Научная статья на тему 'Полиморфизм гена XRCC1 у детей с острым лимфобластным лейкозом'

Полиморфизм гена XRCC1 у детей с острым лимфобластным лейкозом Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
113
29
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Казначеев К. С., Сметанникова Н. А., Поспелова Т. Н., Белявская В. А., Злобина В. Д.

Состояние внутриклеточной системы контроля апоптоза играет важную роль в предрасположенности к развитию неоплазий: мутантные аллели часто обеспечивают формирование неполноценных белков. Проводилось определение полиморфизма гена XRCC1 по локусу Arg399Ghi у детей с острым лимфобластным лейкозом (ОЛЛ). Выявлено накопление гомозигот dn/GIn (XRCC1) и лиц с комбинациями М/М W/M W/M р53. Полученные данные свидетельствуют о значительных изменениях в системе р53 у детей, страдающих ОЛЛ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Казначеев К. С., Сметанникова Н. А., Поспелова Т. Н., Белявская В. А., Злобина В. Д.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Polymorphism of gene XRCC1 in children with acute lymphoblast leukemia

The state of an intracellular control system of apoptosis plays an important role in susceptibility to neoplasia formation: the mutant alleles often provide the incomplete protein formation. There has been made an identification of the polymorphism of gene XRCC1 on locus Arg399Gm in children with acute lymphoblast leukemia. An accumulation of homozygotes Gin/Gin (XRCC1) and patients with combinations M/M W/M W/M p53 has been found. The obtained results indicate a considerable change in the system p53 in children with acute lymphoblast leukemia.

Текст научной работы на тему «Полиморфизм гена XRCC1 у детей с острым лимфобластным лейкозом»

уровня ПС доношенных плодов и новорожденных наиболее значима, поскольку гибель функционально зрелых детей имеет существенную социальную роль. При правильной организации дородового наблюдения за беременными возможно снижение частоты преждевременных родов, уменьшение числа недоношенных новорожденных и снижения ПС. Предупреждение недонашивания беременности на популяционном уровне, интранатальная охрана плода являются резервами улучшения перинатальных показателей и качества здоровья родившихся детей.

Библиографический список

1. Барашнев Ю.И. Рос. Вестн. перинатол. и педиатр/ Ю.И. Барашнев. - 2001. -№ 1. - С. 6-11.

2. Белослудцева H.H. Перинатальная смертность в Нижегородской области: клинико-биологические и медико-соци-альныеаспекты:Автореф.дис....канд.мед.наук. - 1996.

3. Бурдули Г.М. Репродуктивные потери (причины, факто-рыриска,путипрофилактики):Автореф.дис. ...д-рамед.наук. -

И., 1998.

4. Глиняная С. В. Перинатальная смертность (статистика, причины, факторы риска): Автореф. дис. ...канд. мед. наук. -М., 1994.

5. МухинаТ.В. Здравоохранение Российской Федерации/ Т В. Мухин. - 2006. - № 1. - С.23-29.

6. ОбоскаловаТ.А. Акуш. и гинек./Т.А. Обоскалова. - 2005. -

№5. - С. 39-41.

7 Остроумова Л.А. Перинатальная смертность и медико-организационные аспекты ее профилактики в Западной Сибири: Автореф. дис.... канд. мед. наук - Екатеринбург, 1999.

8. Руководство по безопасному материнству / Кулаков В. И., Серов В Н., Барашнев Ю.И. и др. - М„ 1998.

9. Суханова Л.П. Акуш. и гинек./ Л.П. Суханова. - 2005. -№ 4. - С. 46-48.

10. Фролова О.Г., ГудимоваВ В., ПугачеваТ.Н. Вопр. совр. Педиатр/ О.Г.Фролов, В В. Гудимов, Т.Н. Пучачев. - 2003. -Т. 2, прил. №1. - С. 382-383.

11. Фролова О Г., ПугачеваТ.Н., ГудимоваВ.В. Акуш. и гинек. - 2005. -№ 5. - С. 36-38.

12. Чернуха Е. А. Акуш. и гинек. - 2005.-№5. - С.8-10.

