Вклад полиморфных вариантов генов фолатного цикла в цитогенетическую нестабильность клеток крови больных раком легкого

Объектом исследования являлись 338 жителей Кемеровской области, подобранные по принципу «случай-контроль» с учетом возраста, пола, этнической принадлежности и статуса курения. Были сформированы две группы: 1) 163 чел., первично обратившиеся для диагностики и лечения в Кемеровский областной онкологический диспансер (диагноз рак легкого (РЛ) устанавливался специалистами областного онкологического диспансера после проведенного обследования); 2) 175 чел. - здоровые доноры Кемеровского областного центра крови, которые составили группу сравнения. Все обследованные - русские мужчины старше 40 лет, курильщики. Целью данного исследования стал сравнительный анализ полиморфных вариантов генов фолатного цикла и частоты хромосомных аберраций у больных РЛ и индивидов, не имеющих онкологических заболеваний, проживающих в той же местности. Исследование осуществляли с использованием 1) стандартного полумикрометода культивирования лимфоцитов крови для получения препаратов хромосом и дальнейшего анализа хромосомных аберраций, 2) полимеразной цепной реакции синтеза ДНК в режиме реального времени (TaqMan assay) для изучения полиморфных вариантов генов MTHFR C677T, MTR A2756G и MTRR А66G. Статистическая обработка материала проводилась с использованием методов непараметрической статистики (Mann-Whitney U Test для парных сравнений количественных признаков), логистической регрессии (для выявления ассоциации полиморфных локусов в различных моделях (аддитивной, доминантной, сверхдоминантой, рецессивной, лог-аддитивной) с учетом количественных и бинарных признаков), метода Multifactor Dimensionality Reduction (для исследования межгенных взаимодействий). Установлено, что у больных РЛ статистически значимо чаще, чем в контрольной группе, регистрировались клетки крови с хромосомными аберрациями как хроматидного, так и хромосомного типов. Наиболее высокая частота аберраций хромосомного типа регистрировалась у больных РЛ - обладателей минорных вариантов гена MTHFR Т/Т и MTHFR С/Т , кодирующих ферменты со сниженной функциональной активностью. Полученные результаты указывают на возможность влияния нарушений фолатного цикла на структурную целостность хромосом в условиях канцерогенных воздействий среды.

рак легкого, гены фолатного цикла, MTHFR, MTR, MTRR, хромосомные аберрации, lung cancer, folate metabolism genes, MTHFR, MTR, MTRR, chromosomal aberrations

1. Zhang H, Cai B. The impact of tobacco on lung health in China. Respirology. 2003; 8: 17-21.

2. Weissfeld JL, Lin Y, Lin HM et al. Lung Cancer Risk Prediction Using Common SNPs Located in GWAS-Identified Susceptibility Regions. J Thorac Oncol. 2015; 10(11):1538-1545.

3. Kiyohara C, Horiuchi T, Takayama K, Nakanishi Y. Methylenetetrahydrofolate reductase polymorphisms and interaction with smoking and alcohol consumption in lung cancer risk: a case-control study in a Japanese population. BMC Cancer. 2011; 11:459-469.

4. Arslan S, Karadayi S, Yildirim ME et al. The association between methylene-tetrahydrofolate reductase gene polymorphism and lung cancer risk. Mol Biol Rep. 2011; 38(2): 991-996.

5. Wang X, Yue K, Hao L. Meta-analysis of methylenetetrahydrofolate reductase polymorphism and lung cancer risk in Chinese. Int J Clin Exp Med. 2015; 15; 8(1):1521-1525.

6. Алексеенко ИВ, Плешкан ВВ, Монастырская ГС и др. Принципиально низкая воспроизводимость молекулярно-генетических исследований рака. Генетика. 2016; 52(7): 745-760.

7. Cui LH, Shin MH, Kim HN et al. Methylenetetrahydrofolate reductase C677T polymorphism in patients with lung cancer in a Korean population. BMC Med Genet. 2011; 12:28.

8. Laraqui A, Allami A, Carrie A et al. Influence of methionine synthase (A2756G) and methionine synthase reductase (A66G) polymorphisms on plasma homocysteine levels and relation to risk of coronary artery disease. Acta Cardiol. 2006; 61:51-61.

9. Weiner AS, Boyarskikh UA, Voronina EN, Mishukova MF. Methylenetetrahydrofolate reductase C677T and methionine synthase A2756G polymorphisms influence on leukocyte genomic DNA methylation level. Gene. 2014; 533: 168-172.

10. Сhoi SW, Mason JB. Folate and carcinogenesis: an integrated scheme. J. Nutr. 2000; 130: 129-132.

11. Guo Q, Wang H, Yang K et al. Association of MTHFR and MTRR genes polymorphisms with non-disjunctions of chromosomes 18 and 21. Zhonghua Yi Xue Yi Chuan Xue Za Zhi. 2015; 32(3):395-399.

12. James SJ, Pogribna M, Pogribny IP et al. Abnormal folate metabolism and mutation in the methylenetetrahydrofolate reductase gene may be maternal risk factors for Down syndrome. Am J Clin Nutr. 1999; 70: 495-501.

13. Vodicka P, Polivkova Z, Sytarova S et al. Chromosomal damage in peripheral blood lymphocytes of newly diagnosed cancer patients and healthy controls. Carcinogenesis. 2010; 31: 1238-1241.

14. Harms C, Salama SA, Sierra-Torres CH et al. Polymorphisms in DNA repair genes, chromosome aberrations, and lung cancer. Environ Mol. Mutagen. 2004; 44 (1): 74-82.

15. Bucton KE, Evans HJ. Methods for the analysis of human chromosome aberrations. Geneva: WHO; 1993. 66 p.

16. Skjelbred CF, Svendsen M, Haugan V et al. Influence of GSTM1, GSTT1, GSTP1, NAT1, NAT2, EPHX1, MTR and MTHFR polymorphism on chromosomal aberration frequencies in human lymphocytes. Carcinogenesis. 2011; 32(3):399-405.

17. Minina VI, Sinitsky MYu, Druzhinin VG et al. Chromosome aberrations in peripheral blood lymphocytes of lung cancer patients exposed to rad on and air pollution. Eur. J. Cancer Prevention. 2016; 25(4): 70-77.

18. Yang Y, Yang LJ, Deng MZ et al. MTHFR C677T and A1298C polymorphisms and risk of lung cancer: a comprehensive evaluation. Genet Mol Res. 2016; 15(2), doi: 10.4238/gmr.15027615.

19. Pfeiffer P, Goedecke W, Obe G. Mechanisms of DNA double-strand break repair and their potential to induce chromosomal aberrations. Mutagenesis. 2000; 15: 289-302.

20. Sinthuwiwat T, Poowasanpetch P, Wongngamrungroj A et al. Association of MTHFR polymorphisms and chromosomal abnormalities in leukemia. Dis Markers. 2012; 32(2):115-121.