Исследование ассоциаций полиморфизма генов ферментов детоксикации ксенобиотиков и факторов среды с риском плоскоклеточного рака легкого у мужчин Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Статья поступила в редакцию 29.06.2015 г.

Гордеева Л.А., Мун С.А., Воронина Е.Н., Магатина А.Д., Титов В.А., Рагожина С.Е., Вафин И.А., Филипенко М.Л., Глушков А.Н.

Институт экологии человека СО РАН, Кемеровская областная клиническая больница, Кемеровский областной клинический онкологический диспансер, Кемеровский областной центр крови, г. Кемерово,

Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН,

г. Новосибирск

ИССЛЕДОВАНИЕ АССОЦИАЦИЙ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ ДЕТОКСИКАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ И ФАКТОРОВ СРЕДЫ С РИСКОМ ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЛЕГКОГО У МУЖЧИН

Предмет исследования. Исследовали образцы ДНК 223 больных плоскоклеточным раком легкого (ПРЛ) и 175 условно здоровых мужчин в возрасте старше 40 лет, живущих в Кузбассе и принадлежащих к русской этнической группе. Цель исследования - изучение ассоциаций полиморфизма генов CYP1A1 (3801Т>С rs4646903), CYP1A2 (-163C>A, rs762551), GSTMl(del), GSTTl(del) и GSTP1 (c.313 A>G, rs1695) и факторов среды с ПРЛ у мужчин.

Методы исследования. Генотипы «0/0» генов GSTM1 и GSTT1 выявляли с помощью мультиплексной Real-time ПЦР, а полиморфизм генов CYP1A1-2 и GSTP1 определяли в TaqMan Real-time ПЦР.

Результаты. Распределение частот генотипов гена CYP1A2 у курящих больных ПРЛ и у здоровых мужчин, живущих на загрязненной территории, имело статистически значимые отличия между ними (%2 = 10,5; d(f) = 2; P = 0,005). Гомозиготный генотип CC («медленный» метаболизм, 6,8 % в группе ПРЛ против 19,1 % в контроле) ассоциирован с про-тективным эффектом по отношению к ПРЛ в отличие от носителей генотипов AA+AC («быстрый» метаболизм) гена CYP1A2 (ORgI = 0,3; 95% CI: 0,14-0,64). Ассоциации полиморфизма генов GST (локусов M1, T1 и P1) с ПРЛ у курильщиков, живущих в разных условиях среды, отсутствовали.

Выводы. Носители аллелей «быстрого» метаболизма генов CYP1A, подвергаемые высокой канцерогенной нагрузке (курение + техногенное загрязнение атмосферы) могут быть более восприимчивы к развитию ПРЛ, чем носители аллелей «медленного» метаболизма этих генов.

Ключевые слова: плоскоклеточный рак легкого; гены детоксикации ксенобиотиков; курение; техногенное загрязнение атмосферы.

Gordeeva L.A., Mun S.A., Voronina E.N., Magatina A.D., Titov V.A.,

Ragozhina S.E., Vafin I.A., Filipenko M.L., Glushkov A.N.

Institute of Human Ecology,

Kemerovo Regional Clinical Hospital,

Kemerovo Regional Clinical Oncological Hospital,

Kemerovo Regional Blood Centre, Kemerovo,

Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Novosibirsk

RESEARCH OF ASSOCIATIONS OF GENES POLYMORPHISMS OF XENOBIOTIC-DETOXIFYING ENZYMES AND ENVIRONMENTAL FACTORS WITH RISK SQUAMOUS LUNG CANCER IN MALE Subject of research. We studied DNA samples from 223 patients with squamous cell lung cancer (SLC), and from 175 healthy males. All the men were older than 40 years and were out of the Kuzbass region and belonged to Russian ethnic group.

The aim of the study was to investigate the associations of genes polymorphisms CYP1A1 (3801T>C, rs4646903), CYP1A2 (-163C>A, rs762551), GSTM1 (del), GSTT1 (del) and GSTP1 (c.313 A>G, rs1695) and environmental factors with SLC in males. Methods. Null genotypes («0/0») of GSTM1 and GSTT1 were identified through multiplex real-time PCR, and CYP1 and GSTP1 genes polymorphisms was determined through TaqMan-real-time PCR.

Results. The frequencies of CYP1A2 genotypes were statistically significantly different in smoking SLC patients and healthy males, living in the contaminated area (%2 = 10,5; d(f) = 2; P = 0,005). Homozygous genotype CC («slow» metabolism, 6,8 % in SLC patients vs 19,1 % in control) was associated with a protective effect to the SLC compared with the carriers of genotypes AA+AC («fast» metabolism) CYP1A2 (ORgI = 0,3; 95% CI: 0,14-0,64). No association of GST loci M1, T1 and P1 genetic polymorphisms with SCL in smokers who live in different environments.

Conclusion. Carriers of «fast» metabolism alleles CYP1A genes may be more susceptible to the development of SCL than carriers of «slow» metabolism alleles of these genes at high carcinogenic load (smoking + high anthropogenic air pollution). Key words: squamous lung cancer; genes of xenobiotics detoxication; smoking; anthropogenic air pollution.

Рак легкого (РЛ) — самое распространенное онкозаболевание у мужчин в мире, ежегодно он регистрируется от 5,3 до 99,7 новых случаев на 100000 человек в год. В этиологии рака легкого ведущее значение имеет курение (80-90 % случаев),

а также особую роль играют химические соединения (канцерогены) и неблагоприятные экологические условия [1].

Молекулярно-эпидемиологические исследования показывают, что не все курильщики болеют РЛ, а

14

T. 14 № 3 2015

Medicine

in Kuzbass

в Кузбассе

ИССЛЕДОВАНИЕ АССОЦИАЦИЙ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ ДЕТОКСИКАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ И ФАКТОРОВ СРЕДЫ С РИСКОМ ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЛЕГКОГО У МУЖЧИН

индивидуальная предрасположенность к РЛ может быть связана с генами ферментов, участвующих в детоксикации канцерогенов [2, 3].

