CC BY
162
Сведения об авторах статьи:
Муфазалов Фагим Фанисович, д.м.н., профессор, зам главного врача по радиологии, ГУЗ РКОД МЗ РБ, Проспект Октября 73/1, 450054, [email protected]
Мухаметханова Эмма Рашидовна, врач-радиолог радиологическое отделение №1, ГУЗ РКОД МЗ РБ, Проспект Октября 73/1, 450054, [email protected]
Штефан Алла Юрьевна, к.м.н., зав. радиологического отделения № 1, ГУЗ РКОД МЗ РБ, Проспект Октября 73/1, 450054
ЛИТЕРАТУРА
1. Бухаркин Б.В. Современные методы лечения местно-распространенного и диссеминированного рака предстательной железы -Автореф. дис.докт. мед. наук. - М, 1995.
2. Голдобенко Г.В., Ткачев С.И. Злокачественные опухоли мужских половых органов. Лучевая терапия злокачественных опухолей. - М., Медицина, 1996;319.
3. Макарова Г.В. Лучевая терапия рака предстательной железы - Дисс. докт. мед. наук. - М, 1992.
УДК 575:599.9
© В.Н. Павлов, И.Р. Гилязова, А. Т. Мустафин, Л.Р. Мингазова, Р.И. Сафиуллин,
А. А. Измайлов, А. А. Загидуллин, А.О. Папоян, М.Ф. Урманцев, Л.М. Кутлияров, Э.К. Хуснутдинова, 2011
В.Н. Павлов, И.Р. Гилязова, А.Т. Мустафин, Л.Р. Мингазова,
Р.И. Сафиуллин, А.А. Измайлов, А.А. Загидуллин,
А.О. Папоян, М.Ф. Урманцев, Л.М. Кутлияров, Э.К. Хуснутдинова МЕТИЛИРОВАНИЕ ГЕНА ГЛУТАТИОН^-ТРАНСФЕРАЗЫ P1 (GSTP1)
КАК ДИАГНОСТИЧЕСКИЙ МАРКЕР РАЗВИТИЯ РАКА ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Во время развития и прогрессирования онкологических заболеваний клетки подвергаются эпигенетическим модификациям, таким как метилирование ДНК и деацетилирование гистонов. Изменение степени метилирования ДНК приводит к инактивации генов- супрессоров опухолевого роста, а характер метилирования некоторых генов служит одним из диагностических маркеров онкологических заболеваний. Соматическое гиперметилирование CpG островков в гене, кодирующем глутатион^-трансферазу P1, характерно для рака предстательной железы. Обзор посвящен изучению роли эпигенетических факторов при онкологических заболеваниях и анализу метилирования гена GSTP1 при раке предстательной железы.
Ключевые слова: эпигенетические факторы, метилирование ДНК, ген глутатион^-трансферазы Р1, рак предстательной железы.
V.N. Pavlov, I.R.Gilyazova, А.Т. Мustafm, L.R.Mingazova,
R.I. Safiullin, А.А. Izmailov, A.A. Zagidullin,
A.O. Papoyan, M.F. Urmantsev, L.M. Kutliyarov, E.K. Khusnutdinova METHYLATION OF GLUTATHIONE-S-TRANSFERASE P1 GENE (GSTP1)
AS DIAGNOSTIC MARKER FOR PROSTATE CANCER DEVELOPMENT
During cancer development and progression, tumor cells undergo abnormal epigenetic modifications, including DNA methyla-tion and histone deacetylation. These aberrations promote genomic instability and lead to silencing of tumor-suppressor genes; me-thylation status of some genes serves as the diagnostic marker for cancer. Somatic hypermethylation of CpG island sequences at GSTP1, the gene encoding the pi-class glutathione S-transferase, appears to be characteristic of human prostatic carcinogenesis. We present here a review of the literature describing the role of epigenetic alteration in cancer development and somatic GSTP1 changes in DNA from prostate cells and tissues.
Key words: epigenetic factors, DNA methylation, glutathione S-transferase P1, prostate cancer.
В последние годы большую роль в воз- матина, аномальное метилирование генов,
никновении онкологических заболеваний контролирующих клеточный цикл, пролифе-
уделяют эпигенетическим факторам, которые рацию, апоптоз, метастазирование, лекарст-
обусловлены наследуемыми изменениями в венную устойчивость и внутриклеточную
экспрессии генов, ассоциированными с моди- сигнализацию.
фикациями ДНК или белками хроматина, при Несмотря на то, что последние дости-
которых не происходит изменения последова- жения в области анализа метилирования ге-
тельности ДНК. Такой модификацией, наибо- нома позволили определить многочисленные
лее интенсивно изучаемой в наши дни, явля- дифференцированно метилированнные регио-
ется метилирование ДНК. ны, их функции в значительной степени ос-
Изучение метилирования ДНК при он- таются неизвестными [1, 2], поэтому необхо-
кологических заболеваниях начато сравни- димы дальнейшие исследования для опреде-
тельно недавно. Известно, что при канцероге- ления диагностических и прогностических
незе механизм метилирования ДНК сущест- маркеров развития онкологических заболева-
венно нарушается, происходит гиперметили- ний, в том числе и маркеров развития рака
рование опухолевых генов-супрессоров, ги- предстательной железы.