КРАВЧЕНКО Елена Николаевна, к.мед.н., ассистент кафедры акушерства и гинекологии ЦПК и ППС.

Дата поступления статьи в редакцию: 03.06.2006 г. © Кравченко H.H.

УДК 616.155.392 К.с. КАЗНАЧЕЕВ,

H.A. СМЕТАННИКОВА, Т.И. ПОСПЕЛОВА, В.А. БЕЛЯВСКАЯ, В.Д. ЗЛОБИНА

Новосибирский государственной медицинский уюаерситет ГУ Исследовательский центр вирологии и биотехнологии «Вектор» Новосибирский областной детский онкогематологический центр

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНА XRCC1

У ДЕТЕЙ С ОСТРЫМ ЛИМФОБЛЛСТНЫМ

ЛЕЙКОЗОМ

Состояние внутриклеточной системы контроля апоптоза играет важную роль в предрасположенности к развитию неоплазм«: мутантные аллели часто обеспечивают формфование неполноценных белков. Проводилось определение полиморфизма гена XRCC1 по локусу Ârg399Ght у детей с острым лимфобластным лейкозом (ОЛЛ). Выявлено накопление гомозигот Gln/Gh (XRCC1) и лиц с комбинациями M/M - W/M -W/M р53. Полученные данные свидетельствуют о значительных изменениях в системе р53 у детей, страдающих ОЛЛ.

Современные представления о патогенезе и подходах к терапии злокачественных опухолей сочетают в себе как информацию о различных особенностях опухолевых клеток, так и оценку индивидуальной реакции организма на цитостати-ческие средства, составляющие основу противоопухолевой терапии.

Лейкозы являются первичным опухолевым заболеванием костного мозга, при котором опухолевые клетки, поражая костный мозг, распространяются не только но органам кроветворения, но и в ЦНС, другие органы и системы. Показатель заболеваемости лейкозом в различных регионах России на 100 тысяч детского населения за последние 10 лет составил от

2,8 до 3,2 случаев в год. Наиболее часто острые лейкозы (ОЛ) выявляются в возрасте от 2 до 6 лет (так называемый «младенческий пик»): дети этого возраста составляют около 50% всех заболевших. У10-15% детей заболевание диагностируется в возрасте старше 10 лет, а у 1 -2% - до 1 года. Высказывается предположение, что такое возрастное распределение определяется длительностью латентного периода и отражает пренатальное происхождение ОЛ.

Многие факты, накопленные за последние два десятилетия, говорят о том, что состояние внутриклеточной системы контроля апоптоза играет важную роль в предрасположенности различных групп людей к развитию неоплазий. Молекулярно-биоло-гические исследования выявили разительную вариабельность активности многих белков, играющих ключевую роль в процессах регуляции клеточной смерти. Иногда колебания активности обусловлены присутствием ингибиторов или активаторов [ 1 ]; другим классическим распределением активности белков в популяции является бимодальность при практическом отсутствии интраиндивидуальной вариабельности. Этот вариант обычно наблюдается как следствие генетического полиморфизма определенных ферментов. Генетический полиморфизм охарактеризован для белков как ранней, так и поздней фазы апоптоза [2).

Мутантные аллели часто обеспечивают формирование неполноценных белков, что приводит к снижению или отсутствию специфической активности [3,4). Вариантные аллели гетерогенно распределены в различных популяциях: 1% арабов, 5 — 8% белого населения и до 30% представителей азиатской расы имеют гомозиготность или сочетанную гетерозигот-ность по мутантным аллелям XR.CC 1.

Очень важной для клетки (и для канцерогенеза) является ее способность воссоединять случайные двойные разрывы (ДР) ДНК, что осуществляется двумя различными репарационными механизмами — негомологическим воссоединением концов (НГВК) ДНК и путем гомологической рекомбинации (ГР) при наличии по соседству второй копии неповрежденного идентичного по нуклеотидной последовательности сегмента ДНК, например сестринской хроматиды. Поскольку в диплоидных ядрах гомологичные хромосомы пространственно разделены (хромосомные территории), репарация путем ГР преимущественно происходит в Б- и С2 фазах клеточного цикла, а НГВК осуществляется во время любой фазы цикла. В геномах высших эука-риот имеется много повторов, по которым возможна репарация путем ГР, однако такая репарация ДР практически полностью подавлена и приводит к хромосомным транслокациям. Главным механизмом подавления потенциально кластогенной ГР между повторами и неправильного (эктопических) воссоединения концов ДНК при репарации ДР является, по-видимому, локальная специфическая модификация хроматина по гистону Н2АХ - фосфорилиро-ваниелизина-139 (или образованиеу-Н2АХ) [5,6].

