Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет




НазваниеМинистерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет
страница3/45
Дата17.04.2013
Размер2.71 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   45

А. Р. Акильжанова, Ж. М. Нуркина, С. Е. Рахимова, К. А. Жакипбаев, И. И. Штефанов

ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ И ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКИХ МАРКЕРОВ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ


ЧУ «Центр наук о жизни», Назарбаев Университет, РГП "Национальный центр биотехнологии" КН МОН РК, АО "Медицинский университет г. Астана", Онкологический центр, (Астана)


Исследования в области биологической химии, молекулярной биологии и генетики открывают новые возможности диагностики, прогнозирования и лечения рака молочной железы (РМЖ), основанные на генетической характеристике каждой опухоли.

Рак молочной железы (РМЖ) является многофакторным заболеванием, развитие которого связано как с влиянием факторов окружающей среды, так и с индивидуальными особенностями генома (генетической предрасположенностью) [1]. Исследования на близнецах и больших семьях показывают, что 5-10% РМЖ связано с врожденными мутациями известных высокой пенетрантностью генов (например, BRCA1, BRCA2, ATM, PTEN и т.д.), а в большей степени наследcтвенная предрасположенность к РМЖ обусловлена наличием общих полиморфизмов низкой пенентраности в различных генах [2,3]. Показана взаимосвязь полиморфизмов генов, кодирующих белки, являющихся компонентами систем метаболизма стероидных гормонов; клеточной пролиферации, рецепторы факторов роста и дифференцировки клеток, онкосупрессоров и других с развитием РМЖ в разлдичных популяциях (FGFR2, PGR, CYP17, MTHFR и т.д.) [1-3].

В последнее время в крупномасштабных геномных ассоциативных исследованиях были определены новые независимые локусы низкой пенетрантности, которые были тесно связаны с развитием РМЖ в различных этнических группах, такие как фактор роста фибробластов рецептор 2 (FGFR2), PGR, TNRC9, MAP3K1 и другие [2-4].

Врожденные мутации в BRCA1 и BRCA2 ведут к семейному раку груди и раку яичника [3]. BRCA1, ответственный за наследственную восприимчивость рака, был обнаружен в 1990 году [5]. Второй ген, вовлеченный в наследственный синдром РМЖ, BRCA2, был выявлен позднее [6]. Более чем 80 % семейных случаев двумя или больше случаями предклимактерического РМЖ и двумя или больше случаями рака яичников, обусловлены мутациями в BRCA1 или BRCA2 генах [7-9]. Мутации в генах BRCA1/2 не только ассоциированы с повышенным риском развития наследственной и спорадической форм РМЖ, но и с риском развития рака другой локализации [10-14]. Также, показано, что этнически различные популяции показывают различные спектры мутации в BRCA1 и BRCA2 генах [11-14].

Результаты генетических исследований в развитых странах позволили создать центры генетического консультирования и тестирования, базы данных носителей мутаций, разработать стратегии ведения лиц с высоким риском развития РМЖ, проводить профилактические мероприятия, что позволило улучшить раннюю диагностику РМЖ и снизить смертность.

Цель нашей работы заключалась в оценке роли полиморфизмов генов-мишеней BRCA1, BRCA2, PGR, FGFR2 в формировании индивидуальной предрасположенности к развитию рака молочной железы.

Материалы и методы исследования. Проведено молекулярно-генетическое исследование 122 женщин с диагнозом рака молочной железы в возрасте от 37-71 года, прооперированных по поводу РМЖ в онкологическом центре г. Астана) - основная группа (таблица 1). 50 практически здоровых женщин, сопоставимых по возрасту составили контрольную группу. Дизайн и протоколы исследования были одобрены этическим комитетом. Все участники исследования были проинформированы о целях и задачах исследования, после чего от них было получено письменное согласие на участие в исследовании, предоставлении образцов крови.

В работе были использованы образцы венозной крови для последующего выделения геномной ДНК.

