Локусная гетерогенность генов il-17a (G197) и IL-17F (161Arg) при злокачественных новообразованиях женских репродуктивных органов Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ИММУНОЛОГИЯ № 3, 2013

ИММУНООНКОЛОГИЯ

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013 УДК 618.1-006.04-092:612.6.05.017.1

А.Р Тугуз, Е.Н. Анохина, Д.В. Муженя, К.А. Руденко

локусная гетерогенность генов IL-17A (G197) И IL-17F (161ARG) ПРИ злокачественных новообразованиях женских репродуктивных органов

Иммуногенетическая лаборатория НИИ комплексных проблем ФБГОУ ВПО Адыгейский государственный университет, г Майкоп 385000, Республика Адыгея, г. Майкоп. e-mail: [email protected]. тел: 8(8772)593802

Распределение полиморфизмов генов двух основных провоспалительных цитокинов IL-17A (G197/197A) и IL-17F (His161/161Arg) исследовано методом SNP (single nucleotide polymorphism) в этнических группах (русские и адыги) населения Республики Адыгея: доноров, онкологических больных с гистологическими верифицированными диагнозами злокачественных новообразований (ЗНО) женских репродуктивных органов (молочная железа, яичники, тело и шейка матки). С онкопатологией ассоциированы G197-аллель интерлейкина (IL)-17A (р = 0,04; OR = 1,5; 95% CI 0,88-2,58) и 161Агд-полиморфизм IL-17F (р = 0,01; OR = 0,27; 95% CI 0,09-0,79). При низкодифференцированной аденокарциноме достоверно чаще выявляется G197-аллель IL-17A. У русских женщин риск развития онкопатологии ассоциирован с G197-аллелью IL-17A, а у адыгов - с 161Агд-полиморфизмом IL-17F (соответственно р = 0,017 и р = 0,003). При ЗНО женских репродуктивных органов выявлена локусная гетерогенность IL-17A и IL-17F: G197 - 161Arg. Частота сочетанного носительства G197-161Arg-полиморфизмов у онкологических больных достоверно отличалась (р = 0,008) от таковой в группе контроля.

Ключевые слова: провоспалительные цитокины IL-17A и IL-17F, полиморфизмы генов, частоты аллелей генов IL-17A (G197А) и IL-17F (His161Arg), ассоциированность со злокачественными новообразованиями женских репродуктивных органов, локусная гетерогенность

A.R. Tuguz, E.N.Anokhina, D.VMuzhenya, K.A. Rudenko

LOCUS HETEROGENEITY OF GENES IL-17 (G197) AND IL-17F (161ARG) IN MALIGNANT TUMORS OF FEMALE REPRODUCTIVE ORGANS IN WOMEN OF THE REPUBLIC OF ADYGEYA

The distribution of polymorphisms of genes of the two main proinflammatory cytokines IL-17A (G197/197A) and IL-17F (His161/161Arg) was studied by the method of SNP (single nucleotide polymorphism) ethnic groups (Russians and Adyghe) of the population of the Republic of Adygeya: donors, cancer patients with histological verified diagnosis of malignant neoplasms of the female reproductive organs (the mammary gland, ovaries, body and cervix of the uterus). With oncopathology associated G197-allele interleukin (IL)-17A (p=0.04; OR=a 1.5; 95% CI 0.88 - 2,58) and 161Arg-polymorphism of IL-17F (p=0.01; OR=0,27; 95% CI 0.09 - 0,79). When low-grade differentiated adenocarcinoma fairly often reveals G197-allele IL-17A. The Russian women's risk of development of oncological associated with G197 allele-IL-17A, and the Adygs - with 161Arg - polymorphism of IL-17F (respectively, p=0,017 and p=0,003). In malignant tumors of female reproductive organs revealed locus heterogeneity of IL-17 and IL-17F: G197 - 161Arg. The frequency of combined carriage G197-161Arg-polymorphisms in cancer patients significantly different (p=0.008) from the control group.

Key words; proinflammatory cytokines IL-17A and IL-17F, polymorphisms of genes, the frequency of alleles of genes IL-17A (G197A) and IL-17F (His161Arg), associativity with malignant neoplasms of the female reproductive organs, locus heterogeneity

Основные провоспалительные цитокины (интерлейкины (IL)-17 (IL-17A и IL-17F)) обладают иммуномодулирующими свойствами, участвуют в гемопоэзе и других физиологических реакциях организма [1]. Ряд авторов отмечают вовлеченность IL-17 в патогенез аутоиммунных, сердечнососудистых и онкологических заболеваний путем активации Т-лимфоцитов, клеточной адгезии, стимулирования пролиферации эндотелиоцитов, мезенхимальных стволовых клеток, опухолевых клеток in vitro. IL-17A и IL-17F - структурные гомологи семейства IL-17, гены которых расположены в одном регионе 6-й хромосомы (6р.12.2), возможно, сцеплен-но наследуются, кодируют идентичные на 50% белковые молекулы [2, 3].

IL-17A. В гене IL-17A человека идентифицированы 74 SNP, из которых 10 наиболее изучены: -112G > A и -175T > C в 5'-некодирурующем регионе, +1230G > A в экзоне 2; rs8193037 (-121G > A), rs2275913 (-197G > A), rs3819024

(-444A > G), rs9791323 (-525A > C), rs8193036 (-737C > T), rs4711998 (-877A > G) расположены в 5 '-кодирующем регионе; rs3819025 (+45G > A) - в интроне 1. Из 6 SNP гена L-17a, ассоциированных с заболеваниями в мировых популяциях, исследованы преимущественно rs2275913 G197A или (-197G > A) [4]. Частотное распределение G/A-полиморфизмов в позиции 197 промоторной области гена основного провоспалительного цитокина IL-17A (-197G > A) исследовано при атеросклерозе, раке желудка для жителей Китая и Японии. T. Shibata [5] установил ассоциацию 197А-полиморфизма гена IL-17A с атрофией слизистой желудка (OR = 1,68; 95% CI 1,06-2,65; p = 0,02б) и развитием интестинального рака желудка (OR = 1,42; 95% CI 1,09-1,85; p = 0,01). Гомозиготный A/A-генотип IL-17A/-197 достоверно чаще регистрируют у больных раком желудка (OR = 3,02; 95% CI 1,86-4,91;p < 0,0001) [5].

IL-17F. 4 из 157 SNP IL-17F: -482A > G (His161Arg; rs763780), -34-361G > T (rs7771466), -377A > G (rs2397084),

- 152 -

ИММУНООНКОЛОГИЯ

+368C > G (rs612242) описаны при бронхиальной астме, колитах, кардиоваскулярных заболеваниях (сердечнососудистые заболевания), раке желудка и молочной железы (РМЖ), артритах и рассеянном склерозе [6-11]. -----

Полиморфизмы генов IL-17A и IL-17F, вовлечен- Ген

ные в патогенез многих системных заболеваний, в ряде ___

работ рассматриваются совместно [8, 12-13]. Из 8 полиморфизмов гена IL-17A и IL-17F у жительниц Китая, по данным L. Wang [13], страдающих злокачественными новообразованиями (ЗНО) молочной железы, достоверно (р = 0,0029) ассоциирована 197А-аллель гена IL-17A. Аналогичные результаты получил Y. Quan [12] при раке шейки матки (РШМ) (р = 0,008). Значимых различий для полиморфизмов His161Arg гена IL-17F не представлено [12, 13].

В России исследованы G197/197A-полиморфизмы IL-17A (rs2275913 (-197G > A) у онкологических больных с ЗНО желудочно-кишечного тракта. Частота G197/197A-аллелей у доноров и больных, по данным А.Д. Еникеевой, достоверно не различалась (соответственно 0,62/0,38 и 0,623/0,377, х2 = 0,01; р = 0,91)

[14]. Ассоциации G197/197A-полиморфизмов IL-17A и Н161/161А-аллелей IL-17F с другими локализациями солидных новообразований в РФ не исследованы.

Цель работы - исследование частоты генотипов и аллелей генов IL-17A (G197/197A) и IL-17F (His 161/161Arg) в этнических группах населения Республики Адыгея (РА) и их ассоциированности с гистотипами солидных ново- il-17f образований, стадиями опухолевой прогрессии при ЗНО женских репродуктивных органов.

Материалы и методы. Распределение G197/197А-полиморфизмов гена IL-17A и His161/161Arg-аллелей гена IL-17F исследовано методом SNP с использованием коммерческих тест-систем НПФ «Литех» на базе иммуногенетической лаборатории Адыгейского государственного университета (г. Майкоп, РА). Качество геномной ДНК протестировано на спектрофотометре NanoDrop 2000c («Termo Scientific», США).

Контингент обследованных лиц. В проспективное исследование включены 143 представителя двух этнических групп, проживающих в РА (адыги и русские), в том числе 71 донор, 72 онкологических больных. Доноры в возрасте 17-63 лет подобраны эмпирически, без клинических проявлений онкопатологии, в процессе обязательных диспансеризаций. Онкологические больные с ЗНО женских репродуктивных органов I-IV стадии: РМЖ (п = 53), яичников (РЯ; n = 2), тела матки (РТМ; п = 11), РШМ (п = 6) - находились в 2011-2012 гг. на лечении в радиологическом отделении Адыгейского Республиканского онкологического диспансера (АРКОД) г. Майкопа. Гистологически у 62 женщин с РМЖ, РТМ,

РШМ верифицировали аденокарциному I-III степени злокачественности, у 5 с РТМ и РШМ - плоскоклеточный рак, у 5 - другие гистотипы. Статистически значимые различия (р < 0,05) вычисляли с использованием непараметрического метода Фишера, %2 и расчетом отношения шансов (odds-ration, или OR), доверительного интервала (CI).

Результаты и обсуждение. Для исследования роли полиморфных вариантов G197A гена ГЬ-17А и His161Arg гена IL-17F в патогенезе солидных новообразований провели сравнительный анализ частоты генотипов и аллелей у доноров и больных с онкопатологией женских репродуктивных органов (табл. 1).

В общей выборке онкологических больных достоверно чаще выявляется G197-аллель гена IL-17A (р = 0,04) и 161А^-аллель гена IL-17F (р = 0,01). Носители G197-полиморфизма имеют высокий относительный риск развития ЗНО женских репродуктивных органов (OR = 1,5 (0,88-2,58)). По генотипам достоверные различия у IL-17F в

Таблица 1

Распределение 197G/A-аллелей гена IL-17A и 161Н/А-аллелей гена IL-17F у доноров и онкологических больных

Показатель Боль- ные Доно- ры p

X2/OR (95% CI)

IL-17A Аллель:

G197 0,631 0,532 0,04* 2,21/1,5 (0,88-2,58)

197A 0,369 0,468

Генотип:

G197G 0,400 0,319 0,28 2,55

G197A 0,461 0,426

A197A 0,139 0,255

IL-17F Аллель:

His161 0,750 0,917 0,01** 6,16/0,27 (0,09-0,79)

161Arg 0,250 0,083

Генотип:

His161His 0,500 0,833 0,02** 7,62 / 1,49 (0,03-77,63)

His161Arg 0,500 0,167

Arg161Arg 0 0

Примечание. Здесь и в табл. 2-5: достоверность различий между по-

казателями у доноров и онкологических больных: * - по IL-17A; ** - по

Таблица 2

Частота G197A-аллелей гена IL-17A и H161A-аллелей гена IL-17F у доноров и онкологических больных

Ген Показатель Боль- ные Доно- ры p X2/OR (95% CI)

IL-17A Аллель:

G197 0,683 0,500 0,017* 4,37/2,15 (1,05-4,42)

197A 0,317 0,500

Генотип:

G197G 0,481 0,227

G197A 0,404 0,545 0,11 4,45

A197A 0,115 0,227

IL-17F Аллель:

His161 0,846 0,818

161Arg 0,154 0,182 0,29 0,21

Генотип:

His161His 0,692 0,636

His161Arg 0,308 0,364 0,08 0,96

Arg161Arg 0 0

случаях с гетерозиготными His161Arg. У китайских женщин, по данным L. Wang [13], страдающих ЗНО РМЖ, ассоциирована 197А-аллель ГЬ-17А, по 17F достоверных различий не выявлено. У жительниц РА с ЗНО женских репродуктивных органов ассоциирована преимущественно G197-аллель гена ГЬ-17А и 161А^-аллель гена IL-17F. Учитывая этногенети-ческие особенности распределения полиморфизмов генов в мировых популяциях, проанализировали частоту исследуемых аллелей в этнических группах доноров и больных, проживающих в РА (табл. 2, 3).

В группах русских женщин с РМЖ, РШМ, РТМ и РЯ преобладают G197G- и His161His-генотипы IL-17A и IL-17F (соответственно р = 0,11 и р = 0,08), достоверно (р = 0,017)

- 153 -

ИММУНОЛОГИЯ № 3, 2013

Таблица 3

Частота G197A-аллелей гена IL-17A и Н161А-аллелей гена IL-17F у доноров и онкологических больных адыгов

Ген Показатель Боль- ные Доно- ры p %7OR (95% CI)

IL-17A Аллель:

G197 0,500 0,611

197A 0,500 0,389 0,170 0,67

Генотип:

G197G 0,333 0,500

G197A 0,333 0,222 0,700 0,72

A197A 0,333 0,278

IL-17F Аллель:

His161 0,636 0,947

161Arg 0,364 0,053 0,003** 9,43/0,10 (0,02- 0,52)

Генотип:

His161His 0,273 0,895

His161Arg 0,727 0,105 0,002** 12,13/1,70 (0,03-91,4)

Arg161Arg 0 0

повышена частота G197-annenn IL-17A, поэтому ее можно рассматривать как ассоциированную с ЗНО женских репродуктивных органов преимущественно у этнических русских. Для этнических адыгов по G197/197А-генотипaм и G/A-аллелям гена ГЬ-17А достоверных различий не выявили (р > 0,05). Носительство гетерозиготного His161Arg-генотипa и 161Arg-aллели гена IL-17F ассоциировано с риском развития ЗНО женских репродуктивных органов (соответственно р = 0,002 и p = 0,003).

Дальнейшее исследование распределения G197/197A-полиморфизмов гена ГЬ-17А и His161/161Arg гена IL-17F провели в зависимости от стадии опухолевой прогрессии и степени дифференцировки наиболее распространенного гистотипа - аденокарциномы (табл. 4, 5). При распространенных формах ЗНО женских репродуктивных органов, III-IV стадии, достоверно чаще выявляли G197 IL-17A (р = 0,008)

Таблица 4

соотношение аллелей генов IL-17A и IL-17F в зависимости от стадии по системе TNM (UICC, 2002) у больных с ЗнО женских репродуктивных органов

Ген Показатель Т1-ЛЧ Т3-Л-1-2Ч-1 P X2

IL-17A Аллель:

G197 0,579 0,792

197A 0,421 0,208 0,008* 6,05

Генотип:

G197G 0,342 0,667

G197A 0,474 0,250 0,040* 6,25

A197A 0,184 0,083

IL-17F Аллель:

His161 0,600 0,857

161Arg 0,400 0,143 0,037** 4,11

Генотип:

His161His 0,200 0,714

His161Arg 0,800 0,286 0,050** 6,17

Arg161Arg 0 0

и G197G-генотип, а для IL-17F - His161-aллель и His161His-генотип (0,037), что определяет их как прогностически неблагоприятный фактор.

Аналогичную закономерность для гена IL-17A обнаружили и при анализе частоты G197/197A-полиморфизмов в зависимости от степени диффе-ренцировки аденокарциномы. Достоверно (р = 0,031) установили ассоциированность G197-aллеля IL-17A с низкодифференцированной аденокарциномой. В зависимости от степени дифференцировки аденокарциномы достоверно значимых различий по His161- и 161А^-аллелям гена IL-17F не отметили.

Таким образом, в этнических группах населения РА с ЗНО женских репродуктивных органов ассоциированы G197-aллель IL-17A и 161А^-полиморфизм IL-17F: у русских женщин - G197-aллель IL-17A, а у адыгеек - 161А^-полиморфизм IL-17F. Носительство гетерозиготного His161Arg-генотипa IL-17F независимо от этнической принадлежности повышает риск развития РМЖ, РТМ, РШМ, РЯ у женщин РА.

При анализе сочетанного носительства полиморфизмов генов двух исследованных цитокинов IL-17A (G197/197A) и IL-17F (His161/161Arg) у больных с ЗНО женских репродуктивных органов выявили локусную гетерогенность G197-161Arg. Частота сочетанного носительства полиморфизмов G197-161Arg и 197A-His161 у онкологических больных достоверно отличается (р = 0,008) от группы контроля. Таким образом, наличие полиморфизма 161Arg в структурной области гена IL-17F, сочетанного с G-аллелью в позиции 197 промоторного региона гена IL-17A является фактором риска развития ЗНО.

Выводы. 1. G197-aллель гена провоспалительного цитокина IL-17 является прогностически неблагоприятным фактором риска развития и прогноза течения ЗНО женских репродуктивных органов: ассоциирован, с опухолевой прогрессией и низкодифференцированной аденокарциномой.

2. При ЗНО женских репродуктивных органов характерна локусная гетерогенность IL-17A и IL-17F - сочетанное носи-тельство G197-161Arg.

Таблица 5

соотношение аллелей IL-17A G197A и IL-17 F His161Arg с уровнем дифференцировки аденокарциномы онкологических больных

Аденокарцинома

Ген Показатель умеренно дифферен- низкодиф- ференци- P х2

цированная рованная

IL-17A Аллель:

G197 0,605 0,808

197A 0,390 0,192 0,031* 3,83

Генотип:

G197G 0,405 0,714

G197A 0,429 0,214 0,13 4,04

A197A 0,167 0,071

IL-17F Аллель:

His161 0,733 0,833

161Arg 0,227 0,167 0,260 0,76

Генотип:

His161His 0,467 0,667

His161Arg 0,533 0,333 0,71 0,69

Arg161Arg 0 0

- 154 -

ИММУНОПАТОЛОГИЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ

3. Выявлены межэтнические различия по ассоциации полиморфизмов генов основных провоспалительных цитокинов IL-17A и IL-17F с ЗНО: у русских женщин - G197-аллель IL-17A, а у адыгеек - 161Л^-полиморфизм IL-17F.

ЛИТЕРАТУРА

1. Afzali B. et al.The role of T helper 17 (Th17) and regulatory T cells (Treg) in human organ transplantation and autoimmune disease. Clin. Exp. Immunol. 2007; 148: 32-46.

2. Кологривова И.В. и др. Молекулярные аспекты функционирования T-хелперов 17-го типа. Бюллетень сибирской медицины. 2011; 4: 93-9.

3. Iyoda M. et al. IL-17A and IL-17F stimulate chemokines via MAPK pathways (ERK1/2 and p38 but not JNK) in mouse cultured mesangial cells: synergy with TNF-a and IL-1p. Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2010; 3: 779-87.

4. [Электронный ресурс]. URL: http://atlasgeneticsoncology.org/

5. Shibata T. et al. Genetic polymorphism of interleukin-17A and -17F genes in gastric carcinogenesis. Hum. Immunol. 2009; 70 (7): 547-51.

6. Paradowska-GoryckaA. et al. Association between IL-17F gene polymorphisms and susceptibility to and severity of rheumatoid arthritis (RA). Scand. J. Immunol. 2010; 72: 134-41.

7. Qian F. et al. Association between polymorphisms in IL17F and male asthma in a Chinese population. J. Invest. Allergol. Clin. Immunol. 2012; 22: 257-63.

8. Wu X. Association between polymorphisms in interleukin-17A and interleukin-17F genes and risks of gastric cancer. Int. J. Cancer. 2010; 127: 86-92.

9. Zhang X. et al. Interleukin-17A gene variants and risk of coronary artery disease: a large angiography-based study. Clin. Chim. Acta. 2011; 412: 327-31.

10. [Электронный ресурс]. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/

11. [Электронный ресурс]. URL: http://www.hugenavigator.net/ HuGENavigator/

12. Quan Y. et al. Association between IL17 polymorphisms and risk of cervical cancer in Chinese women. Clin. Dev. Immunol. 2012:

1-6.

13. Wang L. et al. Association analysis of IL-17A and IL-17F рolymorphisms in Chinese Han women with breast cancer. www. plosone.org. 2012: 1-7.

14. Еникеева А.Д. и др. Изучение полиморфизма маркера rs2275913 гена IL-17A в группе лиц с онкозаболеваниями желудочно-кишечного тракта и среди здоровых индивидуумов Кемеровской области. Сибирский онкологический журнал. 2012; 1: 67.

Поступила 28.12.12

ИММУНОПАТОЛОГИЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ ИММУНОЛОГИЯ

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2013 УДК 617.52/.53-002.3-078.33

Л.М. Карзакова1, И.А. Сидоров2, А.Н. Волков3, О.А. Сидорова2, С.И. Кудряшов1

ТИПЫ ЦИТОКИНОВОГО ДИСБАЛАНСА ПРИ ТЯЖЕЛЫХ ГНОЙНОвоспалительных заболеваниях лица и шеи

1Кафедра госпитальной терапии № 2, 2кафедра детской стоматологии, 3кафедра факультетской хирургии Чувашского государственного университета им. И. Н. Ульянова, Чебоксары (Чебоксары, Московский пр., 15, тел. 89033588289, [email protected])

Представлены результаты обследования 100 больных с тяжелыми гнойно-воспалительными заболеваниями (ГВЗ) лица и шеи. Установлено, что у больных с данной патологией индуцируется продукция интерлейкина (IL)-1p, IL-2, IL-6, IL-8, IL-10, Ra-IL-1p. Выделены два неблагоприятных в клиническом отношении типа цитокинового профиля у больных с тяжелыми ГВЗ лица и шеи. Общей чертой в развитии цитокинового дисбаланса при каждом типе неблагоприятного цитокинового профиля является сдвиг баланса продукции иммуностимулирующих и иммуносупресси-рующих цитокинов в сторону возрастания продукции иммуносупрессирующих цитокинов.

Ключевые слова: цитокины, гнойно-воспалительные заболевания

L.M. Karzakova, I.A. Sidorov, A.N. Volkov, O.A. Sidorova, S.I. Kudryashov

TYPES OF CYTOKINE IMBALANCE IN SEVERE PURULENT-INFLAMMATORY DISEASES OF THE FACE AND NECK

Presents the results of a survey of 100 patients with severe purulent-inflammatory diseases (PID) of the face and neck. It is established that patients with this pathology induced production of interleukin (IL)-1p, IL-2, IL-6, IL-8, IL-10, Ra-IL-1p. Highlighted two adverse clinical regards the type of cytokine profile in patients with severe PID of the face and neck. A common feature in the development of the cytokine imbalance in each type of adverse cytokine profile is shift the balance of the products of the immunostimulatory and immunosupression cytokines in the direction of increasing production immunosupression cytokines.

Key words; cytokines, pyo-inflammatory diseases

Введение. Одной из актуальных проблем гнойной хирургии являются гнойно-воспалительные заболевания (ГВЗ) лица и шеи, происходящие в преобладающем большинстве (9096%) случаев из одонтогенного очага [1]. Наше внимание привлек тот факт, что ГВЗ лица и шеи у разных людей при одном и

том же диагнозе имеют разное течение. Известно, что направление развития клинического течения инфекции во многом зависит от соотношения уровня про- и противовоспалительных цитокинов, продуцируемых клетками иммунной системы в процессе развития воспалительной реакции на инфекционный

- 155 -