АНАЛИЗ НОСИТЕЛЬСТВА КЛИНИЧЕСКИ ЗНАЧИМЫХ АЛЛЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ГЕНОВ TPMT И DPYD, АССОЦИИРОВАННЫХ С ОТВЕТОМ НА ЛЕКАРСТВЕННУЮ ТЕРАПИЮ В ОНКОГЕМАТОЛОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ, СРЕДИ 9 ЭТНИЧЕСКИХ ГРУПП РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

DOI: 10.26442/00403660.2020.08.000719 © Коллектив авторов, 2020

Анализ носительства клинически значимых аллельных вариантов генов TPMT и DPYD, ассоциированных с ответом на лекарственную терапию в онкогематологической практике, среди 9 этнических групп Российской Федерации

К.Б. Мирзаев1, Д.С. Федоринов1, К.А. Акмалова1, Ш.П. Абдуллаев1, А.А. Качанова1, Ж.А. Созаева1, Е.А. Гришина1, Г.Н. Шуев1, Е.Ю. Китаева2, В.В. Шпрах2, С.Ш. Сулейманов3, А.З. Болиева4, М.С.-Х. Созаева5, С.М. Жучкова6, Н.Е. Гималдинова7, Е.Э. Сидукова8, И.С. Бурашникова9, А.А. Шикалева9, К.Г. Забудская10, Д.А. Сычев1

1ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России, Москва, Россия;

2Иркутская государственная медицинская академия последипломного образования - филиал ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России, Иркутск, Россия; 3ООО «Саико», Хабаровск, Россия;

4ФГБОУ ВО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Минздрава России, Владикавказ, Россия; 5ГБУЗ «Республиканская клиническая больница» Минздрава Кабардино-Балкарской Республики, Нальчик, Россия; 6АУ «Республиканский клинический онкологический диспансер» Минздрава Чувашии, Чебоксары, Россия; 7ФГБОУ ВО «Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова», Чебоксары, Россия; 8ГБУ РМЭ «Козьмодемьянская межрайонная больница», Козьмодемьянск, Россия;

"Казанская государственная медицинская академия - филиал ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России, Казань, Россия;

10ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, Москва, Россия Резюме

Цель. Изучить особенности носительства клинически значимых аллельных вариантов генов TPMT и DPYD, ассоциированных с ответом на лекарственную терапию гемобластозов, среди 9 этнических групп Российской Федерации.

Материалы и методы. В исследование включены 1446 условно здоровых добровольцев 9 этнических групп. Носительство полиморфных маркеров генов TPMT и DPYD выявлялось методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени. Результаты. Во всех этнических группах распределение генотипов и аллелей соответствовало равновесию Харди-Вайнберга. TPMT*3A (rs1800460) и TPMT*3C (rs1142345) наблюдались во всех исследуемых этнических группах в гетерозиготном состоянии. В группе кабардинцев (n=204) частота встречаемости минорного аллеля TPMT*3A (MAF, %) составила 2,94%; балкарцев (n=200) - 1,25%; осетин (n=239) - 1,67%; чувашей (n=238) - 1,89%; марийцев (n=206) - 1,21%; татар (n=141) - 1,77%; русских (n=134) - 4,85%. Частота встречаемости минорного аллеля ТРМТ*3С (MAF, %) в группе кабардинцев (n=204) составила 4,90%; балкарцев (n=200) -1,75%; бурятов (n=114) - 0,44%; осетин (n=239) - 1,88%; чувашей (n=238) - 1,68%; марийцев (n=206) - 1,21%; татар (n=141) -1,42%; русских (n=134) - 4,48%. Результаты анализа полиморфизм DPYD*2A (rs391 8290) продемонстрировали важные этнические особенности распределения. В гетерозиготном состоянии он выявлен лишь в группах кабардинцев (n=204, MAF 1,22%), балкарцев (n=200, MAF 2,00%), осетин (n=239, MAF 0,63%).

Заключение. Полученные в исследовании результаты будут полезны для разработки персонализированных алгоритмов противоопухолевой терапии в онкологической практике, в том числе направленных на повышение безопасности химиотерапевтического лечения гемобластозов.

Ключевые слова: фармакогенетика, химиотерапия, этнические группы, TPMT, DPYD.

Лля цитирования: Мирзаев К.Б., Фелоринов Л.С., Акмалова К.А. и лр. Анализ носительства клинически значимых аллельных вариантов генов TPMT и DPYD, ассоциированных с ответом на лекарственную терапию в онкогематологической практике, срели 9 этнических групп Российской Фелерации. Терапевтический архив. 2020; 92 (8): 43-51. DOI: 10.26442/00403660.2020.08.000719

Analysis of carrying clinically significant allelic variants of TPMT and DPYD genes associated with the response to drug therapy in cancer practice among 9 ethnic groups of the Russian Federation

K.B. Mirzaev1, D.S. Fedorinov1, K.A. Akmalova1, Sh.P. Abdullaev1, A.A. Kachanova1, Zh.A. Sozaeva1, E.A. Grishina1, G.N. Shuev1, E.Yu. Kitaeva2, V.V. Shprakh2, S.Sh. Suleymanov3, L.Z. Bolieva4, M.S-H. Sozaeva5, S.M. Zhuchkova6, N.E. Gimaldinova7, E.E. Sidukova8, I.S. Burashnikova9, A.A. Shikaleva9, K.G. Zabudskaya10, D.A. Sychev1

1Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Moscow, Russia;

2Irkutsk State Medical Academy of Postgraduate Education - branch of Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Irkutsk, Russia;

3Saiko Russian-Japanese Medical Center, Khabarovsk, Russia; 4North Ossetia State Medical Academy, Vladikavkaz, Russia; 'Republican Clinical Hospital, Nalchik, Russia; 6Republican Clinical Oncology Center, Cheboksary, Russia; 7Ulianov Chuvash State University, Cheboksary, Russia; 8Kozmodemyansk Interdistrict Hospital, Kozmodemyansk, Russia;

9Kazan State Medical Academy - branch of Russian Medical Academy of Continuous Professional Education, Kazan, Russia; 10Blokhin National Medical Research Center of Oncology, Moscow, Russia

Aim. To study the peculiarities of carrying clinically significant allelic variants of TPMT and DPYD genes associated with the response to drug therapy in cancer practice among 9 ethnic groups of the Russian Federation.

