CC BY
9УДК 575.174.015.3: 616.72-007.248
А. А. Яцкив1, Т. Д. Кужир1, Е. В. Сечко2, А. М. Чичко2, М. Г. Мысливец3, И. Д. Чижевская4, Н. Л. Бильская5, А. В. Сукало2, Р. И. Гончарова1
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ИММУННОГО И ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ОТВЕТА У ДЕТЕЙ С СУСТАВНЫМ СИНДРОМОМ
Институт генетики и цитологии НАН Беларуси Республика Беларусь, 220072, г. Минск, ул. Академическая, 27
e-mail: a.yatskiv@igc.by 2УО «Белорусский государственный медицинский университет» Республика Беларусь, 220116, г. Минск, пр-т Дзержинского, 83 3УЗ «Гродненская областная детская клиническая больница» Республика Беларусь, 230029, г. Гродно, ул. Островского, 22 4УО «Белорусская медицинская академия последипломного образования» Республика Беларусь, 220013, г. Минск, ул. П. Бровки д. 3, к. 3 5УЗ «Гомельская областная детская клиническая больница» Республика Беларусь, 246050, г. Гомель, ул. Жарковского, 7
У детей с суставным синдромом (СС) — при патологии суставов различного генеза, за исключением ЮИА (n = 230), — и в контрольной группе (n = 320) проведено генотипирование по полиморфным локу-сам генов иммунного и воспалительного ответа: STAT4 (rs7574865), CTLA4 (rs231775), PTPN2 (rs2542151, rs7234029), 1L6 (rs1800795), 1L6R (rs2228145, rs4845618), RUNX1 (rs9979383). В целом, распределение частот генотипов/аллелей по исследованным полиморфизмам в группе пациентов с СС не отличалось от контроля. Анализ парных сочетаний генотипов выявил 12 комбинаций, влияющих на восприимчивость белорусских пациентов к патологии суставов различного генеза, за исключением ЮИА, что имеет потенциальную практическую ценность для дифференциальной диагностики.
Ключевые слова: патология суставов, суставной синдром, ювенильный идиопатический артрит, иммунный и воспалительный ответы, генетический полиморфизм.
Введение
Согласно данным ВОЗ, от 20 до 33% населения земного шара имеет патологию опорно-двигательного аппарата [1], одним из характерных симптомокомплексов которой является суставной синдром (СС). Этим термином обычно обозначают клинические проявления поражения суставов, характеризующиеся артралгиями, местными признаками воспаления, ограничением движений и деформациями. Они могут наблюдаться в различных сочетаниях в зависимости от характера поражения, активности патологического процесса и стадии заболевания. Патогенетической основой СС являются изменения воспалительного или дегенеративно-дистрофического характера, локализованные в суставах и сухожильно-связочном аппарате [2].
На сегодняшний день известно более 200 болезней и синдромов, при которых может иметь
место СС. При этом он может отражать как первичные, так и вторичные поражения двигательного аппарата вследствие метаболических, эндокринных и других заболеваний [3, 4]. Разнообразие причин возникновения болей с вовлечением суставов и сходство клинической картины СС при многих заболеваниях, особенно на ранних стадиях их становления, значительно осложняют проведение дифференциальной диагностики и верификацию диагноза. Традиционно учитывают такие особенности СС, как распространенность, локализация, симметричность, интенсивность и характер болевого синдрома, а также его динамику. Для подтверждения диагноза применяют разнообразные стандартные и специфические лабораторные и инструментальные методы [5-7]. Тем не менее, по некоторым оценкам доля правильно диагностированного ревматоидного
артрита — самого частого ревматического заболевания — составляет около 36% [6].
Поражения суставов нередки в детском и подростковом возрасте. Среди ревматических болезней у детей наиболее распространены ювенильный идиопатический артрит (ЮИА), реактивные артропатии и системные заболевания соединительной ткани [8]. Ранняя диагностика ЮИА связана с некоторыми сложностями: дети младшего возраста зачастую могут не испытывать болевых ощущений в суставах, отек бывает трудноразличим, особенно в случае симметричного поражения, а рентгенологические признаки деструкции выявляются обычно через 1-1,5 года течения активного процесса. Как и при ревматоидном артрите взрослых, присутствие ревматоидного фактора является важным биомаркером серопозитивного ЮИА, однако его доля составляет всего около 5-10% [9]. Поскольку ключевым моментом для предотвращения прогрессирования патологического процесса и улучшения качества жизни пациента является своевременное начало адекватной патогенетической терапии, поиск новых специфических биомаркеров, которые могли бы служить вспомогательными диагностическими признаками при проведении дифференциальной диагностики суставного синдрома, не теряет актуальности.
Ранее, в рамках изучения генетической основы ЮИА в белорусской популяции, нами был проведен анализ образцов ДНК от пациентов с ЮИА, воспалительными поражениями суставов другой этиологии и контрольной группы по полиморфизму некоторых генов из перечня генов-кандидатов, повышающих риск развития ЮИА в европейских популяциях \TNFa, РТРЫ22, ЫШ, СПА4, STAT4, TRAF1/ С5) [10, 11] и выявлены некоторые ассоциации и закономерности влияния исследованных вариантов на развитие ЮИА и другой суставной патологии [12, 13].
