CC BY
5DOI https://doi.org/10.47612/1999-9127-2021-30-14-24 УДК 575.224.22: 616.72-002.772
Р. И. Гончарова, Т. Д. Кужир, Е. С. Синявская
АССОЦИАЦИЯ ПОЛИМОРФИЗМА RS7574865 ГЕНА STAT4 С РИСКОМ РАЗВИТИЯ И КЛИНИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ
РЕВМАТОИДНОГО АРТРИТА
Государственное научное учреждение «Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси» Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, 27 e-mail: r.goncharova@igc.by
На когорте из 287 пациентов с ревматоидным артритом (РА) показано, что молекулярные варианты (минорный аллель T и гомозиготный TT генотип) полиморфного локуса rs7574865 гена STAT4 повышают риск развития РА и оказывают влияние на клинические показатели патологического процесса. В частности, они ассоциированы с высокой активностью заболевания (р = 0,0023) и III-IV рентгенологической стадией болезни, а также с функциональной недостаточностью 2-ой степени у пациентов с РА при продолжительности заболевания более 5 лет. Выявленная сопряженность молекулярных вариантов изученного локуса rs7574865 гена STAT4 с клиническими показателями заболевания свидетельствует о том, что полиморфизм rs7574865 гена STAT4 является эффективным маркером повышенного риска возникновения РА у населения Республики Беларусь.
Ключевые слова: ревматоидный артрит, генетический полиморфизм, rs7574865, STAT4, степень активности заболевания, рентгенологическая стадия заболевания, степень функциональной недостаточности, функциональный класс.
Введение
Ревматоидный артрит (РА) является социально значимым заболеванием, регистрируемым у 1-1,5% взрослого населения Европы и Северной Америки [1]. Это заболевание относится к аутоиммунной патологии соединительной ткани, поражающей прежде всего суставы, а также характеризующейся широким спектром внесистемных (внесуставных) проявлений. Оно приводит к серьезным последствиям для здоровья пациентов, сопровождается значительным ухудшением качества жизни и утратой трудоспособности. Болезнь грозит потерей двигательных функций, вызванной разрушением кости, хряща и анкилозом суставов; обуславливает большие затраты на лечение, включающее пожизненную лекарственную терапию и в некоторых случаях дорогостоящие операции по замене суставов, реабилитацию и пенсионное обеспечение по инвалидности, что в конце концов наносит экономический ущерб всему обществу. Вторая проблема — эффективность лечения РА, которая напрямую зависит от того, насколько
своевременно и правильно поставлен диагноз. В то же время имеющиеся клинико-лабора-торные методы диагностики недостаточно специфичны и информативны для раннего выявления этой патологии; они не позволяют зарегистрировать изменения, происходящие в организме на досимптоматических стадиях болезни [2]. Поэтому необходимо развивать новые подходы к решению этих проблем, основанные на современных знаниях о генетической основе заболевания.
РА входит в группу многофакторных заболеваний, возникающих на фоне генетической предрасположенности под влиянием факторов внешней среды. В настоящее время известно более 200 генов предрасположенности к РА у взрослого населения [3-5], свидетельствующих о полигенном характере заболевания с небольшим вкладом (1-5%) отдельных генетических вариантов в риск его возникновения [6]. При изучении влияния ряда генетических вариантов на восприимчивость различных популяций к РА обнаружена этническая специфичность наблюдае-
мых ассоциаций [6], поэтому для адекватной генетической характеристики и поиска определенных маркеров предрасположенности к данному заболеванию необходимо учитывать конкретные этногеографические условия. При изучении молекулярно-генетических основ РА у населения Беларуси нами впервые были выявлены маркеры повышенного риска развития заболевания в белорусской популяции: полиморфизмы ^1800795 гена К6 [7] и ^7574865 гена STAT4 [8]. Влияние полиморфного локуса БТЛТ4 гб7574865 на предрасположенность к РА ранее было продемонстрировано для ряда европейских популяций [9]. В нашем исследовании минорный аллель Т и гомозиготный генотип этого локуса также были ассоциированы с чувствительностью белорусской популяции к данному заболеванию [8]. Можно полагать, что молекулярные варианты полиморфного локуса ге7574865 гена STAT4 задействованы в этиологии РА и могут оказывать влияние на клинические показатели патологического процесса. С целью проверки данной гипотезы был проведен анализ ассоциаций аллелей/ генотипов по локусу ^7574865 гена БТЛТ4 с клиническими параметрами заболевания в когорте пациентов с клинически установленным диагнозом РА.
