Маркеры генетической предрасположенности к профессиональному раку кожи

УДК 575.113:616.5:616-006

МАРКЕРЫ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К

ПРОФЕССИОНАЛЬНОМУ РАКУ КОЖИ

11 112 Г.Ф. Мухаммадиева , А.Б. Бакиров , Л.К. Каримова , Д.О. Каримов , А.О. Кенесова

1-ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», Уфа, Россия 2-РГКП на ПХВ «Западно-Казахстанский государственный медицинский университет

имени Марата Оспанова», Актобе, Республика Казахстан

В статье представлены результаты работы по выявлению молекулярно-генетических маркеров, ассоциированных с предрасположенностью к развитию профессиональных новообразований кожи. Показано, что анализ полиморфизмов ряда генов можно рекомендовать в качестве критериев индивидуального риска развития профзаболеваний.

Ключевые слова: гены, молекулярно-генетические маркеры, профессиональный рак кожи

MARKERS OF GENETIC PREDISPOSITION TO OCCUPATIONAL SKIN CANCER G.F. Mukhammadiyeva1, A.B. Bakirov1, L.K. Karimova1, D.O. Karimov1, A.O.Kenesova 2

1-Ufa Institute of Occupational Health and Human Ecology, Ufa, Russia 2-Ospanov Western Kazakhstan State Medical University, Aktobe, Kazakhstan

The article presents the results of work on the identification of molecular genetic markers associated with a predisposition to the development of occupational skin tumours. It has been shown that the analysis of polymorphisms of several genes can be recommended as criteria for the individual risk of occupational diseases.

Key words: genes, molecular geneti cmarkers, occupational skin cancer.

Исследования в области профессионального рака имеют важное практическое значение. Профессиональная среда дает возможность для изучения этиологии и патогенеза опухолей, а также для разработки новых методов их диагностики и профилактики. Для более полного понимания механизмов онкогенеза необходимо повсеместное выявление промышленных канцерогенов. Работники, подвергающиеся воздействию профессиональных канцерогенов, получают канцерогенную нагрузку значительно более высокую, чем в окружающей среде. Помимо этого, выбросы промышленных предприятий, являясь одним из важнейших источников загрязнения окружающей среды, могут оказывать влияние и на население в целом, включая его наиболее ранимые группы [2].

Подавляющее большинство опухолей у человека имеют полигенную этиологию, они развиваются в результате воздействия эндогенных (генетических, гормональных, иммунологических) и экзогенных (образ жизни и окружающая среда) факторов, и их взаимодействия. Общеизвестно, что воздействие промышленных канцерогенов может привести к возникновению злокачественных новообразований, однако, рак развивается не у

всех работников, контактирующих с канцерогенными веществами. Вариабельность в индивидуальной чувствительности людей к производственным и экологическим факторам можно объяснить с помощью генетической изменчивости. Наиболее часто встречающаяся форма генетической изменчивости - однонуклеотидные полиморфизмы. В настоящее время изучено множество полиморфных локусов генов-кандидатов, которые рассматриваются в качестве маркеров предрасположенности к раку. К ним относятся гены, кодирующие ферменты, ответственные за метаболизм канцерогенных веществ, за их активацию и детоксификацию, множество онкогенов и генов супрессоров опухолей, участников гормонального метаболизма и др. [1].

Особого внимания заслуживают исследования по выявлению генетических маркеров различных форм профессиональных заболеваний, которые могут использоваться для обоснования критериев индивидуального риска развития профзаболеваний, решения вопросов профилактики и рационального трудоустройства работников.

В настоящей работе рассмотрены возможности применения молекулярно-генетических методов исследований для определения прогностического риска развития профессиональных новообразований кожи.

Исследования проводились среди работников производства непрерывного стекловолокна. Работники данного предприятия подвергаются воздействию комплекса факторов рабочей среды, а именно канцерогенных веществ, входящих в состав замасливателей, в сочетании с пылью стекловолокна и нагревающего микроклимата на фоне микротравматизации кожи рук, который оказывает выраженный повреждающий эффект, проявляющийся развитием профессиональных новообразований кожи.

В обследованную выборку вошли 71 больной с профессиональными новообразованиями кожи и 99 работников, не имеющих профессиональных заболеваний кожи. В группе больных 53,5% составили мужчины и 46,5% - женщины. Среди данной группы преобладали лица в возрасте 50-59 лет и 60-69 лет. Стаж работы у всех больных составил более 10 лет. В группу здоровых работников вошли 47 женщин и 52 мужчины, большинство из них было в возрасте 30-39 лет и 40-49 лет. Профессиональный стаж до 10 лет имели 46,5% работников, 11 лет и более - 53,5% обследованных.

Выделение ДНК осуществляли стандартным методом фенольно-хлороформной экстракции. Генотипирование проводили с использованием полимеразной цепной реакции синтеза ДНК с последующим анализом полиморфизма длин рестрикционных фрагментов.

Сравнение частот аллелей и генотипов между исследованными выборками проводили по критерию х с помощью статистического пакета программ SPSS 15.0. Различия считали достоверными при уровне значимости p<0,05.

Для молекулярно-генетического исследования нами были выбраны полиморфные варианты гена супрессора опухолей (TP53 (rs1042522, rs1625895, rs17878362)), мутации с.2282del4 и p.R501X гена филаггрина (FLG).

Основным участником процесса поддержания генетической стабильности является белок p53 - супрессор опухолей. Данным белком отслеживается состояние клетки и при повреждениях ДНК происходит усиленная экспрессия гена ТР53, который координирует процесс репарации, либо индуцирует апоптоз клетки. Мутации гена TP53 сопровождаются

бесконтрольным накоплением генетических повреждений, приводящих к злокачественному росту клеток и, как следствие, к гибели организма [7].

