Полиморфизм генов ферментов метаболизма эстрогенов и молекулярная характеристика опухолей молочной железы и эндометрия

Хвостова, Екатерина Петровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Полиморфизм генов ферментов метаболизма эстрогенов и молекулярная характеристика опухолей молочной железы и эндометрия
ВАК РФ 03.01.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Полиморфизм генов ферментов метаболизма эстрогенов и молекулярная характеристика опухолей молочной железы и эндометрия"

005003816

На правах рукописи

ХВОСТОВА Екатерина Петровна

ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ МЕТАБОЛИЗМА ЭСТРОГЕНОВ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОПУХОЛЕЙ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И ЭНДОМЕТРИЯ

03.01.04 - биохимия 03.01.07 - молекулярная генетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

- 8 ДЕК 2011

Новосибирск — 2011

005003816

Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательском институте молекулярной биологии и биофизики Сибирского отделения РАМН

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор

доктор медицинских наук

Гуляева Людмила Федоровна Войцицкий Владимир Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук доктор биологических наук

Гимаутдинова Ольга Ивановна Колесников Николай Николаевич

Ведущая организация: Учреждение Российской академии наук Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН

диссертационного совета д uui.uj4.ux в учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательском институте биохимии СО РАМН по адресу: г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2; тел. 8 (383) 333-54-81.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии медицинских наук Научно-исследовательском институте биохимии Сибирского отделения РАМН.

Автореферат разослан »УРЯ/ГрЯ/ 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук Русских Г.С.

Защита состоится

часов на заседании

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В структуре онкологических заболеваний женщин рак репродуктивных органов занимает лидирующие позиции. Около 30% всех женских злокачественных новообразований относится к раку молочной железы. Это наиболее частая форма рака среди женщин, поражающая в течение жизни от 1:13 до 1:9 женщин в возрасте от 13 до 90 лет. Так, в России регистрируется около 80 случаев рака молочной железы (РМЖ) на 100 000 женского населения (Чиссова и др., 2010). Что касается рака эндометрия (РЭ), то это заболевание также является наиболее часто встречаемой неоплазией женской половой системы во многих странах. В России заболеваемость составляет около 30 случаев на 100 000 женского населения. К сожалению, на сегодняшний день онкологические заболевания часто выявляются на достаточно поздних стадиях своего развития, когда оказание медицинской помощи больным малоэффективно. Поэтому исследование патогенетических механизмов данных заболеваний с целью выяснения их молекулярных маркеров для ранней диагностики и эффективного лечения по-прежнему актуально.

Вопрос о ткане- и органоспецифичности действия эстрогенов, когда результатом их патологических эффектов может быть возникновение рака молочной железы, либо рака эндометрия, остается на сегодняшний день открытым. Исследование механизмов канцерогенеза каждой отдельно взятой опухоли позволит понять причины таких различий. Одним из подходов для выяснения механизмов развития патологий, специфичных для каждой опухоли, является молекулярная характеристика опухоли и исследование генетического полиморфизма ключевых генов, участие которых в патогенезе заболевания не вызывает сомнения.

Так как злокачественные опухоли молочной железы и эндометрия в большинстве случаев являются гормонозависимыми, то одной из важных характеристик является определение рецепторного статуса по экспрессии эстрогенового рецептора ERa. Следует отметить, что на сегодняшний день причины, вызывающие усиление его экспрессии, остаются до конца не исследованными. Одним из возможных механизмов может быть амплификация гена ERa, либо активация рецептора протеин-киназами экстраклеточных сигнальных путей (Holst at al„ 2007; Miyoshi at al., 2011). Другой возможной причиной может быть нарушение синтеза и

распада эстрогенов, прежде всего, эстрадиола (Ашрафян и др. 2008; Lonning et al., 2011). Так, нарушение экспрессии гена ароматазы, сопровождающееся усилением ее ферментативной активности, часто характерно для гормонозависимых опухолей у женщин (Low et al., 2010). Кроме того, источником эстрогенов может быть жировая ткань, для которой характерна высокая активность ароматазы. В таком случае, ожирение может быть фактором риска для развития гормонозависимых опухолей репродуктивной сферы.

Важную роль в поддержании гормонального баланса играет ферментативная система деградации эстрогенов, осуществляемая цитохромом Р450. В последние годы доказана роль в этом процессе таких его изоформ, как CYP1A1 и CYP1A2, которые окисляют эстрогены с образованием субстратов для 2-й фазы метаболизма (Theodoros et al., 2010). Дальнейшая деградация метаболитов гормонов осуществляется с помощью сульфотрансфераз SULT1A1 и SULT1E1 (Lindsay et al., 2008).