Материалы и методы
Когорта пациентов с клинически верифицированным диагнозом РА (287 человек в возрасте 21-90 лет) и контрольная когорта клинически здоровых доноров (346 человек в возрасте 18-58 лет) были сформированы соответственно на базе отделения ревматологии и отделения трансфузиологии Минского НПЦ
хирургии, трансплантологии и гематологии. Включение пациентов в когорту обследования проводилось на основании достоверного диагноза РА в соответствии с классификационными диагностическими критериями Американской ревматологической ассоциации (АРА, 1987) [10], а также новыми критериями АСКУЕЦЬАВ. 2010 г. [11] и критериями исключения синдромосходной патологии. Формулировку развернутого диагноза осуществляли в соответствии с рабочими клиническими классификациями РА 2003 г. [12]. Демографическая характеристика когорт обследования, подвергшихся генотипированию, представлена в таблице 1.
Средний возраст пациентов с РА — 59,17± 12,64, то есть больше, чем в когорте здоровых доноров (37,43±10,61 лет). Поскольку дебют РА обычно фиксируется между 40 и 70 годами жизни [13], то средний возраст когорты пациентов с РА соответствует известным литературным данным. Для характеристики клинического статуса заболевания были выбраны следующие показатели: степень активности процесса (СА), стадия заболевания/рентгенологическая стадия (СТ) и степень функциональной недостаточности (ФН).
Для оценки активности РА использовали клинико-лабораторный показатель, который включает 3 клинических (длительность утренней скованности, гипертермия над пораженными суставами, выраженность экс-судативных проявлений) и 3 лабораторных параметра (а2-глобулины, скорость оседания эритроцитов [СОЭ], С-реактивный белок [СРБ]) [14]. По сумме баллов определяли 3 степени активности процесса. Определение рентгенологической стадии РА проводили по
Таблица 1
Половозрастная характеристика индивидов, подвергнутых генотипированию
Исследуемые параметры Когорта РА п = 287 Контрольная когорта п = 346
Соотношение по полу: женщины/мужчины, % 79,1/20,9 74,6/25,4
Средний возраст ± SD (годы) во всей когорте, а также 59,17±12,64 37,43±10,61
в группе женщин 58,94±12,24 37,41±10,97
в группе мужчин 60,01±14,13 37,47±9,51
Максимальный/минимальный возраст, годы 90/21 58/18
клинико-рентгенологической классификации O. Steinbrocker et al. [14, 15]. В исследовании использовано понятие «степень функциональной недостаточности» опорно-двигательного аппарата с констатацией 4 степеней нарушений (ФН0 3), что равносильно градациям функциональной способности пациента в виде 4 классов (ФК1-4), предложенных O. Steinbrocker et al., и модифицированных M.C. Hochberg et al. [14,16]. Клинические показатели РА, в частности, СА, СТ и ФН, пациентов с РА, для которых было проведено генотипиро-вание, представлены в таблице 2.
Как следует из таблицы 2, большинство пациентов с РА имели среднюю активность вос-
палительного процесса, II, III или IV рентгенологическую стадию РА (23,34%, 20,56% и 27,53% соответственно) и 2 степень функциональной недостаточности.
Сбор биологического материала (периферической венозной крови) проводился сотрудниками медицинского учреждения после получения письменного информированного согласия. Данные о степени активности заболевания, рентгенологической стадии болезни и степени функциональных нарушений вместе с образцами периферической венозной крови передавались в Институт генетики и цитологии НАН Беларуси в рамках выполнения совместного со 2-ой кафедрой внутрен-
Таблица 2
Некоторые клинические показатели в когорте пациентов с установленным диагнозом РА
Характеристики Показатели
Средняя продолжительность болезни (минимальная, максимальная) 12,03±10,10 лет (0,15 месяца, 54,87 лет)
Степень активности процесса, (%):
0 (0,00)
17 (5,92)
1-2 1 (0,35)
178 (62,02)
39 (13,59)
Нет данных 52 (18,12)
Стадия заболевания, (%):
8 (2,79)
67 (23,34)
II-III 9 (3,13)
59 (20,56)
III-IV 11 (3,83)
IV 79 (27,53)
Нет данных 54 (18,82)
Функциональная недостаточность, степень (%):
0 (0,00)
40 (13,94)
1-2 2 (0,70)
155 (54,00)
2-3 18 (6,27)
20 (6,97)
Нет данных 52 (18,12)
них болезней Белорусского государственного медицинского университета задания 6.4 «Молекулярно-генетическая оценка риска аутоиммуных заболеваний» научно-технической программы Союзного государства «ДНК-идентификация».
Тотальная геномная ДНК выделялась из образцов крови методом фенол-хлороформной экстракции. Определение аллельного статуса по полиморфному локусу гб7574865 гена 8ТЛТ4 осуществляли методом ПЦР в реальном времени с флуоресцентно мечеными зондами. Реакция проводилась в объеме 10 мкл и содержала 100 нг геномной ДНК, 1 х смесь для ПЦР с термостабильной ДНК-полимеразой с «горячим стартом» (Прайм-тех, АртБиоТех, Республика Беларусь), прямой и обратный праймеры (Праймтех) и каждый из специфических зондов (Прайм-тех) (табл. 3).
Результаты и обсуждение
По результатам генотипирования локуса ге7574865 гена БТЛТ4 (табл. 4) в контрольной когорте частота минорного аллеля составила 3,47%, гомозиготного генотипа по минорному аллелю — 22,54%, что соответствует частотам, зарегистрированным для других европейских популяций [17].
Для когорты пациентов с РА были обнаружены статистически значимые различия в распределении генотипов (по рецессивной модели наследования, ТТ vs GG+GT; р = 0,0094; OR = 2,53; 95 % С1 [1,246-5,174]) и в распределении аллелей (р = 0,0346; OR = 1,31; 95% С1 [1,019-1,699]) по сравнению с контрольной когортой.
После начальной денатурации в течение 10 мин при 95 °С проводили 40 циклов амплификации: денатурация при 95 °С — 15 с, отжиг при 56 °С — 30 с и элонгация с детекцией флуоресценции на каждом цикле при 72 °С — 30 с в термоциклере CFX96 (BioRad). Для оценки результатов и присвоения генотипов использовали программное обеспечение Bio-Rad CFX Maestro 1.0. Статистическую обработку данных проводили с использованием программ Statistica 7.0 (Stat-Softlnc.) и MS Ехсе1 (Microsoft Corporation). Статистическую значимость различий в распределении частот аллелей/генотипов в исследуемых выборках оценивали с помощью критерия х2 или точного критерия Фишера, различия по количественным признакам при нормальном распределении определяли по критерию t-Стьюдента. Различия считались статистически значимыми при р < 0,05.
Поскольку РА характеризуется вариабельностью клинических проявлений и патогенетических механизмов у индивидов с одним и тем же официальным диагнозом или на различных стадиях заболевания, предпринята попытка проанализировать распределение генотипов/аллелей по локусу БТЛТ4 ге7574865 в зависимости от клинических показателей заболевания (табл. 2) и продолжительности болезни. Следует отметить, что когорта РА, для которой был проведен молекулярно-генетический анализ в нашем исследовании, является гетерогенной по продолжительности болезни, от которой в какой-то мере зависят такие показатели, как СТ и ФН. Напротив, СА может быть низкой или высокой при любой продолжительности болезни (рис.).
Таблица 3
Параметры использованных праймеров и зондов для генотипирования методом ПЦР в реальном времени по локусу ге7574865 гена БТЛТ4
Полиморфизм Праймеры, зонды Ампликон (п. о.)
STAT4 G>T rs7574865 Прямой праймер 5' - GCAAATCTTTGTAAAAAGTCAA - 3' Обратный праймер 5 ' - TTATGGAAAATTACATGAGTGTG - 3' Зонд к G аллелю FAM - 5' - CACTATTCACATTTTGGTCAC - 3' - BHQ-1 Зонд к T аллелю ROX - 5' - CACTATTAACATTTTGGTCAC - 3' - BHQ-2 156
Так, видно, что между показателями активности процесса нет различий в группах пациентов с разной продолжительностью болезни, тогда как стадия заболевания статистически значимо изменяется: частота СТ11 прямолинейно уменьшается с 57% при продолжительности болезни менее 5 лет до 11% при продолжительности более 10 лет, а частота СТГУ увеличивается от 9% до 59% в этих же группах (р < 0,00001 в обоих случаях). Наблюдалась также противоположная динамика показателей ФН1 и ФН3 (р = 0,0004 и <0,00001 соответственно), но частота ФН2 в процентном отношении колебалась в небольших пределах — от 70 до 64%. Результаты этого анализа позволили оценить ассоциацию полиморфного локуса БТЛТ4 ге7574865 со сте-
пенью активности (СА) для полной когорты пациентов (табл. 5).
Из данных, представленных в таблице, следует, что «минорный» генотип (ТТ) по локу-су БТЛТ4 ге7574865 встречается с большей частотой в полной когорте пациентов с РА, чем в контрольной когорте (р = 0,018; OR = 2,44; 95% СГ [1,17-5,15]). Несмотря на то, что частота этого генотипа статистически значимо не различается между группами СА1, СА2 и СА3, в последней группе она значительно выше, чем в контроле (р = 0,0023; OR = 5,05; 95% СГ [1,78-14,36]). Следовательно, можно констатировать, что полиморфизм в изученном локусе 8ТЛТ4 влияет на чувствительность индивидов к РА и способствует высокой активности процесса.
Таблица 4
Распределение частот генотипов и аллелей полиморфного локуса ге7574865 гена STAT4 в когорте пациентов с РА по сравнению с контрольной когортой
Генотипы/аллели Контроль РА
п % п %
8ГАГ4 ге7574865 346 - 287 -
GG 202 58,38 152 52,96
GT 132 38,15 111 38,68
ТТ 12 3,47 24 8,36*
G 536 77,46 415 72,30
Т 156 22,54 159 27,702
Примечание. Полужирным начертанием отмечены статистически значимые различия (р < 0,05) с контролем. 1 — РА по сравнению с контролем рецессивная модель ТТ vs. GG+GT, р = 0,0094 ОЯ 2,53 [1,246 - 5,174]; 2 — по сравнению с контролем р = 0,0346 ОЯ 1,31 [1,019 - 1,699].
Таблица 5
Частоты генотипов/аллелей в локусе 8ТЛТ4 ге7574865 во всей когорте пациентов РА с указанной степенью активности заболевания по сравнению с контрольной когортой
Ген, группа Генотипы (%) Минорный аллель (%) р1 р2
8ТЛТ4 ге7574865 GG GT ТТ Т
Контроль 202 (58,4) 132 (38,2) 12 (3,5) 156 (22,5) - -
РА 130 (55,3) 86 (36,6) 19 (8,1) 124 (26,4) та: 0,015 -
СА1 13 (72,2) 4 (22,2) 1 (5,6) 6 (16,7) - ТТ: 0,18
СА2 98 (55,1) 68 (38,2) 12 (6,7) 92 (25,8) -
СА3 19 (48,7) 14 (35,9) 6 (15,4) 26 (33,3) та: 0,0008
Примечание. Полужирным начертанием отмечены статистически значимые различия (р < 0,05). р1 — СА vs контроль; р2 — СА vs СА
90 80 70 60 50 40 30 20 10
80
78,33
6,67
п
13,33
■
3,33
73.79
18.33
I
9,71
п
16,5
I
ШСА1 □ СА2 ■ САЗ
А
<5 лет
5-10 лет >10 лет
<5 лет
5-10лет >10лет
63,73
29,41
ИФн1 □ Фн2
■ ФнЗ
В
<5 лет 5-10лет
>10 лет
Рис. Частота (%) показателей СА (а), СТ (б) и ФН (в) в зависимости от продолжительности болезни
Данные по ассоциации аллелей/генотипов локуса 8ТЛТ4 ге7574865 со стадией заболевания для общей когорты пациентов (гетерогенной по продолжительности болезни) представлены в таблице 6.
Результаты проведенного анализа указывают на ассоциацию аллеля Т в локусе 8ТЛТ4 ге7574865 со стадией (СТШ) болезни (р = 0,05; OR = 1,54; 95% С1 [1,0-2,36]), а поскольку ча-
стота этого аллеля такая же, как и в группе СТГУ, можно считать, что носительство аллеля Т способствует более тяжелому течению РА.
Как показано выше (рис.), рентгенологическая стадия РА зависит от продолжительности болезни. Чтобы проверить наличие возможной связи аллелей/генотипов изученного локуса с вероятностью развития разных стадий болезни в зависимости от продолжительности болезни когорта пациентов была разделена на две группы (с продолжительностью болезни менее 5 лет, с продолжительностью болезни более 5 лет). При рассмотрении изучаемых ассоциаций в группах пациентов, страдающих РА (с продолжительностью болезни как менее, так и более 5 лет) (табл. 7) наблюдалось статистически значимое увеличение частоты гетерозиготного генотипа GT по локусу БТЛТ4 ге7574865 при тяжелом течении РА по сравнению с более легким ^ = 2,83, 95% СГ [1,09-7,31], р = 0,032 и OR = 3,12, 95% СГ [1,28-7,60], р = 0,012), что может отражать вклад этого генотипа в развитие болезни по более тяжелому сценарию.