К.Б. Мирзаев и соавт.

Materials and methods. The study included 1446 conditionally healthy volunteers from 9 ethnic groups. Carriage of polymorphic TPMT and DPYD gene markers was detected by the Real-Time PCR (polymerase chain reaction) method.

Results. In all ethnic groups, the distribution of genotypes and alleles matched the equilibrium of Hardy-Weinberg. TPMT*3A (rs1800460) and TPMT*3C (rs1142345) were observed in heterozygous state in all investigated ethnic groups. In the Kabardinian group (n=204) the frequency of the TPMT*3A minor allele (MAF, %) was 2.94%; Balkars (n=200) - 1.25%; Ossetians (n=239) - 1.67%; Chuvashes (n=238) -1.89%: Mari (n=206) - 1.21 %; Tatars (n=141) - 1.77%; Russians (n=134) - 4.85%. The frequency of the TPMT*3C minor allele (MAF, %) in the Kabardinian group (n=204) MAF was 4.90%; Balkars (n=200) - 1. 75%; Buryats (n=114) - 0.44%; Ossetians (n=239) - 1.88%; Chuvashes (n=238) - 1.68%: Mari (n=206) - 1.21 %; Tatars (n=141) - 1.42%; Russians (n=1 34) - 4.48%. The results of the analysis of DPYD*2A polymorphism (rs391 8290) demonstrated ethnic peculiarities of distribution. In the heterozygous state it was found only in the groups of Kabardins (n=204, MAF 1.22%), Balkars (n=200, MAF 2.00%), and Ossetians (n=239, MAF 0.63%).

Conclusion. The results obtained in the study will be useful for developing personalized algorithms of antitumor therapy in cancer practice, including those aimed at increasing the safety of chemotherapy.

Keywords: pharmacogenetic, chemotherapy, ethnic groups, TPMT, DPYD.

For citation: Mirzaev K.B., Fedorinov D.S., Akmalova K.A., et al. Analysis of carrying clinically significant allelic variants of TPMT and DPYD genes associated with the response to drug therapy in cancer practice among 9 ethnic groups of the Russian Federation. Therapeutic Archive. 2020; 92 (8): 43-51. DOI: 10.26442/00403660.2020.08.000719

ДИ - доверительный интервал

ОШ - отношение шансов

ПЦР - полимеразная цепная реакция

ADME (absorption, distribution, metabolism, and excretion) - абсорбция, распределение, метаболизм и экскреция DPD (dihydropyrimidine dehydrogenase) - дигидропиримидинде-гидрогеназа

Введение

Согласно данным проекта «Атлас рака» (The Cancer Atlas) в 2018 г. зарегистрировано 18,1 млн случаев диагностики и 9,6 млн случаев смерти от онкологических заболеваний. У каждого 4-го мужчины и у каждой 5-й женщины развивается онкологическая патология, летальная для 1 из 8 мужчин и 1 из 11 женщин. Сохранение такой динамики увеличит глобальное бремя онкологических заболеваний до выявления 29,4 млн случаев ежегодно к 2040 г. [1].

Мультифакториальность процессов канцерогенеза определяет многообразие терапевтических стратегий и трудности прогнозирования результатов в онкологической практике. Особую сложность представляет генетическая гетерогенность опухоли, состоящая из двух основных компонентов: соматических мутаций непосредственно в опухолевой ткани, определяющих биологические особенности атипичных клеток, и индивидуальных полиморфных вариантов в генах-регуляторах гомеостаза организма [2]. На абсорбцию, распределение, метаболизм и экскрецию (absorption, distribution, metabolism, and excretion - ADME) лекарственных средств, применяемых при гемобластозах, оказывает влияние множество ферментов, трансмембранных транспортеров, рецепторов, активность которых обладает большой вариабельностью. Внутри популяции наблюдается полиморфизм генов, кодирующих компоненты ADME и определяющих особенности фармакологического ответа, в том числе и возникновение неблагоприятных побочных реакций [3].

Исследование таких полиморфных вариантов и вычленение конкретных генов-кандидатов является компетенцией фармакогенетики. В более широком смысле используют понятие фармакогеномики, описывающей взаимодействие между всей совокупностью генов организма (геномом) и реакцией на лекарственные средства [4].

В 1998 г. Рабочая группа по определению биомаркеров Национального института здравоохранения определила биомаркер как «характеристику, которая объективно измеряется и оценивается как показатель нормальных биологических процессов, патогенных процессов или фармакологических реакций на терапевтическое вмешательство» [5]. Фармакогене-тический или фармакогеномный биомаркер определяется как

GMAF (global minor allele frequency) - глобальная частота встречаемости минорного аллеля MAF - частота встречаемости минорного аллеля SNP (single nucleotide polymorphism) - однонуклеотидный полиморфизм

любой «генетический или геномный маркер (соответственно), связанный с реакцией на лекарственное средство» [6].

Определение генетических вариаций в ходе фармакогене-тического тестирования с использованием панели, включающей ключевые фармакокинетические и фармакодинамические гены, позволяет учесть индивидуальные особенности метаболизма низкомолекулярных веществ. Широкое внедрение методов фармакогенетики в клиническую практику зависит от наличия информации о генетической структуре конкретной популяции. Предлагаемые на настоящий момент рекомендации сформированы на основании данных анализа европейской и североамериканской популяции, что затрудняет экстраполяцию результатов на популяцию в других частях света.

