Анализ ассоциаций полиморфных локусов гена-супрессора опухолевого роста ТР53 со злокачественными новообразованиями у работающих в условиях производства стекловолокна

о коллектив авторов, 2014 УДК 613.62:616-006.04:575.113.08

МухаммадиеваГ.Ф., Бакиров А.Б., КаримоваЛ.К., Валеева Э.Т.

анализ ассоциаций полиморфных локусов гена-супрессора опухолевого роста ТР53 со злокачественными новообразованиями у работающих в условиях производства стекловолокна

ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», 45010, Уфа

Цель работы - определение роли полиморфных вариантов гена онкосупрессора ТР53 в развитии злокачественных новообразований кожи у работников производства стекловолокна. Проведено сравнительное исследование полиморфных локусов Arg72Pro и dup16bp гена ТР53 у 68 операторов производства непрерывного стекловолокна, страдающих гиперкератозом и раком кожи, и у 52 здоровых рабочих. Обнаружена ассоциация редких аллелей Pro и dup16 гена ТР53 и комбинации генотипов Arg/Pro-W/dup16 с повышенным риском развития онкологических заболеваний кожи профессионального генеза.

Ключевые слова: генетический полиморфизм; ген ТР53; профессиональный рак кожи; производство стекловолокна.

Mukhammadiyeva G.F., Bakirov A.B., KarimovaL.K., ValeyevaE.T. - ANALYSIS OF ASSOCIATIONS OF POLYMORPHIC LOCI OF A TUMOR SUPPRESSOR GENE TP53 WITH MALIGNANT NEOPLASMS IN GLASS FIBER MANUFACTURING WORKERS

Ufa Research Institute of Occupational Health and Human Ecology, Ufa, Russian Federation, 45010

The purpose of the study was to determine the role of TP53 tumor suppressor gene polymorphisms in the occurrence of skin malignant neoplasms in glass fiber manufacturing workers. We carried out a comparative study ofpolymorphous loci Arg72Pro and dup16bp in TP53 gene in workers with skin cancer and hyperkeratosis (n=68), occupied in continuous glass fiber manufacture, and in healthy workers (n=52). The associations of both Pro and dup16 minor alleles of TP53 gene, and Arg/Pro-W/dup16 genotype combination with higher risks for skin oncologic diseases of occupational genesis have been revealed.

Key words: genetic polymophism; TP53 gene; occupational skin cancer; glass fiber manufacture.

В последние десятилетия отмечается рост онкологической заболеваемости как во всем мире, так и в России. Помимо негативного влияния на здоровье человека неблагоприятных факторов окружающей среды, существенными причинами увеличения числа злокачественных новообразований являются производственные вредности, среди которых лидирующими остаются химические канцерогены [2, 3]. В Республике Башкортостан с 1989 г. наблюдается рост заболеваемости злокачественными новообразованиями кожи и гиперкератозами у работников предприятия по выработке стекловолокна. Наиболее значительный рост гиперкератозов, которые рассматривают как предраковые состояния, и рака кожи регистрируется с 1996 г. На учете в Уфимском НИИ медицины труда и экологии человека состоит 97 человек с профессиональными заболеваниями кожи. Все они по профессии были операторами получения непрерывного стекловолокна. В условиях производства операторы подвергаются действию комплекса химических веществ, эффект которых усиливается микроклиматом и пылью стекловолокна. В связи с высокой долей на данном производстве ручного труда кожные покровы работников имеют постоянный контакт с замасливателями и их компонентами. За-масливатели представляют многокомпонентную смесь сложных химических соединений с различным характером действия. Некоторые из них относятся к веществам 2-3-го класса опасности, а также обладают канцерогенными свойствами, например формальдегид и эпихлоргидрин.

Перспективной и эффективной мерой профилактики онкологических заболеваний является донозологическая диагностика с помощью специфических биомаркеров.

Для корреспонденции: Мухаммадиева Гузель Фанисовна, uf-niimt@mail.ru.

For correspondence: Mukhammadieva Guzel, ufniimt@mail.ru.

Имеются работы, посвященные поиску генетических маркеров индивидуальной чувствительности организма к канцерогенным факторам окружающей среды. В частности, изучаются ассоциации полиморфных локусов генов ферментов, участвующих в метаболизме канцерогенных веществ, а также генов, отвечающих за пролиферацию клеток и способность к репарации поврежденной ДНК [1].