Изучение и выявление нарушений в метаболизме эстрогенов у больных с разными видами гормональных опухолей эндометрия и молочной железы, а также изменения уровня экспрессии генов CYP19 и ERa в опухолях, позволит не только установить их вклад в канцерогенез, но и найти подходы к диагностике и лечению.

Цель работы: исследовать генетический полиморфизм ферментов метаболизма эстрогенов и экспрессию генов ERa и CYP19 в опухолях у больных со злокачественными новообразованиями молочной железы и эндометрия.

Задачи исследования:

1. Определить уровень экспрессии генов эстрогенового рецептора а (ERa) и ароматазы (CYP19) в злокачественных опухолевых тканях молочной железы и эндометрия.

2. Оценить значимость аллельных вариантов генов, кодирующих ферменты метаболизма эстрогенов: CYP1A1, CYP1A2, CYP19 и SULT1A1 у больных раком молочной железы.

3. Определить частоту встречаемости аллельных вариантов генов ферментов метаболизма эстрогенов у женщин, больных раком молочной железы, страдающих ожирением.

4. Провести сравнительный анализ молекулярно-генетических характеристик рака молочной железы и рака эндометрия.

Научная новизна работы

Впервые проведено исследование генетического полиморфизма ферментов метаболизма эстрогенов: цитохрома Р450 (CYP1A1, CYP1A2, CYP19) и сульфотрансферазы (SULT1A1) у здоровых и больных раком молочной железы женщин Сибирского региона. Показано, что женщины с аллелем С и генотипами Т/С и С/С гена CYP1A1, аллелем С и генотипом С/С гена CYP1A2, аллелем А и генотипами А/А и G/A гена SULT1A1

имеют повышенный риск развития рака молочной железы. Кроме того, впервые показано, что для женщин Сибирского региона с ожирением генотип Т/С гена CYP19, аллель А и генотипы G/A и А/А гена SULTJAI являются факторами риска развития рака молочной железы. Женщины без ожирения, имеющие аллель С и генотипы Т/С, С/С гена CYPIA1, аллель С и генотип С/С гена CYP1A2, аллель А, генотипы А/А и G/A гена SULTIAI, попадают в группу риска развития рака молочной железы.

Впервые определены фенотипические варианты опухолей молочной железы и эндометрия по экспрессии генов ERa и CYP19. Для больных раком молочной железы характерны фенотипы: CYP19+ ERa, СУР 19' ERa, CYP19+ ERa', CYP19' ERa. Для больных раком эндометрия: CYP19+ ERa, CYP19+ ERT, CYP19+ ERa'.

Впервые проведен сравнительный анализ молекулярно-генетических характеристик у женщин, больных раком молочной железы и эндометрия. Особенностью больных раком молочной железы является наличие фенотипов опухолей: CYP19' ERa*, CYP19' ERa' и алеллей С и генотипов Т/С, С/С гена CYP1A1; для CYP1A2 уменьшение частоты встречаемости аллеля А и генотипа А/А; для SULT1A1 увеличение частоты встречаемости алелля А и генотипов G/A, А/А. Для больных раком эндометрия характерно наличие фенотипа опухоли CYP19+ ERT и аллелей А гена CYPIA2-, снижение встречаемости аллеля А гена SULT1A1, что свидетельствуют о разных механизмах развития рака.

Практическая значимость

Результаты молекулярно-генетического исследования рака молочной железы в сравнении с результатами, полученными для рака эндометрия, важны для формирования групп риска с целью диагностических и профилактических мероприятий. Анализ аллельных вариантов генов CYP1A1, CYP1A2, CYP19 и SULTIAI у больных раком молочной железы и раком эндометрия целесообразно использовать в качестве дополнительного и объективного диагностического маркера данных заболеваний.

Гены CYP19 и ERa, экспрессия которых меняется в тканях эндометрия и молочной железы, можно рассматривать как молекулярные маркеры для разработки эффективных подходов в лечении, использовать ингибиторы ароматазы или селективные эстрогеновые модуляторы для выявленных фенотипов: CYP19+' ERa+, CYP19+• ERa', CYP19ERa , CYP19* ERa .