Отмечено также сильное возрастание частоты генотипа ТТ (р = 0,0017; OR = 28,08; 95% СГ [3,48-226,69]) и аллеля Т (р < 0,0001; OR = 4,86; 95% СГ [2,39-9,87]) в группе с более легким течением РА при продолжительности болезни свыше 5 лет по сравнению с той же стадией у пациентов, страдающих РА менее 5 лет. Таким образом, можно полагать, что носительство генотипа GT по локусу 8ТЛТ4 ге7574865 является предиктором более тяжелого клинического течения заболевания, независимо от продолжительности болезни.
В таблице 8 приведены результаты анализа ассоциации вариантов БТЛТ4 ге7574865 у пациентов с разной степенью ФН.
Как следует из таблицы, в полной когорте пациентов, в развернутом диагнозе которых указана степень функциональной недостаточности, только минорный генотип в локусе 8ТЛТ4 ге7574865 (ТТ) ассоциирован с заболеванием (р = 0,025; OR = 2,31; 95% СГ [1,09-4,89]). Анализ же ассоциаций генетических вариантов БТЛТ4 ге7574865 со степенью функциональной недостаточности при РА (табл. 9) в зависимости от продолжительности болезни показал фактическое отсутствие степени ФН3 в группе с продолжительностью болезни менее 5 лет, поэтому она была исключена из статистического анализа.
Таблица 6
Частоты генотипов/аллелей в локусе БТЛТ4 гб7574865 в когорте пациентов с РА с указанной стадией заболевания по сравнению с контрольной когортой
Ген, группа Генотипы (%) Минорный аллель (%) р1 р2
8ТЛТ4 ге7574865 GG GT ТТ Т
Контроль 202 (58,4) 132 (38,2) 12 (3,5) 156 (22,5) - -
РА 90 (55,9) 60 (37,3) 11 (6,8) 82 (25,5) ТТ: 0,09 -
СТ Г-ГГ 30 (69,8) 12 (27,9) 1, (2,3) 14 (16,3) - ТТ: 0,30 Т: 0,081
СТ ГГГ 29 (49,2) 24 (40,7) 6 (10,2) 36 (30,5) Т: 0,049
СТ ГУ 31 (52,5) 24 (35,9) 4 (6,8) 32 (27,1) Т: 0,067
Примечание. Полужирным начертанием отмечены статистически значимые различия (р < 0,05) с контролем. р1 — СТ vs контроль; р2 — СТ vs СТ
Таблица 7
Ассоциации генотипов/аллелей по локусу БТЛТ4 гб7574865 с рентгенологической стадией заболевания в группах пациентов с разной продолжительностью болезни
Лет Ген, группа СТ Генотипы (%) Минорный аллель (%) р
8ТЛТ4 ге7574865 GG GT ТТ Т
<5 СТ Г-ГГ 41 (74,5) 13 (23,3) 1 (1,8) 15 (13,6) -
СТ ГГГ-ГУ 15 (50) 14 (46,7)* 1 (3,3) 16 (26,7) *0,029
>5 СТ Г-ГГ 18 (47,4) 7 (18,4) 13 (34,2)3 33 (43,4) 4 30,00002; 4<0,00001
СТ ГГГ-ГУ 66 (49,6) 55 (41,4)2 12 (9,0) 79 (29,7) 20,0095
Примечание. Полужирным начертанием отмечены статистически значимые различия (р < 0,05). 1 — СТГ-ГГ vs СТ Ш-ГУ в группах <5 лет; 2 — то же в группах >5лет; 3 — сравнение частот ТТ генотипа между группами по СТ СТГ-ГГ с продолжительностью болезни <5 лет и >5 лет; 4 — сравнение частот Т аллеля между группами по СТ СТГ-ГГ с продолжительностью болезни >5 лет по СТ СТГ-ГГ
Таблица 8
Частоты генотипов/аллелей в локусах 8ТЛТ4 гб7574865 в когорте пациентов с указанной степенью функциональной недостаточности по сравнению с контролем
Ген, Группа Генотипы (%) Минорный аллель (%) р1 р2
8ТЛТ4 ге7574865 GG GT ТТ Т
Контроль 202 (58,4) 132 (38,2) 12 (3,5) 156 (22,5) - -
РА 131 (55,7) 86 (36,6) 18 (7,7) 122 (26,0) ТТ: 0,025; Т: 0,14 -
ФН 1 27 (64,3) 12 (28,6) 3, (7,1) 18 (21,4) - ТТ/Т <0,05
ФН 2 85 (54,8) 58 (37,4) 12 (7,7) 82 (26,5) -
ФН 3 19 (50) 16 (42,1) 3 (7,9) 22 (28,9) Т: 0,18
Примечание. Полужирным начертанием отмечены статистически значимые различия (р < 0,05). р1 — ФН vs контроль
Таблица 9
Ассоциации генотипов/аллелей в локусах 8ТЛТ4 ге7574865 со степенью функциональной недостаточности при РА в группах пациентов с разной продолжительностью болезни
Лет Ген, Фн Генотипы (%) Минорный аллель (%) Р
STAT4 rs7574865 GG GT TT Т
<5 ФН1 14 (66,7) 6 (28,6) 1 (4,8) 8 (19,0) -
ФН2 332 (65,3) 16 (32,6) 1 (2,0) 18 (18,3) -
ФН3 0 (0) 2 (100) 0 (0) 2 (50) -
>5 ФН1 8 (66,7) 3 (25) 1 (8,3) 5 (20,8) -
ФН2 35 (46,05) 1 35 (46,05) 1 6 (7,9) 47 (30,9)2 1<0,00001 2 <0,027
ФН3 17 (54,8) 12 (38,7) 2 (6,5) 16 (25,8) -
Примечание. Полужирным начертанием отмечены статистически значимые различия (р < 0,05). 1,2ФН2 (>5 лет) vs ФН2 (<5 лет)
При высоком уровне значимости установлены различия между группами пациентов с наиболее распространенной 2-ой степенью ФН по частоте гетерозигот GT в локу-се БТЛТ4 гб7574865 и по сумме генотипов, содержащих хотя бы один минорный аллель, у пациентов, страдающих РА более 5 лет по сравнению с более коротким сроком заболевания. Показатель отношения шансов для генотипа GT составил OR = 17,77 [9,05-34,88] р < 0,0001; для суммы генотипов GT+TT — OR = 22,88 [11,78-44,44] р < 0,0001; для Т-аллеля — OR = 1,98 [1,073,68] р = 0,028, что в совокупности свидетельствует о высоком рисковом потенциале аллеля Т локусе БТЛТ4 гб7574865 для развития ФН этой степени при длительности заболевания более 5 лет. Вышеупомянутое подкрепляется нашими данными о том, что для пациентов, носителей минорного ал-леля Т, характерно более тяжелое течению РА (стадии СТШ и СТГУ).
Таким образом, молекулярные варианты полиморфизма гб7574865 гена БТЛТ4 не только увеличивают риск развития РА, но и оказывают влияние на изученные клинические показатели патологического процесса, в частности сопряжены с высокой активностью заболевания и более высокой (СТШ-ГУ) стадией болезни, а также с ФН 2-ой степени у пациентов с РА с продолжительностью заболевания более 5 лет.
Ассоциация полиморфного локуса rs7574865 гена STAT4 с чувствительностью к развитию РА впервые была выявлена в исследовании «случай-контроль» для когорты жителей Северной Америки и шведской когорты [18]. Затем значение rs7574865 гена STAT4 как маркера предрасположенности к РА было показано для других европейских популяций [9] и подтверждено в мета-исследовании для европеоидного населения [19]. Аналогичные результаты получены нами и для белорусской популяции. В патогенезе РА, как и любого аутоиммунного заболевания, сопровождающегося воспалительным процессом, главенствующую роль играют цитокины [1]. STAT4 входит в семейство генов STAT1-STAT4 и рассматривается как ключевой иммуномодулятор, одно-нуклеотидные полиморфизмы гена которого ассоциированы со многими аутоиммунными заболеваниями человека, в том числе и РА [20]. Протеины семейства STAT, локализованные в цитоплазме, активируются различными цито-кинами и, после фосфорилирования и димери-зации, перемещаются в ядро, где регулируют экспрессию многих генов. В свете этих сведений связь гена STAT4 и, в частности, полиморфизма rs7574865 с риском развития РА и других аутоиммунных болезней, в том числе системной красной волчанки, является, по-видимому, причинно-обусловленной. Таким образом, литературные и наши данные свидетельствуют о том, что полиморфизм rs7574865
гена 8ТЛТ4 является эффективным маркером повышенного риска развития РА для популяций европейского происхождения.
Важно отметить, что вовлеченность полиморфизма ге7574865 гена БТЛТ4 в патогенез РА продемонстрирована также его влиянием на основные показатели клинического течения РА у когорты белорусских пациентов, сильно гетерогенной по продолжительности болезни (от 0,15 месяца до 54,87 лет). Ассоциация аллелей и генотипов по локусу гб7574865 с показателями клинического течения РА была показана и для испанской когорты, которая была сформирована из пациентов, страдающих этим заболеванием не более одного года на момент включения в исследование. Дальнейшее двухлетнее наблюдение за пациентами этой когорты позволило установить, что у пациентов гомозиготных по аллелю Т развивается более тяжелая форма болезни с высокой активностью и более тяжелой стадией болезни [21]. Результаты данной работы дают основания полагать, что генетический маркер ге7574865 гена БТЛТ4 может использоваться и для прогнозирования характера течения РА.