Среди генов, полиморфизм которых может влиять на риск развития РЛ, особое внимание уделяется генам ферментов цитохрома P450 (CYP), в особенности семейства CYP1, и генам ферментов глутатион-S-трансфераз (GST). Полиморфизм этих генов имеет выраженные функциональные проявления, частоты некоторых полиморфных вариантов достигают у лиц европейского происхождения 50 %, поэтому они могут иметь большое эпидемиологическое значение. Однако, как показывают онко-эпидемиологические исследования, доля генетического риска значительно варьирует в подгруппах людей, на которые распадается популяция с учетом таких факторов, как возраст, пол, вредные привычки, окружающая среда, питание и т.д. [4].

В связи с этим целью настоящего исследования было изучение ассоциаций полиморфизма генов CYP1A1 (3801Т>С rs4646903), CYP1A2 (-163C>A, rs762551), GSTM1(del), GSTT1(del) и GSTP1 (c.313 A>G, rs1695) и факторов среды с плоскоклеточным раком легкого (ПРЛ) у мужчин.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Выборка. Исследованы образцы ДНК 398 курящих мужчин в возрасте старше 40 лет, проживающих в Кузбассе и принадлежащих к русской этнической группе.

В исследуемую группу (больные ПРЛ) были включены образцы ДНК 223 мужчин с диагнозом плоскоклеточный РЛ, поступивших на лечение в Кемеровский областной клинический онкологический диспансер за период с 2010-2013 гг. Диагноз первичный плоскоклеточный РЛ в каждом случае был подтвержден морфологически, рентгенологически и эндоскопически. Средний возраст мужчин в группе составил 57,13 ± 4,40 (SD) лет. Средний стаж курения мужчин был 37,07 ± 8,37 лет.

В группу сравнения (контроль) были включены образцы ДНК 175 условно здоровых мужчин, большая часть которых 113 (64,6%) была донорами Областного центра крови г. Кемерово, 62 мужчины (35,4 %) — жители Крапивинского района, не задействованные ранее и на момент обследования во вредном производстве. Средний возраст мужчин в этой группе составил 52,45 ± 7,73 (SD) лет. Средний стаж курения в группе был 25,75 ± 11,16 лет.

Работу проводили с соблюдением принципов добровольности и конфиденциальности в соответствии с требованиями федерального закона № 152-53 от

Корреспонденцию адресовать:

ГОРДЕЕВА Людмила Александровна,

650065, г. Кемерово, пр. Ленинградский, д. 10, Институт экологии человека СО РАН.

Тел.: +7-913-322-78-99.

Е-mail: gorsib@rambler.ru, ihe@kemtel.ru

27.07.06 г. «О персональных данных». Все обследуемые лица дали письменное информированное согласие на участие в исследовании.

Экологический мониторинг территории. Оценку экологической обстановки разных территорий Кузбасса проводили по методу, предложенному Е.И. Болотиным и В.А. Лубовой [5]. Этот метод позволяет формально уравнять значимость показателей выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) и канцерогенов (КГ) в атмосферу на разных территориях, сделать их сопоставимыми по единой балльной (ранговой) шкале и провести сравнение. Показателями для комплексного деления районов по экологической комфортности были: средние многолетние значения выбросов ЗВ (тыс. т/год) и КГ (т/год) в атмосферу; удельный выброс КГ (%); количество источников выбросов на каждой территории (ед.); удельный выброс ЗВ от стационарных источников на единицу площади (т/год/км2). Данные о количестве выбросов КГ и ЗВ в атмосферу за период с 2004 по 2011 гг. взяты из официальных статистических сборников и ежегодных Государственных докладов «О состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области» [6].

Для решения задачи значимости представленных выше показателей использовали метод анализа иерархий [7]. Были рассчитаны векторы приоритетов, которые позволили выделить факторы, наиболее влияющие на экологическую обстановку территорий. По составленной матрице попарных сравнений (табл. 1) вычисляли векторы приоритетов. Рассчитанные собственное значение Xmax и индекс согласованности (ИС) позволили найти отношение согласованности (ОС), которое может указывать на правильность суждений. Величину ОС считали приемлемой, если она была менее 10 %.

Генотипирование. Выделение ДНК из лимфоцитов периферической крови проводили с помощью метода фенол-хлороформной экстракции с последующим осаждением этанолом, образцы ДНК хранили при -20°C.

Типирование полиморфных локусов CYP1A1 (rs4646903), CYP1A2 (rs762551), GSTP1 (rs1695) проводили методом Real-time ПЦР с использованием технологии конкурирующих TaqMan-зондов. Реакции амплификации проводили с помощью амплифи-катора CFX-96. Каждый образец амплифицировал-ся с использованием пары специфических праймеров и двух зондов (табл. 2), несущих «гаситель» на 3’-конце, и флуоресцентных красителей (FAM и R6G) на 5’-конце. Результаты интерпретировали исходя из анализа графиков накопления флуоресценции. Общий объем реакционной смеси составлял 25 мкл, смесь содержала 40-100 нг ДНК; 300 нМ каждого праймера; по 100-200 нМ Taqman-зондов, коньюгированных с FAM или R6G; 200 мкМ-ные dNTP, амплификаци-онный буфер, термостабильную Taq-полимеразу —

0.5 ед. акт./реакц.

Типирование генов GSTM1(del), GSTT1(del) проводили методом Real-time ПЦР с интеркалирующим флуоресцентным красителем SYBR GreenI и анали-

Ои^шта Medicine

в Кузбассе

T. 14 № 3 2015

= I

15

ИССЛЕДОВАНИЕ АССОЦИАЦИЙ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ ДЕТОКСИКАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ И ФАКТОРОВ СРЕДЫ С РИСКОМ ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЛЕГКОГО У МУЖЧИН

Таблица 1

Матрица попарных сравнений факторов, определяющих экологическую комфортность территорий Кемеровской области

Table 1

The matrix of pairwise comparisons of the factors determining environmental comfort in Kemerovo region

Факторы Выбросы ЗВ, тыс. т/год Удельный выброс ЗВ, т/год/км2 Выбросы КГ, т/год Удельный выброс КГ, % Источники выбросов ЗВ, ед. Вектор приоритета

