CC BY
94
УДК 618.14-006.36:575.174.015.3
ИССЛЕДОВАНИЕ АССОЦИАЦИИ ПОЛИМОРФИЗМА 7540G ГЕНА FGFII С РАЗВИТИЕМ МИОМЫ МАТКИ
© Биличенко М.В., Бушуева О.Ю.1, Кудрявцева О.К., Иванов В.П.1, Лазарева Г.А., Полоников А.В.1
1 Кафедра биологии, медицинской генетики и экологии, кафедра акушерства и гинекологии ФПО Курского государственного медицинского университета, Курск
E-mail: mashenka-22@vandex.ru
Миома матки доминирует по частоте среди опухолей репродуктивной системы и определяет наибольшее число оперативных вмешательств у женщин репродуктивного возраста. Миома матки рассматривается как мультифактори-альное заболевание, развитие которого определяют генетические и средовые факторы риска. В данной работе исследована роль полиморфного варианта 754 С/G фактора роста фибробластов II типа (FGF II) в ассоциации с возникновением миомы матки. Впервые выявлена ассоциация полиморфного варианта 754 С/G фактора роста фибробластов II типа с развитием миомы матки. Частота G-аллеля 754 С/G FGF II в контрольной группе была достоверно повышена (х2=5,52, p=0,019), что указывает на его протективную роль в развитии миомы матки.
Ключевые слова: миома матки, гены предрасположенности, полиморфизм генов, фактор роста
фибробластов II типа.
ASSOCIATION BETWEEN GENETIC POLYMORPHISM 7540G IN FGF II GENE AND RISK OF HYSTEROMYOMA
Bilichenko M. V., Bushueva O. Yu.1, Kudryavceva O.K., Ivanov V.P.1, Lazareva G.A., Polonikov A. V.1
1 Department of Biology, Medical genetics and Ecology, Department of Obstetrics and Gynecology of FPE
of Kursk State Medical University, Kursk
Hysteromyoma dominates among the reproductive system tumors and causes the largest number of surgical interventions in women of fertile age. Uterus fibroids are treated as multifactorial disease, whose development is determined by genetic and environmental risk factors. In the present study the role of polymorphism 754/G of fibroblast growth factor type II (FGF II) was investigated in association with the occurrence of hysteromyoma. For the first time the association of polymorphic variant 754 / G of fibroblast growth factor type II was identified. The assessed variants might be associated with the risk of hysteromyoma occurrence among Russian population of the Central Chernozem Region. The frequency of allele G-754 / G FGF II in the group of patients with uterus fibroids was significantly increased (x2=5.52, p=0.019), indicating its protective role in d e-veloping uterus fibroids.
Keywords: hysteromyoma, susceptibility genes, gene polymorphism, fibroblast growth factor type II.
Лейомиома матки - доброкачественная опухоль независимого моноклонального происхождения [14], которая доминирует по частоте среди опухолей репродуктивной системы и определяет наибольшее число оперативных вмешательств у женщин детородного возраста [2, 24]. С точки зрения медицинской генетики миому матки рассматривают как многофакторное заболевание, развитие которого определяют генетические и средовые факторы риска. В настоящее время установлено большое количество генетических маркеров заболевания, однако многие патогенетические аспекты миомы на сегодняшний день остаются предметом научных дискуссий. Данные последних исследований позволили пересмотреть концепцию эстрогенной зависимости роста миомы матки. Результаты молекулярно-генетических, иммуногистохимических, биохимических и клинических исследований свидетельствуют о том, что не только стероидные гормоны, но и факторы роста (ФР) играют значительную роль в формировании миомы матки [1, 6, 16, 17, 18, 23], что
подтверждается их повышенной экспрессией на клетках лейомиомы [6, 7, 9, 10, 11, 13].
Факторы роста - полипептиды, объединенные в группу трофических регуляторных субстанций. Подобно гормонам, факторы роста обладают широким спектром физиологического воздействия на многие клетки - стимулируют и ингибируют митогенез, хемотаксис, дифференцировку.
Факторы роста фибробластов (ФРФ) - группа факторов роста, вовлеченных в процессы ангиогенеза, эмбриогенеза и репарации. Данная группа факторов роста включает 22 представителя. FGFI (acidic) и FGFII (basic) являются основными и наиболее изученными ФР [12]. Они играют центральную роль в контроле пролиферации, подвижности и дифференцировки клеток тканей ме-зодермального происхождения, являются митоге-ном для клеток миометрия и лейомиомы [18, 21, 23, 24]. Согласно результатам ряда исследований, ФРФ обладают более выраженным митогенным эффектом в отношении эндотелиальных клеток в
сравнении с сосудисто-эндотелиальным и тром-боцитарным факторами роста [5].
Фактор роста фибробластов II типа (РОПІ) -один из главных представителей этого семейства факторов роста, его роль в ангиогенезе достоверно доказана [8]: согласно современным данным, он повышает экспрессию сосудистоэндотелиального фактора роста и проявляет синергизм с данным фактором роста в процессе формирования новых кровеносных сосудов [19, 20, 22]. В ткани лейомиомы выявлена большая концентрация этого ФР по сравнению с окружающим миометрием [13], что, вероятнее всего, связано с избыточным содержанием экстрацел-люлярного матрикса (ЭЦМ) в миоматозном узле, так как РОР II типа локализуется преимущественно в ЭЦМ и регулирует продукцию ферментов, ответственных за перестройку ЭЦМ, таких как коллагеназа и активатор плазминогена, а также влияет на экспрессию интегринов и других молекул клеточной адгезии [25]. Анализ литературных данных показал, что основная роль фактора роста фибробластов II типа (РОР II) в патогенезе лейомиомы матки связана с процессами ремоделирования ЭМЦ и опосредованной стимуляцией неоангиогенеза [8, 19, 20, 22], что обосновало выбор гена данного фактора роста для исследования.
Полиморфный вариант 754С/О (ге:2922979) гена ЕОЕІІ в области I интрона является одним из функционально значимых и повышает экспрессию данного фактора роста в тканях [4, 26]. Взаимосвязь данного полиморфного варианта с миомой матки исследуется впервые.
Целью нашего исследования стало изучение ассоциации генетического полиморфизма ге2922979 гена ЕОПІ с возникновением миомы матки.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалом для исследования послужила выборка из 300 пациентов отделения оперативной гинекологии областного перинатального центра г. Курска за 2011-2012 гг., представителей русской национальности. Основную группу составили 180 человек с гистологически верифицированным диагнозом миомы матки, 120 пациенток вошли в контрольную группу. Всем пациентам проводилось стандартное клинико-лабораторное обследование.
У всех пациентов проводился забор венозной крови. Выделение геномной ДНК осуществляли из размороженной венозной крови стандартным методом фенольно-хлороформной экстракции. Генотипирование полиморфизма гена РОР II
осуществлялось с помощью мультиплексной полимеразной цепной реакции (ПЦР) с последующим анализом длин рестрикционных фрагментов согласно описанному в литературе протоколу [12]. Продукты рестрикции подвергали электрофорезу в 4% агарозном геле с добавлением бромистого этидия и визуализировали в проходящем УФ-свете с применением компьютерной видеосъемки на приборе GDS-8000 (UVP, США).
Для сравнения распределений частот генотипов и их комбинаций в выборках больных миомой матки и контрольной группе использовали критерий %2 Пирсона с поправкой Йетса на непрерывность. Различия рассматривали как достоверные при уровнях значимости р<0,05. Об ассоциации генотипов с предрасположенностью к заболеванию судили по величине отношения шансов (odds ratio, OR) с 95% доверительным интервалом (CI). Статистическая обработка данных проводилась с использованием программных пакетов Statistics 6.0 ("StatSoft", США).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Статистически значимых возрастных различий между исследуемыми группами не наблюдалось. Средний возраст пациенток основной группы - 48,78 ± 5,91, средний возраст пациенток, включенных в группу контроля - 51,31 ± 8,93 года (р>0,05).
Отклонения частот генотипов исследуемого полиморфного варианта от равновесия Харди-Вайнберга в основной и контрольной группах не было (р>0,05).
При сравнении частот аллелей нами были получены статистически достоверные различия между исследуемыми группами: частота аллеля С в основной группе составила 0,761, а аллеля G -0,239 (0R=0,56, 95%Cl = 0,39-0,80, p < 0,001); в контрольной группе - частота аллеля С составила 0,646, а аллеля G - 0,354 (0R=0,56, 95%Cl = 0,390,80, p < 0,001).
В распределении частот генотипов полиморфизма гена FGF II 754 C/G обнаружены следующие закономерности: гомозиготный генотип СC статистически достоверно чаще встречается в группе больных с миомой матки (OR = 0,51; 95%Cl = 0,32-0,81, p = 0,01), а гомозиготный генотип GG - в контрольной группе (0R=0,29; 95%Cl=0,11-0,78; p=0,02). Сравнительный анализ частот генотипов изучаемого полиморфизма представлен в табл. 1.
Результаты нашего исследования показали статистически достоверное снижение частоты G-аллеля у больных миомой матки, что свидетельствует об ассоциации изучаемого полиморфного
б
Таблица 1
Распределение генотипов полиморфизма 754С/О гена FGFII у больных миомой матки и здоровых
Ген Гено- тип Частоты генотипов OR (95% CI) 2 X (p)
Основная группа (n=1SG) Контро группа льная (n=120)
FGF II* CC 1GG 42,22 47 59,17 0,51 (G,32-G,S1) 7,43 (0,01)
CG 74 51,11 б1 35,0 0,б9 (0,43-1,09) 2,17 (0,14)
GG б 3,S9 13 5,S3 0,29 (0,11-0,7S) 5,52 (0,019)
Примечание: * - статистически значимые различия (р<0,05).
варианта гена с заболеванием. При этом было установлено, что 754С/С генотип гена FGFII повышает риск развития миомы матки, а генотип ОЮ обладает протективным эффектом относительно риска его развития в популяции Центрально - Черноземного региона России.
Ген фактора роста фибробластов II типа локализуется в длинном плече 4-й хромосомы - 4д26-27, а его первичный трансляционный продукт определён 155 аминокислотами [14]. О функциональной роли исследуемого полиморфизма (754С/О FGFII) можно говорить, исходя из результатов исследования Вегапек М. и соавт. (2008), в котором авторами были выявлены различия в сывороточном уровне данного фактора роста: у носителей GG генотипа он был достоверно ниже в сравнении с носителями СС варианта, на основании чего был сделан вывод о том, что данный полиморфный вариант может приводить к структурным изменениям мРНК, которые, в свою очередь, играют роль в посттранскрипцион-ных изменениях [4]. Доказано, что носители GG-генотипа отличаются пониженным уровнем фактора роста фибробластов II типа [4], что реализуется в снижении митогенной активности клеток мезодермального происхождения (миометрия и лейомиомы), подавлении процесса неоангиогене-за, снижении ремоделирования ЭЦМ.
Полученные нами результаты показали, что присутствие СС генотипа гена FGFII может рассматриваться как генетический фактор риска возникновения миомы матки, а результаты геноти-пирования у пациенток с отягощенным семейным и гинекологическим анамнезом могут быть использованы для расчёта индивидуального риска развития миомы и своевременного проведения комплекса профилактических мероприятий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бурлев В.А., Павлович С.В. Воздействие медикаментозной терапии на процессы пролиферации и
апоптоза у больных с миомой матки // Проблемы репродукции. - 2004. - № 1. - С. 13-17.
2. Сидорова И.С. Миома матки (современные аспекты этиологии, патогенеза, классификации и профилактики). - М.: МИА. 2003. - 256 с.
3. Abraham J.A., Whang J.L., Tumolo A., Mergia A., Friedman J., Gospodarowicz D., Fiddes J.C. Human basic fibroblast growth factor: nucleotide sequence and genomic organization // EMBO J. - 1986. -N5(10). - P.2523-2528.
4. Beranek M, Kolar P, Tschoplova S, Kankova K, Vasku A. Genetic variation and plasma level of the basic fibroblast growth factor in proliferative diabetic retinopathy // Diabetes Res Clin Pract. - 2008. -N 79(2). - Р. 362-367.
5. Cao R., Brakenhielm E., Pawliuk R., Wariaro D., Post M.J., Wahlberg E., Leboulch P., Cao Y. Angiogenic synergism, vascular stability and improvement of hind-limb ischemia by a combination of PDGF-BB and FGF-2 // Nat Med. - 2003. - N 9(5). - Р. 604-613.
6. Dixon D., He H., Haseman J.K. Immunohistochemical localization of growth factors and their receptors in uterine leiomyomas and matched myometrium. // Environ Health Perspect. - 2000. - N 108, Suppl 5. -Р. 795-802.
7. Gloudemans T., Pospiech I., Van der Ven L.T., Lips C.J., Den Otter W., Sussenbach J.S. An avaII restriction fragment length polymorphism in the insulinlike growth factor II gene and the occurrence of smooth muscle tumors. // Cancer Res. - 1993. -N 53(23). - Р. 5754-5758.
8. Goto F., Goto K., Weindel K., Folkman J. Synergistic effects of vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor on the proliferation and cord formation of bovine capillary endothelial cells within collagen gels // Lab Invest. - 1993. - N 69(5). -P. 508-517.
9. Hofmann G.E., Rao C.V., Barrows G.H., Schultz G.S., Sanfilippo J.S. Binding sites for epidermal growth factor in human uterine tissues and leiomyomas // J Clin Endocrinol Metab. - 1984. - N 58(5). -Р. 880-884.
10. Hsieh Y.Y., Chang C.C., Tsai F.J., Lin C.C., Tsai C.H. T homozygote and allele of epidermal growth factor receptor 2073 gene polymorphism are associated with higher susceptibility to endometriosis and leiomyomas // Fertil Steril. - 2005. - N 83(3). - Р. 796-799.
11. Joseph D.S., Malik M., Nurudeen S., Catherino W.H. Myometrial cells undergo fibrotic transformation under the influence of transforming growth factor beta-3 // Fertil Steril. - 2010. - N 93(5). -P. 1500-1508.
12. Kang S., Li S.Z., Wang N., Zhou R.M., Wang T., Wang D.J., Li X.F., Bui J., Li Y. Association between genetic polymorphisms in fibroblast growth factor (FGF)1 and FGF2 and risk of endometriosis and ade-nomyosis in Chinese women // Hum Reprod. -2010. - N 25(7). - P. 1806-1811.
13. Mangrulkar R.S., Ono M., Ishikawa M., Takashima S., Klagsbrun M., Nowak R.A. Isolation and characterization of heparin-binding growth factors in human leiomyomas and normal myometrium // Biol Reprod. -1995. - N 53(3). - P. 636-646.
14. Mashal R.D., Fejzo M.L., Friedman A.J., Mitchner N., Nowak R.A., Rein M.S., Morton C.C., Sklar J. Analysis of androgen receptor DNA reveals the independent clonal origins of uterine leiomyomata and the secondary nature of cytogenetic aberrations in the development of leiomyomata // Genes Chromosomes Cancer. - 1994. - N 11(1). - P. 1-6.
15. Mergia A., Eddy R., Abraham J.A., Fiddes J.C.,
Shows T.B. The genes for basic and acidic fibroblast growth factors are on different human chromosomes // Biochem Biophys Res Commun. - 1986. -
N 138(2). - P. 644-651.
16. Moore A.B., He H., Yoshida A., Rico P.J., Haseman J.K., Dixon D. Transforming growth factor-alpha, epidermal growth factor receptor, and PCNA immunoexpression in uterine leiomyosarcomas and leiomyomas in B6C3F1 mice // Exp Toxicol Pathol. -2000. - N 52(3). - P. 195-200.
17. Mueller M.D., Vigne J.L., Minchenko A., Lebovic D.I., Leitman D.C., Taylor R.N. Regulation of vascular endothelial growth factor (VEGF) gene transcription by estrogen receptors alpha and beta // Proc Nat Acad Sci U S A. - 2000. - N 97(20). - P. 10972-10977.
18. Nowak R.A. Novel therapeutic strategies for leiomyomas: targeting growth factors and their receptors // Environ Health Perspect. - 2000. - N 108, Suppl. 5. -P. 849-853.
19. Pepper M.S., Ferrara N., Orci L., Montesano R. Potent synergism between vascular endothelial growth factor and basic fibroblast growth factor in the induction of angiogenesis in vitro // Biochem Biophys Res Commun. - 1992. - N 15. - P. 824-831.
20. Seghezzi G., Patel S., Ren C.J., Gualandris A. Fibroblast growth factor-2 (FGF-2) induces vascular endothelial growth factor (VEGF) expression in the endothelial cells of forming capillaries: an autocrine mechanism contributing to angiogenesis // J Cell Biol. -1998. - N 141(7). - P. 1659-1673
21. Shimomura Y., Matsuo H., Samoto T., Maruo T. Up-regulation by progesterone of proliferating cell nuclear antigen and epidermal growth factor expression in human uterine leiomyoma // J Clin Endocrinol Metab. - 1998. - N 83(6). - P. 2192-2198.
22. Stavri G.T., Zachary I.C., Baskerville P.A., Martin J.F., Erusalimsky J.D. Basic fibroblast growth factor upregulates the expression of vascular endothelial growth factor in vascular smooth muscle cells. Synergistic interaction with hypoxi // Circulation. -1995. - N 1. - P. 11-14.
23. Stewart E.A. Uterine fibroids // Lancet. - 2001. N 357(9252). - P. 293-298.
24. Swartz C.D., Afshari C.A., Yu .L, Hall K.E., Dixon D. Estrogen-induced changes in IGF-I, Myb family and MAP kinase pathway genes in human uterine leiomyoma and normal uterine smooth muscle cell lines // Mol Hum Reprod. - 2005. - N11(6). - P. 441-450.
25. Wu X., Blanck A., Olovsson M., Moller B., Lindb-lom B. Expression of basic fibroblast growth factor (bFGF), FGF receptor 1 and FGF receptor 2 in uterine leiomyomas and myometrium during the menstrual cycle, after menopause and GnRHa treatment. // Acta Obstet Gynecol Scand. - 2001. - N 80. - P. 497-504.
26. Yamagata H., Chen Y., Akatsu H., Kamino K., Ito J., Yokoyama .S, Yamamoto T., Kosaka K., Miki T., Kon-do I. Promoter polymorphism in fibroblast growth factor 1 gene increases risk of definite Alzheimer's disease // Biochem Biophys Res Commun. - 2004. - N 20. - P. 320-323.