В данной статье представлены результаты сравнительного анализа данных молекулярно-генетического типирования пациентов с СС в сравнении с контрольной группой детей без патологии опорно-двигательного аппарата по полиморфным локусам генов иммунного и воспалительного ответа: STAT4 (ге7574865), С^А4 («231775), PTPN2 («2542151,
rs7234029), IL6 (rs1800795), IL6R (rs2228145, rs4845618) RUNX1 (rs9979383) и их парным сочетаниям.
Материалы и методы
Исследуемая выборка, насчитывающая 550 человек, представлена двумя группами детей: 230 пациентов с патологией суставов различного генеза, за исключением ювенильного идиопатического артрита, и 320 детей без аутоиммунных и воспалительных заболеваний (контроль) со средним возрастом 8,8 ± 4,93 лет и 14,08 ± 2,66 лет соответственно.
Сбор биологического материала (образцы периферической венозной крови) проводился медицинскими работниками на базе четырех учреждений: УЗ «2-я городская детская клиническая больница» и УЗ «4-я городская детская клиническая больница» г. Минска, УЗ «Гомельская областная детская клиническая больница» и УЗ «Гродненская областная детская клиническая больница».
Тотальную геномную ДНК выделяли методом фенол-хлороформной экстракции. Выбор маркеров для анализа обусловлен функциями продуктов генов — транскрипционных факторов, цитокинов и их рецепторов (табл. 1).
Для молекулярно-генетического анализа по полиморфизмам локусов STAT4 (rs7574865), CTLA4 (rs231775), PTPN2 (rs2542151, rs7234029), IL6 (rs1800795), IL6R (rs2228145, rs4845618), RUNX1 (rs9979383) проводили ПЦР в реальном времени с флуоресцентно мечеными зондами на приборе CFX96 (BioRad) с последующей визуализацией и интерпретацией результатов в программе Bio-Rad CFX Maestro 1.0. Последовательности олиго-нуклеотидов (ОДО «Праймтех») приведены в табл. 2.
Статистическую обработку данных проводили в программах STATISTICA 7.0 («StatSoftInc.») и MS Exel 2010 (Microsoft Corporation). Для установления различий в распределении частот аллелей/генотипов в исследуемых группах применяли критерий X2 или точный критерий Фишера. Различия считались значимыми при р < 0,05. Влияние каждого исследуемого локуса на вероятность развития суставного синдрома оценивались на основе показателя отношения шансов OR и 95% доверительного интервала CI.
Таблица 1
Функциональная характеристика исследуемых генов и их продуктов
Ген Локализация Функция Ссылка
STAT4 2q32.2-2q32.3 Транскрипционный фактор, регулирует передачу цитокино-вых сигналов ИЛ-12, ИЛ-23, приводя к дифференциации Th1 и Th17, активации моноцитов и продукции ИНФ-у [14]
CTLA4 2q33 Принадлежит к суперсемейству иммуноглобулинов, является негативным регулятором Т-клеточного ответа [15]
PTPN2 18p11.21 Относится к семейству тирозиновых фосфатаз, является негативным регулятором JAK-STAT сигнального пути, играющего важную роль в осуществлении иммунных реакций [16]
1L6 7p15.3 Цитокин с широким спектром биологических функций, необходим для дифференциации В-клеток и реализации реакций острой фазы воспаления и иммунного ответа [17]
1L6R 1q21.3 Субъединица рецепторного комплекса ИЛ-6. Участвует в активации тирозиновых протеинкиназ семейства JAK с вовлечением в каскад реакций молекул семейства STAT и запуском MAPK-каскада. [18]
RUNX1 21q22.12 Транскрипционный фактор, контролирует экспрессию генов цитокинов, обеспечивает процесс нормальной дифферен-цировки Т-лимфоцитов и регуляцию их иммунологической толерантности [19, 20]
Таблица 2
Последовательности олигонуклеотидов, использованных для проведения молекулярно-генетического анализа
Локус Последовательности праймеров и зондов (5'^ 3') Т отжига, °C
STAT4 rs7574865 F: GCAAATCTTTGTAAAAAGTCAA R: TTATGGAAAATTACATGAGTGTG T: CACTATTAACATTTTGGTCAC G: CACTATTCACATTTTGGTCAC 56
CTLA4 rs231775 F: CCT-GAACACCGCTCCCAT R: GCTCCAAAAGTCTCACTCACCT A: FAM-AGCTGAACCTGGCTACCAGGACCT-BHQ1 G: HEX-AGCTGAACCTGGCTACCAGGACCT-BHQ1 60
PTPN2 rs2542151 F: TCCTGTCTCCCAAACTCT R: CAAGAAGGTGTGAAGTTAGTG G: FAM-AGTCTCAGGAAGCGCCCGAA-BHQ1 T: HEX-AGTCTCAGGAAGAGCCCGAACCA-BHQ1 56