Одним из основных генов опухолевого роста является ген ТР53, кодирующий белок р53, принимающий участие в ряде важных клеточных механизмов, таких как блокирование клеточного цикла, репарация ДНК и запуск апоптоза. Из известных в настоящее время полиморфизмов гена ТР53 функционально значимыми считаются экзонный (ге1042522, А^72Рго) и два интронных: полиморфизм в 6-м интроне (ге1625895) и инсерция/делеция (ге17878362, dup16bp). Полиморфизм А^72Рго гена ТР53 обусловлен трансверсией гуанина на цитозин в 72-м ко-доне 4-го экзона, что ведет к трансляции функционально и биохимически измененного белка р53. Есть данные об ассоциации полиморфизма А^72Рго с развитием различных онкологических заболеваний [7, 11]. Полиморфизм dup16bp характеризуется дупликацией 16 пар нуклеоти-дов в 3-м интроне, что может приводить к нарушению перехода р53 из стрессовой конформации в латентную, в которой р53 стимулирует рекомбинацию и репарацию ДНК [6].

Целью данного исследования явилась оценка роли полиморфных вариантов гена-онкосупрессора ТР53 в формировании злокачественных новообразований кожи у операторов получения непрерывной нити стекловолокна.

Материалы и методы

Обследованную выборку составили 120 операторов получения непрерывного стекловолокна, из них 68 с профессиональными заболеваниями кожи, среди кото-

[гиена и санитария 4/2014

Таблица 1

Частоты аллелей и генотипов полиморфных локусов гена ТР53 у работников производства стекловолокна

Полиморфный локус Аллели и генотипы Частота аллелей и генотипов Р

больные

Arg72Pro Arg 0,625 0,779 0,016

Pro 0,375 0,221

Arg/Arg 0,367* 0,596 0,021

Arg/Pro 0,515 0,365 0,149

Pro/Pro 0,118 0,039 0,222

dup16bp W 0,809 0,933 0,010

dup16 0,191 0,067

W/W 0,647* 0,865 0,010

W/dup16 0,324* 0,135 0,029

dup16/dup16 0,029 0 -

Примечание: W - wild аллель (аллель дикого типа), dup16 - наличие дупликации 16 пар нуклеотидов, * - различия между группами достоверны при р < 0,05.

рых у 48 человек диагностирован гиперкератоз кистей и предплечий, у 20 - рак кожи. Группу сравнения составили 52 практически здоровых оператора получения стекловолокна.

Геномную ДНК выделяли стандартным методом фе-нольно-хлороформной экстракции из цельной венозной крови. Амплификацию локусов проводили с помощью ПЦР. Генотипирование полиморфного локуса Arg72Pro гена ТР53 проводили методом полиморфизма длин ре-стрикционных фрагментов (ПДРФ).

Статистическая обработка результатов проводилась с использованием пакета прикладных программ Statistica v. 6.0. Соответствие распределения частот генотипов и аллелей равновесию Харди-Вайнберга оценивалось по критерию х2. При сравнении частот генотипов и аллелей использовался критерий х2 с поправкой Йетса. Статистически значимыми считали различия при р < 0,05. Для оценки ассоциации изучаемых генотипов с риском развития злокачественных новообразований кожи рассчитывали показатель отношения шансов (OR - odds ratio) с 95% доверительным интервалом (95% CI).

результаты и обсуждение

В ходе исследования нами проанализированы полиморфизмы Arg72Pro и dup16bp гена ТР53 в исследуемых выборках рабочих, результаты которого представлены в табл. 1. Анализ распределения частот генотипов и аллелей полиморфного локуса Arg72Pro выявил значительное снижение частоты гомозиготного по редким аллелям генотипа Arg/Arg в группе больных с профессиональными заболеваниями кожи - до 36,7% (х2 = 5,29, р = 0,021; OR = 0,39; 95% CI 0,17-0,81) по сравнению со здоровыми работниками, у которых частота данного генотипа составила 59,6%. Частота аллеля Pro у больных оказалась существенно выше (х2 = 5,84, р = 0,016). OR, равный 2,11, указывает на рисковую значимость ал-леля Pro в развитии онкологических заболеваний кожи профессионального генеза (95% CI 1,18-3,77). В ряде исследований показано, что при наличии аллеля Arg происходит активация процесса программированной

Таблица 2

распределение комбинаций генотипов по полиморфным локусам гена ТР53 у работников производства стекловолокна

Комбинации генотипов Частота генотипов Р

больные

Arg/Arg-W/W 0,324* 0,539 0,029

Arg/Arg-W/dup16 0,044 0,058 0,93

Arg/Pro-W/W 0,294 0,308 0,97

Arg/Pro-W/dup16 0,221* 0,058 0,027

Pro/Pro-W/W 0,029 0,019 0,81

Pro/Pro-W/dup16 0,059 0,019 0,54

Pro/Pro-dup16/dup16 0,029 0 -

*Различия между группами достоверны прир < 0,05.