Заключение
Связь генетических вариантов полиморфного локуса гб7574865 гена БТЛТ4 с клиническими показателями ревматоидного артрита (РА) (активность заболевания, рентгенологическая стадия заболевания и степень функциональной недостаточности) была оценена в когорте белорусских пациентов. Гомозиготный по минорному аллелю генотип ТТ ассоциирован с РА во всей выборке пациентов (р = 0,0094) и встречается статистически значимо чаще в подгруппе пациентов с высокой активностью заболевания (СА3) (р = 0,0023). При анализе влияния аллелей генотипов на стадию заболевания у пациентов, стратифицированных по продолжительности заболевания (менее или более 5 лет) выявлена ассоциация генотипа GT с тяжелым течением (СТГГГ и СТГУ) не зависимо от продолжительности болезни. Можно полагать, что данный генотип способствует более выраженной тяжести болезни для всей гетерогенной по продолжительности заболевания когорты пациентов с РА. В подгруппе пациентов с 2-ой степенью функциональной недостаточности повышенные частоты гете-
розигот GT и суммы генотипов GT + ТТ, содержащих хотя бы один минорный аллель Т, были статистически значимо ассоциированы с продолжительностью болезни более 5 лет. Полученные данные указывают на высокий рисковый потенциал аллеля Т и гомозиготного генотипа ТТ относительно более тяжелого течения заболевания.
Статья подготовлена в ходе выполнения задания 6.4 научно-технической программы Союзного государства «ДНК-идентификация» (2017-2021 гг.).
Авторы искренне благодарят В. Е. Ягура, доктора медицинских наук, профессора второй кафедры внутренних болезней УО «Белорусский государственный медицинский университет» и Н. Ю. Достанко, кандидата медицинских наук, доцента второй кафедры внутренних болезней УО «Белорусский государственный медицинский университет» за предоставление образцов биологического материала и сведений о клинических параметрах ревматоидного артрита, а также за полезные советы при обсуждении представленных данных.
Список использованных источников
1. Smolen, J. S. Rheumatoid arthritis / J. S. Smolen, D. Aletaha, I. B. McInnes // Lancet. - 2016. - Vol. 388, № 10055. - P. 2023-2038.
2. Ягур, В. Е. Ревматоидный артрит: проблемы диагностики и лечения. 20 лет спустя / В. Е. Ягур, В. Г. Апанасович // Гродно: ГрГУ,
2017. - 606 с.
3. Gene-based genome-wide association analysis in European and Asian populations identified novel genes for rheumatoid arthritis / H. Zhu [et al.] // PLoS One. - 2016. - Vol. 11. № 11. -e0167212.
4. Кужир, Т. Д. Ревматоидный артрит: исторические и современные аспекты // Молекулярная и прикладная генетика: сб науч тр. -
2018. - Т. 24. - С. 55-73.
5. One year in review 2017: pathogenesis of rheumatoid arthritis / F. Angelotti [et al.] // Clin Exp Rheumatol. - 2017. - Vol. 35, № 3. -P. 368-378.
6. Кужир, Т. Д. Полигенная природа ревматоидного артрита // Экологическая генетика. - 2019. - Т. 17, № 4. - С. 77-90.
7. Siniauskaya, E. IL6 -174G/C (rs1800795) Polymorphism Rather than IL6R (rs2228145 and rs4845618) Polymorphisms is Associated with Susceptibility to Rheumatoid Arthritis in the Belarusian Population / E. Siniauskaya, T. Kuzhir, V. Yagur, R. Goncharova // J Genet Genomic Sci. - 2020. - Vol. 5, № 1. - P. 100015. doi: 10.24966/GGS-2485/100015
8. The biomarkers for genetic predisposition to some connective tissue autoimmune disorders in Belarus / H. Yatskiu [et al.] // BGRS/ SB-2020 Bioinformatics of Genome Regulation and Structure/Systems Biology, 06-10 July, 2020, Novosibirsk, Russia. - Abstracts / Institute of Cytology and Genetics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Novosibirsk State University. - Novosibirsk: ICG SB RAS, 2020. - P. 557-558.