пометилирование онкогенов или гетерохро-
Рак предстательной железы (РПЖ) - это злокачественное новообразование, возни-
кающее из эпителия альвеолярно-клеточных желез. Рак простаты является причиной почти 10% смертей мужчин от рака в мире и одной из главных причин смерти у пожилых мужчин. Так, среди мужчин до 45 лет смертность от рака простаты незначительна (3 случаев на 1млн. чел.), однако после 75 лет эта величина возрастает более чем в 400 раз, достигая 130 случаев на 100 000 чел. Рак предстательной железы в России занимает второе место после меланомы кожи (35%) по темпам прироста (31,4%) и значительно превышает злокачественные заболевания легких (5,0%) и желудка (10,2%). В среднем в год выявляется более 16 000 новых пациентов с раком предстательной железы, что составляет около 7% в структуре общей онкологической заболеваемости мужчин [3].
Наиболее частой гистологической формой рака предстательной железы является аденокарцинома. Аденокарцинома — мелко-ацинарный рак (small acinar carcinoma), составляющий 95-97% всех случаев рака простаты. Этот вид рака происходит из ацинарно-го эпителия преимущественно периферической зоны предстательной железы. Но около 20-25% аденокарцином возникает в переходной зоне простаты. В этих случаях рак может быть диагностирован в ходе гистологического исследования после трансуретральной резекции предстательной железы, и он будет соответствовать стадиям Т1а или Т1Ь. По гистологическим признакам различают следующие типы аденокарциномы: протоковый (эндомет-риоидный) рак, муцинозная аденокарцинома, перстневидноклеточный рак, мелкоклеточный рак, плоскоклеточный рак, базалоидный рак, аденосквамозный рак, кистозная аденокарцинома. Помимо аденокарциномы довольно редко встречаются еще две форма рака предстательной железы - переходно-клеточный рак и плоскоклеточный рак. По данным различных авторов, до 5% случаев рака предстательной железы носит наследственный характер, но большинство случаев (75%) являются спорадическими формами. Около 20% случаев составляют семейные случаи рака простаты, развивающиеся в результате совместного действия наследственных, средовых факторов риска и влияния определенных поведенческих привычек. Установлено, что при наличии рака простаты у родственников первой степени родства вероятность возникновения РП увеличивается в 2-3 раза [4].
В связи с быстрым и неуклонно продолжающимся ростом заболеваемости, высоким уровнем смертности от онкологических заболеваний и от рака предстательной железы в частности, анализ метилирования ДНК является важной задачей, решение которой будет способствовать формированию фундаментальных представлений о патогенезе данной группы заболеваний, а также позволит выявить эпигенетические факторы риска развития рака предстательной железы.
Цель данной работы - анализ современного состояния исследований роли метилирования ДНК в развитии онкологических заболеваний, а также влияние метилирования глу-татион^-трансферазы P1 (GSTP1) на возникновение рака предстательной железы.
Метилирование ДНК и канцерогенез
Многочисленные исследования доказали, что эпигенетические изменения играют определенную роль в канцерогенезе и опухолевой прогрессии [5,6,7]. Метилирование ДНК происходит при помощи ферментов ДНК метилтрансфераз. Чаще всего при метилировании работает фермент метилтрансфе-раза 1 (DNMT1). Известно, что ДНК метил-трансфераза 3 семейства DNMT3 (DNMT3A и DNMT3B), экспрессия которой координируется белком DNMT3L [8], лимфоидспецифич-ной геликазой Lsh [9], микро-РНК [10], и pi-РНК [11], осуществляет метилирование de novo, а функции ДНК метилтрансферазы 2 до сих пор до конца не изучены. Выяснено, что во время репликации ДНК, метилирование сохраняется комплексом взаимодействующих метилтрансфераз DMMT1 и de novo метилтрансфераз DNMT3A и DNMT3B [12], метил-модифицирующих гистонов [13] и убиквитин-подобных белков, содержащих полипептид, ассоциированный с анемией Фанкони (PHD) и RING-finger домена 1 [14].
Основными мишенями метилирования в цепях ДНК являются СpG- последовательности, большая часть которых находится в геноме в виде одиночных динуклеотидов, расположенных чаще всего в интронах [15]. Значительная часть тканеспецифичных генов имеют в своих промоторах одиночные CpG-динуклеотиды. Около 70-90% CpG- динуклеотидов в геноме млекопитающих метилировано, степень их метилирования может быть различной в разных клетках и тканях, но существуют последовательности, где CpG-динуклеотиды распределены кластерами. Такие последовательности получили название CpG-островков. Они часто располагаются в 5'-регуляторных районах генов, но также встре-
чаются и в интронах и на З'-концах генов [16]. Более половины генов, включая протоонкогены и гены-супрессоры опухолевого роста, содержат CpG-островки [17]. В нормальных соматических клетках большинство CpG-островков не метилированы. Аберрантное метилирование CpG-островка, связанное с каким-либо геном-супрессором опухолевого роста, может приводить к потере его экспрессии, способствуя инициации и прогрессии опухоли. Причина аберрантного метилирования в значительной степени неизвестна. Предполагается, что данное метилирование является важным механизмом «выключения» генов-супрессоров. Оно может быть вызвано регуляцией метилтрансфераз или другими хроматин-связывающими белками [18].