Наши исследования продемонстрировали связь между полиморфизмом в гене ТР53 и развитием профессиональных новообразований кожи. Были выявлены молекулярно-генетические маркеры риска развития профессиональных новообразований кожи, которыми являлись генотип w/16bp ^=3,15; 95% С1 1,23-8,04) и аллель 16Ьр ^=3,32, 95% С1 1,318,78) полиморфного локуса ^1625895. Напротив протективными маркерами были показаны генотип w/w ^=0,28; 95% а 0,10-0,77) и аллель w ^=0,30; 95% С1 0,13-0,72).

Изучен полиморфный локус ^1042522 гена ТР53. Различия были обусловлены увеличением частоты генотипа G/G среди здоровых работников, в то время как в группе больных частота данного генотипа была ниже (OR=0,44; 95% О 0,20-0,96). Генотип G/G является маркером устойчивости к развитию профессиональных новообразований кожи. Маркером риска являлся аллель С, при котором риск развития профессиональных новообразований кожи был повышен в 1,9 раз.

В результате проведенного анализа по поиску ассоциаций между генотипами и аллелями полиморфного локуса ^17878362 были найдены статистически значимые различия. Так, генотип G/A был больше представлен в группе больных. Риск развития профессиональных новообразований кожи при генотипировании данного генотипа был повышен в 5,1 раза.

Филаггрин - ключевой белок, участвующий в дифференцировке клеток эпидермиса и осуществлении его барьерной функции. Мутации в гене FLG приводят к изменению уровня экспрессии этого белка, что вызывает нарушение барьерной функции кожи. Изменения экспрессии филаггрина обнаружены при заболеваниях с нарушением кератинизации [5]. Мутации R501X и 2282del4 связаны с высоким содержанием витамина D, который может защищать от злокачественных новообразований [3, 6]. При этом нарушение эпидермального барьера приводит к повышенной проницаемости эпидермиса для различных химических веществ и инфекционных агентов, и восприимчивости к ультрафиолетовому облучению, что в свою очередь повышает риск развития рака [4, 5].

Проведено исследование двух мутаций гена FLG - с.2282del4 и р^501Х у работников производства стекловолокна. Частота гетерозиготных носителей мутации с.2282del4 в гене FLG в объединенной выборке больных составила 9,86%. В группе здоровых работников данная мутация выявлена у 5,66% индивидов в гетерозиготном состоянии и 1,89% - в гомозиготном. Аллельная частота делеции с.2282del4 в общей выборке больных составила 4,93%, у здоровых рабочих - 4,72% (0К=1,05; 95% 010,32-3,40).

При исследовании мутации р^501Х установлено, что у профессиональных больных она встречается с низкой аллельной частотой, составляющей 0,70. В группе здоровых операторов аллельная частота мутации составила 0,94% (OR=0,75; 95% С1 0,05-12,05).

В целом, в объединенной выборке больных, мутации в гене FLG обнаружены у 8 больных. Семеро больных оказались гомозиготами по делеции c.2282del4 и один больной -гомозиготой по мутации р^501Х. У 7 больных в гетерозиготном состоянии выявлена мутация c.2282del4, у 1 больных - мутация р^501Х.

Таким образом, полиморфные локусы rs1042522, rs1625895, rs17878362 могут влиять на риск развития профессиональных новообразований кожи. Полученные данные свидетельствуют о том, что исследования молекулярных маркеров целесообразно включать в программы предварительных и периодических медицинских осмотров для выявления индивидуальной чувствительности и прогностических рисков развития профессиональных заболеваний. Важно отметить, что генетические исследований должны проводиться с учетом принципов информированности, добровольности и конфиденциальности.

Список литературы:

1. Заридзе Д. Г. Молекулярная эпидемиология рака: обзор / Д. Г. Заридзе // Биохимия. -2008. - Т. 73, № 5. - С. 661 - 674.

2. Профессиональная патология: национальное руководство / под ред. Н.Ф. Измерова - М.: Издательская группа «ГЕОТАР-Медия», 2011. - 784 с.

3. Каримов, Д.О. Оценка риска развития хронического лимфолейкоза с помощью молеку-лярногенетических маркеров / Каримов Д.О., Байзигитов Д.Р., Мухаммадиева Г.Ф., Баки-ров Б.А. // Санитарный врач. 2013. № 10. С. 66-68.

4. Circulating 25-hydroxyvitamin D serum concentration and total cancer incidence and mortality: a systematic reviewand meta-analysis / L. Yin, J.M. Ordonez-Mena, T. Chen et al. // Prev Med. - 2013.- Vol. 57, № 6. - P. 753 - 764.

5. Filaggrin is a predominant member of the denaturation-resistant nickel-binding proteome of human epidermis / K. Ross-Hansen, O. Ostergaard, J.T. Tanassi et al. // J Invest Dermatol. -2014. - Vol. 134, № 4. - P. 1164 - 1166.

6. Irvine AD. Filaggrin mutations associated with skin and allergic diseases // AD. Irvine, WH. McLean, DY. Leung // N Engl J Med. - 2011. - Vol. 365, № 14. - P. 1315 - 1327.

7. Skin barrier abnormality caused by filaggrin (FLG) mutations is associated with increased se-rum25-hydroxyvitaminDconcentrations / J.P. Thyssen, B. Thuesen, C. Huth et al. // J Allergy Clin Immunol. - 2012. - Vol. 130, № 5. - P. 1204 - 1207.

8. Zilfou J.T. Tumor suppressive functions of p53 / J.T. Zilfou, S.W. Lowe // Cold Spring Harb Per-spect Biol. - 2009. - Vol. 1, № 5. - P. a001883.