Выбросы ЗВ, тыс. т/год i 2 1/2 1/3 4 0,17

Удельный выброс ЗВ, т/год/км2 1/2 1 1/4 1/4 1/4 0,06

Выбросы КГ, т/год 2 4 1 1/2 5 0,29

Удельный выброс КГ, % 3 4 2 1 5 0,41

Источники выбросов ЗВ, ед. 1/4 4 1/5 1/5 1 0,08

^max = 5,313

ИС = 0,078

ОС = 0,07

Таблица 2

Праймеры и зонды для определения нуклеотидной последовательности полиморфизма генов CYP1A1 (rs4646903), CYP1A2 (rs762551) и GSTP1 (rs1695)

Table 2

Primers and probes for determining the nucleotide sequences of CYP1A1 (rs4646903), CYP1A2 (rs762551) and GSTP1 (rs1695) genes polymorphism

Полиморфизм Праймеры Последовательность праймеров Последовательность зондов

CYP1A1 (rs4646903) прямой обратный 5'-AGTGAGAAGGTGATTATCTTTGG-3' 5'-AGCAGGATAGCCAGGAAGAG-3' 5'-FAM-TGAGACCATTGCCCGCTG-BHQ-3' 5'-R6G-TGAGACCGTTGCCCGCTG-BHQ-3'

CYP1A2 (rs762551) прямой обратный 5'-ATTCTGTGATGCTCAAAGGGTG-3' 5'-AAGGAGGGACTAGGCTGAGG-3' 5'-FAM-CTGTGGGCACAGGACGCA-BHQ-3' 5'-R6G-CTGTGGGCCCAGGACGC-BHQ-3'

GSTP1 (rs1695) прямой обратный 5'-GATGCTCACATAGTTGGTGTAG-3' 5'-GGTGGACATGGTGAATGAC-3' 5'-FAM-CTGCAAATACАTCTCCCTCAT-BHQ-3' 5'-R6G-CTGCAAATACGTCTCCCTCAT-BHQ-3'

зом кривых плавления. Детальное описание структуры олигонуклеотидных праймеров и методики гено-типирования приведено в работе [8]. Отсутствие флуоресцентного сигнала указывало на гомозиготность индивидуума по делеции генов GSTM1 и GSTT1 — «0/0». Гетерозиготы по мутации (генотип «+/0») рассматривались в одной группе с носителями нормальных генов («+»).

Статистическая обработка данных. Соответствие частот генотипов генов CYP1A1 (rs4646903), CYP1A2 (rs762551), GSTP1 (rs1695) равновесию Харди-Вай-нберга проверяли по критерию х2. Вычисление проводили с помощью программы DeFinetti на сайте

Института генетики человека (Мюнхен, Германия). Адрес свободного доступа http://ihg.gsf.de/cgi-bin/ hw/hwa1.pl. В этом случае и при использовании других критериев нулевую гипотезу отвергали при P < 0,05.

Попарное сравнение частот генотипов изучаемых генов проводили с помощью двустороннего точного теста Фишера и критерия х2. Результаты обсуждали при наличии тенденции отличий между выборками при 0,05 < P < 0,1.

Силу ассоциации анализируемых признаков определяли с помощью величины отношения шансов (OR). Для OR рассчитывали доверительный интер-

Сведения об авторах:

ГОРДЕЕВА Людмила Александровна, канд. биол. наук, зав. лабораторией иммуногенетики, ФГБУН ИЭЧ СО РАН, г. Кемерово, Россия. Е-mail: ihe@kemtel.ru

МУН Стелла Андреевна, канд. мед. наук, ст. науч. сотрудник, лаборатория иммуногенетики, ФГБУН ИЭЧ СО РАН, г. Кемерово, Россия. Е-mail: stellamun@yandex.ru

ВОРОНИНА Елена Николаевна, канд. биол. наук, мл. науч. сотрудник, лаборатория фармакогеномики, ИХБФМ СО РАН, г. Новосибирск, Россия. Е-mail: voronina_l@inbox.ru

МАГАТИНА Алина Давидовна, биолог, ГАУЗ КОКБ, г. Кемерово, Россия.

ТИТОВ Виктор Александрович, зав. торакальным отделением, ГБУЗ КОКОБ, г. Кемерово, Россия. Е-mail: 05-guz-okod@kuzdrav.ru РАГОЖИНА Светлана Егоровна, зам. главного врача по медицинской части, ГБУЗ КО КОЦК, г. Кемерово, Россия. Е-mail: ragozhinas@ma-il.ru

ВАФИН Илгиз Ахматович, главный врач, ГБУЗ КО КОЦК, г. Кемерово, Россия. Е-mail: stpk@kuzdrav.ru

ФИЛИПЕНКО Максим Леонидович, канд. биол. наук, зав. лабораторией фармакогеномики, ИХБФМ СО РАН, г. Новосибирск, Россия. Е-mail: max@niboch.nsc.ru

ГЛУШКОВ Андрей Николаевич, доктор мед. наук, директор, ФГБУН ИЭЧ СО РАН, г. Кемерово, Россия. Е-mail: ihe@kemtel.ru

16

T. 14 № 3 2015

Medicine

in Kuzbass

ОЛ&Эицина

в Кузбассе

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

вал (CI) при 95% уровне значимости. OR, рассчитанные сопоставлением частот генотипов CYP1A1-2 и GST у курильщиков с ПРЛ и у условно здоровых курильщиков, живущих на территории с низким содержанием КГ веществ, или, наоборот, рассчитанные только для курильщиков с ПРЛ и у условно здоровых курильщиков, живущих на территории с повышенным содержанием КГ веществ, показывают влияние генотипа (ORg) на риск возникновения ПРЛ, но в разных условиях окружающей среды. OR, рассчитанные путем сопоставления частот генотипов CYP1A1-2 и GST у курильщиков с ПРЛ, живущих на территории с повышенным содержанием КГ веществ, и у условно здоровых курильщиков, живущих на территории с низким содержанием КГ веществ, учитывают взаимодействие генетического признака и внешнего фактора (ORg+f). Если влияние этих факторов однонаправленно, то величина ORg+f будет выше, чем ORg для курильщиков, живущих на незагрязненной КГ территории. Если же влияние этих факторов разнонаправленно, то ORg+f будет ниже

[9].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Ассоциации генов ферментов детоксикации ксенобиотиков с риском развития плоскоклеточного рака легких у курящих мужчин

Анализ распределения частот аллелей и генотипов генов CYP1A1 (3801Т> С rs4646903), CYP1A2 (-163C> A, rs762551) и GSTP1 (c.313 A> G, rs1695; c.341 C> T, rs1138272) в изучаемых группах мужчин показал отсутствие отличий между наблюдаемыми и ожидаемыми частотами при равновесии Харди-Вайнберга (данные не приведены, P > 0,05).