Таблица 1

Клиническая характеристика больных РМЖ




Рак молочной железы

N=122

Возраст

50

Возраст до 40 лет

18

Возраст до 45 лет

свыше 45 лет

16

88

Возраст при манифестации заболевания, лет

52,8

Возраст при первой менструации

13,7

Мужчины/женщины

2/120

Семейный анамнез

(наследственность)

18

Множественный рак

1 (C-r прямой кишки), 1(C-r сигм.кишки)

Гистология опухоли

-

Инвазивный протоковый

-

Инвазивный дольковый

-

Медуллярный

-

Муцинозный

-

Размер опухоли T1

19

T2

49

T3

16

T4

17

Метастазы в лимфоузлы

Да


8

Нет

114

Курение

11

Алкоголь

6


Геномную ДНК выделяли с помощью набора фирмы Promega, согласно прилагаемой инструкции. Конструирование специфических праймеров осуществлялось с использованием программ Primer3 v.0.4.0, EasyExonPrimer. Для каждого гена и их отдельных фрагментов праймеры подбирались на определенные участки генома. В генах BRCA1/2 были секвенированы все кодирующие части, а для генов PGR, FGFR2 были выбраны отдельные полиморфизмы, показавшие ассоциацию с риском развития РМЖ в предыдущих исследованиях, rs1042838 G/T (Val660Leu) PGR, rs2981582 гена FGFR2 [2-3].

ПЦР проводили на программируемом термоциклере Peltier Thermal Cycler BIO RAD (США). Для сиквенс реакций использовали BigDye Terminator v3.1 Cycle sequencing Kit (Applied Biosystems, USA). Секвенирование ДНК проводили на ДНК анализаторе 3730XL (Applied Biosystems, США). Анализ полученных нуклеотидных последователь-ностей проводился с использованием пакета программ Sequence Analysis 5.3.1, SeqScape v.2.6, Finch TV v1.3.1. и с помощью международных баз нуклеотидных последовательностей (Blast, ENSEMBL, GeneBank и др.). Результаты подвергались статистическому анализу с помощью пакетов программ SNPStats, SPSS16,0).

Результаты и обсуждение. Нами впервые c 2006 года в Казахстане проводится обширное исследование полиморфизмов и мутаций всей кодирующей последовательности генов BRCA1 и BRCA2 у женщин с РМЖ. В таблицах 2 и 3 представлены результаты секвенирования данных генов у 72 больных РМЖ.

В 11 экзоне гена BRCA1, занимающем 60% кодирующей поверхности гена, были выявлены 13 полиморфизмов. В экзонах 2, 3, 13, 15, 20, 24 выявлено по 1 полиморфизму. Из них девять - миссенс мутации G32V, N85S, Q356R, P871L, E1038G, K1183R, S1542C и M1862R, ведущих к замене аминокислоты, и три синонимичных полиморфизма: L771L, S694SL в экзоне 11 и S1436S в экзоне 13. Миссенс мутация Q356R обнаружена у 16 участников исследования (6(7.2%) и 10(8.9%) в группе пациентов и контроля соответственно). Наиболее часто в группе больных встречался полиморфизм K1183R 49 (59.0%), затем P871L 48 (57.8%) и E1038G 47 (56.6%). Полиморфизмы L771L (54.2%), S694SL (54.2%) экзона 11 и полиморфизм S1436S (49%) экзона 13 были обнаружены с высокой частотой встречаемостив группе больных. Отмечалась высокая частота полиморфизмов и в контрольной группе до 48%. Частота миссенс мутаций N85S, P871L, E1038G, K1183R, L771L, S694S и полиморфизма 1203 A→G была достоверно выше в группе больных РМЖ, чем в группе контроля (p<0.05).


Таблица 2 – Полиморфизмы и мутации, выявленные в гене BRCA1 у больных раком молочной железы и группе контроля

Экзон

НТ

мРНК

Замена основания

Замена АК

Обозна-чение

Тип мута-ции

Больные РМЖ, n=72

абс (%)

Контроль

n=50

абс (%)

2

95

G>T

Gly→Val

G32V

М

27 (37,5)

16(32)

3

254

A>G

Nsn→Ser

N85S

M

38 (53)*

24(48)

11

1128

G>T










26 (36)

23 (46)

11

1154

T→C










10 (14)

-

11

1186

A→G

Gln→Arg

Q356R

M

6 (7.2)