Территориальная изменчивость частоты различных ДНК-полиморфизмов формирует генетическую гетерогенность в различных популяциях и этнических группах Российской Федерации. С целью определения потенциальной значимости фармакогенетических маркеров среди этнических групп России проведен анализ территориальной гетерогенности клинически значимых полиморфных вариантов, двух генов из списка Very Important Pharmacogenes, ассоциированных с ответом на лекарственную терапию гемабластозов.

Материалы и методы

Исследование проводили в соответствии с Этическим кодексом Всемирной медицинской ассоциации (Хельсинкская декларация), оно одобрено локальным комитетом по этике Российской медицинской академии непрерывного профессионального образования, Москва. От всех участников исследования получено письменное информированное согласие перед включением в исследование. Согласно условиям информированного согласия все результаты исследования могут быть использованы в научных целях без раскрытия персональных данных.

Изучаемая популяция

В исследование включены 1446 условно здоровых добровольцев:

• 200 балкарцев, средний возраст 46,6±18,7 года, из них 93 (46,5%) мужчины и 107 (53,5%) женщин;

• 204 кабардинца, средний возраст 47,3±17,8 года, из них 88 (43,1%) мужчин и 116 (56,9%) женщин;

• 114 бурят, средний возраст 42,8±15,4 года, из них 34 (29,8%) мужчины и 80 (70,2%) женщин;

• 206 марийцев, средний возраст 43,8±14,8 года, из них 35 (17,0%) мужчин и 171 (83,0%) женщина;

• 238 чувашей, средний возраст 39,5±12,3 года, из них 34 (14,3%) мужчины и 204 (85,7%) женщины;

• 70 нанайцев, средний возраст 43,5±12,7 года, из них 14 (20,0%) мужчин и 56 (80,0%) женщин;

• 141 татарин, средний возраст 47,9±13,9 года, из них 29 (20,6%) мужчин и 112 (79,4%) женщин;

• 239 осетин, средний возраст 28,0±11,7 года, из них 66 (27,6%) мужчин и 173 (72,4%) женщины;

• 134 русских, средний возраст 42,2±12,0 года, из них 26 (19,4%) мужчин и 108 (80,6%) женщин.

Сведения об авторах:

Федоринов Денис Сергеевич - ординатор каф. онкологии и паллиативной медицины ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0001-5516-7367 Акмалова Кристина Анатольевна - м.н.с. отд. молекулярной медицины НИИ молекулярной и персонализированной медицины ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0003-3505-8520

Абдуллаев Шерзод Пардабоевич - м.н.с. отд. молекулярной медицины НИИ молекулярной и персонализированной медицины ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0001-9001-1499

Качанова Анастасия Алексеевна - м.н.с. отд. молекулярной медицины НИИ молекулярной и персонализированной медицины ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0003-3194-4410

Созаева Жаннет Алимовна - м.н.с. отд. молекулярной медицины НИИ молекулярной и персонализированной медицины ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0001-5166-7903

Гришина Елена Анатольевна - д.б.н., в.н.с. отд. молекулярной медицины НИИ молекулярной и персонализированной медицины ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0002-5621-8266

Шуев Григорий Николаевич--аспирант каф. клинической фармакологии и терапии им. акад. Б.Е. Вотчала ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0002-5031-0088

КитаеваЕлена Юрьевна - ассистент каф. геронтологии, гериатрии и клинической фармакологии ИГМАПО - филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0001-9498-4503

Шпрах Владимир Викторович - дир. ИГМАПО - филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0003-1650-1275

Сулейманов Салават Шейхович - д.м.н., проф., ген. дир. ООО «Саи-ко». ORCID: 0000-0002-9236-7525

Болиева Лаура Зелимхановна - д.м.н., проф., зав. каф. фармакологии с клинической фармакологией ФГБОУ ВО СОГМА. ORCID: 00000002-1820-7726

Созаева Мариям Султан-Хамитовна - зав. КДЛ ГБУЗ РКБ. ORCID: 0000-0002-5616-8836

Жучкова Светлана Михайловна - к.м.н., клин. фармаколог АУ РКОД. ORCID: 0000-0002-2503-1271

Гималдинова Наталья Евгеньевна - к.м.н., ассистент каф. общей и клинической морфологии и судебной медицины ФГБОУ ВО «ЧГУ им. И.Н. Ульянова». ORCID: 0000-0001-8488-308Х

Сидукова Елена Эдуардовна - зам. глав. врача ГБУ РМЭ «Козьмодемьянская МБ». ORCID: 0000-0002-5083-6223

Бурашникова Ирина Сергеевна - к.м.н., ассистент каф. клинической фармакологии и фармакотерапии КГМА - филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0002-8511-5696

Шикалева Анастасия Алексеевна - председатель Совета обучающихся и молодых ученых КГМА - филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0003-1798-0490

Забудская Ксения Геннадьевна - ординатор по специальности «Генетика» ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина». ORCID: 0000-0003-1290-574Х

Сычев Дмитрий Алексеевич - чл.-кор. РАН, проф. РАН, д.м.н., проф., проректор по развитию и инновациям ФГБОУ ДПО РМАНПО. ORCID: 0000-0002-4496-3680

Этническую принадлежность участников исследования устанавливали с помощью метода самоопределения. Критерием включения являлось самоопределение не менее чем в двух поколениях: участник и оба родителя являлись представителями одной этнической группы. Как показано в ранее проведенных исследованиях, отмечается высокая корреляция между примененным методом самоидентификации и определением микросателлитных маркеров этнической принадлежности [7]. В исследование не включали потомков межэтнических браков.

