Длина теломер и геномная нестабильность у пациентов с раком легких и сопутствующей сердечно-сосудистой патологией

Рак легкого (РЛ) представляет собой один из наиболее часто диагностируемых видов злокачественных новообразований легочной и бронхиальной ткани и ведущей причиной смерти от заболеваний такого типа во всем мире. Нестабильность генома является важным признаком почти всех видов рака человека, и изучение в этом направлении биологии рака активно развивается в настоящее время. Сердечно-сосудистые заболевания и рак имеют общие модифицируемые факторы риска, патофизиологические механизмы и взаимный вклад в геномную нестабильность.

Цель настоящего исследования – определить признаки геномной нестабильности при РЛ с коморбидной сердечно-сосудистой патологией посредством использования микроядерного теста и относительной длины теломер (ОДТ), уровня экспрессии гена hTERT методом кПЦР.

В группу исследования включены 80 мужчин с диагностированным РЛ, в контрольную группу – 100 мужчин без онкопатологии близкого возраста, проживающие в той же местности. На лимфоцитах крови выполняли микроядерный тест. Длина телoмерных участков ДНК oценивалась при помoщи кoличественной пoлимеразной реакции. В результате отмечено увеличение частоты встречаемости маркеров цитогенетических нарушений при РЛ. В лимфоцитах лиц контрольной группы зарегистрирован более высокий уровень показателей пролиферативного пула, индекса репликации. ОДТ контрольной группы в 1,6 раза короче ОДТ лимфоцитов группы РЛ. У пациентов с РЛ и сопутствующей ишемической болезнью сердца обнаружены отличия в частоте встречаемости апоптоза от аналогичных генотоксических показателей у пациентов без сердечно-сосудистых заболеваний. Ген hTERT не экспрессировался.

1. International Agency for Research on Cancer. Global Cancer Observatory: cancer today. World Health Organization. https://gco.iarc.fr/today,2020.

2. Howlader N., Forjaz G., Mooradian M.J., et al. The effect of advances in lung-cancer treatment on population mortality. N Engl J Med. 2020;383:640–649. doi: 10.1056/NEJMoa1916623.

3. Inohara T., Endo A., Melloni C. Unmet needs in managing myocardial infarction in patients with malignancy. Front Cardiovasc Med. 2019;6:57. doi: 10.3389/fcvm.2019.00057.

4. Li L., Zhang X., Tian T., Pang L. Mathematical modelling the pathway of genomic instability in lung cancer. Sci Rep. 2019;9(1):14136. doi: 10.1038/s41598-019-50500-w.

5. Салахов Р.Р., Понасенко А.В. Длина теломер и сердечно-сосудистые заболевания. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2018;7: 101-107.

6. Fenech M., Knasmueller S., Bolognesi C., et al. Micronuclei as bio-markers of DNA damage, aneuploidy, inducers of chromosomal hypermutation and as sources of pro-inflammatory DNA in humans. Mutat Res Rev Mutat Res. 2020;786:108342. doi: 10.1016/j.mrrev.2020.108342

7. El-Zein R.A., Lopez M.S., D’Amelio A.M.Jr. et al. The cytokinesis-blocked micronucleus assay as a strong predictor of lung cancer: extension of a lung cancer risk prediction model. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2014;23(11):2462–2470. doi: 10.1158/1055-9965. EPI-14-0462.

8. Чазова И.Е., Ощепкова Е.В., Канторова А.Ю. Коморбидность сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний: проблемы диагностики кардиотоксических эффектов химио- и лучевой терапии. Терапевтический архив. 2015;87(9):4-10. doi: 10.17116/terarkh20158794-10.

9. Siegel R.L., Miller K.D., Jemal A. Cancer statistics, 2020. CA Cancer J Clin. 2020;70:7–30. doi: 10.3322/caac.21590.

10. Zhang T., Joubert P., Ansari-Pour N., et al. Genomic and evolutionary classification of lung cancer in never smokers. Nat Genet. 2021;53(9):1348-1359. doi: 10.1038/s41588-021-00920-0.

11. Barrera G. Oxidative stress and lipid peroxidation products in cancer progression and therapy. ISRN Oncol. 2012;2012:137289. doi: 10.5402/2012/137289.

12. Zito Marino F., Bianco R., Accardo M., et al. Molecular heterogeneity in lung cancer: from mechanisms of origin to clinical implications. Int J Med Sci. 2019;16(7):981-989. doi: 10.7150/ijms.34739.

13. Hamada T., Yuan C., Bao Y., et al. Prediagnostic Leukocyte Telomere Length and Pancreatic Cancer Survival. Cancer Epidemiol Bio-markers Prev. 2019;28(11):1868-1875. doi: 10.1158/1055-9965.EPI-19-0577

14. Асанов М.А., Синицкий М.Ю., Понасенко А.В., Минина В.И. Геномная нестабильность лимфоцитов у больных раком легкого с сопутствующей ишемической болезнью сердца. Гены и клетки. 2021;16(2):61-65. doi:10.23868/202107007.

15. Liu G., Pei F., Yang F., Li L., et al. Role of Autophagy and Apoptosis in Non-Small-Cell Lung Cancer. Int J Mol Sci. 2017;18(2):367. doi: 10.3390/ijms18020367.

16. Qian Y., Ding T., Wei L., et al. Shorter telomere length of T-cells in peripheral blood of patients with lung cancer. Onco Targets Ther. 2016;4(9):2675-2682. doi: 10.2147/OTT.S98488.

17. Дружинин В.Г., Баранова Е.Д., Волобаев В.П., и др. Длина теломер и базовый уровень цитогенетических повреждений в лейкоцитах больных раком легкого. Генетика. 2022;58(1):86-98. doi:10.31857/S0016675822010027.

18. Aviv A., Anderson J.J., Shay J.W. Mutations, Cancer and the Telomere Length Paradox. Trends Cancer. 2017;3(4):253-258. doi: 10.1016/j.trecan.2017.02.005.

19. Counter C.M., Gupta J., Harley C.B., et al. Telomerase activity in normal leukocytes and in hematologic malignancies. Blood. 1995;85(9):2315-2320

20. The Genotype-Tissue Expression (GTEx) project. Доступ по ссылке: https://gtexportal.org

21. Park G.M., Lee J.H., Lee S.W., et al. Comparison of coronary computed tomographic angiographic findings in asymptomatic subjects with versus without diabetes mellitus. Am J Cardiol. 2015;116(3):372-378. doi: 10.1016/j.amjcard.2015.04.046.

22. Andreassi M.G., Barale R., Iozzo P., et al. The association of micro-nucleus frequency with obesity, diabetes and cardiovascular disease. Mutagenesis. 2011;26(1):77-83. doi: 10.1093/mutage/geq077.

23. Deavall D.G., Martin E.A., Horner J.M., et al. Drug-induced oxidative stress and toxicity. J Toxicol. 2012;2012:645460. doi: 10.1155/2012/645460.