PTPN2 rs7234029 F: CCAGTTATGACACTAGCAGAT R: GTCAGCACCTTAGTTTATTCC A: FAM-TGTAACATCAGATAAGTCACAACACT-BHQ1 G: HEX-TGTAACATCAGGTAAGTCACAACACT-BHQ1 56
1L6 rs1800795 F: CGACCTAAGCTGCACTTTTCC R: GGGCTGATTGGAAACCTTATTAAGATTG G: FAM-CCTTTAGCATCGCAAGAC-BHQ1 C: ROX-CCTTTAGCATGGCAAGAC-BHQ2 60
1L6R rs2228145 F:TCTCCTCTTCCTCCTCTATCT R: CAGGCTCCCTCCAGCAA C: FAM-AGCTTCTTCTTCAGTACCACTG-BHQ1 A: ROX-AGATTCTTCTTCAGTACCACTG-BHQ2 60
Продолжение табл. 2
Локус Последовательности праймеров и зондов (5'^ 3') Т отжига, °С
IL6R ге4845618 F: СТОСАШОТОАСААТТСААС R: СТТСАСАСТТСССТСТСАСТТТА О: FAM-CTTATATCГGTCCCTTTTШCC-BHQ1 Т: ROX-CTTATATCTTTCCCTTTTCGCC-BHQ2 55
RUNX1 159979383 F: GGACATAAGATCCTCAGTT R: ОAОTООCATCTTCTОATC С: FAM-CCATCACAATAAACAGGAGTAATACTGAT-BHQ1 T: HEX-TCACAATAAATAООTОTAATACTОATACОA-BHQ1 57
Результаты и обсуждение
У пациентов с суставным синдромом (СС) при патологии суставов различного генеза, за исключением ЮИА, и в контрольной группе детей были определены генотипы по полиморфным локусам STAT4 (^7574865), CTLA4 (^231775), PTPN2 (^2542151, ^7234029), К6 (rs1800795), IL6R (rs2228145, rs4845618), ШШ1 (rs997938з) (табл. 3). Ранее нами было показано, что полиморфизм некоторых из них, в том числе 8ТЛТ4 и Л-6, ассоциирован с повышенным риском развития ЮИА в белорусской популяции [13, 21].
В своем большинстве распределение частот генотипов/аллелей по исследованным локу-сам в группе пациентов с СС не отличалось от контроля. Статистически значимые разли-
чия наблюдались по частоте гомозиготного по минорному аллелю генотипа GG в локусе IL-6R ^4845618, тогда как различия по другому локусу этого гена, а также по локусу RUNX1 ге9979383, обнаруживались только на уровне тенденций.
Как указывалось выше, СС характеризует гетерогенную группу патологии суставов, что может объяснять отсутствие значимых различий при анализе исследуемых генетических маркеров в общей выборке пациентов. Представляло интерес проанализировать результаты генотипирования в группах пациентов с различными (наиболее часто встречающимися) заболеваниями суставов. Структура общей выборки пациентов с СС представлена в табл. 4.
Таблица 3
Распределение частот аллелей и генотипов по изучаемым полиморфным локусам среди пациентов с СС и в группе контроля
SNP СС Контроль
Генотипы/аллели п % п %
БТАТ4 ^7574865 230 320
ОО 134 58,3 194 60,6
ОT 86 37,4 107 33,4
TT 10 4,3 19 6,0
О 354 77,0 495 77,3
T 106 23,0 105 22,7
СТЬА4 г«231775 230 320
АА 77 33,5 97 30,3
АО 107 46,5 163 50,9
ОО 46 20,0 60 18,8
А 261 56,7 357 55,8
О 199 43,3 283 44,2
Продолжение табл. 3
SNP СС Контроль
Генотипы/аллели п % п %
РТРШ ^2542151 230 320
ТТ 165 71,7 246 76,9
TG 63 27,4 69 21,6
GG 2 0,9 5 1,6
Т 393 85,4 561 87,7
G 67 14,6 79 12,3
РТРШ ^7234029 230 318
АА 174 75,7 236 74,2
AG 51 22,2 78 24,5
GG 5 2,1 4 1,3
А 399 86,7 550 86,5
G 61 13,3 86 13,5
1Ь-б rs1800795 230 320
GG 60 26,1 88 27,5
GC 114 49,6 169 52,8
СС 56 24,3 63 19,7
G 234 50,9 345 53,9
С 226 49,1 295 46,1
1Ь-бЯ rs2228145 230 316
АА 105 45,7 139 44,0
АС 87 37,8 142 44,9
СС 38 16,5* 35 11,1
А 297 64,6 420 66,5
С 163 35,4 212 33,5
1Ь-бЯ ^4845618 230 318
GG 59 25,7 83 26,1
GT 101 43,9 163 51,3
ТТ 70 30,42 72 22,6
G 219 47,6 329 51,7
Т 241 52,4 307 48,3
яиш! rs9979383 230 319
ТТ 101 43,9 137 42,9
ТС 110 47,8 140 43,9
СС 19 8, 42 13,2
Т 312 67,8 414 64,9
С 148 32,2 224 35,1
Примечание. ^ = 0,06 (АА + АС vs. СС); 2р = 0,04 OR 1,49 [1,02-2,20] (GG + GT vs. ТТ); 3р = 0,07 (ТТ + ТС vs. СС)
Таблица 4
Структура группы пациентов с СС в зависимости от диагностированной патологии
Диагноз Девочки, n Мальчики, n Всего, n (%)
Артралгии 19 22 4 (17,8)
Реактивные артропатии 13 14 27 (11,7)
Остеохондропатии 1 1 2 (0,9)
Постинфекционный артрит 43 38 81 (35,2)
Посттравматический артрит 16 12 28 (12,2)
Реактивный артрит 20 31 51 (22,2)
Всего 112 118 230 (100)
В исследуемой выборке наиболее распространены постинфекционный артрит (35,2%), реактивный артрит (22,2%), артралгии (17,8%) и посттравматический артрит (12,2%).
Реактивный артрит (РеА) представляет собой воспалительное заболевание одного или более суставов, развивающееся в пределах 2-4 недель после перенесенной урогенитальной или энтероколитической инфекции, при этом возбудитель не выделяется обычными бактериологическими методами из тканей сустава и внутрисуставной жидкости [22, 23]. РеА относится к группе серонегативных спондилоар-тропатий, для которых характерна ассоциация с антигеном HLA-B27, развивается у 2-6% больных, перенесших кишечную инфекцию, и у 1-3% пациентов после мочеполовой инфекции Chlamydia trachomatis [24]. Для артритов, при которых в суставе детектируются микробные антигены, применяют термин «постинфекционные» [23]. В настоящее время, в связи с развитием высокочувствительных методов диагностики и обнаружением в синовиальной жидкости больных РеА бактериальных антигенов и даже способных к размножению микроорганизмов, границы между реактивным и постинфекционным артритом размыты.
Повреждения хряща в результате травмы могут приводить к посттравматическому артриту. Как правило, он поражает крупные суставы, на которые приходится большая нагрузка (коленные, голеностопные, локтевые, плечевые). При неблагоприятных условиях и повторных травмах посттравматический артрит может трансформироваться в остео-артроз (ОА). Это связано с ограниченной
способностью хряща к восстановлению — дифференцированные хондроциты не проли-ферируют, и места повреждений заполняются менее устойчивым к нагрузкам волокнистым хрящом. Ведущими звеньями патогенеза при ОА являются катаболические и воспалительные процессы, регулируемые провоспали-тельными цитокинами ГЬ-1В и ТКР-а, — повышение уровня их продукции активизирует специфичные белки, разрушающие матрикс, и препятствует процессам его восстановления [25]. Показано, что локальное посттравматическое ингибирование ГЬ-1 уменьшает вероятность развития артрита вследствие закрытого внутрисуставного перелома [26].
При артралгиях, в отличие от артритов, не наблюдается признаков воспаления и ограничения степени подвижности сустава, а причины болевого синдрома могут иметь различное происхождение [27].
Сравнение результатов генотипирования по исследованным локусам при наиболее распространенной в нашей выборке патологии суставов показано в табл. 5.
Деление группы СС в зависимости от типа патологии суставов не дало принципиально новых результатов. Распределение генотипов и аллелей по полиморфным локусам STAT4 (ге7574865), CTLA4 (^231775), 1Ш6 (ге1800795) в рассматриваемых группах не отличалось от контрольного. Наблюдались тенденции к различиям в частотах встречаемости минорных гомозигот по полиморфизмам генов RUNX1 (ге9979383), 1ШШ (ге2228145) и РТРШ (ге7234029) в группах постинфекционного, реактивного и посттравматического артритов соответственно.
Таблица 5
Частоты аллелей и генотипов по исследованным полиморфизмам у пациентов с СС в зависимости от этиологии и в группе контроля
Полиморфизм Анализируемая группа
Генотип/ алелль Контроль Постинфекционный артрит Реактивный артрит Посттравматический артрит Артралгии
п = 320 п = 81 п = 51 п = 28 п = 41
п % п % п % п % п %
STAT4 ^7574865
GG 194 60,6 46 56,8 30 58,8 17 60,7 23 56,1
GT 107 33,4 29 35,8 19 37,3 11 39,3 17 41,5
ТТ 19 6,0 6 7,4 2 3,9 0 0,0 1 2,4
G 495 77,3 121 74,7 79 77,5 45 80,4 63 76,8
Т 105 22,7 41 25,3 23 22,5 11 19,6 19 23,1
СТ1А4 ^231775
АА 97 30,3 25 30,9 19 37,3 10 35,7 15 36,6
AG 163 50,9 43 53,1 22 43,1 13 46,4 15 36,6
GG 60 18,8 13 16,0 10 19,6 5 17,9 11 26,8
А 357 55,8 93 57,4 60 58,8 33 58,9 45 54,9
G 283 44,2 69 42,6 42 41,2 23 41,1 37 45,1
РТРШ ^2542151
ТТ 246 76,9 61 75,3 40 78,4 21 75,0 26 63,44
TG 69 21,6 18 22,2 11 21,6 7 25,0 15 36,6
GG 5 1,6 2 2,5 0 0,0 0 0,0 0 0,0
Т 561 87,7 140 86,4 91 89,2 49 87,5 67 81,7
G 79 12,3 22 13,6 11 10,8 7 12,5 15 18,3
РТРЖ ^7234029
АА 236 74,2 61 75,3 39 76,5 25 89,3 31 75,6
AG 78 24,5 17 21,0 11 21,5 2 7,1 10 24,4
GG 4 1,3 3 3,7 1 2,0 1 3,63 0 0,0
А 550 86,5 139 85,8 89 87,3 52 92,9 72 87,8
G 86 13,5 23 14,2 13 12,7 4 7,1 10 12,2
1Ь-б ^1800795
GG 88 27,5 21 25,9 14 27,5 8 28,6 12 29,3
GC 169 52,8 43 53,1 24 47,1 14 50,0 17 41,4
СС 63 19,7 17 21,0 13 25,4 6 21,4 12 29,3
G 345 53,9 85 52,5 52 51,0 30 53,6 41 50,0
С 295 46,1 77 47,5 50 49,0 26 46,4 41 50,0
1Ь-бЯ ^2228145
АА 139 44,0 42 51,9 22 43,1 16 57,1 18 43,9
Продолжение табл. 5
Полиморфизм Анализируемая группа
Генотип/ алелль Контроль Постинфекционный артрит Реактивный артрит Посттравматический артрит Артралгии
n = 320 n = 81 n = 51 n = 28 n = 41
n % n % n % n % n %
AC 142 44,9 29 35,8 19 37,3 7 25,0 14 34,1
CC 35 11,1 10 12,3 10 19,62 5 17,9 9 22,05
A 420 66,5 113 69,8 63 61,8 39 69,6 50 61,0
C 212 33,5 49 30,2 39 38,2 17 30,4 32 39,0
IL-6R rs4845618
GG 83 26,1 26 32,1 12 23,5 9 32,1 8 19,5
GT 163 51,3 32 39,5 23 45,1 12 42,9 18 43,9
TT 72 22,6 23 28,4 16 31,4 7 25,0 15 36,67
G 329 51,7 84 51,9 47 46,9 30 53,6 34 41,5
T 307 48,3 78 48,1 55 53,9 26 46,4 48 58,56
RUNX1 rs9979383
TT 137 42,9 39 48,1 25 49,0 13 46,4 13 31,7
TC 140 43,9 37 45,7 22 43,1 12 42,9 24 58,5
CC 42 13,2 5 6,2! 4 7,9 3 10,7 4 9,8
T 414 64,9 115 71,0 72 70,6 38 67,9 50 61,0
C 224 35,1 47 29,0 30 29,4 18 32,1 32 39,0
Примечание. По сравнению с контролем: ^ = 0,08 (СС vs. ТТ + ТС); 2р = 0,08 (СС vs. AA+AC); 3р = 0,08; 4р = 0,08; 5р = 0,05 (СС vs. АА + АС), OR 2,26 [1,00-5,12]; 6р = 0,08; 7р = 0,05 (TT vs. TG + GG), OR 1,97 [0,99-3,92]
У детей с артралгиями имела место тенденция к снижению встречаемости гомозигот ТТ в ло-кусе РТРЫ2 (ге2542151) и возрастанию частоты минорных аллелей и генотипов по обоим полиморфизмам гена ^^ (ге2228145, ге4845618).
Данные о влиянии генетической изменчивости на риск развития реактивных, постинфекционных и посттравматических артритов практически не представлены в литературе, а большинство работ, нацеленных на изучение молекулярных основ развития этих патологий, сконцентрированы на оценке уровня и динамики содержания провоспалительных и противовоспалительных цитокинов и их соотношений в пораженных тканях.
Для РеА, как представителя группы спонди-лоартропатий, характерна ассоциация с геном HLA-B27. Исследования роли генетического полиморфизма генов за пределами главного комплекса гистосовместимости ограничивают-
ся единичными случаями. При РеА преобладает 1Ъ2-паттерн цитокинов с небольшим количеством IFNy и TNFa, но высоким уровнем IL-10 [28]. Продукция последних может модулироваться под влиянием генетического полиморфизма. Так, например, в финской популяции установлен протективный эффект аллелей G10 и G12 микросателлитных локусов в гене IL10 и обнаружено, что аллель с1 в микросателлитном локусе гена TNFa, напротив, может служить независимым маркером предрасположенности к РеА [29, 30]. Вероятно, этот перечень можно пополнить генами предрасположенности к ан-килозирующему спондилоартриту (HLA-B27, ERAP1, IL-23R, KIF21B, IL-1R2, ANTXR2, STAT3) ввиду их принадлежности к одной группе [31].
Влияние генетических особенностей организма на клинический исход болезни неоднократно показано in vitro и in vivo. В патогенезе посттравматического артрита, как и при ОА,
основная роль принадлежит цитокинам ГЬ-1 и Т№-а [26], что подтверждается результатами, полученными при сравнении ответа на повреждение сустава у разных линий мышей: у мышей MRL/MpJ с пониженной экспрессией этих генов в синовиальной ткани внутрисуставное и системное воспаление менее выражено, чем у линии C57BL/6 [32]. Таким образом, однону-клеотидные замены, особенно те, что локализованы в регуляторных областях, могут вносить вклад в вероятность развития посттравматических осложнений. После единичной травмы от ОА страдают до 15% пациентов, в случае повторных повреждений их доля достигает 100%. Поиск генов предрасположенности к ОА
оказался достаточно успешным. Заслуживают упоминания гены, верифицированные как в европейских, так и в азиатских популяциях и показавшие функциональную значимость: ASPN, SMAD3, GDF5, FRZB. Они кодируют транскрипционные факторы, факторы дифференциации и лиганды, участвующие в формировании костной и хрящевой ткани [33].
Исходя из гипотезы об усилении небольших эффектов однонуклеотидных замен на риск возникновения заболевания при их совместном воздействии, была проведена попарная оценка вклада изученных вариантов в генетическую предрасположенность к развитию патологий суставов (табл. 6).
Таблица 6
Влияние парных комбинаций генотипов по локусам генов иммунного и воспалительного ответа на чувствительность к различным патологиям суставов и ЮИА
Комбинации генотипов СС, п (%) Контроль, п (%) ЮИА, п (%) О^ [95% а] Р1 Р2 р3
^231775 СПА4 / ^7234029 РТРШ
СТЫ4аа / РТ™2оо 4 (1,7) 0 (0,0) 2 (0,7) МА 0,03 0,21 0,41
^7574865 STAT4 / ^2228145 ТЬбЯ
8ГАГ4аа / IL6RCC 28 (12,2) 20 (6,3) 13 (4,7) 2,05 [1,12-3,74] 0,02 0,47 0,003
^7574865 STAT4 / ^4845618 ТЬбЯ
БТЛТ4аа / IL6RTT 43 (18,7) 40 (12,6) 34 (12,4) 1,59 [1,00-2,55] 0,05 1,00 0,06
^2228145 1ЬбЯ / ^4845618 1ЬбЯ
IL6RAA / IL6RTT 9 (3,9) 4 (1,3) 10 (3,6) 3,17 [0,96-10,44] 0,051 0,1 1,00
^2228145 ТЬбЯ / ^9979383 ЯиМХ1
IL6RCC / RUNX1TT 23 (10,0) 15 (4,7) 8 (2,9) 2,22 [1,13-4,37] 0,02 0,29 0,001
IL6RАС / RUNX1TT 33 (14,3) 70 (22,1) 49 (17,8) 0,58 [0,37-0,97] 0,02 0,21 0,33
IL6RAA / RUNX1CC 7 (3,0) 22 (6,9) 13 (4,7) 0,41 [0,17-0,99] 0,053 0,29 0,37
ге2542151 PTPN2 / ^1800795 1Ьб
ртрШ0Т/IL6CC 19 (8,3) 13 (4,1) 16 (5,8) 2,1 [1,02-4,39] 0,04 0,34 0,29
ге2542151 PTPN2 / ^4845618 ТЬбЯ
РТРШ ОТ / IL6RTT 24 (10,4) 14 (4,4) 14 (5,1) 2,5 [1,27-5,00] 0,006 0,70 0,03
^7234029 PTPN2 / ^4845618 ТЬбЯ
РТРШ.. / IL6R АО .1 18 (7,8) 44 (13,8) 37 (13,5) 0,52 [0,29-0,94] 0,03 0,90 0,045
ге2542151 PTPN2 / ^9979383 ЯUNX1
РТРШаТ / RUNX1CT 36 (15,7) 27 (8,5) 27 (9,8) 2,00 [1,18-3,4] 0,01 0,67 0,057
^7234029 PTPN2 / ге2542151 PTPN2
РТРШЛЛ / РТРШ^ АА .Т 25 (10,9) 18 (5,7) 19 (6,9) 2,03 [1,08-3,8] 0,03 0,61 0,15
Примечание. OR1, р1 — СС vs. Контроль; р2 — ЮИА vs. Контроль; р3 — СС vs. ЮИА
Выявлено 12 парных комбинаций генотипов по изученным локусам, влияющих на восприимчивость белорусских пациентов к патологии суставов различного генеза, за исключением ЮИА. Большинство из этих сочетаний, кроме гб2228145 IL6RAC / ^9979383 RUNXIТТ, «2228145 IL6RAA / «9979383 RUNXICC и ^7234029 PTPN2 / «4845618 IL6RGT, на основании показателя OR (от 1,59 до 3,17) может расцениваться как рисковый фактор. В пределах одной пары локусов — гб2228145 IL6R / ^9979383 RUNXI — сочетания разных генотипов имели противоположные эффекты, как повышающие, так и понижающие риск. Наиболее выражены статистические различия в частоте распространенности комбинации генотипов «2542151 РТРШпт / «4845618 IL6RTT (р = 0,006, 2,5 [1,27-5,00]). Важно, что ни одна из обнаруженных комбинаций генотипов не оказывала влияния на риск возникновения ЮИА в исследованной выборке, что может быть обусловлено различиями патогенеза заболеваний суставов на генетическом уровне. Сравнение групп ЮИА и СС свидетельствует о статистически значимых различиях между ними по частотам ряда комбинаций генотипов, что также можно использовать при дифференциальной диагностике патологии суставов аутоиммунной (ЮИА) и иной (СС) природы.
Заключение
Исследовано влияние восьми полиморфных локусов («7574865, «231775, ^2542151, ГБ7234029, ^1800795, ^2228145, «4845618, ге9979383) шести генов иммунного и воспалительного ответа на риск развития суставного синдрома (СС) при различной патологии суставов, за исключением ювенильного идиопатического артрита (ЮИА). Среди пациентов с СС наиболее распространены постинфекционный артрит (35,2%), реактивный артрит (22,2%), артралгии (17,8%) и посттравматический артрит (12,2%). Как в общей группе детей с СС, так и при делении в зависимости от диагноза, частоты генотипов/аллелей по исследованным локусам статистически значимо не отличались от контрольного уровня.