9. Association of STAT4 with rheumatoid arthritis: a replication study in three European populations / G. Orozco [et al.] // Arthritis Rheum. - 2008. - Vol. 58, № 7. - P. 1974-1980. doi: 10.1002/art.23549
10. The American Rheumatism Association 1987 revised criteria for the classification of rheumatoid arthritis / F. C. Arnett [et al.] // Arthritis Rheum. - 1988. - Vol. 31, № 3. -P. 315-324.
11. 2010 Rheumatoid arthritis classification criteria. An American College of Rheumatology/European League Against Rheumatism collaborative initiative / D. Aletaha [et al.] // Arthritis Rheum. - 2010. - Vol. 62, № 9. -P. 2569-2581.
12. Классификация ревматоидного артрита // Актуальные проблемы современной ревматологии : материалы Респ. науч.-практ. конф., Минск. 19 сент. 2003 г. / под ред. Н. Ф. Сорока. - Минск : БГМУ, 2003. - 156 с.
13. Incidence and prevalence of rheumatoid arthritis, based on the 1987 American College
of Rheumatology criteria: a systematic review / Y. Alamanos ^t al.] // Semin. Arthritis Rheum. -2006. - Vol.36, № 3. - P. 182-188.
14. Сорока, Н. Ф. Количественная клиническая ревматология / Н. Ф. Сорока, В. Е. Ягур. -Минск: Ризола-Принт, 2011. - 96 с.
15. Steinbrocker, O. Therapeutic criteria in rheumatoid arthritis / O. Steinbrocker, C. H. Trae-ger, R. C. Backerman // JAMA. - 1949. - Vol. 140. - P. 659-662.
16. The American College of Rheumatology 1991 revised criteria for the classification of global functional status in rheumatoid arthritis / M. C. Hochberg [et al.] //Arthr Rheum. - 1992. -Vol. 35. - P. 498-502.
17. Tarakji, I. Association Between STAT4 rs7574865 Polymorphism and Rheumatoid Arthritis: Debate Unresolved / I. Tarakji, W. Hab-bal, F. Monem // Open Rheumatol. J. - 2018. -Vol. 12. - P. 172-178.
18. STAT4 and the risk of rheumatoid arthritis and systemic lupus erythematosus / E. F. Rem-mers [et al.] // N Engl J Med. - 2007. - Vol. 357, № 10. - P. 977-986. doi: 10.1056/NEJ-Moa073003
19. Rs7574865 polymorphism in signal transducers and activators of transcription 4 gene and rheumatoid arthritis: an updated meta-analysis of 28 case-control comparisons / E. P. Gu [et al.] // International journal of rheumatic diseases. - 2015. - Vol. 18, № 1. - P. 3-16.
20. STAT4: an immunoregulator contributing to diverse human diseases / Yang [et al.] // Int. J. Biol. Sci. - 2020. - Vol. 16, № 9. P. 1575-1585. doi: 10.7150/ijbs.41852
21. The TT Genotype of the STAT4 rs7574865 Polymorphism Is Associated with High Disease Activity and Disability in Patients with Early Arthritis / A. Lamana [et al.] // PLoS One. - 2012. -Vol. 7, № 8. - e43661.
R. I. Goncharova, T. D. Kuzhir, E. S. Sinyavskaya
ASSOCIATION OF STAT4 RS7574865 POLYMORPHISM WITH THE RISK OF RHEUMATOID ARTHRITIS DEVELOPMENT AND ITS
CLINICAL CHARACTESTICS
State Scientific Institution "Institute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus" 27 Akademicheskaya St., 220072 Minsk, Republic of Belarus e-mail: r.goncharova@igc.by
A cohort of 287 patients with rheumatoid arthritis (RA) showed that molecular variants (minor T allele and homozygous TT genotype) of the STAT4 rs7574865 polymorphic locus increase the risk of RA development and impact the clinical characteristics of pathological process. Specifically, these variants are associated with high disease activity ^ = 0.0023) and III-IV roentgenologic stages of the disease, as well as with grade 2 functional impairment in RA patients in case of disease duration more than 5 years. The revealed association of molecular variants of the studied STAT4 rs7574865 locus with clinical RA characteristics indicates that STAT4 rs7574865 polymorphism is an effective marker of an increased risk of RA development in the population of the Republic of Belarus.
Keywords: rheumatoid arthritis, genetic polymorphism, rs7574865, STAT4, patient clinical status, disease activity measure, roentgenologic stage, functional impairment grade in RA, functional classes of RA.
Дата поступления статьи: 11 марта 2021 г.
