ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ РЕПАРАЦИИ ДНК У ЖИТЕЛЕЙ КУЗБАССА БОЛЬНЫХ РАКОМ ЛЕГКОГО Р. А. Титов

Научный руководитель: канд. биол. наук, доц. В. И.Минина

Институт экологии человека СО РАН, г. Кемерово

Введение. Рак легкого (РЛ) – одно из самых распространенных он кологических заболеваний. По статистическим данным заболеваемость РЛ постоянно растет, опережая все другие виды онкозаболеваний [1].

Рядом исследований показано, что полиморфизмы генов системы репарации ДНК служат фактором риска развития РЛ [2]. Однако результаты исследований ассоциаций этих генов во многом противоречивы: полиморфизм одних генов четко коррелирует с высоким риском разви тия рака легкого, полиморфизм других наоборот ассоциируется с его по нижением, а полиморфизм третьих не существенен [3]. Согласно одному из эпидемиологических исследований у жителей Европы полиморфизм Asp148Glu в гене APE1 ассоциирован с риском возникновения немелко

клеточных опухолей легкого у курящих, а у некурящих и малокурящих с этим связаны маркеры XRCC1 Arg399Gln и XPD Lys751Gln. Парадок сально, что последний вариант не влиял на риск развития рака легкого у

интенсивных курильщиков. Значительное понижение риска ассоцииро валось с гетерозиготностью по XRCC1 Arg194Trp, Arg280His и OGG1

Ser326Cys. В китайской популяции повышенный риск РЛ отмечался в случае полиморфизма промотора XRCC1 77Т/С [4].

Актуальным является изучение подобных ассоциаций у жителей Кемеровской области промышленно развитого региона, где выбросы угледобывающей, углеперерабатывающей, химической промышленности и энергетики оказывают существенное негативное влияние на здо ровье населения. Поиск генетических маркеров повышенной чувстви тельности к действию канцерогенов может иметь не только теоретиче ское, но и практическое значение (например, для рабочих канцерогеноопасных производств или населения, проживающего на потенциально опасных территориях – вблизи мест залегания урана, тяжелых металлов, радона).

Цель работы. Изучить полиморфизм генов XRCC1, XPD, hOGG1 и APE1 у больных раком легкого и условно здоровых жителей Кемеров ской области.

Материал и методы. В исследование включен 851 больной РЛ в возрасте 58,4 лет, поступивший (первично) на лечение в Кемеровский областной клинический онкологический диспансер. Пациенты на момент

забора материала не получали химиотерапевтического или радиологи ческого лечения. Диагноз верифицировался позднее по результатам

клинического, эндоскопического и морфологического обследования. В качестве популяционного контроля использовали выборку 494 условно здоровых лиц, проживающих в г. Кемерово. Работа соответствует стан дартам биоэтического комитета, разработанным в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной ассоциации «Этические принципы про ведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ от 19.06.03 №

266.

Для изучения полиморфизма генов репарации ДНК из лейкоцитов периферической крови выделяли ДНК методом фенолхлороформной экстракции и анализировали при помощи полимеразной цепной реакции синтеза ДНК. Генотипирование полиморфных маркеров: APE1

Asp148Glu, XRCC1 Arg280His, hOGG1 Ser326Cys, XPD Lys751Gln, ADPRT Val762Ala проводили с использованием метода «SNPэкспресс» и набора реактивов, разработанного НПФ «Литех» (г. Москва). Амплифи кацию проводили с помощью амплификатора ―Терцик‖ (ДНКтехнология).

Продукты полимеразной реакции анализировали методом электрофоре за в 3% агарозном геле с бромистым этидием с последующей визуали зацией фрагментов ДНК в ультрафиолетовом свете.

Статистическая обработка результатов проводилась с использова нием пакета прикладных программ «STATISTICA for Windows 6.0». При сравнении частот генотипов применяли стандартный критерий χ2 Пир сона. При условии, когда объем выборки не превышал 10 случаев, ис пользовали критерий χ2 с поправкой Йетса (Y), когда объем выборки не превышал 5 случаев – критерий Фишера (F). Различия статистически значимы при р<0,05.

Результаты и обсуждение. В ходе анализа распределения алле лей и генотипов полиморфизма генов XPD, APE, OGG1 и XRCC1среди жителей Кемеровской области больных раком легкого было выявлено:

XPD: Lys/Lys (33,7%) , Lys/Gln 74 (40,9%) и Gln/Gln (25,4%)

APE: Asp/Asp (39,5%), Asp/Glu (34%) и Glu/Glu (26,5%) OGG1: Ser/Ser (48,5%), Ser/Cys (44,9%) и Cys/Сys (6,6%) XRCC1: Arg/Arg (76,8%), Arg/His (18,8%) и His/His (4,4%).