При анализе парных комбинаций генотипов выявлено 12 сочетаний, оказывающих влияние на риск развития различной патоло-
гии суставов за исключением ЮИА у детей. Наиболее выраженный рисковый потенциал по отношению к СС установлен при межгенном взаимодействии полиморфных вариантов rs2542151 PTPN2rT / rs4845618 IL6RTT
Gl __l l
(р = 0,006, 2,5 [1,27-5,00]). Полученные данные могут служить основой для разработки дополнительных критериев дифференциальной диагностики заболеваний суставов.
Список использованных источников
1. World Health Organization [Electronic resource]: Musculoskeletal conditions. - Mode of access: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/musculoskeletal-conditions - Date of access: 20.06.2019.
2. Ковальчук, П. Н. Дифференциальный диагноз при поражении суставов. Особенности суставного синдрома при метаболических артритах и остеоартрозе. Остеопороз: учеб.-метод. пособие / П. Н. Ковальчук. - Гомель: ГомГМУ, 2014. - 100 с.
3. Болезни суставов: руководство для врачей / под ред. В. И. Мазурова. - СПб.: Спец-Лит, 2008. - 397 с.
4. Триполка, С. А. Дифференциальная диагностика суставного синдрома в практике семейного врача / С. А. Триполка, А.В. Благовещенская // Украшський терапевтичний журнал. - 2011. - № 2. - C. 73-78.
5. Кузьмина, Н. Н. Ювенильный ревматоидный артрит: терминологические и классификационные аспекты / Н. Н. Кузьмина,
A. В. Шайков // Научно-практическая ревматология. - 2000. - № 1. - С. 35-41.
6. Мазуров, В. И. Дифференциальная диагностика при остром суставном синдроме /
B. И. Мазуров, А. М. Лила, А. С. Повзун // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова. - 2012. - Т. 4, № 3. - С. 87-98.
7. Беляева, Л. М. Болезни суставов у детей : методическое пособие / Л. М. Беляева, И. Д. Чижевская. - Минск. : ДокторДизайн, 2015. - 112 с.
8. Заболевания суставов у детей / Р. И. Грид-нева [и др.] // Вопросы организации и информатизации здравоохранения - 2016. - Приложение. - С. 103-105.
9. Baildam, E. Juvenile idiopathic arthritis / E. Baildam // Oxford Textbook of Rheumatology /
ed.: R. A. Watts [et al.]. - Oxford University Press, 2013. - 4th edition. - Chapter 116. -P. 913-919.
10. Prahalad, S. A comprehensive review of the genetics of juvenile idiopathic arthritis / S. Prahalad, D. N. Glass // Pediatr. Rheumatol. Online J. - 2008. - Vol.6, №»11. -doi: 10.1186/15460096-6-11.
11. Dense genotyping of immune-related disease regions identifies 14 new susceptibility loci for juvenile idiopathic arthritis / A. Hinks [et al.] // Nat. Genet. 2013. - Vol. 45, № 6. - P. 664-669. -doi: 10.1038/ng.2614.
12. Частота генотипов и аллелей полиморфных локусов генов воспалительного ответа PTN22, TNFa и MIF у детского контингента Республики Беларусь / Н. В. Савина [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика: Сб. науч. трудов. - 2016. - Т. 22. - С. 14-24.
13. Полиморфизм ряда генов иммунного и воспалительного ответа как фактор предрасположенности к ювенильному идиопатическому артриту / Н. В. Савина [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика. - 2018. - Т. 24. -С. 22-36.
14. Севостьянов, К. В. Ассоциация генов, не кодирующих компоненты главного комплекса гистосовместимости, с ювенильным иди-опатическим артритом / К. В. Севостьянов, Е. И. Алексеева, Д. А. Чистяков // Вестник РАМН. - 2014. - Т. 69, № 9-10. - С. 83-94.
15. Spatiotemporal basis of CTLA-4 costimulatory molecule-mediated negative regulation of T cell activation / T. Yokosuka [et al.] // Immunity. -2010. - Vol. 33, № 3. - P. 326-339.
16. Sharp, R. C. Genetic Variations of PTPN2 and PTPN22: Role in the Pathogenesis of Type 1 Diabetes and Crohn's Disease. / R. C. Sharp, M. Abdulrahim, E. S. Naser, S. A. Naser // Front Cell Infect Microbiol. - 2015. - Vol. 5, № 95. -doi: 10.3389/fcimb.2015.00095.
17. Targeting interleukin-6 in inflammatory autoimmune diseases and cancers / Xin Yao [et al.] // Pharmacology & Therapeutics. - 2014. - Vol. 141, № 2. - P. 125-139.
18. Интерлейкин 6 — от молекулярных механизмов передачи сигнала к физиологическим функциям и терапевтическим мишеням / М. С. Друцкая [и др.] // Молекулярная биология. - 2015. - Т. 49, № 6. - С. 937-943. - doi: 10.7868/S0026898415060063.
19. Wong, W. F. Down-regulation of Runx1 Expression by TCR Signal Involves an Autoregu-latory Mechanism and Contributes to IL-2 Production / W. F. Wong, M. Kurokawa, M. Satake, K. Kohu // The Journal Of Biological Chemistry. -2011. - Vol. 286, № 13. - Р. 11110-11118.
