Single-nucleotide polymorphisms as biomarkers of long-term radiation-induced changes in systemic immunity
Authors: Аклеев А.А. , Блинова Е.А. , Аклеев А.В. 
Published: November 2021

Актуальность. Поиск молекулярно-генетических предикторов злокачественных новообразований важен как для понимания патогенетических механизмов отдалённых последствий облучения человека в малых дозах и с низкой мощностью дозы, так и для персонификации их радиационного риска. Цель. Исследовать связь однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) генов, регулирующих иммунные реакции, с показателями системного иммунитета у облученных людей в отдалённые сроки. Методы. Через 60 и более лет после начала хронического облучения в широком диапазоне доз (диапазон индивидуальных значений: 0,08-4,46 Гр) обследовано 384 жителя прибрежных сел реки Течи. Проанализировано влияние носительства ОНП генов (PAD4 rs874881, MPO rs2333227, NOX2 rs4673, а также IL1b rs1143634, IL2 rs2069762, IL4 rs2070874, IL6 rs1800795, IL8 rs4073, IL10 rs1800871, IL10 rs1800872, TNFα rs361525, MAPK8 rs2239815, STAT3 rs1053023, GATA3 rs4143094 и NF-κB1 rs28362491) на показатели системного иммунитета. Результаты. Установлено модифицирующее влияние полиморфных вариантов генов MAPK8 rs2239815, NF-κB1 rs28362491, STAT3 rs1053023 и GATA3 rs4143094 на численность основных субпопуляций лимфоцитов в периферической крови; IL10 rs1800872 и PAD4 rs874881, соответственно, - на содержание сывороточных ИЛ-10 и ФНО-α. Полиморфизмы IL2 rs2069762, IL6 rs1800795, IL12 rs3212227 и MPО rs2333227 оказывали модифицирующее влияние на функциональное состояние иммунокомпетентных клеток у облученных людей в отдалённые сроки. Заключение. Однонуклеотидные полиморфизмы генов, вовлеченные в регуляцию иммунитета, могут рассматриваться в качестве потенциальных биомаркёров, ассоциированных с радиационно-индуцированными изменениями системного иммунитета, и предикторов отдалённых последствий облучения человека, прежде всего, злокачественных новообразований.

Background. The search for molecular genetic predictors for malignant neoplasms is important for both understanding of pathogenetic mechanisms for long-term consequences of low dose and low dose rate exposure of people, and for personification of their radiation risk. The aim was to study the connection of single-nucleotide polymorphisms (SNP) of genes regulating immune responses with systemic immune parameters in exposed persons in the long-term. Methods. 384 residents of the Techa riverside settlements were examined 60 and more years after the onset of chronic exposure to a wide range of doses (range of individual values: 0.08-4.46 Gy). Effects of carrying SNP genes (PAD4 rs874881, MPO rs2333227, NOX2 rs4673, as well as IL1b rs1143634, IL2 rs2069762, IL4 rs2070874, IL6 rs1800795, IL8 rs4073, IL10 rs1800871, IL10 rs1800872, TNFα rs361525, MAPK8 rs2239815, STAT3 rs1053023, GATA3 rs4143094 and NF-κB1 rs28362491) on systemic immune parameters were studied. Results. MAPK8 rs2239815, NF-κB1 rs28362491, STAT3 rs1053023 and GATA3 rs4143094 gene polymorphisms exerted a modifying effect on the number of main subpopulations of peripheral blood lymphocytes; IL10 rs1800872 and PAD4 rs874881, respectively, modified serum concentrations of IL-10 and TNFα. Polymorphisms IL2 rs2069762, IL6 rs1800795, IL12 rs3212227 and MPО rs2333227 modified the functional status of immunocompetent cells in exposed persons in the long-term. Conclusion. Single-nucleotide polymorphisms of the genes involved in immune regulation can be considered as potential biomarkers associated with radiation-induced changes in the systemic immunity and as predictors for long-term consequences in exposed persons, primarily for malignant neoplasms.