Введение к работе
Актуальность проблемы. Рак почки (РП) или почечно-клеточная карцинома (ПКК) представляет собой злокачественное новообразование почки, на долю которого приходится примерно 3% от всех онкологических заболеваний у взрослых. РП является седьмой наиболее распространенной формой рака у женщин и пятой - у мужчин (Jemal et al., 2011). По статистическим данным, заболеваемость раком почки неуклонно растет (Sun et al., 2011). Ежегодно в мире регистрируют около 210 тысяч новых случаев рака почки (РП) (GLOBOCAN 2002, http://www.dep.iarc.fr/globocan/globocan.htm;3), в России - более 17 тысяч (Чиссов В.И. и др., 2010), в Республике Башкортостан - 450 случаев (Чиссов В.И. и др., 2012). Распространенность злокачественных опухолей почек в России составляет 7-8 человек на 100 тысяч населения в год (Пальцев М.А. и др., 2009). Прирост заболеваемости у мужчин в течение 5 лет (2004-2009 гг) составил 15.2%, уступив новообразованиям предстательной и щитовидной желез, а также опухолям центральной нервной системы, тогда как у женщин показатели прироста заболеваемости были выше (18.5%) и уступили лишь новообразованиям центральной нервной системы (Давыдов и др., 2011).
На гистологическом уровне выделяют несколько типов ПКК: светлоклеточный, папиллярный, хромофобный, онкоцитарный, рак собирательных протоков. За этими гистологическими различиями стоят разные молекулярно-генетические нарушения, которые обусловливают возникновение и развитие опухоли, а также позволяют прогнозировать течение заболевания (Курынин и др., 2008; Lujambio et al., 2008). Из всех гистологических типов РП наиболее часто встречается светлоклеточная карцинома (70-85% случаев) (Алексеев и др., 2007; Arjumand et al., 2012). Согласно современным представлениям, развитие светлоклеточного рака почки (СРП) связано с генетическими и эпигенетическими изменениями в гене-супрессоре опухолевого роста фон Хиппеля-Линдау (VHL, von Hippel-Lindau gene), локализованном на коротком плече хромосомы 3 в области 3p25 (Audenet et al., 2011), а также других генов-супрессоров опухолей, расположенных на данной хромосоме (RASSF1, FHIT, SEDT2, PBRM1 и др.) и инактивируемых в результате мутаций, протяженных аллельных делеций и/или метилирования CpG-островков промоторных областей.
При изучении генетической предрасположенности к спорадическому раку почки рассматриваются гены, участвующие в детерминации процессов детоксикации различных эндогенных и экзогенных токсинов, гены цитокинов, факторов роста, транскрипционных факторов. К настоящему времени в рамках полногеномных исследований (GWAS) выполнены анализы ассоциации рака почки с полиморфными вариантами нескольких сотен тысяч генов, в результате которых выявлены хромосомные области 2p21, 11q13.3, 12p11.23, 12q24.31, тесно сцепленные с развитием заболевания (Purdue et al., 2011; Hun et al., 2012; Wu et al., 2012).
Сейчас диагностика рака почки основывается на данных анамнеза, результатах ультразвуковой диагностики (УЗИ) и гистологического исследования биопсийного материала. ПКК излечим, когда диагностируется на ранних стадиях заболевания (Battagli et al., 2003). Пациенты с метастатическим раком почки имеют плохой прогноз, их средняя продолжительность жизни составляет 6-12 месяцев и только 10-20% пациентов с ПКК живут в течение 2 лет. Известно, что РП резистентен к химиотерапии; только у 20% пациентов наблюдается частичный ответ и менее чем у 5% - полный ответ на иммунотерапию (Campbell et al., 2003).
В настоящее время не существует надежных тестов для формирования групп риска развития рака почки, раннего выявления заболевания, а также прогноза его развития, поэтому, принимая во внимание тот факт, что некоторые молекулярно-генетические нарушения возникают еще до манифестации клинических признаков заболевания, актуальным является идентификация диагностических и прогностических маркеров, позволяющих с высокой точностью предсказывать вероятность развития заболевания и разрабатывать тактику лечения с учетом индивидуальных особенностей каждого больного. Кроме того, понимание причин возникновения онкологических заболеваний и поиск методов их лечения будет способствовать формированию фундаментальных представлений о патогенезе данной группы заболеваний, позволит выявить генетические и эпигенетические факторы риска развития рака почки и разработать новые методы их терапии.
На основании вышесказанного были определены цели и задачи настоящего исследования.
Цель исследования — изучение генетических факторов риска развития рака почки.
Задачи исследования:
-
Провести поиск мутаций в гене фон Хиппеля-Линдау (VHL) в образцах ДНК из первичных опухолей почки и нормальной почечной паренхимы у больных светлоклеточным раком почки.
-
Оценить частоту потери гетерозиготности генов-супрессоров опухолевого роста фон Хиппеля-Линдау (VHL), Ras-ассоциированного белка семейства 1 (RASSF1), ломкой гистидиновой триады (FHIT) в первичных опухолях почки и провести анализ корреляции обнаруженных аллельных делеций с клинико- патологическими параметрами опухолей почки.
-
Определить частоту метилирования CpG-островков промоторных областей генов-супрессоров опухолевого роста фон Хиппеля-Линдау (VHL) и ингибитора циклин-зависимой киназы 2A (CDKN2A) и провести анализ корреляции метилированных генов с клинико-патологическими параметрами рака почки.
-
Провести исследование полиморфных локусов генов систем клеточной детоксикации и антиоксидантной защиты (GSTM1, CYP1A1, PON1), цитокинов (IL4, IL16), фактора роста (VEGF) и рецептора витамина D (VDR) у пациентов с раком почки и в контрольной группе здоровых индивидов.
-
Провести анализ ассоциации исследованных полиморфных вариантов с предрасположенностью к раку почки.
-
Провести анализ межгенных взаимодействий, предрасполагающих к развитию рака почки.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное молекулярно- генетическое исследование рака почки в Республике Башкортостан. Определен спектр и частота мутаций в гене VHL у больных РП из РБ. Впервые в ДНК, выделенной из опухолевой ткани почки, обнаружены 11 мутаций в гене VHL, не зарегистрированных в базе данных и не описанных ранее в литературе. При изучении полиморфных вариантов гена биотрансформации ксенобиотиков CYP1A1, гена параоксоназы PON1 и гена рецептора витамина D (VDR) выявлены генотипы/аллели, ассоциированные с риском развития ПКК. Определены оптимальные модели межгенных взаимодействий полиморфных вариантов генов цитокинов, гена рецептора витамина D, предрасполагающих к развитию РП у индивидов русской и татарской этнической принадлежности.
Научно-практическая значимость работы. Представленные в работе результаты исследования расширяют имеющиеся знания о механизмах развития РП, вносят вклад в формирование представлений о генетических и эпигенетических основах данного заболевания. Полученные данные могут внести вклад в разработку новых направлений и эффективных методов лечения и ранней диагностики РП. Материалы диссертационной работы могут быть использованы при чтении курсов лекций по медицинской генетике на биологических факультетах университетов, в медицинских ВУЗах и на курсах повышения квалификации медицинских работников.
Апробация работы. Основные результаты исследования были представлены на Международных конференциях европейского общества генетиков человека «European Human Genetics Conference» (Амстердам, 2011; Нюрнберг, 2012), Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы онкогенетики» (Москва, 2011), V Всероссийской конференции с международным участием «Пренатальная диагностика и генетический паспорт - основа профилактической медицины в век нанотехнологий» (Санкт- Петербург, 2012), XVI Российском онкологическом конгрессе (Москва, 2012), VII региональной конференции молодых ученых-онкологов, посвященной памяти академика РАМН Н.В.Васильева «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической онкологии» (Томск, 2012), II и III Всероссийском школе-семинаре «Биомика - наука XXI века» (Уфа, 2011, 2012), Всероссийской школе-конференции молодых ученых «Актуальные проблемы генетики человека, животных, растений и микроорганизмов» (Уфа, 2012), а также на конференции «Медико-генетические проблемы онкологических заболеваний» (Стерлитамак, 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них 5 - статьи в журналах из Перечня ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 152 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка цитированной литературы, включающего 198 работ. Диссертация содержит 19 таблиц и 16 рисунков.