В таблице 3 приведены данные о распределении частот генотипов изучаемого полиморфизма генов ферментов детоксикации ксенобиотиков у курильщиков в группе ПРЛ и в контроле. Выяснилось, что частоты генотипов полиморфных вариантов генов CYP1A1, GSTM1, GSTT1 и GSTP1 были равноверо-

ятно распределены в обеих изучаемых группах курильщиков и были сопоставимы с данными литературы относительно их распределения у лиц европейского происхождения [10]. Какие-либо статистически значимые отличия между этими изучаемыми группами отсутствовали (P > 0,05).

Исключение касалось только полиморфизма гена CYP1A2 (-163C> A, rs762551). Выявлены различия в распределении частот генотипов между группами ПРЛ и контролем (х2 = 8,8; d(f) = 2; P = 0,01). Обнаружено, что генотип CC гена CYP1A2 реже выявлялся у курильщиков с ПРЛ по сравнению с условно здоровыми курильщиками (7,1 % против

Таблица 3

Распределение частот генотипов генов ферментов детоксикации ксенобиотиков у больных плоскоклеточным раком легкого и здоровых курящих мужчин Table 3

The frequencies of genotypes of xenobiotic-detoxifying enzymes in smokers' squamous lung cancer patients and healthy male

Ген ПРЛ Контроль х2; d(f); P; енотип (N, %) (N, %) OR (CI95%)*

3801Т>С CYP1A1 (rs4646903) TT 206(92,0) 165 (94,3) 0,8; 1; 0,43 TC + CC 18 (8,0) 10 (5,7)

-163C>A CYP1A2 (rs762551) AA 113 (50,4) 78 (44,6) 8,8; 2; 0,01 AC 95 (42,4) 67 (38,3) CC 16 (7,1) 30 (17,1) CC vs 16 (7,1) 30 (17,1) 8,7; 1; 0,004 AA + AC 208 (92,9) 145 (82,9) 0,4 (0,19-0,74)

GSTM1 (del) "0/0" 84 ( 37,5 ) 77 ( 44,0) 1,5; 1; 0,23 "+" 140 (62,5) 98 (56,0)

GSTT1 (del) "0/0" 52 (23,2) 41 (23,4) 0,01; 1; 1,0 "+" 172 (76,8) 134 (76,6)

c.313 A>G GSTP1 (rs1695) AA 102 (45,5) 88 (50,3) 1,2; 2; 0,55 AG 94 (42,0) 70 (40,0) GG 28 (12,5) 17 (9,7) GG + AG 122 (54,5) 87 (49,7) 0,7;1 ;0,40

Примечание: * - значения OR рассчитывали только при наличии статистически значимых отличий между группами.

Note: * - values OR expected only in the presence of a statistically significant difference between groups.

Information about authors:

GORDEEVA Lyudmila Aleksandrovna, candidate of biological sciences, head of laboratory immunogenetics, Institute of Human Ecology, Kemerovo, Russia. Е-mail: ihe@kemtel.ru

MUN Stella Andreevna, candidate of medical sciences, senior research, laboratory immunogenetics, Institute of Human Ecology, Kemerovo, Russia. Е-mail: stellamun@yandex.ru

VORONINA Elena Nikolaevna, candidate of biological sciences, junior research, laboratory pharmacogenomics, Institute of Chemical Biology

and Fundamental Medicine, Novosibirsk, Russia. Е-mail: voronina_l@inbox.ru

MAGATINA Alina Davidovna, biologist, Kemerovo Regional Clinical Hospital, Kemerovo, Russia.

TITOV Victor Aleksandrovich, chief of thoracic department, Kemerovo Regional Clinical Oncological Hospital, Kemerovo, Russia. Е-mail: 05-guz-okod@kuzdrav.ru

RAGOZHINA Svetlana Egorovna, assistant of main physician on medicine, Kemerovo Regional Blood Centre, Kemerovo, Russia. Е-mail: ragoz-hinas@mail.ru

VAFIN Ilgiz Ahmatovich, main physician, Kemerovo Regional Blood Centre, Kemerovo, Russia. Е-mail: stpk@kuzdrav.ru FILIPENKO Maxim Leonidovich, candidate of biological sciences, head of laboratory pharmacogenomics, Institute of Chemical Biology and Fundamental Medicine, Novosibirsk, Russia. Е-mail: max@niboch.nsc.ru

GLUSHKOV Andrej Nikolaevich, doctor of medical sciences, professor, director, Institute of Human Ecology, Kemerovo, Russia. Е-mail: ihe@kem-tel.ru

О'ЙйЙй#та

в Кузбассе

Medicine

in Kuzbass

T. 14 № 3 2015

17

ИССЛЕДОВАНИЕ АССОЦИАЦИЙ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ ДЕТОКСИКАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ И ФАКТОРОВ СРЕДЫ С РИСКОМ ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЛЕГКОГО У МУЖЧИН

Таблица 4

Ранжирование территорий Кемеровской области с учетом техногенного загрязнения атмосферы

Table 4

Ranging in Kemerovo Region considering anthropogenic air pollution

Территории Выбросы ЗВ, тыс. т/год Балл Балл* Выбросы КГ, т/год Балл Балл* Удельный выброс КГ, % Балл Балл* Удельный выброс ЗВ, т/год/км2 Балл Балл*