10 (8.9)

11

1203

A→G










24 (33)*

7 (14)

11

2201

c>Y










17 (24)

15 (30)

11

2430

t>Y










15 (21)

17 (34)

11

2731

C→T

Pro →Leu

P871L

M

48(57.8)*

54(48.2)

11

3279

T>G










16 (22)

19 (38)

11

3232

A→G

Glu→Gly

E1038G

M

47(56.6)*

53(47.3)

11

3467

A→G

Lys→Arg

K1183R

M

49(59.0)*

51(45.5)

11

2430

T→C

Leu→Leu

L771L

P

45(54.2)*

48(42.8)

11

2201

C→T

Ser→Ser

S694S

P

45(54.2)*

48(42.8)

13

4427

T→C

Ser→Ser

S1436S

P

35 (49)

24 (48)

15

4744

C→G

Ser→Cys

S1542C

M

15.5

-

20

5397

A>G

Ala→Gly




M

19 (26)

-

24

5585

T>G

Thr→Gly

M1862R

M

14.8

-

Примечания:

1 НТ – нуклеотид, AК – аминокислота, M – миссенс, P – полиморфизм.

2 Номенклатура мутаций согласно GenBank номер U14680 (BRCA1) с началом нумерации с основания А первого стартового кодона ATG.

3 *- p<0.05 в сравнении с контрольной группой.


Высокая частота полиморфизмов в контрольной группе свидетельствует о том, что эти полиморфизмы являются общими и значительного влияния на развитие рака молочной железы не имеют. Полиморфизм Q356R встречался чаще в группе контроля 10(8.9%) , возможно он имеет протективный характер в отношении развития РМЖ.


Таблица 3 – Полиморфизмы и мутации, выявленные в гене BRCA2 у больных раком молочной железы

Экзон

НТ мРНК

Замена основа-ния

Замена АК

Обозначение

Тип мута-ции

Частота му-таций (n=72) абс (%)

10a

1170

A→G







S

18(25)

10b

2028

Т→С

Tyr→ Tyr

Y676Y

M

20(27,7)

2127

Т→С

Asn→Arg

N709R

M

30(41,6)

11a

2410

G→A

Asp→ASn

D804N

M

25(34,7)

11a

2457

Т→С







S

24 (33.3)

11b

3422

Т→С

Ile→Thr

I1141R

M

40 (55.5)

11b

3572

С→T

Ser→Phe

S1191F

M

23 (31.9)

11c

4035

Т→С







S

43(59.7)

11e

5569

G→A







S

31(43)


При секвенировании экзонов гена BRCA2 было выявлено 5 миссенс мутаций Y676Y, N709R, D804N, I1141R, S1191F , четыре синонимичных полиморфизма 1170 A→G , 2457 Т→С , 4035 Т→С, 5569 G→A в экзонах 10 и 11 (Таблица 3). В экзонах 9,23,11d гена BRCA2 полиморфизмов не обнаружено.

В отличие от других популяций с относительно высокой частотой встречаемости мутаций в генах BRCA1/2, в нашем исследовании не было обнаружено повторных основополагающих (founder) мутаций.

Исследование полиморфизмов генов PGR, FGFR2 у больных РМЖ

Мы проводили исследование полиморфизмов rs1042838 гена PGR и rs2981582 гена FGFR2 (Таблица 4)


Таблица 4 – Характеристика полиморфизмов генов PGR, FGFR2

Ген

Полиморфизм

OR

CI 95%

Χ2

p

PGR

rs1042838

2,4

[1,429-3,886]

10,61

0,001

FGFR2

rs2981582

0,9

[0,681-1,221]

0,34

0,56


Выявлена значительная взаимосвязь мутантного аллеля TT полиморфизма rs1042838 гена PGR c риском развития РМЖ (OR=2,4, CI 1,429-3,886, p<0,001).