клеточной гибели [10, 11]. Однако многочисленные данные в литературе по ассоциативной связи полиморфного маркера Arg с риском развития злокачественных новообразований неоднозначны и противоречивы. В частности, показано, что одни и те же аллельные варианты могут обладать как защитным, так и проонкогенным эффектом в зависимости от географического положения популяции, этнической принадлежности индивидов, локализации и типа опухоли, а также воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды [5, 7, 9]. В работе C. Li и соавт. [8] обнаружена ассоциация полиморфизма Arg72Pro гена TP53 с развитием мелано-мы в европейских популяциях. Было установлено, что повышенный риск развития меланомы ассоциирован с носительством генотипа Arg/Arg гена TP53 (OR = 1,28; 95%CI 1,05-1,55). При этом исследования предрасположенности к развитию эпителиальных злокачественных опухолей кожи (базальноклеточный рак, плоскоклеточная карцинома) не выявили связи ассоциации данного полиморфизма с заболеванием [12].

Изучение полиморфизма dup16 bp (3-го интрона) гена TP53 показало наличие достоверных различий в частотах генотипов между исследованными выборками. Установлено существенное снижение частоты генотипа W/W в группе больных - до 64,7% против 86,5% в группе здоровых работников (х2 = 6,24, р = 0,01; OR = 0,29, 95% CI 0,11-0,73), и напротив, повышение частоты гетерозиготного генотипа W/dup16 у 32,4% больных против 13,5% у здоровых (р = 0,029). В группе больных с профессиональными заболеваниями кожи обнаружено статистически значимое увеличение частоты редкого аллеля dub16 по сравнению со здоровыми работниками (х2 = 6,62, р = 0,01; OR = 3,28, 95% CI 1,36-7,88). Рядом авторов показана ассоциация этого аллеля с развитием онкологических заболеваний различной локализации [4, 7]. Установлено, что данный полиморфизм ассоциирован с пониженной экспрессией гена и может быть причастен к нарушению процессов активации транскрипции генов-мишеней, необходимых для остановки клеточного цикла и запуска апоптоза [6]. Нарушение функции ТР53 и, следовательно, процессов апоптоза и репарации ДНК на фоне неблагоприятного воздействия факторов окружающей среды способствует накоплению мутаций в клетке.

Для исследованных групп был также проведен

анализ комбинаций генотипов полиморфных локусов Arg72Pro и dup16bp гена TP53 (табл. 2). Статистически значимые различия между выборками обнаружены для комбинации гетерозиготных генотипов Arg/Pro-W/dup16. Выявлено статистически значимое повышение частоты данного варианта у больных по сравнению с контролем (22,1 и 5,8% соответственно; X2 = 4,92, р = 0,027). При сочетании генотипов Arg/ Pro-W/dup16 показатель OR составил 4,62 (95% CI 1,26-16,95), что указывает на повышение вероятности развития заболевания и дает возможность рассматривать данную комбинацию как рисковую. В работе Х. Wu и соавт. [7] было обнаружено существенное снижение показателей апоптотического индекса и эффективности репарации ДНК лимфобластных клеток по мере увеличения в генотипе числа редких аллелей в каждом локусе гена TP53. Полученные результаты свидетельствуют о функциональной значимости комбинаций генотипов полиморфных локусов гена TP53.

Выводы. 1. Установлено, что редкие аллели гена ТР53 Pro и dup16 ассоциированы с повышенным риском развития онкологических заболеваний кожи профессионального генеза у операторов получения непрерывной нити стекловолокна, причем негативное влияние усиливается при их сочетании.

2. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о возможности использования полиморфных вариантов по локусам гена ТР53 в качестве прогностических маркеров риска развития рака кожи у операторов получения непрерывной нити стекловолокна, подвергающихся воздействию вредных производственных факторов.

Литература

1. Заридзе Д. Г. Молекулярная эпидемиология рака: обзор. Биохимия. 2008; 73(5): 661-74.

2. Ильницкий А.П., Степанов С.А., Пилишенко В.А. Профессионально обусловленная онкологическая заболеваемость в Российской Федерации: анализ проблемы на примере 5-летия (2003-2007 гг.). Первичная профилактика рака. 2008; 1-2: 17-21.