Ижморский 0,649 1 0,166 0,023 1 0,285 0,0035 1 0,408 0,181 1 0,059

Крапивинский 1,096 1 0,166 0,011 1 0,285 0,001 1 0,408 0,158 1 0,059

Тяжинский 2,321 1 0,166 0,048 1 0,285 0,0021 1 0,408 0,657 1 0,059

Чебулинский 1,273 1 0,166 0,043 1 0,285 0,0034 1 0,408 0,337 1 0,059

Яшкинский 2,507 1 0,166 0,02 1 0,285 0,0008 1 0,408 0,72 1 0,059

Таштагольский 8,193 2 0,332 0,127 1 0,285 0,0016 1 0,408 0,724 1 0,059

Промышленновский 1,41 1 0,166 0,071 1 0,285 0,005 2 0,816 0,458 1 0,059

Л-Кузнецкий 98,68 3 0,498 0,782 2 0,57 0,0008 1 0,408 41,117 4 0,236

Беловский 110,859 3 0,498 0,228 2 0,57 0,0002 1 0,408 34,861 3 0,177

Прокопьевский 109,324 3 0,498 0,709 2 0,57 0,0006 1 0,408 31,236 3 0,177

Гурьевский 8,934 2 0,332 0,633 2 0,57 0,0071 2 0,816 3,738 2 0,118

Топкинский 14,108 2 0,332 0,766 2 0,57 0,0054 2 0,816 5,245 2 0,118

Тисульский 0,156 1 0,166 0,039 1 0,285 0,0251 4 1,632 0,019 1 0,059

Мариинский 6,567 2 0,332 0,655 2 0,57 0,01 3 1,224 1,177 1 0,059

Юргинский 11,781 2 0,332 1,614 2 0,57 0,0137 3 1,224 4,675 2 0,118

Междуреченский 101,311 3 0,498 6,039 3 0,855 0,006 2 0,816 13,974 3 0,177

Яйский 11,617 2 0,332 3,575 2 0,57 0,0308 4 1,632 4,209 2 0,118

Кемеровский 77,835 3 0,498 33,881 3 0,855 0,0435 4 1,632 17,258 3 0,177

Новокузнецкий 727,301 4 0,664 257,587 4 1,14 0,0354 4 1,632 54,725 4 0,236

Примечание: ЗВ - загрязняющие вещества; КГ - канцерогены; Балл* - балл с учетом значимости фактора (вектора приоритета). Note: POLLUTANT - pollutant, KG - carcinogens; Score* - scores given the importance of factor (priority vector).

17,1 %, соответственно) и ассоциирован с протектив-ным эффектом в отношении ПРЛ у курильщиков. У курильщиков с генотипом CC на 40 % снижен риск развития ПРЛ по сравнению с носителями генотипов AA+AC гена CYP1A2 (OR = 0,4, 95% CI: 0,19-0,74).

Известно, что ПРЛ составляет 40-50 % случаев бронхогенного рака, причем основной экзогенной причиной его возникновения является курение [11]. Исследования на лабораторных животных показали, что компоненты табачного дыма, такие как бенз[а]пирен и гетероциклические амины, индуцировали у крыс исключительно плоскоклеточную форму РЛ [12]. Ферменты CYP1A1-2 являются одними из немногих изоферментов CYP, чья экспрессия тесно связана с гидроксилированием ПАУ, метаболизируют ПАУ в их ДНК связывающие формы [3].

Между тем, в литературе имеется много противоречий относительно вклада аллелей -163A и -163C гена CYP1A2 в риск развития РЛ у человека. Например, ранние исследования показали, что у латиноамериканцев и тунисцев РЛ ассоциирован с генотипом CC гена CYP1A2 [13, 14], а у восточных европейцев (поляки, чехи, венгры, румыны, словаки и русские) — с генотипом A/C [15]. Позднее было обнаружено, что у курящих датчан РЛ развивался чаще, если они являлись носителями аллеля -163A гена CYP1A2, но при этом носительство аллеля -163C было ассоциировано с риском РЛ вне зависимости от статуса курения [16]. Некоторое расхождение собственных ре-

зультатов с данными литературы можно объяснить разным подходом при формировании выборки больных ПРЛ, а также различиями в распределении частот аллелей и генотипов гена CYP1A2 в популяциях людей. В настоящей работе в изучаемые группы вошли только курящие мужчины. Доля некурящих мужчин среди больных ПРЛ была менее 10 %, поэтому они не были включены в исследование.

В целом, собственные результаты и данные литературы показывают, что у курящих и некурящих людей генетическая восприимчивость к РЛ может быть разной. Кроме того, неоднократно было продемонстрировано, что у носителей аллелей и генотипов «быстрого» метаболизма генов ферментов детоксикации ксенобиотиков I стадии и аллелей, и генотипов «медленного» метаболизма генов ферментов II стадии детоксикации злокачественные опухоли возникают чаще, чем у носителей других комбинаций аллелей и генотипов этих генов [3, 15].

Наше исследование не выявило ассоциаций отдельно генотипов генов CYP1A1 и GST (локусов M1, T1 и P1) с риском ПРЛ, что также согласуется с результатами исследования у больных раком верхних дыхательных путей Московского региона [17]. В то же время, имеются данные о значительно большем риске развития РЛ у людей в зависимости от комбинаций аллелей и генотипов этих генов [3]. Поэтому является очевидным дальнейшее изучение ассоциаций сочетаний аллелей и генотипов генов CYP1A1-2 и GST у курящих мужчин с РЛ.