Наиболее изученной системой репарации ДНК является эксцизионная репарация нуклеотидов (ЭРН). При ЭРН модифицированные нуклеотиды, в частности пиримидиновые димеры, удаляются изпо-врежденной нити благодаря действию нуклеаз ХРС-. и ЕЯСС1 /ХРР, а образующийся при этом однотяже-

вый пробел заполняется ДНК-полимеразами <1 или е с помощью РСЫА и зашивается ДНК-лигазои. Белок ХИСС1 (Х-гау-герап-сго55-сотр1етепипд) не обладает каталитической активностью, но служит как

структурный белок в системе зксцизионной репарации оснований. Взаимодействуя Ы-концевым доменом с ДНК-полимеразой и С-концевым доменом с ДНК-лигазой Ш, он способствует замещению поли-меразы лигазой и стимулирует реакцию лигирова-ния. Клеточные линии с дефектным геном Х11СС1 проявляют высокую чувствительность к рентгеновскому излучению и имеют большое количество не-репарированных однонитевых разрывов [7].

У мышей инактивирующие гомозиготные мутации генов ДНК-полимеразы р, АРЕ1/11ЕР1, ЫС1 и Х11СС1 приводят к эмбриональной летальности. Дефекты в генах системы репарации приводят к нестабильности микросателлитных сегментов и мутациям по различным генам, в том числе и по генам опухолевых супрессоров [7].

Популяционные исследования подтверждают, что частота выявления определенных мутаций зависит от региона, в котором проводилась выборка группы. Следует отметить, что в Европе наблюдается североюжный градиент снижения частоты вариантных аллелей ХЯСС1 [8].

В специальных исследованиях, направленных на выявление ассоциации между вариантами генотипа Х11СС1 и частотой лимфом и лейкозов, М. Ьетов и соавторы [8] выявили более высокую частоту нормального аллеля у взрослых пациентов с лейкозами и отсутствие ассоциации генотипа и развития лимфогранулематоза и неходжкинскихлимфом [9]. Результаты, опубликованные. М. Кга^полпсИ и соавторами [10], не отражают корреляции геиотипа с частотой острого лимфобластного лейкоза (ОЛЛ) у детей.

Дети с ОЛЛ обычно получают лечение согласно группам риска, определяемым по прогностическим факторам, по протоколу, включающему системную полихимиотерапию и специфическую профилактическую терапию для предотвращения поражения ЦНС: интратекальная химиотерапия с (или без) облучением головного мозга. К факторам, определяющим продолжительность полной ремиссии и потенциально полное излечение, отнесен ряд прогностических переменных: клинические параметры - возраст пациента, уровень лейкоцитов крови и биологические свойства лейкозных клеток (гистохимическая, морфологическая - ФАБ, иммуногистохи-мическая, цито генетическая характеристика). Интенсивность режима индукции ремиссии основана на классификации, отражающей риск развития рецидива, определенного на основе анализа прогностических факторов, Этот подход, используемый для диф-ференцировки инициальной терапии, позволяет уменьшить токсический эффект и существенно увеличивает выживаемость.

При остром лимфобластном лейкозе клетки классифицируются по морфологическим критериям РгепсЬ-Атепсап-ВгШвЬ (РАВ). Использование этой схемы показывает, что у 80-85% детей с ОЛЛ клетки имеют Ь1 или 1.2 морфологию. В большинстве исследований Ь1 морфология ассоциируется с лучшим прогнозом.

15 % детей с ОЛЛ имеют Т-клеточный фенотип и требуют изначально более интенсивного лечения: Т-клеточный ОЛЛ С02 свидетельствует о благоприятном прогнозе, в то время как С07 +, С02-, и С05-иммунофенотип - «про-тимоцит» - определяет менее благоприятный прогноз.