3. Измеров Н.Ф., ред. Профессиональная патология: Национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2011.

References

1. Zaridze D. G. Molecular epidemiology of cancer: a review. Bio-khimiya. 2008; 73 (5): 661-74 (in Russian).

2. Ilnitskiy A. P., Stepanov S. A., Pilishenko V. A. Occupational cancer in the Russian Federation: аnalysis of problem (2003-2007). Pervichnayaprofilaktika raka. 2008; 1-2: 17-21 (in Russian).

3. Izmerov N. F., ed. Occupational pathology: national leadership. [Professional naya patologiya. Natsionalnoe rukovodstvo]. Moscow: GEOTAR-Media; 2011 (in Russian).

4. Gemignani F., MorenoV., Landi S., Moullan N., Chabrier A., Gutierrez-Enriquez S. et al. A TP53 polymorphism is associated with increased risk of colorectal cancer and with reduced levels of TP53 mRNA. Oncogene. 2004; 23(10): 1954-6.

5. Murata M., Tagawa M., H. Kimura H., Kakisawa K., Shirasawa H., Fujisawa T. Correlation of the p53 gene and the polymorphism at codon 72 in smoking-related non-small cell lung cancer patients. Int. J. Oncol. 1998; 12(3): 577-81.

6. Liang H., Lunec J. Characterisation of a novel p53 down-regulated promoter in intron 3 of the human MDM2 oncogene. Gene. 2005; 361: 112-8.

7. Wu X., Zhao H., Amos C.I., Shete S., Makan N., Hong W.K. et al. P53 genotypes and haplotypes associated with lung cancer susceptibility and ethnicity. J. Natl. Cancer Inst. 2002; 94(9): 681-90.

8. Li C., Chen K., Liu Z., Wang L.E., Gershenwald J.E., Lee J.E. et al. Polymorphisms of TP53 Arg72Pro, but not p73 G4C14>A4TA4 andp21 Ser31Arg, contribute to risk of cutaneus melanoma. J. Invest. Dermatol. 2008; 128(6): 1585-8.

9. Storey A., Thomas M., Kalita A., Harwood C., Gardiol D., Mantovani F. et al. Role of a p53 polymorphism in the development of human papillomavirus-associated cancer. Nature. 1998; 393(6682): 229-34.

10. Bonafe M., Salvioli M., Barbi C., Trapassi C., Tocco F., Storci G. et al. The different apoptotic potential of the p53 codon 72 alleles increases with age and modulates in vivo ischemia-induced cell death. Cell Death Differ. 2004; 11(9): 962-73.

11. Fan R., Wu M.-T., D. Miller D., Wain J.C., Kelsey K.T., Wiencke J.K., Christiani D.C. The p53 Codon 72 polymorphism and lung cancer risk. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2000; 9(10): 1037-42.

12. Almquist L.M., Kagaras M.R., Christensen B. C., Welsh M.M., Perry A.E., Storm C.A., Nelson H.H. The role of TP53 and MDM2 polymorphisms in TP53 mutagenesis and risk of non-melanoma skin cancer. Carcinogenesis. 2011; 32(3): 327-30.

Поступила 29.06.12 Received 29.06.12

о мызников и.л., полищук ю.с., 2014 УДК 613.62:359

Мызников И.Л., Полищук Ю.С.

состояние здоровья, заболеваемость и травматизм у водолазов, проходящих службу в кольском Заполярье

Медицинская служба Видяевского района базирования Северного флота, 184372, пос. Видяево, Мурманская обл.

Авторы проанализировали состояние здоровья военнослужащих (мужчин) Северного флота, проходивших службу по призыву (п = 420) и по контракту (п = 1370) на специальных водолазных должностях в Кольском Заполярье за последние несколько лет. Для сравнения темпов снижения уровня здоровья в различных условиях службы авторами приведены усредненные результаты ранее проведенных в этот же период времени исследований у военнослужащих береговых воинских частей на Европейском Севере, военнослужащих из состава экипажей надводного корабля и атомной подводной лодки. В статье рассмотрены особенности первичной заболеваемости и травматизма.

Исследование и мониторинг причинно-следственных отношений между особенностями военно-профессиональной деятельности и уровнем и структурой первичной заболеваемости позволяет формировать основные направления профессиональной реабилитации специалистов флота.

Ключевые слова: морская медицина; водолазная медицина; военнослужащие; водолазы; Кольское Заполярье; диспансеризация.