18

T. 14 № 3 2015 MediciinnLass

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Таблица 4 (продолжение) Table 4 (continuation)

Территории Источники выбросов ЗВ, ед. Балл Балл* Сумма баллов

Ижморский 41 1 0,082 1

Крапивинский 59 1 0,082 1

Тяжинский 88 1 0,082 1

Чебулинский 105 1 0,082 1

Яшкинский 499 2 0,164 1,1

Таштагольский 404 2 0,164 1,2

Промышленновский 220 2 0,164 1,5

Л-Кузнецкий 589 2 0,164 1,9

Беловский 1127 3 0,246 1,9

Прокопьевский 1884 3 0,246 1,9

Гурьевский 342 2 0,164 2

Топкинский 421 2 0,164 2

Тисульский 24 1 0,082 2,2

Мариинский 204 2 0,164 2,3

Юргинский 757 2 0,164 2,4

Междуреченский 1233 3 0,246 2,6

Яйский 446 2 0,164 2,8

Кемеровский 2811 4 0,328 3,5

Новокузнецкий 4839 4 0,328 4

Совместное влияние генетического и средового факторов на риск развития плоскоклеточного рака легких у курящих мужчин

На этом этапе первоначально провели экологический мониторинг загрязненности территорий Кемеровской области по количеству выбросов ЗВ в атмосферу от стационарных источников и по среднегодовому количеству выбросов КГ в атмосферу. Итоговое ранжирование по экологической комфортности территорий Кемеровской области с учетом факторов ЗВ и КГ представлено в таблице 4.

Выявлено, что по количеству выбросов ЗВ в атмосферу от стационарных источников за период с 2004 по 2011 гг. (70,00 и более тыс. т/год) наибольшее количество баллов имели 5 территорий: Новокузнецкий, Кемеровский, Ленинск-Кузнецкий, Меж-дуреченский, Прокопьевский и Беловский районы. Остальные районы вошли в группу экологически благоприятных территорий с выбросами ЗВ в атмосферу до 15,00 тыс. т/год.

По среднегодовому количеству выбросов КГ в атмосферу лидирующее место занял Новокузнецкий район с максимальным показателем 257,59 т/год. Чуть лучше ситуация наблюдалась в Междуреченском и Кемеровском районах (6,0-35,0 т/год). В остальных районах этот показатель был минимальным, в пределах 0,01-4,00 т/год. Расчет удельного веса выбросов КГ в атмосферу к общему количеству выбросов ЗВ показал, что наибольшее количество выбросов КГ в атмосферу (0,01 % и более) наблюдалось в Ти-сульском, Яйском, Новокузнецком, Кемеровском, Ма-

риинском и Юргинском районах, остальные 13 территорий имели наименьшее количество выбросов КГ — до 0,006 %.

В целом, ранжирование территорий по удельному выбросу ЗВ на единицу площади и количеству имеющихся стационарных источников позволило разделить территории на две группы: территория с повышенным содержанием КГ веществ (1,9-4,0 балла, в дальнейшем — территория I) и территория с низким содержанием КГ веществ (1,0-1,5 балла — территория II) (табл. 4).

Следующим шагом стало изучение совместного влияния генетического и средового (территории I и II) факторов на риск развития ПРЛ у курящих мужчин. Данные представлены в таблице 5.

Обнаружено, что в большинстве случаев генотипы генов CYP1A1 и GST не связаны с риском развития ПРЛ у курильщиков, живущих на территории I. При сопоставлении частот генотипов этих генов у больных ПРЛ и здоровых доноров статистически значимые отличия между ними отсутствовали (P > 0,05). Иная ситуация была выявлена в отношении полиморфизма гена CYP1A2 (-163A> C) у больных и здоровых курильщиков с территории

I.

Распределение частот генотипов гена CYP1A2 у мужчин с ПРЛ и в контрольной группе, живущих на территории I, имело статистически значимые отличия между ними (х2 = 10,5; d(f) = 2; P = 0,005). Гомозиготный генотип CC («медленный» метаболизм, ORgj = 0,3, 95% CI: 0,14-0,64) ассоциирован с про-тективным эффектом по отношению к ПРЛ в отличие от носителей аллеля -163A (AA+AC, «быстрый» метаболизм) гена CYP1A2.

Анализ распределения частот генотипов изучаемых генов CYP1A1-2 и GST у мужчин с ПРЛ и в контрольной группе, живущих на территории II, показал отсутствие статистически значимых отличий между этими группами. Ассоциации этих генотипов с риском ПРЛ также отсутствовали.

Сравнение частот генотипов генов CYP1A1-2 и GST у курящих мужчин с ПРЛ, живущих на территории I, со здоровыми курящими мужчинами, живущими на территории II, также показало отсутствие статистически значимых отличий между группами. В то же время, необходимо отметить следующее. Генотипы CT+CC («быстрый» метаболизм) почти в 6 раз чаще выявлялись в группе курильщиков с ПРЛ, живущих на территории с повышенной техногенной нагрузкой, чем у здоровых курильщиков, живущих на территории с низкой техногенной нагрузкой, хотя статистически значимые отличия между ними отсутствовали (8,4 % против 1,5 %, соответственно; P = 0,08). По-видимому, отсутствие статистически значимого эффекта может быть связано с небольшим количеством обследуемых лиц в изучаемых выборках. Кроме того, факт низкой частоты встречаемости этих генотипов (1,5 %) у здоровых курильщиков с территории II может быть следствием эффекта «негативной селекции», однако это предположение требует дальнейшего изучения.

в Кузбассе

Medicine

in Kuzbass

T. 14 № 3 2015

19

ИССЛЕДОВАНИЕ АССОЦИАЦИЙ ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ ДЕТОКСИКАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ И ФАКТОРОВ СРЕДЫ С РИСКОМ ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЛЕГКОГО У МУЖЧИН

Таблица 5

Ассоциации полиморфизма генов ферментов детоксикации ксенобиотиков и средового фактора с риском развития плоскоклеточного рака легкого у курящих мужчин

Table 5

Association of genes polymorphism of xenobiotic-detoxifying enzymes and environmental factor with the risk of squamous cell lung cancer in male smokers

Территория I Территория II X2; d(f); P; ORgI (CI95%) X2; d(f); P; ORgII (CI95%) X2; d(f); P; ORg+f (CI95%)

Ген Генотип 1 ПРЛ (N, %) Контроль (N, %) ПРЛ (N, %) Контроль (N, %)

3801Т>С CYP1A1 TT 175 (91,6) 101 (91,8) 30 (93,7) 64 (98,5%) 0,02; 1; 1,00; 0,4; 1; 0,25 2,6; 1; 0,08;

(rs4646903) TC + CC 16 (8,4) 9 (8,2) 2 (6,3) 1 (1,5%) 1,0 (0,43-2,40) 4,2 (0,48-48,92) 5,8 (0,76-45,02)

-163C>A CYP1A2 AA 95 (49,7) 48 (43,6) 17 (53,1) 30 (46,1) 10,5; 2; 0,005 0,6; 2; 0,74 3,0; 2; 0,21

(rs762551) AC 83 (43,5) 41 (37,3) 12 (37,5) 26 (40,0)

CC 13 (6,8) 21 (19,1) 3 (9,4) 9 (13,9)

CC vs 13 (6,8) 21 (19,1) 3 (9,4) 9 (13,9) 11,4; 1; 0,002; 0,09; 1; 0,74; 2,2; 1; 0,12;

AA + AC 178 (93,2) 89 (81,9) 29 (90,6) 56 (86,1) 0,3 (0,14-0,64) 0,6 (0,16-2,56) 0,4 (0,18-1,11)

GSTM1 (del) "0/0" 68 (35,6) 46 (40,0) 16 (50,0) 31 (47,7) 0,9; 1; 0,32 0,01; 1; 1,00; 2,5; 1; 0,10;

"+" 123 ( 64,4) 64 (60,0) 16 (50,0) 34 (52,3) 0,7 (0,47-1,24) 1,09 (0,47-2,55) 0,6 (0,34-1,07)

GSTT1 (del) "0/0" 42 (22,0) 28 (25,4) 9 (28,1) 13 (20,0) 0,3; 1; 0,57; 0,01; 1; 0,44; 0,03; 1; 0,86;

"+" 149 (78,0) 82 (74,6) 23 (71,9) 52 (80,0) 0,8 (0,47-1,42) 1,5 (0,58-4,17) 1,0 (0,52-2,12)

c.313 A>G GSTP1 AA 90 (45,5) 60 (50,3) 12 (37,5) 28 (43,1) 1,7; 2; 0,43 0,6; 2; 0,75 0,5; 2; 0,75

(rs1695) AG 78 (42,0) 40 (40,0) 15 (46,9) 30 (46,1)

GG 23 (12,5) 10 (9,7) 5 (15,6) 7 (10,8) 0,1; 1;0,23; 0,09; 1; 0,66 0,2;1; 0,66

GG + AG 101 (54,5) 50 (49,7) 20 (62,5) 37 (56,9) 0,7 (0,46-1,18) 0,8 (0,33-1,88) 1,2 (0,66-2,07)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование показало, что носители аллелей «быстрого» метаболизма генов CYP1A, подвергаемые повышенной канцерогенной нагрузке (курение + проживание на территории с техногенным загрязнением атмосферы), более восприимчивы к развитию ПРЛ, чем носители аллелей «медленного» метаболизма этих генов. В то же время, отсутствие ассоциаций полиморфизма генов GST (локусов M1, T1 и P1) у курильщиков, живущих в разных условиях среды, не противоречит данным литературы, где ранее было обнаружено, что в условиях повышенной канцерогенной нагрузки различия между носителями делеционных и «нормальных» аллелей этих генов стирались [3].

Ограничением настоящего исследования было отсутствие в изучаемых группах больных и здоровых курильщиков, проживающих на территориях юга Кузбасса (Новокузнецкий, Междуреченский и Таштаголь-ский районы). Включение их в настоящее исследование, а также увеличение имеющейся выборки, на наш взгляд, позволили бы сделать более четкие выводы относительно вклада генетического и средовых факторов в риск развития РЛ. В реальных условиях поликомпонентного загрязнения окружающей среды идентификация генов ферментов детоксикации ксенобиотиков может быть надежным подходом в выявлении онкопатологии, регистрируемой в этих условиях [3]. В связи с этим, требуется проведение дальнейшего исследования.

ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES:______________________________________________________________________________________

1. Imyanitov EN. Molecular pathology of lung cancer: clinical aspects. Practical oncology. 2006; 7(3): 131-137. Russian (Имянитов Е.Н. Молекулярная патология рака легкого: клинические аспекты //Практическая онкология. 2006. Т. 7, № 3. С. 131-137).

2. Belogubova YeV, Togo AV, Suvorova IK, Karpova MB, Ulybina YuM, Zaitseva OA et al. CYP1A1 allele distribution in lung cancer patients, middle-aged donor and elderly tumor-free subjects. Issues of oncology. 2004; 50(2): 165-168. Russian (Белогубова Е.В., Того А.В., Суворова И.К., Карпова М.Б., Улыбина Ю.М., Зайцева О.А. и др. Распределение аллелей гена CYP1A1 у больных раком легкого, доноров среднего возраста и пожилых людей без онкологии //Вопросы онкологии. 2004. Т. 50, № 2. С. 165-168).

3. Gulyaeva LF, Vavilin VA, Lyakhovich VV. Xenobiotic biotransformation enzymes in chemical cancerogenesis. Novosibirsk: chapter «Ecology», 2000. 85 p. Russian (Гуляева Л.Ф., Вавилин В.А., Ляхович В.В. Ферменты биотрансформации ксенобиотиков в химическом канцерогенезе. Новосибирск: серия «Экология», 2000. 85 с.).

4. Lyakhovich VV, Vavilin VA, Grishanova AYu, Gulyaeva LF, Kovalenko SP. Genome medicine and new approaches to oncological diseases diagnostics and treatment. Bulletin Siberian Branch of Russian Academy of Medical Sciences. 2004; 112(2): 20-26. Russian (Ляхович В.В., Вавилин В.А., Гришанова А.Ю., Гуляева Л.Ф., Коваленко С.П. Геномная медицина и новые подходы к диагностике и лечению онкозаболеваний //Бюллетень СО РАМН. 2004. Т. 112, № 2. С. 20-26).

5. Bolotin EI, Lubova VA. New approaches to evaluation of Russian Far East comfort ability for population's vital activity. Human ecology. 2014; 1: 20-27. Russian (Болотин Е.И., Лубова В.А. Новые подходы к оценке комфортности территории Российского Дальнего Востока для жизнедеятельности населения //Экология человека. 2014. № 1. С. 20-27).