Генотипирование

В пробирки с этилендиаминтетрауксусной кислотой собирали 4 мл венозной крови пациентов. Выделение ДНК из лейкоцитов цельной крови осуществляли с помощью набора лабораторных реагентов для выделения ДНК из цельной крови «ДНК-ЭКСТРАН-1» (ЗАО «Синтол», Россия). Носи-тельство полиморфных маркеров генов выявлялось методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени с помощью наборов реагентов «SNP-Скрин» (ЗАО «Синтол», Москва, Россия) на амплификаторе Real-Time CFX96 Touch (Bio-Rad Laboratories, Inc., США) и наборов TaqMan®SNP Genotyping Assays и TaqMan Universal Master Mix II, без UNG Applied Biosystems (Foster City, Калифорния, США). ПЦР проводили в реакционном объеме 10 мкл, содержащем геномную ДНК 15 нг, олигонуклеотидные праймеры 0,5 пМ, 1 мкл 10 ПЦР-буфера, дезоксинуклео-тиды (дНТФ) 250 мкМ, хлорид магния 3 мМ и ДНК-полиме-разу 0,25 U. Программа амплификации состояла из предварительной денатурации при 95°С в течение 10 мин с последующими 30 циклами денатурации при 95°С в течение 30 с, отжига при 60°С в течение 60 с и элонгации при 72°С в течение 60 с с последующей окончательной элонгацией при 72°С в течение 7 мин. Каждый шаг сопровождался регистрацией флуоресцентного сигнала по соответствующему каналу: FAM, HEX или FAM и HEX, а по части маркерам FAM и VIC. В данной работе нуклеотидные замены указаны в соответствии с инструкцией производителя и Human Genome Variation Society.

Статистический анализ

Для установления различий в носительстве минорных аллельных вариантов между этническими группами и проверки соблюдения равновесия Харди-Вайнберга применяли точный критерий Фишера (2-Tailed P). Дополнительно проводилась поправка на множественные сравнения Бонфер-рони. Средние показатели представлены как M±SD, где М -среднее, SD - стандартное отклонение. Различия считали статистически значимыми при р<0,05. Оценка результатов проводилась в программе GraphPad InStat.

Результаты

Во всех этнических группах распределение изучаемых генотипов и аллелей соответствовало равновесию Харди-Вайнберга (табл. 1).

Результаты множественного сравнения частоты носи-тельства TPMT*3A (rs1800460), TPMT*3C (rs1142345) и

Контактная информация:

Мирзаев Карин Бадавиевич - к.м.н., с.н.с., зав. отд. персонализированной медицины НИИ молекулярной и персонализированной медицины ФГБОУ ДПО РМАНПО. Тел.: +7(963)782-74-42; e-mail: karin05doc@yandex.ru; ORCID: 0000-0002-9307-4994

-к

О)

Таблииа 1. Оценка соблюдения равновесия Харди-Вайнберга по исследуемым генам среди 9 этнических групп

Этническая группа

Генотип ТРМТ*ЗА («1800460), п (%)

Соответ-Ми- ствие за-нор- кону ный Харди-аллель, Вайнберга

Генотип ТРМТ*ЗС («1142345),« (%)

Соответствие закону ный Харди-аллель, Вайнберга

Ми-нор-

Генотип БРУБ*2А

(«3918290),« (%)

Минорный

аллель,

%

Соответствие закону Харди-Вайнберга

СС

СТ

ТТ

ТТ

ТС

СС

СС

СТ

ТТ

Кабардинцы 192 (94,1) 12(5,9) 0 184 (90,2) 20 (9,8) 0 200 (98,0) 3(1,5) 1 (0,5)

Ожидаемая частота, % 204 94,2 5,7 0,09 2,94 р> 0,05 90,4 9,3 0,2 4,90 ¿»0,05 97,5 2,4 0,02 1.23 ¿»0,05

Балкарцы 195 (97,5) 5 (2,5) 0 193 (98,5) 7(1,5) 0 192 (96,0) 8 (4,0) 0

Ожидаемая частота, % 200 97,4 2,5 0,02 1,25 р>0,05 96,5 3,4 0,03 1,75 р> 0,05 96,0 3,9 0,04 2,00 ¿»0,05

Осетины 231 (96,7) 8 (3,3) 0 230 (96,2) 9(3,8) 0 236 (98,3) 3(1,7) 0

Ожидаемая частота, % 239 96.7 3,2 0,03 1,67 р>0,05 96,3 3,6 0,04 1,88 ¿»0,05 98,7 1,3 0 0,63 ¿»0,05

Буряты 114(100) 0 0 ИЗ (99,2) 1 (0.8) 0 114(100) 0 0

Ожидаемая частота,% 114 99,9 0,01 0 0 р> 0,05 99,1 0,09 0 0.44 р>0,05 99,9 0,01 0 0 ¿»0,05

Чуваши 229 (96,2) 9(3,8) 0 230 (96,6) 8 (3,4) 0 238(100) 0 0

Ожидаемая частота,% 238 97,2 3,7 0,004 1,89 р> 0,05 96,6 3,3 0,03 1.68 /»0,05 99,2 0,08 0 0 ¿»0,05

Нанайцы 70 (100) 0 0 69 (98,6) 1(1,4) 0 70 (100) 0 0

Ожидаемая частота,% 70 99,1 0.09 0 0 р>0,05 98,5 1,4 0,01 0,71 р> 0,05 99,1 0,09 0 0 ¿»0,05

Марийцы 201 (97,6) 5 (2,4) 0 201 (97,6) 5 (2,4) 0 206 (100) 0 0

Ожидаемая частота, % 206 97,6 2,3 0,01 1,21 ¿»0,05 97,6 2,3 0,01 1,2 ¿»0,05 99,2 0,08 0 0 ¿»0,05

Татары 136 (96,5) 5 (3,5) 0 137 (97,2) 4 (2,8) 0 141(100) 0 0

Ожидаемая частота, % 141 96,4 3.5 0,03 1,77 ¿»0,05 97,1 2,8 0,02 1,42 ¿»0,05 99,1 0,09 0 0 ¿»0,05

