Association of Gene Polymorphism Variants with the Risk of COPD Development Depending on the Smoking Status
Authors: Хотько Е.А. , Таганович А.Д. , Кадушкин А.Г. 
Published: February 2022

Введение. Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) - распространенное многофакторное заболевание, развитию которого способствуют неблагоприятные факторы окружающей среды, в особенности курение, и генетическая предрасположенность. Цель. Изучение ассоциации полиморфизмов генов белков - участников патогенеза ХОБЛ с риском развития этого заболевания у курящих и некурящих людей. Материалы и методы. Методом полимеразной цепной реакции проведено генотипирование полиморфных локусов генов rs4508917 (CXCL10), rs2280788 (CCL5), rs2228014 (CXCR4), rs333 (CCR5), rs1801275 (IL4R), rs2243250 (IL4), rs1800795 (IL6), rs1800896 (IL10), rs1800629 (TNF-α), rs2234693 (ESR1) и rs731236 (VDR) у 124 курильщиков и 66 некурящих лиц. В подгруппах, стратифицированных по статусу курения, проведен сравнительный анализ распределения частот генотипов между пациентами с ХОБЛ и здоровыми лицами путем вычисления критерия χ2 и точного критерия Фишера. Определение вклада генотипов в формирование предрасположенности к ХОБЛ осуществлялось путем расчета показателя отношения шансов и соответствующего 95%-ного доверительного интервала. Статистическую обработку результатов осуществляли в программе SPSS. Анализ межгенного взаимодействия выполнен с использованием программы MDR. Результаты. У курящих пациентов с ХОБЛ наиболее высокое отношение шансов (ОШ) имели генотипы АG и АА (rs1800896 гена IL10), GA/AA (rs1800629 гена TNF-α) и TC/CC (rs2234693 гена ESR1), а наиболее низкое - генотипы GG (rs1800896), GG (rs1800629) и ТТ (rs2234693). Для некурящих пациентов, страдающих ХОБЛ, высокие значения ОШ продемонстрировали генотипы CG (rs1800795 гена IL6) и AA (rs1801275 гена IL4R). Наиболее низкими значения этого показателя были для генотипов СС (rs1800795) и AG/GG (rs1801275). При анализе межгенных взаимодействий методом многофакторного уменьшения размерности (MDR) у курильщиков наилучшей прогностической сбалансированной точностью (73,1%) обладало сочетание rs1800896 (IL10), rs2234693 (ESR1) и rs1800629 (TNF-α). У некурящих лиц самым высоким (69,8%) было значение этого показателя для сочетания rs1800795 (IL6) и rs1801275 (IL4R). Выводы. На основании полученных данных создана модель межгенных взаимодействий для определения предрасположенности к ХОБЛ у курящих людей с точностью 73,1%.

Introduction. Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a widespread multifactorial disease, the development of which is influenced by such adverse environmental factor as smoking and genetic predisposition. Purpose. To investigate the association of polymorphisms in the genes of proteins involved in the pathogenesis of COPD with the risk of the disease development in smokers and non-smokers. Materials and methods. The polymerase chain reaction method was used to genotype the polymorphic loci of the genes rs4508917 (CXCL10), rs2280788 (CCL5), rs2228014 (CXCR4), rs333 (CCR5), rs1801275 (IL4R), rs2243250 (IL4956), IL68900s (TNF-α), rs2234693 (ESR1) and rs731236 (VDR) in 124 smokers and 66 non-smokers. In the subgroups stratified by smoking status, a comparative analysis of the distribution of genotype frequencies between patients with COPD and healthy individuals was carried out by calculating the χ2 criterion and Fisher’s exact test. The contribution of genotypes to the formation of susceptibility to COPD was determined by calculating the odds ratio and the corresponding 95% confidence interval. The results were statistically processed using the SPSS program. The analysis of intergenic interactions was performed using the MDR program. Results. In smoking patients with COPD, the highest odds ratio (OR) was observed in the genotypes АG and АА (rs1800896 of the IL10 gene), GA/AA (rs1800629 of the TNF-α gene) and TC/CC (rs2234693 of the ESR1 gene), and the lowest - genotypes GG (rs1800896), GG (rs1800629) and ТТ (rs2234693). For non-smokers with COPD, high OR values were demonstrated by the genotypes CG (rs1800795 of the IL6 gene) and AA (rs1801275 of the IL4R gene). The lowest values of this indicator were for the genotypes СС (rs1800795) and AG/GG (rs1801275). When analyzing the intergenic interactions with multifactorial dimensionality reduction (MDR) in smokers, the combination of rs1800896 (IL10), rs2234693 (ESR1) and rs1800629 (TNF-α) had the best predictive balanced accuracy (73.1%). In non- smoking patients, the highest (69.8%) value of this indicator was for the combination of rs1800795 (IL6) and rs1801275 (IL4R). Conclusions. On the base of the obtained data, the model of gene-gene interactions was revealed for determination of the predisposition to COPD in smokers with the accuracy of 73.1%.