Молекулярная характеристика злокачественных опухолей молочной железы и эндометрия в перспективе может быть использована для персонализированного подхода к лечению и прогнозу данных заболеваний.

Положения, выносимые на защиту:

1. В злокачественных опухолях молочной железы и эндометрия наблюдается различное соотношение профилей экспрессии генов CYP19 и ERa. В большинстве случаев рак молочной железы и рак эндометрия являются гормонозависимыми (68,8 % и 77,5 %, соответственно). Гормононезависимые опухоли с отсутствием экспрессии ароматазы и ERa выявлены лишь для рака молочной железы.

2. При исследовании генетического полиморфизма ферментов метаболизма эстрогенов у больных раком молочной железы выявлены достоверные различия в частоте встречаемости аллельных вариантов генов CYP1A1, CYP1A2 и SULT1A1.

3. В группе женщин с ожирением, больных раком молочной железы, статистически значимыми факторами риска являются мутантные аллели генов CYP19 и SULT1A1, тогда как для женщин без ожирения это CYP1A1, CYP1A2 и SULT1A1.

4. Сравнительный анализ молекулярно-генетических характеристик у женщин, больных раком молочной железы и эндометрия, говорит в пользу различных патогенетических механизмов развития рака.

Апробация работы

Результаты работы были представлены и обсуждены на XLIV Международной Научной Студенческой Конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, Россия, 14 апреля 2006), на XLV Международной Научной Студенческой Конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, Россия, 2007), на II региональной конференции молодых ученых им. академика РАМН Н.В. Васильева «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической онкологии» (Томск, Россия, 2007), на научно-практической конференции «Молекулярно-биологические технологии в медицинской практике», проведенной в Новосибирском Областном диагностическом центре (Новосибирск, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Структура работы. Диссертационная работа изложена на 109 страницах машинописного текста, состоит из 6 разделов: введение, обзор литературы, материалов и методов, результатов, обсуждения результатов, выводов, а так же списка цитируемой литературы, содержащего 25 отечественных и 130 зарубежных источников. Работа проиллюстрирована 10 таблицами и 18 рисунками.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для исследования генетического полиморфизма ферментов метаболизма эстрогенов использовалась суспензия клеток буккального эпителия или образцы крови женщин, больных раком молочной железы, наблюдаемых в Новосибирском областном онкологическом диспансере и

Муниципальной городской клинической больнице № 1 г. Новосибирска. Суспензия клеток буккального эпителия здоровых женщин была получена от женщин, которые проходили плановый осмотр в гинекологическом отделении Городской клинической больницы № 1 г. Новосибирска, Новосибирского областного онкологического диспансера, Центральной районной больницы г. Искитима (Новосибирская область), а также от пациенток Кемеровского областного клинического онкологического диспансера. Группа исследования составила 335 женщин, больных раком молочной железы, средний возраст 51,6 + 10,41 лет; 536 женщин, не имеющих злокачественных патологий женских половых органов, средний возраст 50,4 + 5,4 лет.

Для определения уровня экспрессии генов СУР19 и ЕКа использовали ткань 80-ти женщин, больных РМЖ, и 80-ти женщин, больных РЭ, из зоны опухолевого очага, удаленную в ходе хирургического вмешательства. Нормальными образцами считали ткань молочной железы и эндометрия из наименее измененных, удаленных участков молочной железы и эндометрия одного и того же пациента. Операционный материал получали в Городской клинической больнице № 1 г. Новосибирска и в гинекологическом отделении Новосибирского областного онкологического диспансера. Забор образцов проводился под контролем врачей-онкологов, диагноз верифицировался гистологическим исследованием. Преобладающим гистологическим типом опухолей молочной железы являлся протоковый инфильтрирующий рак (78 пациентов из 80) различной степени злокачественности. Большинство исследованных пациентов находились на второй стадии прогрессии злокачественного процесса: Т2Ш-2М0 - 58 пациентов, ТШ1-2М0 - 14 пациентов, и 7 пациентов: ТЗШ-2М0 - на 3-ей стадии прогрессии. Преобладающим гистологическим типом опухолей эндометрия являлась аденокарцинома тела матки (80 пациентов), среди них были пациентки со второй (43-и пациента) и третьей (37-ем пациентов) стадиями злокачественности. Средний возраст больных РМЖ - 55,4 + 5,4 лет, больных РЭ - 57,6 + 2,6 лет. Для проведения клинико-анамнестического анализа возможных факторов риска развития РМЖ были разработаны специальные индивидуальные анкеты с перечнем вопросов, которые позволяют анализировать возможные причины и условия возникновения патологического процесса. Одними из них являлись конституционные особенности организма (для выявления нарушений массо-ростового соотношения использовали индекс массы тела (ИМТ) - вес/рост2 [кг/м2], Степень тяжести ожирения определяли в соответствии с рекомендациями ВОЗ (1997), за ожирение принимали значение ИМТ больше 30 кг/м2. ИМТ < 29 кг/м2 - нормальный и избыточный вес.

Забор материала проводился с согласия больных и протоколировался по стандартам этического комитета Российской

Федерации. Эксперименты соответствовали этическим стандартам биоэтического комитета НИИМББ СО РАМН, разработанными в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной ассоциации «Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2000 г. и Правилами клинической практики в Российской Федерации, утвержденными Приказом Минздрава РФ № 266 от 19.06.2003 г. Все лица, участвующие в исследовании, дали письменное информированное согласие на участие в исследовании.

Суммарную РНК выделяли гуанидин-фенольным методом (Chomczynski and Sacchi, 1987). Относительное содержание мРНК CYPI9 и ERa определяли методом мультиплексной ОТ-ПЦР. В качестве эндогенного внутреннего контроля были выбраны гены «домашнего хозяйства» GAPDH и 18S rRNA. Для синтеза кДНК брали по 1 мкг РНК на пробу. Каждая проба ПЦР содержала:

Для CYP19 - 100 нг кДНК, 1-кратный буфер для ПЦР (0,1 M трис-НС1 (рН 8,3), 0,5 M КС1, 1,8 мМ MgCl2), 0,2 мМ dNTP, 20 пкМ праймеров для амплификации CYP19, 1 ед. акт. Taq ДНК-полимеразы. Для гена CYP19 амплификация проводилась в течение 14-ти циклов, после чего в реакционную смесь добавляли праймеры для 18S rRNA (20 пкМ) и проводили еще 24 цикла амплификации при температурном режиме: 95°С

- 20 сек., 57°С - 15 сек. и 72°С - 18 сек.

Для ERa - 100 нг кДНК, 1-кратный буфер для ПЦР, 0,2 мМ dNTP, 20 пкМ праймеров для амплификации ERa, 1ед. акт. Taq ДНК-полимеразы. Амплификация проводилась в течение 8-ми циклов, после чего в реакционную смесь добавляли праймеры для GAPDH (20 пкМ) и проводили еще 32 цикла амплификации при температурном режиме: 95°С

- 18 сек, 63°С - 15 сек и 72°С - 20 сек. Амплификацию для каждого образца проводили трижды. Продукты ОТ-ПЦР анализировали электрофорезом в 1,5 % агарозном геле или в 8 % полиакриламидном геле, который окрашивали бромистым этидием, сканировали с помощью видеосистемы «DNA Analyzer» (Россия). Денситометрию проводили с помощью программы «Total Lab». Содержание мРНК CYP19 и ERa оценивали в относительных единицах как отношение интенсивности окрашивания специфической полосы исследуемых генов к интенсивности полосы гена домашнего хозяйства.

Генотипирование проводили методом ПДРФ-анализа продуктов полимеразной цепной реакции специфических участков генома и аллель-специфической ПЦР в режиме реального времени. Геномная ДНК выделялась методом высоко-солевого осаждения белков (Salting-out Protein Method) из буккального эпителия и с помощью набора для выделения ДНК ("Лаборатория Медиген", Россия). Амплификацию специфических участков исследуемых генов проводили методом ПЦР по методике, описанной ранее Mikhailova et al. (2006). Для выявления

однонуклеотидных замен были использованы следующие ферменты рестрикции: для CYP1A1: эндонуклеаза рестрикции Mspl.; для CYP1A2: эндонуклеаза рестрикции Apal; для CYP19: эндонуклеаза рестрикции SfaN\\ для SULT1AI: эндонуклеаза рестрикции Hhal.

ПЦР в режиме реального времени проводили с помощью прибора CFX-96 (Bio-Rad, США). Реакционная смесь объёмом 25 мкл содержала: 2-20 нг геномной ДНК; 0,25 мкл 100* SYBR Green I (BioDye, Россия); 400 нМ аллель-специфичного праймера; 400 нМ общего праймера; 0,32 мМ каждого dNTP; 3 мМ MgCl2; 16 мМ (NH3)2S04; 67 мМ Tris-HCl (pH = 8,8); 1,25 ед. акт. Taq-ДНК-полимеразы.