Распределение аллелей и генотипов полиморфизма генов XPD,

APE, OGG1 и XRCC1среди здоровых жителей Кемеровской области:

1. XPD: Lys/Lys (40,7%) , Lys/Gln 74 (45%) и Gln/Gln (14,3%)

2. APE: Asp/Asp (38,5%), Asp/Glu (40,4%) и Glu/Glu (21,1%)

3. OGG1: Ser/Ser (50,5%), Ser/Cys (37%) и Cys/Сys (12,5%)

4. XRCC1: Arg/Arg (70,5%), Arg/His (27,5%) и His/His (2%).

Частота гомозиготного генотипа Lys/Lys и частота гетерозигот Lys/Gln гена XPD в группе больных РЛ (33,7% и 40,9%) статистически значимо не отличалась от контроля (40.7% и 45% соответственно). Ча стота гомозиготного генотипа по минорному аллелю Gln/Gln у больных РЛ составила 25,4%, что в 1,7 раза выше, чем в контроле – 14, 3% (χ2=6,54, p=0,0105).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что присутствие минорного аллеля Gln гена XPD (кодирует менее активную форму фер мента), ассоциировано с развитием РЛ у жителей Кемеровской обла сти.

Генотипы Asp/Asp и Asp/Glu гена APE встречаются у мужчин больных раком легкого (76% и 19,7%) чаще, чем у здоровых (36,1% и 41,7%) (χ2=20,13, p<0.05 и χ2=11,15, p=0.009). Что же касается генотипа Glu/Glu видно, что у больных этот генотип встречается реже (4,3%), чем у здоровых (22,2%) (χ2=6,76, p=0.0008).

Существуют данные, что низкий уровень APE может уменьшить риск заболевания рака легкого. Этому есть три возможных объяснения. Вопервых, относительно низкая APE1/Ref1 ДНКрепарация может дать возможность для возникновения форсированных апоптотических процессов в ответ на повреждение ДНК, что приводит к снижению вероят ности развития опухоли. Вовторых, редоксчувствительные транскрип ционные факторы не могут быть эффективны для активации геновмишеней, участвующих в ангиогенезе и развитии опухолей. Втретьих,

можно утверждать, что ослабленная ДНКрепарация, изза низкой APE1/Ref1 будет снижать свою роль в поддержании геномной стабиль ности в ответ на умеренный уровень повреждений ДНК, которые, одна ко, могут быть преодолены другими APE1/Ref1, такими как эндонукле аза VIII: 1/2/полинуклеотид киназы (NEIL1/2/PNK) зависимых BER, ко торые могут обойти ДНКрепарирующую функцию APE1/Ref1 [5].

Выводы:

1. Частота аллелей и генотипов XRCC, XPD, hOGG1 и APE1 у здо ровых жителей Кемеровской области соответствует данным литературы по частоте этих генов у представителей белой расы (европеоидов).

2. Частота встречаемости аллелей и генотипов XRCC1, XPD,

hOGG1 и APE1 у больных раком легкого соответствует данным литера туры по больным РЛ из других популяций.

3. Установлены статистически значимые различия частоты встреча емости генотипов генов XPD и APE1 в группах больных РЛ и здоровых жителей Кемеровской области, что свидетельствует о перспективности использования полиморфизмов данных генов в системе прогноза и оценки риска развития РЛ у жителей Кузбасса.

Список литературы:

1. Трахтенберг А. Х., Чиссов В. Ч. Клиническая онкопульмонология. – М.: ГЭОТАР

медицина, 2000. – 600 с.

2. Белогубова Е. В., Того Т. В., Кондратьева Т. В. и др. Полиморфизм гена GSTM1 в группах предрасположенности и резистентности к раку легкого // Вопросы он кологии. – 2000. – Т46, №5. – С. 549554.

3. Zienolddiny S., Campa D., Lind H., et al. Polymorphisms of DNA repair genes and risk of nonsmall cell lung cancer// Carcinogenesis. – 2006. – V.11. – P.560–567.

4. Hu Z. B., Zhu, J. F., Huo, X. et al. // Pharmacogenet. Genomics. – 2005. – V.15. – P.

457463.

5. Wiederhold L., Leppard, J. B., Kedar, P. et al. APendonucleaseindependent DNA

base excision repair in human cells // Mol. Cell. – 2004. – V. 15. – P. 209–220.

Материал взят из: Медикобиологические науки: достижения и перспективы (г. Томск, 10-11 ноября 2011 г.): сборник материалов I Всероссийской научной студенческой конференции