Однако имеющиеся данные в литературе противоречивы. Pooley K.A и соавт , 2006 , выявили ассоциацию полиморфизма rs1042838 гена PGR с РМЖ [2]. Но в исследовании Amanda B. Spurdle и соавт (2002) не было показано ассоциаций данного полиморфизма с риском развития РМЖ у автралийских женщин [15]. Immaculata De Vivo и соавт. (2004) также не выявили ассоциаций полиморфизма G/T (Val660→Leu) с риском развития РМЖ в исследовании 1252 больных РМЖ и 1660 контрольных лиц [16].

При исследовании полиморфизма rs2981582 гена FGFR2 не было выявлено ассоциативных взаимосвязей с РМЖ у наших пациентов. Необходимо дальнейшее проведение исследований на большем количестве больных и лиц контроля для подтверждения полученных нами результатов.

Очевидным является тот факт, что генетическое тестирование предрасположенности к онкологическим заболеваниям не будет информативным при анализе единичных избранных генетических детерминант. Такой анализ, безусловно, необходим при обследовании пациентов из групп риска, имеющих отягощенный семейный анамнез. В то же время, для проведения скрининговых исследований необходим тщательно продуманный комплексный подход, основанный на единовременном анализе множества генетических детерминант, обуславливающих совокупный генетический вклад в патогенез мультифакториальных заболеваний. В настоящее время на казахстанском рынке биомедицинские услуги в области разработки методов и анализа предрасположенности к онкологическим заболеваниям разрабатываются и проводятся в рамках научных исследований.

Выводы

Врожденные мутации в генах BRCA1/2 могут приводить до 85% развития РМЖ у носителей таких мутаций.

В нашем исследовании мы выявили общие полиморфизмы и миссенс мутации, не имеющие значимого клинического эффекта.

В отличие от исследований на других популяциях нами не было выявлено основополагающих (founder) мутаций.

Выявлена ассоциативная взаимосвязь полиморфизма rs1042838 гена PGR c риском развития РМЖ (OR=2,4, CI 1,429-3,886, p<0,001).

Внедрение молекулярно-генетических методов дает возможность выявлять группы высокого риска по РМЖ среди населения, классифицированных по генотипическим вариантам генов предрасположенности – BRCA1, BRCA2, PGR и FGFR2 . Изучение частоты мутаций генов BRCA 12 у женщин с РМЖ и у здоровых женщин позволит улучшить наше понимание патогенетических механизмов как наследственного, так и спорадического РМЖ, а также позволит прогнозировать развитие и прогрессирование болезни, разработать методы скрининга женщин на предмет развития РМЖ, выработать тактику лечения.

Необходимо проведение исследований на большем количестве групп больных и контроля для выявления вклада полиморфизмов и мутаций в развитие заболеваний, с включением большего количества генов –кандидатов.

Работа была выполнена в рамках проекта «Разработка системы комплексного анализа генетических маркеров развития онкологических поражений», НТП О.0493 «Разработка и использование генно-инженерных и клеточных технологий в медицине, сельском хозяйстве, охране окружающей среды, пищевой и перерабатывающей промышленности на 2009-2011 годы» МОН РК.

Литература

  1. Любченко Л.Н., Гарькавцева Р.Ф. Клинико-генетическая гетерогенность семейного рака молочной железы. Современная онкология 2004; 6 (2).

  2. Pooley K.A., Healey C.S., Smith P.L., et al. Association of the progesterone receptor gene with breast cancer risk: a single-nucleotide polymorphism tagging approach. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2006; 15(4):675-82.

  3. Easton DF, Pooley KA, Dunning AM, Pharoah PD, Thompson D, Ballinger DG, Struewing JP, Morrison J, Field H, Luben R, et al. Genome-wide association study identifies novel breast cancer susceptibility loci. Nature 2007; 447:1087-1095.

  4. Garcia-Closas M., Hall P., Nevanlinna H., et al. Heterogeneity of Breast Cancer Associations with five susceptibility loci by clinical and pathological characteristics. PLoS Genet 2008; 4(4).

  5. Miki Y, Swensen J, Shattuck-Eidens D, Futreal PA, Harshman K, Tavtigian S, Liu Q, Cochran C, Bennett LM, Ding W et al. A strong candidate for the breast and ovarian cancer susceptibility gene BRCA1. Science 1994; 266:66–71.