К настоящему времени обнаружено и идентифицировано большое количество метилированных генов, которые связаны с возникновением онкологических заболеваний.
Метилирование может быть сниженным (гипометилирование) и повышенным (гиперметилирование), глобальным (тотальным) и локальным. Глобальное гипометилирование в повторяющейся последовательности ДНК дестабилизирует хромосомы и увеличивает скорость геномных перестроек. Локальное гиперметилирование, распространяющееся на небольшую часть CpG-динуклеотидов, которые входят в состав CpG-островков, приводит к инактивации генов-супрессоров опухолевого роста [1,19].
Показано, что многие гены гипомети-лированы при онкологических заболеваниях. Так, при раке простаты гипометилированы ген белка, богатого цистеином 1 (CRIP1), ген S100 кальций-связывающего белка Р (S100P) [20].
Гиперметилирование при онкологических заболеваниях происходит чаще, чем гипометилирование. Последовательность CpG-островка играет важную роль в регуляции транскрипции генов. В обычных соматических клетках многие CpG-островки не метилированы. Тем не менее, приобретение ме-тильной группы CpG-островками наблюдается почти при всех типах первичных опухолей. Механизм гиперметилирования при раке полностью не изучен. Несколько исследований показали, что он может быть связан с взаимодействием de novo метилтрансфераз DNMT1 и других ДНК связывающих белков. Например, DNMT1 образует комплекс с ретинобласто-мой (Rb), фактором транскрипции (E2F1) и деацетилазой гистона 1 (HDAC1) для подавления транскрипции в промоторах, содержа-
щих Б2Р-сайты связывания при опухолевых клетках [21]. Кроме того, DNMT1 взаимодействует с белком р53 и фосфатазой Cdc25C [22].
Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что гиперметилирование ДНК может происходить во многих генах, участвующих в различных биохимических путях, которые имеют отношение к развитию опухоли и ее прогрессии. В их числе гены клеточного цикла (CDKN2A/p16-INK4, CDKN2B/p15-INK4B, CCND2, RB1), репарации ДНК (MGMT, BRCA1, MLH1), апоптоза (DAPK, TMS1, TP73), метастазирования (CDH1, CDH13, PCDH10), детоксикации (GSTP1), RAS- (RASSF1) и Wnt-сигнализации (APC, DKK1). Некоторые виды рака являются более уязвимыми к эпигенетическим сбоям. В соответствии с базой данных PubMeth (http://www.pubmeth.org/), рак чаще всего связан с гиперметилированием ДНК в легких, желудке, толстой кишке, головном мозге, печени, почки, молочной железе и предстательной железе [23]. Тем не менее, частота сообщений о гиперметилировании при этих видах рака не исключают нарушений статуса метилирования при других его типах.
Значение анализа метилирования ДНК для клинической практики
Существует несколько причин, по которым гиперметилирование ДНК может быть использовано в качестве маркера развития онкологических заболеваний. Во-первых, метилирование ДНК является стабильным и может быть проверено в различных образцах. Во-вторых, современные технологии позволяют выявлять метилированные участки ДНК с высокой степенью чувствительности. Так, количественная метил-специфичная ПЦР в режиме реального времени (QMSP) в настоящее время широко используется для сравнения доли метилированных мишеней между образцами. В основе этого подхода лежит би-сульфитная модификация геномной ДНК, при которой неметилированный цитозин преобразуется в урацил, а метилированные остатки остаются защищенными от таких преобразований. Олигонуклеотиды для полимеразной цепной реакции создаются таким образом, чтобы специфично проамплифицировать метилированную ДНК.
QMSP может надежно обнаруживать метилирование даже в присутствии 10 000-кратного избытка неметилированных аллелей [24], что делает этот метод удобным для проведения клинических исследований, когда высокая чувствительность необходима из-за
скудного количества опухолевой ДНК и возможности попадания большого количества нормальной ДНК в опухолевую. QMSP в настоящее время используется для определения уровня метилирования генов в тканях, полученных при лазерной микродиссекции клеток опухоли, архивных тканей из парафина, а также клеток предстательной железы, полученных из мочи. Определение статуса метилирования генов в клетках, полученных из мочи, представляет новые возможности для мониторинга изменений уровня метилирования с использованием неинвазивных подходов. Высокая распространенность гиперметилирования ДНК при онкологических заболеваниях, том числе при раке предстательной железы (табл.), является преимуществом для идентификации потенциальных диагностических и прогностических маркеров метилирования как факторов риска развития данной патологии [25,26]. Известно, что в определенных типах опухолей идентифицированы уникальные профили метилирования промотор-ных CpG-островов [25,27], что является важным для раннего обнаружения маркеров рака простаты. Тканеспецифичность является очевидным фактором при рассмотрении промо-торного метилирования в качестве маркера онкологических заболеваний. Однако метилирование некоторых генов, таких как опухолевый ген-супрессор RASSF1A, ретинол-
связывающий белок 1 (CRBP1), ген аденоматозного полипоза толстой кишки и ген В2 рецепторов ретиноевой кислоты (RARB2) встречается как при раке простаты, так и при доброкачественной гиперплазии предстательной железы с аналогичными частотами [28, 29, 30]. QMSP оценивает количество метилированных копий гена, что позволяет дифференцировать метилированную доброкачественную ткань и злокачественную опухоль. Так, в исследовании Jeronimo et al. (2004с) , ген аденоматозного полипоза толстой кишки (APC) был метилирован в 100% опухолей и 87% образцов доброкачественной гиперплазии предстательной железы, но средний уровень метилирования (выраженный как отношение (метилированного APC / В-актина) * 1000) существенно отличался, составляя 86 и 0,7, соответственно. Поэтому, хотя метилирование определенных генов происходит и при доброкачественных изменениях предстательной железы, можно различить высокий уровень метилирования ДНК в опухолевых тканях и низкий - при доброкачественных изменениях предстательной железы путем исполь-
зования эмпирических пороговых значений [31].
Гиперметилирование гена GSTP1 при раке предстательной железы
Инактивация генов-супрессоров опухолевого роста в результате метилирования промоторных областей широко распространена в опухолях различного типа, в том числе и при аденокарциноме предстательной железы. Одним из первых генов, для которого при данном заболевании было показано гиперметилирование промоторной области, является ген глутатион- S-трансферазы Р1 (GSTP1). GSTP1 - это фермент, отвечающий за детоксикацию электрофильных и кислых ксенобиотиков и выполняющий антиоксидантную роль в организме человека. Метилирование промо-торной области гена GSTP1 является одним из наиболее частых и ранних событий из когда-либо описанных при аденокарциноме предстательной железы [32]. Аномальное метилирование промоторной области гена GSTP1 в трансформированной ткани простаты, приводящее к инактивации гена, было выявлено многочисленными исследователями [33, 34, 35, 36]. Инактивация данного гена наблюдается примерно в 90% карцином [37].
Функциональное значение данного феномена остаётся неясным. Предполагается, что утрата GSTP1 негативно отражается на мощности антиоксидантных систем клетки, и, следовательно, увеличивает мутагенную нагрузку на ДНК. Снижение активности GSTP1 связано с угнетением транскрипции гена вследствие метилирования его промотора. Считается, что это одно из немногих генетических изменений, которое является весьма распространенным в начале канцерогенеза при раке простаты и имеет высокую специфичность именно к раку предстательной железы [38]. Кроме GSTP1, в опухолях простаты наблюдается метилирование регуляторных областей и угнетение транскрипции целого ряда генов-супрессоров [39]. Однако метилирование гена GSTP1 происходит и в других типах опухолей, таких как рак молочной железы, почек и печени [25]. Мультигенный профиль метилирования, включая некоторые гены, которые имеют более низкие частоты метилирования, чем GSTP1, могут улучшить простатоспецифичность и обеспечить диагностическое или прогностическое значение. Так, например, сочетание метилирования генов GSTP1 и APC является 100% специфичным для рака простаты (по сравнению с доброкачественными изменениями простаты) и может помочь идентифицировать 77-98% опухолей
[31, 40]. Обширное исследование, проведенное Yegnasubramanian с коллегами, 2004, в котором анализировался профиль метилирования 16 различных генов, позволило описать панель из четырех генов (08ТР1, АРС, РТ082
и МБЯ1), с помощью которых возможно дифференцировать доброкачественные изменения в ткани простаты от злокачественных с 92% специфичностью и практически 100% чувствительностью [42].
Таблица
Гены, гиперметилированные с высокой частотой (>50%) при раке простаты
Ген | Стадия рака | Ссылка
Гены метаболизма карциногенов
GSTP1 первичный и метастатический Lin et al. (2001b), Maruyama et al. (2002), Yamanaka et al. (2003), Jeronimo et al. (2004c), Kang et al. (2004), Singal et al. (2004a), Woodson et al. (2004a), Yegnasubramanian et al. (2004)
Гены негативного регулятора прогрессии опухоли
S100A2b первичный и метастатический Jeronimo et al. (2004c), Rehman et al. (2005)
APCa первичный и метастатический Maruyama et al. (2002), Jeronimo et al. (2004c), Kang et al. (2004), Yegna-subramanian et al. (2004)
Гены рецепторов стероидных гормонов
ERftAb Все стадии, увеличение частоты по мере прогрессирования заболевания Sasaki et al. (2002), Li et al. (2000)
ERitB первичный Sasaki et al. (2002)
ERB Первичный, уменьшение частоты в отдаленных метастазов Nojima et al. (2001), Sasaki et al. (2002), Zhu et al. (2004)
RARB2 Все стадии, увеличение частоты по мере прогрессирования заболевания Nakayama et al. (2001), Maruyama et al. (2002), Yamanaka et al. (2003), Jeronimo et al. (2004b), Singal et al. (2004a), Woodson et al. (2004b)
Гены клеточной адгезии
CD44 Все стадии, увеличение частоты по мере прогрессирования заболевания Lou et al. (1999), Verkaik et al. (2000), Kito et al. (2001), Woodson et al. (2003), Singal et al. (2004a), Woodson et al. (2004a), Woodson et al. (2004b)
TIG1 Все стадии, увеличение частоты по мере прогрессирования заболевания Zhang et al. (2004)
Гены клеточной пролиферации
MDR1 Все стадии, увеличение частоты по мере прогрессирования заболевания Enokida et al. (2004), Yegnasubramanian et al. (2004)
RASSF1Ab первичный и метастатический Kuzmin et al. (2002), Maruyama et al. (2002), Jeronimo et al. (2004c), Kang et al. (2004), Singal et al. (2004a), Woodson et al. (2004a), Woodson et al. (2004b), Yegnasubramanian et al. (2004)
ZNF185 Все стадии, увеличение частоты по мере прогрессирования заболевания Vanaja et al. (2003)
NTRK2 первичный Yamada et al. (2004)
HIN-1 первичный и метастатический Krop et al. (2004), Shigematsu et al. (2005)
14-З-Зег первичный Lodygin et al. (2004), Mhawech et al. (2005)
hSPRY2 первичный McKie et al. (2005)
Гены, отвечающие за нормальное развитие
EDNRBa;b первичный и метастатический Nelson et al. (1997), Jeronimo et al. (2003), Singal et al. (2004a), Woodson et al. (2004a), Woodson et al. (2004b), Yegnasubramanian et al. (2004)
Гены апоптоза
RTVP1/GLIPR первичный Ren et al. (2004)
CRBP1 Первичный Jeronimo et al. (2004a), Jeronimo et al. (2004c)
Гены, регулирующие воспаление
PTGS2/COX2 первичный и метастатический Kang et al. (2004), Yegnasubramanian et al. (2004)
PTGS2/COX2 первичный и метастатический Kang et al. (2004), Yegnasubramanian et al. (2004)
Заключение
Несмотря на существенный прогресс в изучении роли метилирования ДНК в развитии рака предстательной железы, остается еще много вопросов, требующих дальнейшего изучения. Известно, что нарушение метилирования ДНК проявляется на ранних стадиях злокачественной трансформации клеток, что, с медицинской точки зрения, открывает возможности для ранней диагностики онкологических заболеваний. С появлением новых, весьма чувствительных инструментов анализа, список потенциальных маркеров рака простаты растет с каждым днем. Изучение паттерна метилирования и идентификация диагностических и прогностических маркеров рака предстательной железы могут способство-
вать своевременной диагностике и лечению данного заболевания. Уровни метилирования различных мишеней часто существенно отличаются в различных исследованиях. Многие из этих расхождений, безусловно, возникают из различных методологий, а также использования не микродиссекционных методов, которые позволяют выделить и проанализировать чистые клетки. Тем не менее, описанные результаты могут отражать и истинную разницу между различными группами пациентов и/или различных этнических групп населения. Эти различия подчеркивают необходимость создания стандартизированной методологии для использования метилирования ДНК в качестве молекулярно-диагностического инструмента.
Сведения об авторах статьи:
Павлов Валентин Николаевич - д.м.н., профессор, зав. кафедрой урологии с курсом ИПО ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава». Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина 3, e-mail: [email protected];
Гилязова Ирина Ришатовна - к.б.н., н.с. лаборатории молекулярной генетики человека Учреждения Российской академии наук Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, [email protected]
Мустафин Артур Тагирович - к.м.н., доцент кафедры урологии с курсом ИПО ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава». Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Шафиева 2, e-mail: [email protected];
Мингазова Лилия Разифовна - аспирант лаборатории молекулярной генетики человека Учреждения Российской академии наук Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, [email protected]
Сафиуллин Руслан Ильясович, д.м.н., профессор кафедры урологии с курсом ИПО ГОУ ВПО «Башкирский государст-
венный медицинский университет Росздрава». Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина 3;
Измайлов Адель Альбертович - к.м.н., доцент кафедры урологии с курсом ИПО ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава». Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Шафиева 2, e-mail: [email protected];
Загидуллин Алмаз Азатович - к.м.н., доцент кафедры урологии с курсом ИПО ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава». Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Шафиева 2;
Папоян Анушаван Оганезович, врач-уролог Республиканской клинической больницы им. Г. Г. Куватова МЗ РБ, адрес: 450005 Уфа, Достоевского, 132;
Урманцев Марат Фаязович - клин. ординатор кафедры урологии с курсом ИПО ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава». Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Шафиева 2, e-mail: [email protected];
Кутлияров Линат Миниханович - врач-уролог Клиники ГОУ ВПО БГМУ, адрес: 450005 Уфа, Шафиева, 2.
Хуснутдинова Эльза Камилевна - д.б.н., проф., зав. лабораторией молекулярной генетики человека Учреждения Российской академии наук Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, [email protected], тел. 2356088
ЛИТЕРАТУРА
1. Cheung H., Lee T., Rennert O., Chan W. // Birth Defects Research (Part C). 2009. V. 87. P. 335-350.
2. Пальцев М.А., Залетаев Д.В. Системы генетических и эпигенетических маркеров в диагностике онкологических заболеваний.
М.: Медицина. 2009. с.384.
3. Под ред. В.И. Чиссова, В.В. Старинского, Г.В. Петровой Злокачественные новообразования в России в 2009 году (заболеваемость и смертность) // М.: ФГУ «МНИОИ им. П. А. Герцена Минздравсоцразвития России», 2011. - 260 с.: ил.
4. Gronberg H. Prostate cancer epidemiology // Lancet. - 2003. - Vol. 361. - P. 859_864
5. Д.В. Залетаев, М.В. Немцова, В.В. Стрельников, О.В. Бабенко, Е.М. Пальцева, В.В. Землякова, Е.Б. Кузнецова, Т.В. Кекеева, Д.С. Михайленко, И.К. Манохина. Эпигенетическая регуляция экспрессии генов в процессах канцерогенеза. Молекулярная медицина 2008, № 4, с. 46-51.
6. М.В.Немцова, Д.С. Михайленко, Т.В.Кекеева, О.А.Кузнецова, С.В.Башкатов, Р.В.Курынин, А.М.Попов, О.П. Попова, П.В. Шегай, Ю.Ю.Андреева, Б.Я. Алексеев, М.Э.Еникеев, Ю.Г.Аляев, О.Б.Карякин, И.Г.Русаков, Г.А. Франк, Д.В. Залетаев Молекулярно-генетические маркеры в онкоурологии. Молекулярная медицина, 2007, № 3, с. 43-54
7. Donkena KV, Young CY, Tindall DJ.Oxidative stress and DNA methylation in prostate cancer Obstet Gynecol Int. 2010;2010:302051
8. Gowher H., Liebert K., Herman A., Xu G. 2005. Mechanism of stimulation of catalytic activity of Dnmt3A and Dnmt3B DNA-(cytosine-C5-)-methyltransferases by Dnmt3L. J Bid Chem. 280, 13341-13348.
9. Zhu H., Geiman T.M., Xi S., Jiang Q., et al. 2006. Lsh is involved in de novo methylation of DNA. EMBO J. 25, 335-345.
10. Fabbri M., Garzon R., Cimmino A., et al. 2007. MicroRNA-29 family reverts aberrant methylation in lung cancer by targeting DNA methyltransferases 3A and 3B. Proc Natl Acad Sci USA. 104, 15805-15810.
11. Aravin A.A., Sachidanandam R., Bouc’his D., et al. 2008. A piRNA pathway primed by individual transposons is linked to de novo DNA methylation in mice. Mol. Cell. 31, 785-799.
12. El-Osta A. 2003. DNMT cooperativity-the developing links between methylation, chromatin structure and cancer. Bioessays. 25, 10711084.
13. Kim J. K., Samaranayake M., Pradhan S. 2009. Epigenetic mechanisms in mammals. Cell Mol Life Sci. 66, 596-612.
14. Arita K., Ariyoshi M., Tochio H., Nakamura Y., Shirakawa M. 2008. Recognition of hemi-methylated DNA by the SRA protein UHRF1 by a base flipping mechanism. Nature. 455, 818-821.
15. Ramsahoye B.H., Biniszkiewicz D., Lyko F., et al. 2000. Non-CpG methylation is prevalent in embryonic stem cells and may be mediated by DNA methyltransferase 3a. Proc Natl Acad Sci USA. 97, 5237-5242.
16. Saxonov S., Berg P., Brutlag D.L. 2006. A genome-wide analysis of CpG dinucleotides in the human genome distinguishes two distinct classes of promoters. Proc Natl Acad Sci USA. 103, 1412-1417.
17. Лихтенштейн А.В., Киселева Н.П. 2001. Роль метилирования ДНК в канцерогенезе. Биохимия. 66, 293-317.
18. Poke F.S., Qadi A., Holloway A.F. 2010.Reversing Aberrant Methylation Patterns in Cancer. Current Medicinal Chemistry. 17, 12461254.
19. Shen L., Kondo Y., Guo Y., Zhang J., Zhang L., Ahmed S., Shu J., Chen X., Waterland R.A., Issa J. P. 2007. Genome-wide profiling of DNA reveals a class of normally methylated CpG island promoters. PLoS Genet. 3, 2023-2036.
20. Wang Q., Williamson M., Bott S., et al. 2007. Hypomethylation of WNT5A, CRIP1 and S100P in prostate cancer. Oncogene. 26, 65606565.
21. Robertson K.D., Ait-Si-Ali S., Yokochi T. et al. 2000. DNMT1 forms a complex with Rb, E2F1 and HDAC1 and represses transcription from E2F-responsive promoters. Nat Genet. 25, 338-342.
22. Esteve P.O., Chin H.G., Pradhan S. 2005. Human maintenance DNA (cytosine-5)-methyltransferase and p53 modulate expression of p53-repressed promoters. Proc Natl Acad Sci USA. 102, 1000-1005.
23. Ongenaert M., Van Neste L., De Meyer T., et al. 2008. PubMeth: a cancer methylation database combining text-mining and expert annotation. Nucleic Acids Res. 36, D842-D846.
24. Eads CA, Danenberg KD, Kawakami K, Saltz LB, Blake C, Shibata D, Danenberg PV & Laird PW 2000 MethyLight: a high-throughput assay to measure DNA methylation. Nucleic Acids Research 28 E32
25. Esteller M, Corn PG, Baylin SB & Herman JG 2001 A gene hypermethylation profile of human cancer. Cancer Research 61 3225-3229
26. Yan PS, Chen CM, Shi H, Rahmatpanah F, Wei SH, Caldwell CW & Huang TH 2001 Dissecting complex epigenetic alterations in breast cancer using CpG island microarrays. Cancer Research 61 8375-8380
27. Costello JF, Fruhwald MC, Smiraglia DJ, Rush LJ, Robertson GP, Gao X, Wright FA, Feramisco JD, Peltomaki P, Lang JC et al. 2000 Aberrant CpG-island methylation has non-random and tumour-type-specific patterns. Nature Genetics 24 132-138
28. Chu DC, Chuang CK, Fu JB, Huang HS, Tseng CP & Sun CF 2002 The use of real-time quantitative polymerase chain reaction to detect hypermethylation of the CpG islands in the promoter region flanking the GSTP1 gene to diagnose prostate cancer. Journal of Urology 167 1854-1858
29. Jeronimo C, Henrique R, Oliveira J, Lobo F, Pais I, Teixeira MR & Lopes C 2004a Aberrant cellular retinol binding protein 1 (CRBP1) gene expression and promoter methylation in prostate cancer. Journal of Clinical Pathology 57 872-876.
30. Jeronimo C, Henrique R, Hoque MO, Ribeiro FR, Oliveira J, Fonseca D, Teixeira MR, Lopes C & Sidransky D 2004b Quantitative
RARbeta2 hypermethylation: a promising prostate cancer marker. Clinical Cancer Research 10 4010-4014.
31. Jeronimo C, Henrique R, Hoque MO, Mambo E, Ribeiro FR, Varzim G, Oliveira J, Teixeira MR, Lopes C & Sidransky D 2004c A
quantitative promoter methylation profile of prostate cancer. Clinical Cancer Research 10 S472-S47S.
32. Васильева Е.Б., Савватеева М.В., Кузнецова Е.М., Фиев Д.Н., Аляев Ю.Г., Винаров А.З.Определение метилированного статуса промоторного участка гена GSTP1 при патологических состояниях предстательной железы. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии 200S; N .5 - C. 39-41
33. Brooks JD, Weinstein M, Lin X, Sun Y, Pin SS, Bova GS, Epstein JI, Isaacs WB, Nelson WG. CG island methylation changes near the GSTP1 gene in prostatic intraepithelial neoplasia. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 199S Jun;7(6):531-6
34. Millar DS, Ow KK, Paul CL, Russell PJ, Molloy PL, Clark SJ. Detailed methylation analysis of the glutathione S-transferase pi (GSTP1) gene in prostate cancer. Oncogene. 1999 Feb 11;1S(6):1313-24.
35. Kimura F, Franke KH, Steinhoff C, Golka K, Roemer HC, Anastasiadis AG, Schulz WA. Methyl group metabolism gene polymorphisms and susceptibility to prostatic carcinoma.Prostate. 2000 Nov 1;45(3):225-31.
36. Jerónimo C, Usadel H, Henrique R, Silva C, Oliveira J, Lopes C, Sidransky D. Quantitative GSTP1 hypermethylation in bodily fluids of patients with prostate cancer. Urology. 2002 Dec;60(6):1131-5.
37. Lee W.H., Morton R.A., Epstein J.I., Brooks J.D., Campbell P.A., Bova G.S., Hsieh W.S., Isaacs W.B., Nelson W.G. Cytidine methylation of regulatory sequences near the pi_class glutathione S_transferase gene accompanies human prostatic carcinogenesis // Proc.Natl. Acad. Sci USA. - 1994. - Vol. 91. - P. 11733_11737.
3S. Имянитов Е.Н. Эпидемиология и биология рака простаты.// Практическая онкология, Т. 9, № 2 - 200S
39. Perry A.S., Foley R., Woodson K., Lawler M. The emerging roles of DNA methylation in the clinical management of prostate cancer // Endocr Relat Cancer. - 2006. - Vol. 13. - P. 357-377.
40. Bastian PJ, Ellinger J, Wellmann A, Wernert N, Heukamp LC, Muller SC & von Ruecker A 2005a Diagnostic and prognostic information in prostate cancer with the help of a small set of hypermethylated gene loci. Clinical Cancer Research 11 4097^106
41. Yegnasubramanian S, Kowalski J, Gonzalgo ML, Zahurak M, Piantadosi S, Walsh PC, Bova GS, De Marzo AM, Isaacs WB & Nelson WG 2004 Hypermethylation of CpG islands in primary and metastatic human prostate cancer. Cancer Research 64 1975-19S6.
42. Antoinette S Perry, Ruth Foley, Karen Woodson1 and Mark Lawler The emerging roles of DNA methylation in the clinical management of prostate cancer. Endocr Relat Cancer. 2006 Jun;13(2):357-77
УДК 616.62-006.6-036-07:575.174.015.3
© В.Н. Павлов, А.А. Измайлов, Т.В. Викторова, С.М. Измайлова, А.Т. Мустафин,
М.Ф. Урманцев, Л.З. Ахмадишина, А.В. Алексеев, А.Р. Загитов, Л.М. Кутлияров, 2011
В.Н. Павлов, А.А. Измайлов, Т.В. Викторова, С.М. Измайлова, А.Т. Мустафин,
М.Ф. Урманцев, Л.З. Ахмадишина, А.В. Алексеев, А.Р. Загитов, Л.М. Кутлияров ОЦЕНКА РИСКА ЛИМФОГЕННОГО МЕТАСТАЗИРОВАНИЯ ПРИ ИНВАЗИВНОМ РАКЕ МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ
ГОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет Росздрава», г. Уфа
Проведен анализ результатов комплексного обследования и лечения 104 пациентов с 1998 по 2009 гг. Изучена зависимость частоты лимфогенного метастазирования у больных инвазивным раком мочевого пузыря от стадии, размеров опухоли, степени дифференцировки раковых клеток, а также ассоциации генотипов и аллелей полиморфных вариантов генов CYP1A1(A2454G) и CYP1A2(С-163А и Т-2467delT). Установлено, что стадия и размеры опухоли, степень дифференцировки раковых клеток, а также наличие генотипа *1А*2С полиморфного локуса A2454G гена CYP1A1 и генотип *1А*1А полиморфного локуса C-163A гена CYP1A2 достоверно влияют на частоту лимфогенного метастазирования.
Ключевые слова: рак мочевого пузыря, мышечно-инвазивный, лимфогенное метастазирование, генетические маркеры.
V.N. Pavlov, A.A. Izmailov, T.V. Viktorova, S.M. Izmailova, A.T. Mustafin,
M.F. Urmantsev, L.Z. Akhmadishina, A.V. Alekseyev, A.R. Zagitov, L.M. Kutliyarov LYMPHAGENOUS INNIDIATION RISK ASSESSMENT IN CASE OF MUSCLE-INVASIVE BLADDER CANCER
An analysis of the results of the integrated assessment and treatment of 104 patients from 1998 to 2009 was carried out. A correlation between lymphogenous innidiation incidence among patients with invasive bladder cancer and the stage, the size of the tumor, the stage of cancer cells differentiation, as well as association of genotypes and alleles of polymorph genes CYP1A1(A2454G) and CYP1A2(С-163А и Т-2467delT) was researched. It was revealed that the stage and the size of the tumor, the stage of cancer cells differentiation and the presence of genotype *1А*2С polymorphic locus A2454G of gene CYP1A1 и генотип *1А*1А polymorphic locus C-163A of gene CYP1A2 influence lymphogenous innidiation incidence.
Key words: Bladder cancer, muscle-invasive, lymphogenous innidiation, genetic markers.
В настоящее время рак мочевого пузыря выживаемость при первичном инвазивном
(РМП) - одна из актуальных проблем в уро- раке во всем мире не превышает 67%, а при
логии и онкологии. В последние десятилетия прогрессирующем из поверхностного — впо-
отмечается рост числа всех онкологических ловину меньше (37%) [1, 2, 3, 22].
заболеваний, в том числе РМП. По данным В настоящее время общепризнанно, что
Чиссова В.И. (2009, 2010), в период с 1998 по радикальная цистэктомия с тазовой лимфаде-
2008 гг. заболеваемость РМП на 100 тыс. на- нэктомией является «золотым стандартом»
селения в РФ возросла с 7.90 до 9.16 [2]. Про- лечения мышечно-инвазивного рака мочевого
грессия поверхностного рака в инвазивный пузыря. Выживаемость после радикальной
наблюдается в 25—65% случаев. 3-летняя цистэктомии предопределяется стадией (Т),