Русские 121 (90,3) 13 (9,7) 0 122 (91,0) 12 (9,0) 0 134(100) 0 0

Ожидаемая частота,% 134 90,5 9,4 0,03 4.85 р> 0,05 91,2 8,6 0,02 4.48 ¿»0,05 99,1 0,09 0 0 ¿»0,05

а §

£

0

1

ь

I

Со

Й

2 з т т

-с т

0

1

ь

"О

I

КЗ о

Таблица 2. Сравнение частоты носительства клинически значимых аллельных вариантов генов ТРМТи ОРУО среди 9 этнических групп

Этни- Общее ко-ческая личество группа (л/аллель)

МАЦ Кабар-% динцы

Балкарцы

Осетины

Буряты Чуваши Нанайцы Марийцы

р=0,0055; р=0,3773; р=0,0429; р=0,0915;

ОШ 14,407; ОШ 1,572; ОШ 8,859; ОШ 2,467; 95%

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ ДИ 0,8609-

0,8484-244,65 0,6556-3,771 0,5207-150,71 7,068

р=0,1648; р=0,5914; р=0,3341; Р= 1;

ОШ 0,1574; ОШ 1,522; ОШ 0,2559; ОШ 0,9705;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,0087-2,861 0,5059^1,581 0,014^1,661 0,2787-3,379

р=0,0595; р=0,8126; р=0,2089; р=0,7807;

ОШ 0,1211; ОШ 1,132; ОШ 0,197; ОШ 0,7217;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,006956-2,109 0,433-2,961 0,01129-3,437 0,2342-2,224

р=0,0354; р=0,1665;

ОШ 9,287; ОШ 6,168; 95%

95% ДИ ДИ 0,3393-

0,5378-160,37 112,13

р=0,2209; р=0,5908;

ОШ 0,1751; ОШ 0,6375;

95% ДИ 95% ДИ

0,0101-3,03 0,2119-1,918

р=0,3366;

ОШ 3,793; 95%

ДИ 0,2082-

69,74

Татары

Кабардинцы 12/408 2,94

Балкарцы 5/400 1,25

Осетины 8/478

ТРМТ*ЗА (1-81800460)

Буряты

Чуваши

Нанайцы

Марийцы Татары Русские

0/228

9/476

0/140

5/412 5/282 13/268

р=0,1396; ОШ 2,394; 95% ДИ 0,8354-6,860

р=0,2578; ОШ 1,78; 95% ДИ 0,7204^1,4

р=0,7809; ОШ 0,7437;

95% ДИ 0,2413-2,292

1,67

1,21

1,77

4,85

р=0,2155; р=0,0065; р=0,0189; р=0,0003; р=0,0396; р=0,0056; р=0,0058;

ОШ 1,682; ОШ 0,2483; ОШ 0,3339; ОШ 0,04141; ОШ 0,378; ОШ 0,6735; ОШ 0,241; 95%

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ ДИ 0,08488-

0,7556-3,746 0,08745-0,705 0,1366-0,8163 0,002446-0,7011 0,1594-0,8967 0,003971-1,142 0,6841

р=0,0174; р=0,0135; р=0,0018; р=0,0069; р=0,0219; р=0,0021;

ОШ 0,3455; ОШ 2,686; ОШ 0,08546; ОШ 0,3316; ОШ 0,1396; ОШ 0,2383;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,1444-0,8267 1,209-5,968 0,01139-0,6414 0,1444-0,7613 0,01855-1,05 0,08855-0,6414

Р= 1; р=0,2693; Р= 1; р=0,6868; р=0,5731;

ОШ 0,9282; ОШ 0,2473; ОШ 0,9597; ОШ 0,4039; ОШ 0,6897;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 0,217-

0,3425-2,516 0,03022-2,024 0,3449-2,671 0,04923-3,314 2,192

р=0,4553; ОШ 1,679; 95% ДИ 0,5847^1,82

р=0,7483; ОШ 0,7013;

95% ДИ 0,201-2,446

Р= 1; ОШ 0,943; 95% ДИ 0,3054-2,912 р=0,0683; ОШ 0,1104; 95% ДИ 0,006068-2,009 р= 1;

ОШ 1,068; 95% ДИ 0,3541-3,219 р=0,1752; ОШ 0,1796; 95% ДИ 0,009851-3,273 р=0,5377; ОШ 0,6806;

95% ДИ 0,1951-2,374

р=0,0544; ОШ 0,3541;

95% ДИ 0,1244-1,007

ТРМТ*ЗС (1-81142345)

Кабардинцы 20/408 4,90

Балкарцы 7/400 1,75

N

р=0,0183; ОШ 3,582; 95% ДИ 1,211-10,6

Р= 1;

ОШ 1,238; 95% ДИ 0,3588^1,271

00

Таблица 2. Сравнение частоты носительства клинически значимых аллельных вариантов генов ТРМТ и ОРУО среди 9 этнических групп (Продолжение)

Этническая МАК, Кабар-

личество „

% динцы

группа (и/аллель)

Балкарцы Осетины

Буряты

Чуваши

Нанайцы Марийцы

Татары

Буряты

1/228

0,44

р=0,1801; ОШ 0,2296; 95% ДИ 0,02889-1,824

Осетины 9/478 1,8

ТРМТ*ЗС (1-81142345)

Чуваши

Нанайцы

8/476

1/140

1,6

0,71

Марийцы 5/412 1,21

Татары 4/282 Русские 12/268

1,42

4,48

р=0,855; р=0,055; р=0,0042;

ОШ 1,1; ОШ 0,38; ОШ 0,09398;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,5283-2,289 0,1476-0,9782 0,01212-0,7288

р=0,416; р=0,4814;

ОШ 1,645; ОШ 0,5091;

95% ДИ 95% ДИ

0,5334-5,073 0,1209-2,144

р=0,124;

ОШ 0,3095;