Около 80 % пациентов имеют лейкозные клетки предшественников В-лимфоцитов и «сА1Ха» СШ0 антиген. Существуют три главных подтипа В-клеток при ОЛЛ: ранние рге-В, рге-В и В-клетки. Приблизи-

тельно две третьих пациентов имеют ранний рге-В фенотип и прогностически самую лучшую перспективу. Когда pre-В фенотипу сопутствует хромосо-мальная t (1; 19) транслокация, прогноз по сравнению с ранним pre-В ОЛЛ ухудшается. Достаточно редко (у 1% пациентов) выявляется иммунофенотип В.

Как аллели «дикого» типа, так и мутантные могут играть защитную роль или быть фактором риска развития опухоли, что отражает вариабельность физиологической ролл фермента. Необходимо, однако, иметь в виду, что только 5% генома кодирует белки и требует точного воспроизведения во время репликации, поэтому мутации в 95% генома (в некодирую-щей ДНК), особенно в дифференцированных соматических клетках, редко приводят к заметным фенотипическим эффектам. Что касается половых и стволовых клеток, то в них повреждения ДНК должны легче индуцировать апоптоз, а не репарацию.

Материалы и методы

С целью уточнения механизмов развития опухолевого процесса и прогноза заболевания проводилось определение полиморфизма гена XRCC1 по локусу Arg399Gln, изолированно или в комбинации с другими функционально значимыми изменениями генов-регуляторов апоптоза (р53 и CCR5).

Исследовались мононуклеарныелейкоциты периферической крови детей, страдающих ОЛЛ, в период между постановкой диагноза и до начала противоопухолевой терапии. Забор крови проводился в стерильных условиях с последующим выделением мононуклеарной фракции циркулирующих клеток на фиколловом градиенте. Всего было обследовано 32 ребенка (13 мальчиков и 19 девочек) в возрасте от 2 месяцев до 14 лет. Среднее количество лейкоцитов периферической крови на момент постановки диагноза составляло 63,5±0,23 *10й/л. Доля бластных клеток составляла 83,5±7,2%. Все больные проходили обследование и лечение по протоколу ALL-MB2002. Определение полиморфизма XRCC1 (Arg399Gln), р53 (Агд72Рго по экзону 4, dupl6 bp по интрону 3 and Mspl по интрону 6) проводилось посредством PCR-RF LP-анализа.

Результаты анализировались для всей группы пациентов, детей с лейкозом из предшественников В-клеток (ВСР ОЛЛ) и (пре-)Т-ОЛЛ, а также для всех пациентов в соответствии с группами риска. Статистический анализ проведен с применением программы «SPSS for Windows» (SPSS Inc., Chicago, II., USA) версия 9.0. Анализ включал тест корреляции по Пирсону (chi-square test), непараметрический MannWhitney тест. Уровень достоверности принят как 0,05.

Полученные результаты

Используя методологию множественной полиме-разной цепной реакции и рестрикции фрагмента в области полиморфизма, были проанализированы ал-лельные варианты гена XRCC1 в кодонах 399 (аргинин а глутамин) - (399 глутамин). Распределение изменений гена XRCC1 Arg399Gln в популяции по собственным данным характеризуется следующим образом: 33,5% Arg/Arg, 52,8% Arg/Gin, 13,5% Gin/ Gin (обследовано 196 здоровых детей в возрасте от 4 до 10 лет).

У детей, страдающих ОЛЛ, доля гетерозиготной группы Arg/Gin значительно снижена (3,36%), что составляет достоверную разницу по сравнению с популяцией (р<0,05).

Анализ комбинаций изменений генотипа выявил увеличение доли лиц:

1. с комбинацией Gln/Gln (XRCC1) и Рго/Рго (р53 codon 72) по сравнению с популяцией (OR= 10,23, 95%СГ6,93-13,61);

2. с комбинацией Gln/Gln (XRCC1) и М/М (отсутствие сайта рестрикции Mspl по интрону 6 гена рбЗ) по сравнению с популяцией (OR = 9,85, 95%С = 6,66-13,1);

3. с комбинациями M/M - W/M — W/M р53, положительно ассоциированной с «life expectancy» (Pro/Pro по кодону 72 экзона 4, W/dup 16bp по интрону 3, Mspl W/M по интрону 6), связанной с наличием генотипа Arg/Gin XRCC1, (OR=9,54, 95%CI = 6,46-12,69, respectively).