  6. Wooster R, Bignell G, Lancaster J, Swift S, Seal S, Mangion J, Collins N, Gregory S, Gumbs C, Micklem G. Identification of the breast cancer susceptibility gene BRCA2. Nature 1995; 378: 789–92.

  7. Ford D., Easton D.F, Bishop D.T. et. al., Risks of cancer in BRCA 1 - mutation carriers. Lancet 1994; 343: 692-5.

  8. Newman B, Austin M, King M. Inheritance of human breast cancer. Evidence for auto normal dominant transmission in high-risk families. Proc NatAcad Sci USA 1988; 85: 3044-8.

  9. Davies AA, Masson JY, McIlwraith MJ, Stasiak AZ, Stasiak A, Venkitaraman AR, West SC. Role of BRCA2 in control of the RAD51 recombination and DNA repair protein. Mol Cell 2001; 7: 273–82.

  10. Venkitaraman AR. Functions of BRCA1 and BRCA2 in the biological response to DNA damage. Cell Sci 2001; 114: 3591–8.

  11. Song CG, Hu Z, Wu J, et al. The prevalence of BRCA1 and BRCA2 mutations in eastern Chinese women with breast cancer. J Cancer Res Clin Oncol 2006; 132: 617–26.

  12. Marcus J. Watson P, Page D et al. Heredity breast cancer pathology, prognosis, and BRCA l and BRCA 2 gene linkage. Cancer 1996; 77: 697-709.

  13. Dunning AM, Chiano M, Smith NR, et al. Common BRCA1 variants and susceptibility to breast and ovarian cancer in the general population. Hum Mol Genet 1997; 6: 285–89.

  14. Loizidou M, Marcou Y, Anastasiadou V, et al. Contribution of BRCA1 and BRCA2 germline mutations to the incidence of early-onset breast cancer in Cyprus. Clin Genet 2007; 71: 165-70.

  15. Amanda B. Spurdle, John L. Hopper et al. The Progesterone Receptor Exon 4 Val660Leu G/T Polymorphism and Risk of Breast Cancer in Australian Women. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2002; 11: 439-443.

  16. De Vivo I, Hankinson SE, Colditz GA, Hunter DJ. The progesterone receptor Val660-->Leu polymorphism and breast cancer risk. Breast Cancer Res 2004; 6(6): 636-9.



1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   45

Похожие:

Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет icon1. Линейные элементы электронных схем
Министерство образования и науки республики казахстан карагандинский государственный технический университет
Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет icon1. Линейные элементы электронных схем
Министерство образования и науки республики казахстан карагандинский государственный технический университет
Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет iconМинистерство образования и науки республики казахстан карагандинский государственный технический университет
Программа вступительного экзамена по дисциплине «Основы технической эксплуатации тт»
Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет iconРеспублики Казахстан Карагандинский государственный технический университет
Государственная программа развития образования в Республике Казахстан на 2011 – 2020 годы
Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет iconМинистерство образования и науки республики казахстан карагандинский государственный технический университет
Перечень дисциплин вступительного экзамена для магистрантов по специальности 6М090100 «Организация перевозок, движения и эксплуатация...
Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет iconН ациональный банк республики казахстан карагандинский филиал пресс релиз №3
Карагандинский филиал Государственного учреждения «Национальный Банк Республики Казахстан» информирует об объявлении Национальным...
Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет iconПрограмма и задания вступительного экзамена для магистрантов по специальности 6М073100 безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды кафедры: «Рудничная аэрология и охрана труда»
Министерство образования и науки республики казахстан карагандинский государственный технический университет
Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет iconПрограмма и задания вступительного экзамена для магистрантов по специальности 6М073100 безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды кафедры: «Рудничная аэрология и охрана труда»
Министерство образования и науки республики казахстан карагандинский государственный технический университет
Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет iconРеспублики Казахстан Карагандинский государственный технический университет
О реализации учебных, научных и исследовательских программ в рамках инновационного консорциума «Корпоративный Университет»
Министерство здравоохранения республики казахстан карагандинский государственный медицинский университет iconРеспублики Казахстан Карагандинский Государственный Технический Университет
Программа вступительного экзамена по дисциплине «Алгоритмизация и программирование»
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница