CC BY
20
ТОМ 5
3 2018 I II
4 Р&йагй ДЕТСКОЙ
ГЕМАТОЛОГИИ и ОНКОЛОГИИ
Анализ полиморфизмов в гене ТРМТ у детей с острым лейкозом на территории Красноярского края
А.А. Карнюшка1, Т.Н. Субботина1, 2, Р.В. Шайхутдинова1, М.В. Борисова2, С.М. Лобанова2, Т.Г. Кадричева2, Н.А. Абель2, Т.И. Булава2, Е.А. Караваева2, Е.А. Гусейнова2, Л.М. Окладникова2
ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет»; Россия, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79; 2КГБУЗ «Красноярский краевой клинический центр охраны материнства и детства»; Россия, 660074, Красноярск, ул. Академика Киренского, 2А
Контактные данные: Анастасия Александровна Карнюшка miss.anastasia-box@yandex.ru
Введение. Лейкозы у детей составляют 40 % всех злокачественных новообразований в возрасте до 15лет. Определение генетического портрета пациентов с острымлимфобластнымлейкозом (ОЛЛ) помогает выявить полиморфизмы в генах, ответственных за метаболизм лекарственных препаратов, входящих в стандартные протоколы лечения.
Материалы и методы. В анализ частоты встречаемости полиморфизма гена ТРМТ включен 51 ребенок с подтвержденным диагнозом ОЛЛ. Выявление полиморфизмов ТРМТ*2, ТРМТ*3А и ТРМТ*3 проводили с использованием набора реагентов «АмплиСенс® Пироскрин» и «ФАРМА-скрин-2б».
Результаты. Из 51 пациента полиморфизмы в гене ТРМТ обнаружены у 6 (11,8 %) детей. Из них 4 пациента имеют вариантные аллели ТРМТ*3А и ТРМТ*3С и 2 пациента только ТРМТ*3С. Из 6 пациентов с полиморфизмом гена ТРМТ у 2 имеется транслокация Ц'12;21).
Ключевые слова: генетический полиморфизм, тиопуринметилтрансфераза, транслокации, острый лимфобластный лейкоз, меркаптопурин, дети
DOI: 10.17650/2311-1267-2018-5-3-56-59
Analysis of polymorphisms in the TPMT gene in children with acute leukemia in the Krasnoyarsk Territory
A.A. Karnyushka1, T.N. Subbotina1,2, R.V. Shaikhutdinova1, M.V. Borisova2, S.M. Lobanova2, T.G. Kadricheva2, N.A. Abel2, T.I. Bulava2, E.A. Karavaeva2, E.A. Guseynova2, L.M. Okladnikova2
1Siberian Federal University; 79 Svobodny pr., 660041, Krasnoyarsk, Russia; 2Krasnoyarsk Regional Clinical Center of the Protection of the Maternal and Childhood; 2A Akademika Kirenskogo St., 660074, Krasnoyarsk, Russia
Introduction. Leukemia accounts for 40 % of all malignant neoplasms under the age of 15 years in children. Determination of the genetic portrait of patients with acute lymphoblastic leukemia (ALL) helps to identify polymorphisms in the genes responsible for the metabolism of drugs included in standard treatment protocols.
Materials and methods. 51 children with confirmed diagnosis of acute lymphoid leukemia (ALL) were included in the analysis of the frequency of polymorphism of TPMT gene. The detection of polymorphisms TPMT*2, TPMT*3A and TPMT*3 was performed using a set of reagents "AmpliSens® Pyroskrin" & "FARMA-screen-2b".
Results. Polymorphisms in the TPMT gene of 51 patients were found in 6 (11.8 %) children. Of these, 4 patients have variant alleles TPMT*3A and TPMT*3C and 2 patients have only TPMT*3C. Of the 6 patients with TPMT polymorphism, two have a translocation t(12;21).
Key words: genetic polymorphism, thiopurine S-methyltransferase, translocations, acute lymphoblastic leukemia, mercaptopurine, children
« Введение fifi
в Лейкоз у детей — злокачественное заболевание ев кроветворной системы, характеризующееся опухоле-^ вой пролиферацией незрелых клеток — предшественников лейкоцитов. В структуре онкологических зао, болеваний у детей лейкозы занимают ведущее место 3 и составляют 40 % всех злокачественных новообразова-.а ний в возрасте до 15 лет. На острый лимфобластный лейл коз (ОЛЛ) приходится 80 % случаев заболевания [1, 2]. * Стандартные протоколы лечения детей c ОЛЛ i; включают различные цитотоксические препараты. ** Сила токсических реакций у детей с ОЛЛ зачастую
зависит от генетического портрета, т. е. комбинации генных полиморфизмов, опосредующих метаболизм лекарственных средств [3]. Наиболее клинически значимым и изученным препаратом при лечении ОЛЛ является 6-меркаптопурин. Меркаптопурин принадлежит к семейству тиопуриновых антиметаболитов, которые инактивируются ферментом тиопурин S-ме-тилтрансферазой (ТРМТ) [4, 5].
Активность ТРМТ характеризуется огромной по-пуляционной вариабельностью: у 90 % людей наблюдается нормальный уровень активности фермента, в то время как примерно у 10 % (в среднем у 1 из
Р
. Журнал
нодго
оссиискии
3
2018
300 человек) выражена недостаточность ферментативной активности ТРМТ. Низкая активность ТРМТ приводит к увеличению концентрации тиогуанино-вых нуклеотидов в гемопоэтических клетках, которые, встраиваясь в молекулу ДНК, угнетают кроветворение, вызывая миелосупрессию при лечении стандартными дозами тиопуринов [6, 7]. Известно, что у детей с ОЛЛ при химиотерапии недостаточность ТРМТ вызывала угрожающее жизни угнетение кроветворения, вследствие чего гомозиготам по вариантным аллелям требовалось снижение дозы в 10 раз, гетерозиготам — в 2 раза. Кроме того, возрастал риск развития вторичных опухолей [8—10]. На сегодняшний день идентифицировано более 25 вариантов аллелей, которые кодируют фермент с пониженным уровнем активности белка [5]. Наиболее интенсивно изучаемыми в отношении не только молекулярных механизмов, но и клинических проявлений являются вариантные аллели ТРМТ*2 (А1а80Рго), ТРМТ*3А (АЫ54ТЬ-и Туг240Суз) и ТРМТ*3С (Туг240Суз) [8, 11].
Отмечается выраженная вариабельность встречаемости дефицита ТРМТ в зависимости от этнической принадлежности, в европейской популяции [9]. В российской популяции в центральных регионах частоты распределения данных аллелей составляют 0,2 % (ТРМТ*2); 4,5 % (ТРМТ*3А); 0,8 % (ТРМТ*3С) [6, 7]. В Красноярском крае подобные исследования не проводились. Таким образом, определение частотных характеристик носительства гена ТРМТ у детей с ОЛЛ на территории Красноярского края является актуальным для изучения влияния генетического полиморфизма ТРМТ на переносимость проводимой терапии и ее исходы.
Целью настоящей работы явилось выявление полиморфизмов в гене ТРМТ у детей с острым лейкозом в Красноярском крае.
Материалы и методы
В анализ частоты встречаемости полиморфных аллелей гена ТРМТ включен 51 ребенок с подтвержденным диагнозом ОЛЛ. Пациенты находились на стационарном лечении в отделении онкологии и гематологии КГБУЗ «Красноярский краевой клинический центр охраны материнства и детства» в разные периоды с 09.2012 по 12.2017 и получали лечение по протоколам ALL-BFM-2002, ALL-MB-2008 и А^-МВ-2015. Средний возраст пациентов составил 10 ± 5 лет (медиана возраста — 10 лет). Выявление полиморфизмов ТРМТ*2 (^1800462), ТРМТ*3А (^1800460) и ТРМТ*3С (ге1142345) проводили с использованием набора реагентов «АмплиСенс® Пироскрин» и «ФАРМА-скрин-2б». Методика детекции генетических полиморфизмов включает следующие этапы: выделение ДНК из клинического материала; амплификация фрагмента, содержащего полиморфный
генетическии локус, с помощью полимеразнои цепной реакции (ПЦР); пробоподготовка ПЦР-продук-та; иммобилизация ПЦР-продукта на твердой поверхности и отжиг секвенирующего праймера в области анализируемого генетического локуса; секвенирова-ние ПЦР-продукта — проведение реакции пиросекве-нирования и анализ полученных результатов. Анализ продуктов амплификации проводили автоматически на приборе PyroMark Q24 (версия программного обеспечения — 2.0.6).
Результаты и обсуждение
Среди 51 ребенка, обследованного на наличие генетического полиморфизма ТРМТ, 6 имели полиморфные аллели гена TPMT (таблица), что согласуется с литературными данными [6, 7]. Из них 4 пациента имеют полиморфизм ТРМТ*3А и 2 — ТРМТ*3С. Нужно отметить, что у 12 больных, включенных в анализ на наличие полиморфизма ТРМТ, имелись выявленные нами ранее транслокации, ассоциированные с ОЛЛ [12]. Из 12 пациентов у 3 (25 %) был обнаружен полиморфизм в гене ТРМТ:: у 2 — с транслокацией t(12;21) ETV6/RUNX1 и у 1 больного - с t(4;11) TCF3/ PBX1. Пациенту с полиморфным аллелем гена ТРМТ и транслокацией t(4;11) TCF3/PBX1 была сделана пересадка костного мозга в Израиле, поэтому он не принимал меркаптопурин на этапах поддерживающей терапии.
Анализ полиморфизма гена ТРМТ у детей с ОЛЛ на территории Красноярского края
Analysis of TPMTgene polymorphism in children with acute lymphoblastic leukemia in the Krasnoyarsk Territory
Генотип ТРМТ Число пациентов,
Genotype ТРМТ n = 51 (%)
Number of patients
W/W (гомозиготный «дикий» тип
ТРМТ*1) 45 (88,2)
(homozygous "wild" type TPMT*1)
W/M (мутантный гетерозиготный тип ТРМТ*2, ТРМТ*3А и ТРМТ*3С) (mutant heterozygous type ТРМТ*2, ТРМТ*3А & ТРМТ*3С)
М/М (мутантный гомозиготный тип ТРМТ*2, ТРМТ*3А и ТРМТ*3С) (mutant homozygous type ТРМТ*2, ТРМТ*3А & ТРМТ*3С)
6 (11,8) из них: 6 (11,8) of them: ТРМТ*2 - 0 (0) ТРМТ*3А - 4 (66,7) ТРМТ*3С - 2 (33,3)
0 (0)
Распространенность полиморфных аллелей в гене ТРМТ у детей в Красноярском крае в целом соответствует частоте встречаемости в европейской популяции [6]. Согласно ранее проведенным исследованиям, Н.В. Чуповой [13] была описана корреляция между полиморфизмом в гене ТРМТ и транслокацией г(12;21) ЕТУ6^иШ1. В группе больных ОЛЛ выяв-
U
и
Р
. Журнал
оссиискии
3
2018
лена достоверно более высокая частота встречаемости транслокации ^12;21) ETV6/RUNX1 у пациентов с полиморфизмом в гене ТРМТ по сравнению с пациентами без полиморфизма. Прогностическое значение такого случая в литературе не описано. В проведенном нами исследовании на наличие полиморфизма в гене ТРМТ из 6 больных с транслокацией ^12;21) ЕТУ6^и^1 у 2 был обнаружен полиморфизм в гене ТРМТ. У обнаруженных нами 5 пациентов с полиморфными аллелями, находящихся на этапах поддерживающей терапии тиопуринами, наблюдалась корректировка дозы в зависимости от уровня лейкоцитов по схеме, изложенной в протоколе.
Литературные данные свидетельствуют о том, что пациенты с ОЛЛ и низкой активностью ТРМТ имеют повышенный риск развития лекарственно-индуцируемых опухолей [8, 12]. У 6 больных со сниженной активностью гена ТРМТ из нашей выборки на данный момент не наблюдалось развития проявлений вторичных опухолей.
Заключение
Ответ пациентов с ОЛЛ на применение меркапто-пурина зависит от их генетического портрета. У 6 из 51 обследованных нами больных ОЛЛ обнаружены полиморфные аллели в гене ТРМТ. У 2 из них имеется транслокация ^12;21) ETV6/RUNX1. На этапах под-
держивающей терапии при применении стандартных доз меркаптопурина у 5 пациентов с полиморфными аллелями гена ТРМТ наблюдалась корректировка дозы в зависимости от уровня лейкоцитов по схеме, изложенной в протоколе. У больных с полиморфизмами гена ТРМТ развития лекарственно-индуцируемых опухолей не наблюдалось. Тестирование на наличие генетических полиморфизмов в гене ТРМТ должно проводиться как можно раньше во избежание развития эпизодов гематотоксических осложнений в процессе лечения ОЛЛ, а также в целях индивидуального подбора дозы препарата, снижения риска развития вторичных опухолей и улучшения исходов у пациентов. Результаты по изучению полиморфных аллелей гена ТРМТ должны быть использованы для персонализации терапии и предотвращения негативных последствий лечения злокачественных новообразований у детей.
Конфликт интересов/Conflict of interests
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflict of interest.
Финансирование/Financing
Исследование проводилось без спонсорской поддержки.
The study was performed without external funding.
u u
Р
оссиискии
Журнал
3
2018 I II
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
1. Jemal A., Siegel R., Ward E. et al. Cancer statistics, 2009. CA Cancer J Clin 2009;59(4):225-49. doi: 10.3322/caac.20006.
2. Mullighan C.G. The molecular genetic makeup of acute lymphoblastic leukemia. Hematology Am Soc Hematol Educ Program 2012;2012:389-96.
doi: 10.1182/asheducation-2012.1.389.
3. Имянитов Е.Н., Моисеенко В.М. Применение молекулярно-генетического анализа для выбора противоопухолевой цитостатической терапии. Онкогематология 2007;3:4-8. [Imyanitov E.N., Moiseenko V.M. The use of molecular genetic analysis for the selection of antitumor cytostatic therapy. Onkogematologiya = Oncohematology 2007;3:4-8. (In Russ.)].
4. Моисеев А.А. Роль фармакогенетики в индивидуализации противоопухолевой химиотерапии. Фарматека 2013;8:15-20. [Moiseev A.A. The role of pharmacogenetics in the individualization of antitumor chemotherapy. Farmateka = Pharmateka 2013;8:15-20. (In Russ.)].
5. Wang L., Pelleymounter L., Winshilboum R. et al. Very important pharmacogene summary: thiopurine S-methyltransferase. Pharmacoge-net Genomics 2010;20(6):401-5.
doi: 10.1097/FPC.0b013e3283352860.
6. Наседкина Т.В. Анализ генетических изменений у человека в норме и при различных заболеваниях с использованием биологических микрочипов. Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М., 2010. [Nasedkina T.V Analysis of genetic changes in humans in normal and with various diseases using biological microchips. Thesis abstract of ... Ph. D. Med. Moscow, 2010. (In Russ.)].
7. Samochatova E.V., Chupovа N.V., Rud-neva A. et al. TPMT genetic variations in populations of the Russian Federation. Pedi-atr Blood Cancer 2009;52(2):203-8. doi: 10.1002/pbc.21837.
8. Gervasini G., Vagace J.M. Impact of genetic polymorphisms on chemotherapy toxicity in childhood acute lymphoblastic leukemia. Front Genet 2012;3:249.
doi: 10.3389/fgene.2012.00249.
9. Петина О.В., Зборовская А.А., Матевосян М.Л. и др. Клиническое значение полиморфизма гена тиопуринметилтрансферазы у детей
с острым лимфобластным лейкозом при проведении программной терапии. Российский журнал детской гематологии и онкологии 2017;4(2):78-84. [Petina O.V., Zborovskaya A.A., Matevosyan M.L. et al. Clinical significance of polymorphism of thiopurine methyltransferase gene in children with acute lymphoblastic leukemia during programmed therapy. Rossiyskiy zhurnal detskoy gematologii i onkologii = Russian Journal of Children Hematology and Oncology 2017;4(2):78-84. (In Russ.)].
10. Петина О.В., Зборовская А.А. Случай развития второй опухоли у ребенка
с острым лимфобластным лейкозом и генетическим полиморфизмом тиопуринметилтрансферазы и метиленте трагидрофолатредуктазы. Онкологический журнал 2017;11(2):42. [Petina O.V., Zborovskaya A.A. The case of development of a second tumor in a child with acute lymphoblastic leukemia and genetic polymorphism of thiopurin methyl-transferase and methylenetetrahydrofolate
reductase. Onkologicheskiy zhurnal = Oncological Journal 2017;11(2):42. (In Russ.)].
11. Tai H.L., Fessing M.Y., Bonten E.J.
et al. Enhanced proteasomal degradation of mutant human thiopurine S-methyltransferase (TPMT) in mammalian cells: mechanism for TPMT protein deficiency inherited by TPMT*2, TPMT*3A, TPMT*3B or TPMT*3C. Pharmacogenetics 1999;9(5):641-50. PMID: 10591545.
12. Субботина Т.Н., Карнюшка А.А., Шайхутдинова Р.В. и др. Опыт определения хромосомных аберраций и мутаций JAK2 V617F у детей с острым лейкозом в Красноярском крае. Клиническая лабораторная диагностика 2016;61(9):602. [Subbotina T.N., Karny-ushka A.A., Shaykhutdinova R.V. et al. Experience in the determination of chromosome aberrations and mutations JAK2 V617F in children with acute leukemia
in the Krasnoyarsk Territory. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Clinical Laboratory Diagnostics 2016;61(9):602. (In Russ.)].
13. Чупова Н.В., Самочатова Е.В., Руднева А.Е. и др. Генетический полиморфизм тиопурин-S-метилтрансферазы в лечении детей с острым лимфобластным лейкозом. Гематология и трансфузиология 2005;50(60):3-9. [Chupova N.V., Samochatova E.V., Rudneva A.E. et al. Genetic polymorphism of thiopurine-S-methyltransfer-ase and treatment of childhood acute lymphoblastic leukemia. Gematologiya
i transfusiologiya = Hematology and Trans-fusiology 2005;50(60):3-9. (In Russ.)].
Статья поступила в редакцию: 30.03.2018. Принята в печать: 06.07.2018. Article was received by the editorial staff: 30.03.2018. Accepted for publication: 06.07.2018.
РЖДГиО
Подписка на журнал для стран СНГ
Уважаемые коллеги, появилась возможность оформить ПЛАТНУЮ подписку на «Российский журнал детской гематологии и онкологии (РЖДГиО)» для стран ближнего зарубежья и СНГ!
Вы можете воспользоваться любым удобным ресурсом для онлайн-оформления данной услуги: • www.pressa-rf.ru — официальный сайт объединен-
J
ного каталога «Пресса России»;
• www.press-med.ru — интернет-магазин медицинских книг и профессиональной периодики для врачей;
• https://www.akc.ru — агентство по распространению зарубежных изданий.
Или прийти в любое почтовое отделение Почты России и оформить подписку по каталогу «Пресса России». Индекс издания — 93505.
и и