95% ДИ

0,08153-1,175

р=0,062; ОШ 0,4094; 95% ДИ 0,1702-0,9848

р=0,2844; Р= 1; р=0,4296; р=0,3866;

ОШ 3,88; ОШ 1,633; ОШ 2,789; ОШ 0,3062;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,4822-31,228 0,1013-26,338 0,3236-24,029 0,03396-2,76

р= 1; р=0,4693; р=0,5909; р=0,7764;

ОШ 0,8908; ОШ 0,3749; ОШ 0,6402; ОШ 1,334;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,3407-2,329 0,04706-2,986 0,2128-1,926 0,4068^,373

р=0,6919; р=0,7807; Р= 1;

ОШ 0,4209; ОШ 0,7187; ОШ 1,188;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 0,3544-

0,05216-3,396 0,2332-2,215 3,983

Р= 1; Р= 1;

ОШ 1,708; ОШ 0,5;

95% ДИ 95% ДИ

0,1977-14,751 0,05533^,518

р= 1; ОШ 0,8538;

- - - 95% ДИ

0,2272-3,209

р=0,0321; р=0,0408; р=0,0107; р=0,0415;

ОШ 0,3647; ОШ 0,1535; ОШ 0,2621; ОШ 0,307;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,1471-0,9039 0,01974-1,193 0,09124-0,7528 0,09773-0,9641

р=0,0207; р=0,3357; р=0,0301; р=0,0827;

ОШ 0,07698; ОШ 0,2611; ОШ 0,08893; ОШ 0,1298;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,004241-1,397 0,01433^,755 0,004898-1,615 0,007146-2,359

р=0,0018; ОШ р=0,1198; р=0,003; р=0,0238;

0,04845; 95% ОШ 0,1643; ОШ 0,05597; ОШ 0,08173;

ДИ 0,002786- 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,8427 0,009417-2,868 0,003218-0,9737 0,004695-1,423

р=0,2492; р=0,2492; Р= 1; р=0,299;

ОШ 7,015; ОШ 0,1426; ОШ 0,4835; ОШ 0,2405;

95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ 95% ДИ

0,3611-136,27 0,007338-2,769 0,02481-9,423 0,01237^,676

00 ¡5

0

1

ь

I

Со £

Кабардинцы 5/408 1,22

ВРУВ*2А

(1-83918290) Балкарцы 8/400

Осетины 3/478

2,00

0,63

р=0,1659; ОШ 0,1605; 95% ДИ 0,00883-2,918

р=0,0561; ОШ 0,101; 95% ДИ 0,005801-1,76

р=0,5549; ОШ 0,2973; 95% ДИ 0,01528-5,784

X

а

я

я Н

л s

>я =

а

я

л s >я я в я

я

я

X

ST

к

а

^

И

л

5

6

я *

ч я 1-2

л S х S

ч а я

я

о о л * « й

£ в ч

-И

О 4 S

. к я

в я в

в м в

н « ^

Л S &

IN

IN

к ft

И

чо

я у

о

я §

Я

IN IN ^ СЮ IN

S

л

&

ё н

I

со

Q £

и

Q

гС СП

¡л <4 Т о

К ^

«1

до4 - ON

^ О

о

3 й К Л О о,

СП

ос

•; 40 _ ^ 40 ^

о"

ДЧ

L сю

40

IN

О

ем

DPYD*2A (rs3918290) представлены в табл. 2. С учетом поправки на множественные сравнения Бонферрони значимыми следует считать различия при р<0,00312.

Статистически значимые различия по изучаемым маркерам выявлены между несколькими этническими группам европеоидной и монголоидной рас: по TPMT*3A (rs1800460) - частота среди русских выше, чем среди бурят (не встречались носители); по TPMT*3C (rs1142345) - частота среди кабардинцев выше, чем среди бурят и марийцев; по DPYD*2A (rs3918290) - не встречалось носительство среди бурят, нанайцев, татар, чувашей и марийцев.

Обсуждение

Размер фармакологически значимых генетических аберраций зачастую весьма небольшой и представлен однонуклеотид-ными полиморфизмами (single nucleotide polymorphism - SNP) [8]. На настоящий момент в ходе масштабного исследования более чем 60 тыс. экзомов обнаружено около 61 тыс. небольших полиморфных вариантов в 806 генах, вовлеченных в формирование ответа на лекарственные средства [9].

Одним из наиболее известных фармакогенетических маркеров является тиопурин^-метилтрансфераза (thiopurine S-methyltran-sferase - TPMT). Этот ген кодирует одноименный белок - цито-плазматический фермент, катализирующий в основном S-мети-лирование ароматических и гетероциклических сульфгидрильных соединений (6-меркаптопурин, 6-тиогуанин и азатиоприн). Ал-лельные варианты гена ТРМТ rs1800460 (локализация на хромосоме, включающая все затронутые в изменение нуклеотиды -chr6: 18138997 (GRCh38.p12)) и rs1142345 (локализация - chr6: 18130687 (GRCh38.p12)) ассоциированы со снижением каталитической активности тиопурин^-метилтрансферазы [10].

6-меркаптопурин - химиотерапевтическое средство из группы антиметаболитов, активно применяется в онкогематоло-гии: при остром лейкозе, индукции ремиссии при остром лим-фобластном и нелимфобластном лейкозе, хроническом миело-лейкозе. Молекула 6-меркаптопурин является пролекарством. Активные метаболиты - тиогуаниновые основания - блокируют синтез ДНК и в меньшей степени РНК в пролиферирующих клетках. Тиопурин^-метилтрансфераза катализирует S-мети-лирование препарата с образованием неактивного продукта метил-6-меркаптопурина, который препятствует избыточному синтезу тиогуаниновых оснований. При недостаточной активности фермента введение стандартных доз 6-меркаптопурина приводит к накоплению тиогуаниновых нуклеотидов в большом количестве, обусловливая такие нежелательные эффекты, как миелосупрессия [4]. И, соответственно, у гетерозиготных носителей аллелей со сниженной активностью фермента в сравнении с носителями «дикого» типа может встречаться более высокая частота гематотоксических осложнений. Генотипирование по TPMT позволяет определить индивидуальную активность фермента у пациента и корректировать дозы тиопуриновых химио-препаратов 6-меркаптопурина и 6-тиогуанина [4, 5].

В европейской популяции частота выявления аллельного варианта rs1800460 составляет от 1,30% (база данных 1000 Genomes Project phase3 release V3+) до 3,70% (полноэкзомное исследование The genome Aggregation Database - gnomAD); в Азии -от 0,40% (данные The Exome Aggregation Consortium и gnomAD) до 2,80% (база данных 1000 Genomes Project phase3 release V3+). Глобальная частота встречаемости минорного ал-леля (global minor allele frequency - GMAF) составляет 1,70%.

Аллельный вариант rs1142345 обнаруживается у 2,904,10% населения Европы и у 0,80-4,00% азиатского населения (GMAF 4,59%) [11]. Частота аллелей полиморфизма TPMT*3A (rs1800460) обнаруживалась в пределах указанных

К.Б. Мирзаев и соавт.

интервалов лишь в гетерозиготном состоянии. В группе кабардинцев (n=204) частота встречаемости минорного ал-леля (minor allele frequency - MAF, %) составила 2,94%, балкарцев (n=200) - 1,25%; осетин (n=239) - 1,67%; чувашей (n=238) - 1,89%; марийцев (n=206) - 1,21%; татар (n=141) - 1,77%; русских (n=134) - 4,85%. Полиморфизм TPMT*3C (rs1142345) встречался во всех исследуемых этнических группах только в гетерозиготном состоянии. В группе кабардинцев (n=204) MAF составила 4,90%; балкарцев (n=200) - 1,75%; бурятов (n=114) - 0,44%; осетин (n=239) - 1,88%; чувашей (n=238) - 1,68%: марийцев (п=20б) - 1,21%; татар (n=141) - 1,42%; русских (n=134) -4,48%. В южно- и североамериканской популяциях наиболее масштабным исследованием стал проект Population Architecture using Genomics and Epidemiology, summary data (PAGE-summary, PAGE II, 2013-2019). По его результатам средняя MAF составила 0,01%, наиболее высокая MAF обнаруживалась у представителей южноазиатской этнической группы - 1,00% [12]. Данные аллельные варианты изучались и в ранее проведенных в РФ исследованиях. В исследовании E. Samochatova и соавт. у детей с гемабла-стозами частота TPMT*3A и TPMT*3C составила 4,5 и 0,8% соответственно [13]. В исследовании А.А. Карнюшка среди аналогичной категории пациентов, но в другом регионе частота TPMT*3A и TPMT*3C составила 7,8 и 3,9% соответственно [14]. В более крупном исследовании T. Na-sedkina и соавт. на смешанной (пациенты, здоровые добровольцы) популяции частота TPMT*3A и TPMT*3C составила 2,6 и 0,36% соответственно [15].

Фермент дигидропиримидиндегидрогеназа (dihydropyrimi-dine dehydrogenase - DPD) участвует в метаболизме химио-терапевтических агентов из группы фторпиримидинов: 5-фторурацила, широко применяющегося в онкологической практике, и перорального препарата капецитабина. Изменения нуклеотидной последовательности в гене DPYD, кодирующем DPD, аналогично с TPMT приводят к недостаточной активности этого фермента [16]. Наиболее распространенным аллельным вариантом является мутация в участке сплайсинга DPYD*2A (rs3918290), что вызывает сдвиг рамки считывания и пропуск всего экзона 14 (фрагмент кодирующей последовательности) [17]. Фенотипически увеличивается

риск тяжелой токсичности, индуцированной фторпиримиди-нами [18, 19]. Генетический скрининг пациентов перед проведением фторпиримидинсодержащей терапии позволит оптимально модифицировать дозу в зависимости от аллельного варианта [20]. GMAF существенно ниже обоих аллельных вариантов гена TPMT и составляет 0,28%. Результаты анализа полиморфизма DPYD*2A (rs3918290) продемонстрировали этнические особенности распределения. В гетерозиготном состоянии он выявлен лишь в группах кабардинцев (n=204, MAF 1,22%), балкарцев (n=200, MAF 2,00%), осетин (n=239, MAF 0,63%). Данные величины несколько превышают результаты, полученные в европейской - от 0,1% (данные gnomAD) до 0,5% (1000 Genomes), африканской (0,1%), южноазиатской популяциях (0,1%) [21]. Данный аллельный вариант гена DPYD изучался в нескольких ранее проведенных в РФ исследованиях. В исследовании D. Mitrofanov и соавт. среди жителей Новосибирского региона частота DPYD*2A составила 4,5% [22]. В исследовании Н.Н. Тимошкиной и соавт. у пациентов с колоректальным раком аллельный вариант *2A не обнаружен [23].

Заключение

Полученные в исследовании результаты будут полезны для разработки персонализированных алгоритмов противоопухолевой терапии в онкологической практике, в том числе направленных на повышение безопасности химиотерапевти-ческого лечения гемобластозов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда, грант №18-75-00112 «Генетические детерминанты чувствительности к лекарственным средствам у коренных народов Северного Кавказа, Республики Крым, Поволжья и Сибири».

Работа выполнена в НИИ молекулярной и персонализированной медицины ФГБОУДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России.

