возраст начала курения лет 16.10 ± 0.71 18.32 ± 0.62 0.071
Длительность курения годы 34.90 ± 3.19 20.80 ± 1.60 0.0001
Интенсивность курения шт./день 17.98 ± 1.19 16.18 ± 0.78 0.260
Индекс курения (ИК) пачка/лет 35.77 ± 2.58 25.06 ± 1.63 0.0016
Примечание, р — достигнутый уровень значимости.
заводов ПО "Маяк" (реакторный, радиохимический, плутониевый заводы): 38 мужчин и 11 женщин. Все случаи рака легкого были верифицированы на основе клинических симптом
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.