CC BY
81
Вестник Челябинского государственного университета. 2015. № 21 (376). Биология. Вып. 3. С. 36-40.
УДК 575.164 ББК 28.04-28.074
ОДНОНУКЛЕОТИДНЫЕ ПОЛИМОРФИЗМЫ ГЕНА МЕТИЛЕНТЕТРАГИДРОФОЛАТРЕДУКТАЗЫ В АССОЦИАЦИИ С ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ ТЕРАПИИ МЕТОТРЕКСАТОМ У ПАЦИЕНТОВ С РЕВМАТОИДНЫМ АРТРИТОМ
Е. Б. Хромова1'2, Е. А. Ходус, И. В. Девальд3'4
ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет», Челябинск, Россия 2ГБУЗ «Челябинская областная станция переливания крови», Челябинск, Россия 3МБУЗ ОТКЗ «Городская клиническая больница № 1», Челябинск, Россия 4ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет», Челябинск, Россия
Проведено исследование однонуклеотидных полиморфизмов С677Т и А1298С гена метилентетра-гидрофолатредуктазы (MTHFR) у пациентов с ревматоидным артритом, которым в качестве базисного противовоспалительного препарата для терапии заболевания назначен метотрексат в дозах от 10 до 15 мг в неделю. Проведена оценка эффективности терапии метотрексатом в зависимости от степени активности заболевания и наличия побочных эффектов через 12 и 24 недели от начала терапии. Обнаружена ассоциация однонуклеотидного полиморфизма ^КР) гена MTHFR С677Т с эффективностью терапии метотрексатом как фармакогенетического предиктора в терапии пациентов с ревматоидным артритом.
Ключевые слова: ревматоидный артрит, фармакогенетика, MTHFR, SNP.
Ревматоидный артрит (РА) — распространённое (около 1 % населения земного шара) аутоиммунное ревматическое заболевание, характеризующееся симметричным эрозивным артритом (синовитом) и широким спектром внесуставных (системных) проявлений. Характерные проявления РА — боль, нарушение функции, прогрессирующая деформация суставов, поражение внутренних органов (амилоидоз), приводящие к ранней потере трудоспособности (около 1/3 пациентов становятся инвалидами в течение 20 лет от начала болезни) и сокращению продолжительности жизни пациентов (в среднем на 5-15 лет). Преждевременная летальность во многом связана с высокой частотой сопутствующих заболеваний (инфекции, атеросклеротическое поражение сосудов, артериальная гипертензия, остеопоретиче -ские переломы костей скелета и др.) [1].
Вышеуказанные сведения диктуют необходимость раннего назначения базисной противовоспалительной терапии для предотвращения деструкции и деформации суставов, уменьшения клинической симптоматики (боль и скованность) и достижения основной цели — клинической ремиссии и увеличения продолжительности жизни и трудоспособности пациентов.
К одним из основных базисных противовоспалительных препаратов, используемых в терапии РА, относится метотрексат (МТ). МТ представля-
ет собой антиметаболит фолиевой кислоты, который в средних дозах (10-15 мг в неделю) обладает антипролиферативным действием, предупреждает деструктивные изменения костной ткани.
Метаболизм МТ в организме представляет собой сложный механизм с участием многих ферментов, одним из которых является метиленте-трагидрофолатредуктаза (МТНБЯ), ответственный за конверсию 5,10-метилентетрагидрофола-та в 5-метилтетрагидрофолат, который является ко-ферментом в реметилировании гомоцистеи-на [3]. Ферментный дефицит МТНБЯ приводит к гипергомоцистеинемии и непосредственно связан с клинической эффективностью терапии МТ и развитием побочных эффектов (гепатотоксич-ность — повышение уровня трансаминаз, цито-пении, тошнота, рвота) [2].
В последние годы широко развивается фармакогенетика, в связи с чем стали доступны исследования, изучающие индивидуальные различия в ответ на проводимую терапию, оценка риска развития побочных реакций. Большинство этих исследований ориентировано на однонук-леотидные полиморфизмы генов, кодирующих определённые ферменты, участвующие в метаболизме лекарственного средства.
Если говорить о конкретном ферменте — MTHFR, то он с позиции фармакогенетики изучен наиболее широко, известно более 12 аллель-
ных вариантов гена данного фермента, однако нам наиболее интересны полиморфизмы MTHFR С677Т и А1298С, ответственные за эффективность терапии МТ и развитие побочных эффектов [5].