AMTEPATYPA/REFERENCES

1. Available from: http://canceratlas .cancer.org/the-burden/the-burden-of-cancer/

2. Wei M. Dentification of pharmacogenetic markers in cancer supportive care. J Clin Oncol. 2018;36:34(Suppl.):109. doi: 10.1200/JCO .2018.36.34_suppl .109

3. Ingelman-Sundberg M, Oscarson M, McLellan RA. Polymorphic human cytochrome P450 enzymes: an opportunity for individualized drug treatment. Trends Pharmacol Sci. 1999;20(8):342-9. doi: 10.1016/s0165-6147(99)01363-2

4. Monte AA, Heard KJ, Vasiliou V. Prediction of drug response and safety in clinical practice. J Med Toxicol. 2012;8:43-51. doi: 10.1007/s13181-011-0198-7

5. Biomarkers Definitions Working Group. Biomarkers and surrogate endpoints: preferred definitions and conceptual framework. Clin Pharmacol Ther. 2001;69(3):89-95. doi: 10.1067/mcp.2001.113989

6. Patel JN. Application of genotype-guided cancer therapy in solid tumors. Pharmacogenomics. 2014;15(1):79-93. doi: 10.2217/pgs.13.227

7. Tang H, Quertermous T, Rodriguez B, et al. Genetic structure, self-identified race/ethnicity, and confounding in case-control association studies. Am J Human Genet. 2005;76(2):268-75. doi: 10.1086/427888

8. Schärfe CP, Tremmel R, Schwab M, et al. Genetic variation in human drug-related genes. Genome Med. 2017;9(1):117. doi: 10.1186/s13073-017-0502-5

9. Saadeh C, Bright D, Rustem D. Precision Medicine in Oncology Pharmacy Practice. Acta Medica Academica. 2019;48(1):90-104. doi: 10.5644/ama2006-124.246

10. National Center for Biotechnology Information. ClinVar. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/variation/VCV000012722.2

11. Available from: http://gnomad.broadinstitute.org/variant/6-18139228-C-T

12. Available from: https://www.pagestudy.org/index.php/mega

13. Samochatova EV, Chupova NV, Rudneva A, et al. TPMT genetic variations in populations of the Russian Federation. Pediatr Blood Cancer. 2009;52(2):203-8. doi: 10.1002/pbc.21837

14. Карнюшка А.А., Субботина Т.Н., Шайхутдинова Р.В. и др. Анализ полиморфизмов в гене ТРМТ у детей с острым лейкозом на территории Красноярского края. Рос. журн. детской гематологии и онкологии. 2018;5(3):56-9 [Karnyushka AA, Subbotina TN, Shaikhutdi-nova RV, et al. Analysis of polymorphisms in the TPMT gene in children with acute leukemia in the Krasnoyarsk Territory. Russian Journal of Pediatric Hematology and Oncology. 2018;5(3):56-9 (In Russ.)]. doi: 10.17650/2311-1267-2018-5-3-56-59

15. Nasedkina TV, Fedorova OE, Glotov AS, et al. Rapid genotyping of common deficient thiopurine S-methyltransferase alleles using the DNA-microchip technique. Eur J Hum Genet. 2006;14(9):991-8. doi: 10.1038/sj.ejhg.5201647

16. Palmirotta R, Lovero D, Delacour H, et al. Rare Dihydropyrimidine Dehydrogenase Variants and Toxicity by Floropyrimidines: A Case Report. Front Oncol. 2019;9:139. doi: 10.3389/fonc.2019.00139

17. Meulendijks D, Cats A, Beijnen JH, Schellens JH. Improving safety of fluoropyrimidine chemotherapy by individualizing treatment based on dihydropyrimidine dehydrogenase activity - Ready for clinical practice? Cancer Treat Rev. 2016;50:23-34. doi: 10.1016/j.ctrv.2016.08.002

18. Patel JN, Fuchs CS, Owzar K, et al. Gastric cancer pharmacogenetics: progress or old tripe? Pharmacogenomics. 2013;14(9):1053-64. doi: 10.2217/pgs.13.88

19. Van Kuilenburg AB, Meinsma R, Zoetekouw L, Van Gennip AH. High prevalence of the IVS14 + 1 G>A mutation in the dihydropyrimidine de-hydrogenase gene of patients with severe 5-fluorouracil-associated to-xicity. Pharmacogenetics. 2002;12(7):555-8. doi: 10.1097/00008571200210000-00007

20. Amstutz U, Henricks LM, Offer SM, et al. Clinical Pharmacogenetics Implementation Consortium (CPIC) Guideline for Dihydropyrimidine Dehydrogenase Genotype and Fluoropyrimidine Dosing: 2017 Update. Clin Pharmacol Ther. 2018;103(2):210-6. doi: 10.1002/cpt.911

21. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/rs3918290

22. Митрофанов Д.В., Часовникова О.Б., Королёва Л.С. и др. Оценка частоты встречаемости мутации 735G — А в сайте сплайсинга ин-трона 14 гена дигидропиримидиндегидрогеназы (DPYD) с помощью флюоресцентно-меченых олигонуклеотидов среди жителей Новосибирской области. Генетика. 2008;44(12):1684-92 [Mitrofa-nov DV, Chasovnikova OB, Koroleva LS et al. Frequency of the 735G — A mutation of the 5'-splice donor site of intron 14 of the dihydropyrimidine dehydrogenase gene (DPYD) in residents of Novosibirsk region (Russia) as revealed with fluorescent oligonucleotides. Russ J Genet. 2008;44(12):1684-92 (In Russ.)]. doi: 10.1134/S1022795408120119

23. Тимошкина Н.Н., Богомолова О.А., Жужеленко И.А. и др. Исследование полиморфизмов генов UGT1A1 и DPYD у пациентов с колорек-тальным раком. Сиб. онкол. журн. 2018;17(6):49-56. [Timoshkina NN, Bogomolova OA, Zhuzhelenko IA, et al. Study of polymorphisms of UGT1A1 and DPYD genes in chemotherapy for colorectal cancer. Siberian Journal of Oncology. 2018;17(6):49-56 (In Russ.)]. doi: 10.21294/18144861-2018-17-6-49-56

Поступила 18.05.2020