6. Materials for the state report «About a condition and environmental protection of the Kemerovo region» In: kuzbasseco.ru, Cited 01.06.2015. http://gos-doklad.kuzbasseco.ru. Russian (Материалы к государственному докладу «О состоянии и охране окружающей среды Кемеровской области». На: kuzbasseco.ru, дата обращения: 01.06.2015. http://gosdoklad.kuzbasseco.ru).

20

T. 14 № 3 2015

Medicine

in Kuzbass

ОЛ&Эицина

в Кузбассе

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

7. Saati T. Decision making. Hierarchy analysis method. M: «Radio and Communication», 1999. 278 p. Russian (Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: «Радио и связь», 1993. 278 с.).

8. Gordeeva LA, Glushkova OA, Ermolenko NA, Popova OS, Gareeva JuV, Shatalina IV et al. Combinations of maternal polymorphisms of CYP1A2*1F and GST in congenital malformations in the fetus and newborn. Medical genetics. 2011; 11: 9-15. Russian (Гордеева Л.А., Глушкова О.А., Ермоленко Н.А., Попова О.С., Гареева Ю.В., Шаталина И.В. и др. Сочетания материнских полиморфизмов CYP1A2*1F и GST при врожденных пороках развития у плода и новорожденного //Медицинская генетика. 2011. № 11. С. 9-15).

9. Vavilin VА, Chasovnikova OB, Lyakhovich VV, Gavalov SM, Ryabova OА. Genetic polymorphisms of glutathione S-transferase M1 and T1 in asthmatic childrens. Issues of Medical Chemistry. 2000; 46(4): 388-397. Russian (Вавилин В.А., Часовникова О.Б, Ляхович В.В., Гавалов С.М., Рябова О.А. Генетический полиморфизм глутатионФ-трансферазы M1 и T1 у детей, больных бронхиальной астмой //Вопросы медицинской химии. 2000. Т. 46, № 4. C. 388-397).

10. Garte S, Gaspari L, Alexandrie AK, Ambrosone C, Autrup H, Autrup JL et al. Metabolic gene polymorphism frequencies in control populations. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2001; 10(12): 1239-1248.

11. Akopov A. Current approaches to classification of lung cancer. Physician. 2011; 12: 7-12. Russian (Акопов А. Современные подходы к классификации рака легкого //Врач. 2011. № 12. С. 7-12).

12. Pavanello S, B'chir F, Pulliero A, Saquem S, Ben Fraj R, El Aziz Hayouni A et al. Interaction between CYP1A2-T2467DELT polymorphism and smoking in adenocarcinoma and squamous cell carcinoma of the lung. Lung Cancer. 2007; 57(3): 266-272.

13. B'chir F, Pavanello S, Knani J, Boughattas S, Arnaud MJ, Saquem S. CYP1A2 genetic polymorphisms and adenocarcinoma lung cancer risk in the Tunisian population. Life Sci. 2009; 84(21-22): 779-784.

14. Aldrich MC, Selvin S, Hansen HM, Barcellos LF, Wrensch MR, Sison JD et al. CYP1A1/2 haplotypes and lung cancer and assessment of confounding by population stratification. Cancer Res. 2009; 69: 2340-2348.

15. Gemignani F, Landi S, Szeszenia-Dabrowska N, Zaridze D, Lissowska J, Rudnai P et al. Development of lung cancer before the age of 50: the role of xenobiotic metabolizing genes. Carcinogenesis. 2007; 28(6): 1287-1293.

16. Pavanello S, Fedeli U, Mastrangelo G, Rota F, Overvad K, Raaschou-Nielsen O et al. Role of CYP1A2 polymorphisms on lung cancer risk in a prospective study. Cancer Genet. 2012; 205(6): 278-284.

17. Atkarskaya MV, Zavarykina TM, Zhizhina GP, Burlakova EB. Polymorphysms of xenobiotics biotransformation and cell proliferation control genes and their association with risk of cancer of respiratory tract in population of moscow region. Molecular Medicine. 2012; 6: 52-56. Russian (Аткарская М.В., Заварыкина Т.М., Жижина Г.П., Бурлакова Е.Б. Полиморфизм генов биотрансформации ксенобиотиков и контроль клеточной пролиферации в ассоциации с риском развития рака дыхательных путей в Московском регионе //Молекулярная медицина. 2012. № 6. С. 52-56).

й1

Статья поступила в редакцию 21.05.2015 г.

Макаров Д.Н., Золоева О.С.

ФГБУ «Новокузнецкий научно-практический центр медико-социальной экспертизы и реабилитации инвалидов»

Минтруда России, г. Новокузнецк, Россия

ВЛИЯНИЕ СОПУТСТВУЮЩЕЙ ПАТОЛОГИИ НА ГОСПИТАЛЬНУЮ ЛЕТАЛЬНОСТЬ ПРИ АМПУТАЦИИ КОНЕЧНОСТИ У ПАЦИЕНТОВ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ АРТЕРИЙ

Цель - изучить структуру сопутствующей патологии, определить ее влияние на госпитальную летальность при ампутации конечности у пациентов с заболеваниями периферических артерий.

Материал. Проведен ретроспективный анализ 656 историй болезни пациентов с заболеваниями периферических артерий (ЗПА), которым была выполнена ампутация конечности. Идентификация независимых факторов, влияющих на уровень госпитальной летальности, проводилась с использованием метода бинарной логистической регрессии.

Результаты. При наличии сопутствующей хронической почечной недостаточности риск госпитальной смерти увеличивается в 8 раз, при наличии хронической обструктивной болезни легких - в 4,8 раза, при наличии перенесенного инфаркта миокарда в анамнезе - в 2 раза.

Выводы. В структуре сопутствующей патологии пациентов с ЗПА, перенесших ампутацию конечности, преобладают сердечно-сосудистые заболевания. Хроническая почечная недостаточность, хроническая обструктивная болезнь легких и перенесенный инфаркт миокарда являются независимыми предикторами госпитальной летальности при ампутации конечности у пациентов с ЗПА.

Ключевые слова: ишемия нижних конечностей: летальность; ампутация; атеросклероз; сопутствующая патология.

ГТлМвдшщна

в Кузбассе

Medicine

in Kuzbass

T. 14 № 3 2015

21