Исследования последних лет направлены на изучение именно этих двух полиморфизмов MTHFR С677Т и MTHFR А1298С, которые выделены как маркеры для определения токсичности, в частности гепатотоксичности МТ при терапии пациентов с РА. Вариант гена МТЫБЯ, в котором цитозин (С) в позиции 677 заменяется на ти-мин (Т), приводит к замене аминокислоты аланин на валин (Л222У) в сайте связывания фолата, что сопровождается повышением уровня гомоцисте-ина в крови (гипергомоцистеинемия) и повышенной чувствительностью к факторам, повреждающим структуру ДНК (как следствие, недостатка метионина). Замена нуклеотида аденин (А) на цитозин (С) в позиции 1298 приводит к изменению структуры фермента, в котором глутаминовая кислота в позиции 429 меняется на аланин, что приводит к снижению активности фермента, причём более выраженному у носителей двух аллелей 1298С (генотип С/С).
Исследование однонуклеотидных полиморфизмов генов ферментов метаболизма основного базисного противовоспалительного препарата — метотрексата — позволяет заранее индивидуально прогнозировать ответ пациента на терапию и оценить риск развития побочных эффектов лекарственного средства, что помогает врачу-ревматологу своевременно и адекватно назначить терапию артрита и при необходимости подобрать иной базисный противовоспалительный препарат.
Цель исследования: установить ассоциацию однонуклеотидных полиморфизмов гена MTHFR С677Т и А1298С с эффективностью терапии ме-тотрексатом у пациентов с ревматоидным артритом.
Материалы и методы. В исследование были включены 27 пациентов с ревматоидным артритом в возрасте от 22 до 81 года, средний возраст составил 57,1 года, из них 10 мужчин (37,1 %) и 17 женщин (62,9 %), находившихся на лечении в ревматологических отделениях городских клинических больниц № 1, 6, 11 и детской городской клинической больницы Челябинска в период с 2012 по 2013 г. Набор больных проводился вне зависимости от стадии заболевания, степени активности и возраста пациентов. Для всех больных
обязательно учитывалось наличие достоверного диагноза РА в соответствии с критериями EULAR2010, добровольное информированное согласие пациентов на участие в исследовании, отсутствие терапии МТ и другими базисными противовоспалительными препаратами (сульфасала-зин, лефлуномид, препараты аминохинолинового ряда) до включения в исследование, отсутствие онкологических, гематологических и других аутоиммунных заболеваний. Степень активности заболевания оценивалась с помощью индекса активности DAS28 (Desease Activity Score, оценка 28 суставов), с учётом числа болезненных и припухших суставов, уровня СОЭ и СРБ и оценкой боли по визуальной аналоговой шкале (ВАШ). До начала терапии МТ средняя активность заболевания отмечалась у 9 (33,3 %), а высокая у 18 больных (66,9 %) с РА, с учётом чего всем пациентам в качестве базисной терапии был назначен МТ в дозе от 10 до 15 мг в неделю. Оценка эффективности лечения оценивалась через 12 и 24 неде -ли после назначения МТ на основании снижения индекса активности заболевания (DAS 28), также оценивалось наличие побочных эффектов терапии (цитопения, повышение уровня трансаминаз, тошнота, рвота).
У всех пациентов до назначения МТ проводился сбор анамнеза и физикальный осмотр. Комплексное обследование больных включало стандартные методы клинического, биохимического, иммунологического и инструментального исследований. Определение полиморфизмов гена MTHFR С677Т и А1298С проводили методом ПЦР в режиме реального времени с помощью наборов реагентов НПФ «Синтол» (Москва, Россия).
Разница частот аллелей и генотипов оценивалась с помощью ф-преобразования Фишера путём угловой трансформации. Во всех случаях различия считали статистически значимыми при р < 0,05, силу ассоциации аллелей и генотипов с клиническими эффектами терапии проводили по показателю критерия отношения шансов (ОШ) с расчётом 95 % доверительного интервала (95 % ДИ).