20. An Essential Role for the Transcription Factor Runx1 in T Cell Maturation / Fan-Chi Hsu [et al.] // Nat Scientific Reports. - 2016. -№ 6. - doi 10.1038/srep23533.
21. Влияние полиморфизма -174 G/C гена IL-6 на вероятность развития ревматоидного артрита у детского и взрослого населения Республики Беларусь / А. А. Яцкив [и др.] // Доклады Национальной академии наук Беларуси. - 2018. - Т. 62, № 5. - С. 608-614.
22. Реактивный артрит: критерии диагноза и подход к этиотропной терапии / А. В. Глазунов [и др.] // Клинич. геронтология. - 2008. -№ 2. - С.41-42.
23. Болезни суставов в практике семейного врача. Пособие для врачей / под ред. Г. В. Дзя-ка. - Киев: Инкос, 2005. - 144 с.
24. HLA-B27-Associated Reactive Arthritis: pathogenetic and clinical considerations / I. Col-megna [et al.] // Clinical Microbiology Reviews. -2004. - № 2. - P. 348-369.
25. John, T. Impact of the complement cascade onpost-traumatic cartilage inflammation and degradation / T. John, P. F. Stahel, S. J. Morgan, G. Schulze-Tanzil // Histol. Histopathol. - 2007. -Vol. 22. - P. 781-790.
26. Targeting pro-inflammatory cytokines following joint injury: acute intra-articular inhibition of interleukin-1 following knee injury prevents post-traumatic arthritis / Furman [et al.] // Arthritis Research & Therapy. - 2014. - Vol. 16. - R134.
27. Plesca, D. A. Postinfectious Arthritis in Pediatric Practice / D. A. Plesca [et al.] // Journal of Clinical Medicine. - 2013. - Vol. 8, № 2. -P. 164-169.
28. Crucial role of interleukin-10/interleu-kin-12 balance in the regulation of the type 2 T helper cytokine response in reactive arthritis / Z. Yin [et al.] // Arthritis Rheum. - 1997. - Vol. 40, № 10. - P. 1788-1797.
29. IL10 .G Microsatellites Mark Promoter Hap -lotypes Associated With Protection Against the Development of Reactive Arthritis in Finnish Patients / W. Kaluza [et al.] // Arthr. Rheum. -2001. - Vol. 44, № 5. - P. 1209-1214.
30. Tumour necrosis factor microsatellites in reactive arthritis / J. Tuokko [et al.] // Br J Rheumatol. -1998. - Vol. 37, № 11. - P. 1203-1206.
31. Reveille, J. D. The genetic basis of spondylo-arthritis / J. D Reveille // Ann Rheum Dis. - 2011. -Vol. 70, Suppl 1. - P. - i44-i50. - doi:10.1136/ ard.2010.140574.
32. Genetic and Cellular Evidence of Decreased Inflammation Associated With Re-duced Incidence
of Posttraumatic Arthritis in MRL/MpJ Mice / J. S. Lewis Jr. [et al.] // Arthr Rheum. - 2013. -Vol. 65, № 3. - P. 660-670. - doi: 10.1002/art.37796.
33. Rai, M. F. Genetic Variability in the Response to Injury / M. F. Rai, L. J. Sandell // Post-Traumatic Arthritis: Pathogenesis, Diagnosis and Management / ed.: S. A. Olson, F. Guilak. -Springer Science+Business Media New York, 2015. - Chapter 13. - P. 149-164.
H. A. Yatskiu1, T. D. Kuzhir1, E. V. Sechko2, A. M. Tchitchko2, M. G. Myslivets3, I. D. Chyzheuskaya4,
N. L. Bilskaya5, A. V. Sukalo2, R. I. Goncharova1
POLYMORPHISM OF IMMUNE AND INFLAMMATORY RESPONSE GENES IN CHILDREN WITH ARTICULAR SYNDROME
institute of Genetics and Cytology of NASB Minsk, 220072, the Republic of Belarus
2Belarusian State Medical University Minsk, 220116, the Republic of Belarus 3Grodno Regional Children's Clinical Hospital Grodno, 230029, the Republic of Belarus 4Belarusian Medical Academy of Postgraduate Education Minsk, 220013, the Republic of Belarus 5Gomel Regional Children's Clinical Hospital Gomel, 246050, the Republic of Belarus
Children with articular syndrome (AS, n = 230) in cases of various joint pathology except juvenile idiopathic arthritis (JIA) and in the control group (n = 320) were genotyped on polymorphic loci of the immune and inflammatory response genes: STAT4 (rs7574865), CTLA4 (rs231775), PTPN2 (rs2542151, rs7234029), 1L6 (rs1800795), 1L6R (rs2228145, rs4845618), RUNX1 (rs9979383). In general, the distribution of genotype and allele frequencies for the studied polymorphisms in the group of patients with AS did not differ from the control. Paired combinations analysis of genotypes revealed 12 variants affecting the susceptibility of Belarusian patients to joint pathologies of different etiology, but not to JIA. Our findings are of potential practical value for differential diagnostics.
Key words: articular pathology, articular syndrome, juvenile idiopathic arthritis, immune and inflammatory responses, gene polymorphism.
Дата поступления статьи: 8 июля 2019 г.