Сравнительный анализ частоты встречаемости гаплотипа р53 W-W- M (Arg по кодону 72 экзона 4, отсутствие dup 16 bp по интрону 3, отсутствие Mspl restriction site по интрону 6) у гетерозигот по одному из локусов показал статистически значимое накопление гаплотипа р53 W-W- M среди больных ОЛЛ по сравнению с популяцией (OR=4,7, 95%С1= 1,95-7,8).

Увеличение числа пациентов, имеющих одновременно измененные гены, управляющие как процессом репарации ДНК (XRC), так и запуском одного из основных механизмов апоптоза (р53), многократно увеличивает шансы закрепления изменений генотипа в делящихся клетках, что может привести к началу опухолевого процесса.

Не было получено корреляционной связи между исходом инициальной терапии и вариантами гаплотипа р53 (98% больных достигли ремиссии, срок наблюдения больных в ремиссии составляет от 3 до 16 месяцев).

Не удалось обнаружить достоверной разницы в исследуемой группе по общепринятым факторам прогноза: распределение по полу, иммунофе-нотипу бластных клеток; по возрасту констатации заболевания, уровню лейкоцитоза и абсолютного количества бластных клеток в анализе периферической крови.

Интерес к индивидуальной предрасположенности к онкологическим заболеваниям, а также особенностям ответа на цитостатическую терапию и отдаленным результатам лечения отчетливо прослеживается при анализе литературы последних лет: в случае ОЛЛ у детей общепринятые факторы прогноза (количество бластных клеток, возраст, ответ опухолевых клеток на индукционную терапию преднизолоном, иммунофенотип, а также срок и локализация рецидива в случае его возникновения, определенные хромосомные аберрации) не могут полностью определить индивидуальную эффективность и токсичность терапии. Предпринимаются попытки использования дополнительных показателей в качестве прогностических факторов. Характеристики организма-хозяина, в частности, обнаружение гаплотипов, обеспечивающих формирование неполноценных белков со сниженной специфической активностью; способные повлиять на чувствительность к терапии онкологических заболеваний, несомненно, заслуживают дополнительного изучения.

Библиографический список

1. U D., Pritchaid M. Competition between cytochrome P-450 isozymes for NADPH-cytochrome P-450 oxidoreductase affects drug metabolism/ S. Hanlon, M. Pritchaid. D. Li, et al //J. Pharmacol. Exp. Ther.-1999; 289:661 - 667.

2. Dunning A. A systematic review of genetic polymorphisms

and breast cancer ris/A Dunning, C. Healey, P. Pharoah et al

CancerEpidemiol//BiomarkersPrev.-1999 8-843-854

3. Garcia-Barcelo M. Genetic analysis of ihe CYP2D6 locus in a Hong Kong Chinese population/ M. Garcia-Barcelo L Chow H.F.K. Chui, et al. Clin.Chem. -2000; 46: 18-23

4. Kubota Y. Reconstitution of DNA base excision-repair with purified human proteins: interaction between DNA polymerase beta and XRCC1 protein/Y. Kubota, RANash, A. Klungland P Schar DE Barnes, T. Lindahl. EMBO J. -1996, V. 15, n. 23, pp 6662-70 '

5. Marez D. Polymorphism of the cytochrome P450 2D6 gene in a European population: characterization of 48 mutations and 53 alleles, their frequences and evolution/ D. Marez, M. Legrand, N. Sabbagh, at al//Pharmacogenetics 1997;?: 193-202

6. Nocentini S. Rejoing kinetics of DNA single- and doublestrand breaks in normal and DNA ligase-deficient cells after exposure to ultraviolet C and gamma radiation: an evaluation of ligaling activities involved in different DNA repair processes/ S Nocentini//Radiat Res 1999, V. 151, n. 4, pp. 423-32.

