The role of GSTP1 and MTHFR gene polymorphic markers in the decreased response to doxorubicin therapy of breast cancer patients
Authors: Лукина С.С. , Заварыкина Т.М. , Иванова Н.А. , Пронина И.В. , Казубская Т.П. , Круглова М.П. , Рябчиков Д.А. , Логинов В.И. , Бурдённый А.М. 
Published: November 2020

Рак молочной железы (РМЖ), является заболеванием, в патогенезе которого принимают участие множество различных факторов, в том числе и генетические, а именно однонуклеотидные замены в генах биотрансформации ксенобиотиков и одноуглеродного обмена. В частности, изменения в генах GSTP1 и MTHFR, влияют на риск развития РМЖ, и могу приводить к нечувствительности опухоли к препаратам антрациклинового ряда, например, к доксорубицину. Целью данной работы являлось изучение влияния полиморфных маркёров rs1695 гена GSTP1 и rs1801133 и rs1801131 гена MTHFR на риск развития РМЖ и чувствительность к терапии доксорубицином. Методы. В работу было включено 239 больных РМЖ из Москвы и Московской области, для которых был установлен диагноз и клинические патоморфологические особенности, включая иммуногистологический статус опухоли. В качестве популяционного контроля использовали сопоставимую по возрасту выборку онкологически здоровых женщин (n = 200). Определение генотипов полиморфных маркёров rs1695, rs1801133, rs1801131 проводилось методом анализа кривых плавления ДНК с помощью ПЦР «в реальном времени» на амплификаторе “Real-time CFX96 Touch” (Bio-Rad, США) с использованием готовой смеси для ПЦР qPCRmix-HS (Евроген, Россия). Результаты. Выявлены статистически значимые ассоциации полиморфного маркёра rs1695 гена GSTP1 и rs1801133 гена MTHFR с риском развития РМЖ (OR = 1,15, CI95% = 1,14-2,00, р = 0,0114 и OR = 1,57, CI95% = 1,19-2,08, р = 0,0023, соответственно). При анализе ассоциации изученных полиморфных маркёров с эффективностью ответа на химиотерапию доксорубицином было показано, что в группе больных с «плохим» ответом на химиотерапию выявлялось значимое увеличение частоты аллеля Val полиморфного маркёра rs1695 гена GSTP1 и аллеля С полиморфного маркёра rs1801133 гена MTHFR. Нами также выявлена статистически значимая ассоциация полиморфного маркёра rs1801133 гена MTHFR (р = 0,0397) с выживаемостью больных с РМЖ. Заключение. Полученные нами результаты дополняют информацию о причинах возникновения резистентности к доксорубицину, и дают возможность сформировать группы риска с негативным ответом на данную химиотерапию.

Background. Breast cancer (BC) is a multifactorial disease. Different factors contribute to the BC pathogenesis, including genetic factors, such as single-nucleotide variations in genes of xenobiotic biotransformation and one-carbon metabolism. Specifically, changes in GSTP1 and MTHFR genes influence the risk of BC and may result in a decreased response of the tumor to anthracycline drugs, such as doxorubicin. Aim. The aim of this study was to evaluate the effect of polymorphic markers, rs1695 of the GSTP1 gene and rs1801133 and rs1801131 of the MTHFR gene, on the risk of BC and sensitivity to the doxorubicin therapy. Methods. The study included 239 BC patients from Moscow and the Moscow Region with established clinical pathomorphological features of the tumor, including the immune histological status. The population control group consisted of age-matched women without an oncological disease (n = 200). Genotypes of rs1695, rs1801133, and rs1801131 polymorphic markers were determined by analysis of DNA melting curves with real-time PCR performed on a Real-time CFX96 Touch amplifier (Bio-Rad, USA) with a qPCRmix-HS ready-to-use PCR kit (Eurogen, Russia). Results. The study showed statistically significant associations of the GSTP1 gene rs1695 polymorphic marker and the MTHFR gene rs1801133 polymorphic marker with the risk of BC (OR = 1.15, CI95% = 1.14-2.00; p = 0.0114 and OR = 1.57, CI95% = 1.19-2.08; p = 0.0023, respectively). The study of polymorphic marker association with response to the doxorubicin chemotherapy showed that in the group of patients with a poor response to chemotherapy, frequencies of the Val allele in the GSTP1 gene rs1695 polymorphic marker and the C allele in the MTHFR gene rs1801133 polymorphic marker were significantly increased. Also, the MTHFR gene rs1801133 polymorphic marker (p = 0.0397) was significantly associated with survival of BC patients. Conclusion. The results of this study supplemented information about causes for resistance to doxorubicin and will allow isolating groups at risk with a negative response to the doxorubicin chemotherapy.