Результаты и обсуждения. На фоне проводимого лечения через 12 недель терапии мето-трексат был отменён у 6 пациентов с РА (22,2 %), по причине неэффективности у 3 и у 3 по причине развития побочных эффектов (цитопения, повышение уровня трансаминаз, тошнота, рвота). Остальные пациенты продолжили участие в ис-
38
Е. Б. Хромова, Е. А. Ходус, И. В. Девальд
следовании (21 чел.). Через 24 недели терапии МТ мы проанализировали эффективность лечения на основании изменения индекса DAS28. Если исходный DAS28 был >3,2 и снижался в процессе лечения более чем на 1,2 балла, мы констатировали положительную динамику на фоне лечения (высокий эффект терапии МТ). Если динамика DAS28 была в пределах от 0,6 до 1,2 балла, эффект рассматривали как удовлетворительный. При разнице DAS28 <0,6 балла делали вывод об отсутствии эффекта терапии. При DAS28 от 3,2 до 5,1 балла (в случае сохранённой умеренной активности заболевания) эффект терапии оценивали как удовлетворительный, если DAS28 уменьшалась не менее чем на 0,6 балла. У остальных пациентов группы эффект терапии не считался значимым. Если активность заболевания по DAS28 после лечения оставалась высокой (>5,1 балла), то удовлетворительным эффектом терапии можно было считать только значительную его динамику, то есть уменьшение DAS28 более чем на 1,2 балла.
В ходе нашего исследования было установлено, что у пациентов с РА на фоне терапии МТ активность заболевания уменьшилась и у 12 пациентов (57,1 %) стала низкой, а у 9 пациентов (42,9 %) — средней, высокой активности заболевания не отмечалось ни у одного пациента. Таким образом, МТ показал хорошую эффективность в отношении снижения активности воспалительного процесса, а соответственно, и достижения клинической ремиссии заболевания.
Анализ однонуклеотидных полиморфизмов MTHFR С677Т и А1298С был проведён у всех пациентов с ревматоидным артритом. Предварительно группы больных были разделены на «ответчиков» и «неответчиков» на терапию метотрексатом с учётом активности воспалительного процесса и развития побочных эффектов. Эффективность терапии оценивалась через 24 недели от начала лечения и нами были получены следующие данные: 14 пациентов (51,9 %) в группе с высокой эффективностью лечения и 13 пациентов (48,2 %) в группе с низкой эффективностью проводимой терапии. У всех пациентов группы «неответчиков» отмечалась средняя ак-
тивность воспалительного процесса, тогда как в группу «ответчиков» были включены пациенты со средней и низкой степенью активности заболевания. Пациенты, у которых на фоне приёма метотрексата развились побочные эффекты, также были отнесены к группе с низкой эффективностью терапии.
Анализ однонуклеотидного полиморфизма MTHFR С677Т показал, что в группе «неответчиков» на терапию достоверно чаще встречаются носители аллеля Т (50,1 % против 18,2 %,р < 0,05, ОШ 4,5, 95 % ДИ, 1,14-17,67), тогда как аллель С встречается чаще в группе «ответчиков» на терапию — 81,8 % против 50,5 % в группе «неответчиков». Наши данные согласуются с данными других авторов, в исследовании которых именно аллель Т ассоциирован с неотвечаемостью на препарат [3].
Анализ генотипов MTHFR С677Т показал, что достоверных различий в носительстве генотипов СС, СТ и ТТ в группах «неответчиков» и «ответчиков» обнаружено не было.
Изучение однонуклеотидного полиморфизма MTHFR А1298С показало, что частота встречаемости аллелей А и С в исследуемых группах практически одинаковая (63,6 % в группе «ответчиков» против 68,2 % случаев в группе «неответчиков» для аллеля А, а аллель С в 36,4 % против 31,8 % соответственно). Но в то же время в группе пациентов, отвечающих на проводимую терапию, выявлена высокая частота встречаемости генотипа АС (72,7 %) по сравнению с группой («неответчиков»), где доля встречаемости его почти в 2 раза меньше — 45,5 %. Полученные нами данные не достигают уровня статистической значимости (р = 0,39). По данным, приводимым в существующей литературе, генотип АС ассоциируется с хорошим ответом на МТ и низкой частотой побочных эффектов, что отчасти совпадает с нашими собственными данными [4].
Таким образом, установлено, что низкая эффективность базисной противовоспалительной терапии МТ ассоциируется с носительством аллеля Т полиморфизма MTHFR С677Т вне зависимости от генотипа (СТ или ТТ).
Список литературы
1. Ревматология : нац. рук. / Е. Л. Насонов, Д. Е. Каратеев, Р. М. Балабанова. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 720 с.
2. Schwahn, B. Polymorphisms in the methylenetetrahydrofolate reductase gene: clinical consequences /
B. Schwahn, R. Rozen // American Journal of Pharmacogenomics. - 2001. - Vol. 1 (3). - P. 189-201.
3. Ede, A. E. van. The C677T mutation in the methylentetrahydrofolate reductase gene-a genetic risk factor for methotrexate-related elevation of liver enzymes in rheumatoid arthritis patients / A. E. van Ede, R. F. Laan, H. J. Blom [et al.] // Arthritis & Rheumatology. - 2001. - № 44. - P. 2525-2530.
4. Urano, W. Polymorphisms in the methylenetetrahydrofolate reductase gene were associated with both the efficacy and toxicity of methotrexate used for the treatment of rheumatoid arthritis, as evidenced by single locus and haplotypc analyses / W. Urano, A. Taniguchi, H. Yamanaka // Pharmacogenetics. - 2002. - № 12. -P. 183-190.
5. Weisberg, I. A. Second genetic polymorphism in methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) associated with decreased enzyme activity / I. A. Weisberg, P. Tran, B. Christensen [et al.] // Molecular Genetics and Metabolism. - 1998. - Vol. 64. - P. 169-172.
Сведения об авторах
Хромова Елена Борисовна — кандидат биологических наук, биолог отдела молекулярно-биологической диагностики Челябинской областной станции переливания крови, доцент кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии Челябинского государственного университета, Челябинск, Россия. eb_sh@mail.ru
Ходус Елена Андреевна — врач-ревматолог городской клинической больницы № 1, Челябинск, Россия. elena_khodus@pochta.ru
Девальд Инесса Вальерьевна — кандидат медицинских наук, врач-ревматолог первой квалификационной категории городской клинической больницы № 1, ассистент кафедры внутренних болезней Южно-Уральского государственного медицинского университета, Челябинск, Россия. inessa.devald@gmail.com
Bulletin of Chelyabinsk State University. 2015. No. 21 (376). Biology. Issue 3. Pp. 36-40.
METHYLENETETRAHYDROFOLATE REDUCTASE SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISMS IN THE EFFICACY OF METHOTREXATE THERAPY IN PATIENTS WITH RHEUMATOID ARTHRITIS
E. B. Khromova
Chelyabinsk State University, Chelyabinsk regional hemotransfusion station, Chelyabinsk, Russia. eb_sh@mail.ru
E. A. Khodus
Municipal Clinical Hospital № 1, Chelyabinsk, Russia. elena_khodus@pochta.ru
I. V. Devald
Municipal Clinical Hospital № 1, South Ural State Medical University, Chelyabinsk, Russia. inessa.devald@gmail.com
The SNPs C677T and A1298C gene methylenetetrahydrofolate (MTHFR) in patients with rheumatoid arthritis, which as a basic anti-inflammatory drug for the treatment of diseases appointed methotrexate in doses of 10 to 15 mg/week, investigated. The evaluation of the effectiveness of MTX, depending on the degree of activity of the disease and for side effects at 12 and 24 weeks after initiation of therapy was made. There is association of single nucleotide polymorphism (SNP) in the MTHFR gene C677T with the effectiveness of methotrexate as a pharmacogenetic predictor in therapy patients with rheumatoid arthritis.
Keywords: rheumatoid arthritis, pharmacogenetics, MTHFR, SNP.
References
1. Nasonov E.L., Karateev D.E., Balabanova R.M. (eds.) Revmatologiya: nacional'noye rukovodstvo [Rheumatology. National guidance]. Moscow, GJeOTAR-Media Publ., 2010. 720 p. (In Russ.).
2. Schwahn B., Rozen R. Polymorphisms in the methylenetetrahydrofolate reductase gene: clinical consequences. American Journal of Pharmacogenomics, 2001, vol. 1, iss. 3, pp. 189-201.
3. Ede A.E. van, Laan R.F., Blom H.J. et al. The C677T mutation in the methylentetrahydrofolate reductase
40
E. E. XpoMOBa, E. A. Xodyc, H. B. fleBanbè
gene-a genetic risk factor for methotrexate-related elevation of liver enzymes in rheumatoid arthritis patients. Arthritis & Rheumatology, 2001, no. 44, pp. 2525-2530.
4. Urano W., Taniguchi A., Yamanaka H. et al. Polymorphisms in the methylenetetrahydrofolate reductase gene were associated with both the efficacy and toxicity of methotrexate used for the treatment of rheumatoid arthritis, as evidenced by single locus and haplotypc analyses. Pharmacogenetics, 2002, no. 12, pp. 183-190.
5. Weisberg I.A., Tran P., Christensen B. et al. Second genetic polymorphism in methylenetetrahydrofolate reductase (MTHFR) associated with decreased enzyme activity. Molecular Genetics and Metabolism, 1998, vol. 64, pp. 169-172.