7. Tebbs RS. Requirement for the Xrccl DNA base excision repair gene during early mouse development/ R.S. Tebbs, M L. Flannery, J.J. Meneses, A.Hartmann, J.D. Tucker,L.H. Thompson, J.E. Cleaver, R.A. Pedersen. Dev Biol 1999, V.208, n. 2, pp. 513-29.

8. Lemos M. Genetic polymorphism of CYP2D6, GSTM1 and XRCC1 and susceptibility to haematological neoplasias/M. Lemos, F. Cabrita et al. // Carcinogenesis 1999; 20:1225 - 1229.

9. Larson R. Prevalence of the inactivating 609 C_T polymorphism in the NAD(P)H:quinone oxidoreductase (NOOl) gene in patients with primary and therapy-related myeloid leukemia/ R. Larson, Y. Wang, M.Banejee et al// Ibid. 94:803 - 807.

10. Krajinovic M. Susceptibility to childhood acute lymphoblastic leukemia: influence of CYP1A1, CYP2D6, GSTM1,

and GSTT1 genetic polymorphisms/M. Krajinovic. D. Labuda C Richer etal.//Blood 1999; 93: 1496-1501.

11. Griese E. Analysis of the CYP2D6 gene mutations and their consequences for enzyme function in a West African population/E Griese, S. Asante-Poku, D. Ofori-Adjei et al. // Pharmacogenetics 1999;9:715-723.

12.SeegerK.TEL-AMLl fusion transcripl in relapsed childhood

acute lymphoblastic leukemia/K. Seeger, H. Adams, D. Buccwald et al.//Blood 1998;91:1716- 1722.

КАЗНАЧЕЕВ Константин Сергеевич, к.мед.н., доцент кафедры педиатрии Новосибирского государственного медицинского университета. СМЕТАННИКОВА Наталья Александровна, аспирант ГУ исследовательский центр вирологии и биотехнологии «Вектор».

ПОСПЕЛОВА Татьяна Ивановна, д.мед.н„ профессор, зав. кафедрой гематологии и трансфузиологии Новосибирского государственного медицинского университета.

БЕЛЯВСКАЯ Валентина Александровна, д.биол.н„ профессор, зав. лабораторией молекулярной биологии ГУ исследовательский центр вирологии и биотехнологии «Вектор».

ЗЛОБИНА Валентина Дмитриевна, зав. Новосибирским областнымдетским онкогематологическим центром.

Дата поступления статьи в редакцию: 02.06.2006 г. © Казначеев С.А., Сметанникова H.A., Поспелова Т.И., Белявская В.А., Злобина В.Д.

УДК: 615.9- 074 : 519.283 Q ß ДТАВИНА,

И.П. СТЕПАНОВА, В.Е. ВЫСОКОГОРСКИЙ

Омская государственная медмреккая академия Омский государственный аграрньм умаерситет

ВОЗМОЖНОСТИ ДИСПЕРСИОННОГО АНАЛИЗА ПРИ ОБРАБОТКЕ ЛАБОРАТОРНЫХ ДАННЫХ

Предлагается новая методика дисперсионного анализа (построение П-критерия). позволяющая получать интегральные индексы интоксикации на основе только объективных значежй лабораторных показателей без субъективной процедуры балльной оцежи клинического состояния пациента.

В медико-биологических исследованиях все шире Были проанализированы рутинные лабораторные

используются современные статистические методы показатели крови и мочи 51 пациентов с диагнозом

анализа. Однако дисперсионный анализ, несмотря на «острое отравление уксусной кислотой» в возрасте

то, что он позволяет оценить степень влияния раз- от 17 до 82 лет (30 мужчин, 21 женщина) отделения

личных, одновременно действующих факторов на токсикологии БСМП № 1 г. Омска. Из них 23 пациеи-

результат наблюдения, используется крайне редко [ 1, та (14 мужчин, 9 женщин) - с благоприятным тече-

2, 3, 4]. Так, нам не известны случаи использования нием болезни (группа А) и 28 пациентов (16 мужчин,

этого метода для построения интегральных индексов 12женщин) - с летальным исходом (группа Б). Вре-

Интоксикации мя наблюдения составило от одного до 58 дней. Сум- I

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.