Реакцию проводили при следующих условиях: 95°С - 3 мин.; 95°С

- 10 сек, 60°С - 15 сек. (для CYP1A1 и CYP19A1), 62°С для CYP1A2, 72°С

- 35 сек., - 40 циклов. Мутации выявляли по наличию специфических кривых амплификации для каждой группы праймеров, учитывая разницу циклов между кривыми амплификации.

Статистическую обработку данных экспрессии генов ЕЯа и CYP19 проводили с помощью программы STATISTICA 6.0. Среднее, ошибка среднего, достоверность различий между двумя параметрами рассчитывали по критерию Манна-Уитни.

Статистическая обработка результатов исследования полиморфизма генов проводилась с помощью программы SISA (http://home.clara.net/sisa/). В качестве критерия, определяющего, является ли исследуемый признак фактором риска заболевания, было использовано отношение шансов (odds ratio или ОШ). В случае, когда нет различий между опытной и контрольной группами, т.е. анализируемый признак не имеет рисковой значимости, отношение шансов равно 1. Значения выше единицы указывают на то, что признак может являться фактором риска. Если отношение ниже единицы, признак является фактором устойчивости. Наблюдаемое распределение генотипов проверяли на отклонение от равновесия Харди-Вайнберга.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Определение уровня экспрессии генов CYP19 и ERa в тканях рака молочной железы и рака эндометрия

Для определения уровня экспрессии генов CYP19 и ERa в тканях человека нами использовался метод полуколичественной мультиплексной ОТ-ПЦР (рис.1). Экспрессия была измерена в образцах опухолевых и нормальных тканей у 80-ти больных с диагнозом РЭ и 80-ти больных с диагнозом РМЖ. За условную норму принимали гистологически нормальные ткани, взятые из максимально удаленной неизмененной ткани железы или эндометрия одного и того же пациента.

А)

GAPDH-ERa-

Б)

-400 -300 "200 -100

200 . 100 .

H О H О

Рисунок 1. Типичная картина разделения продуктов амплификации генов СУР 19 и 18S rRNA (fi), ERa и GAPDH (А); N - ^трансформированная ткань, Т -опухолевая ткань, M - ДНК маркер 100 bp.

В таблицах 1 и 2 приведены данные по содержанию мРНК CYP19 и ERa в злокачественных опухолях молочной железы и эндометрия. Уровень экспрессии гена CYP19 в опухолях молочной железы выше в 2,1 - 2,5 раз у 49-ти исследуемых больных (61,3 %, группа № 1) по сравнению с прилежащей нетрансформированной тканью (р<0,01), тогда как у 31-ой пациентки (38,7 %, группа № 2) наблюдалось уменьшение экспрессии гена CYP19 в 2,6 - 3,4 раза (р<0,01). Этот факт может свидетельствовать о различном вкладе ароматазы в развитие опухолей молочной железы. Из современной литературы известно, что около половины злокачественных опухолей молочной железы являются гормонозависимыми (Walker et al., 2011). Наши результаты подтвердили это наблюдение. Факт повышенной экспрессии CYP19 в опухолях больных может быть использован для определения стратегии терапии ингибиторами ароматазы.

Таблица 1

Рак молочной железы Рак эндометрия

№ группы Ткань мРНК CYP19 № группы Ткань мРНК CYP19

1 (N=49) Опухоль 0,64 ± 0,47* 1 (N=80) Опухоль 0,54 ±0,13*

1 (N=49) Норма 0,26 ±0,18 1 (N=80) Норма 0,19 ±0,02

2 (N=31) Опухоль 0,17 ±0,07* 2 (N=0) Опухоль Н.о.

2 (N=31) Норма 0,48 ±0,14 2 (N=0) Норма Н.о.

Н.о. - не определяется. Приведены средние значения ± ББ. Достоверность различий * (р<0,01)

У больных с диагнозом РЭ наблюдалась иная картина - во всех случаях в исследуемых образцах было вьивлено повышение уровня экспрессии гена СУР19 в опухолевой ткани в 2,4-3,1 раз относительно

прилежащей ^трансформированной ткани (р<0,01). Выявление повышенной экспрессии CYPI9 в образцах рака эндометрия может быть основанием для определения стратегии лечения данных опухолей. Так, в настоящее время врачами-онкологами НИИ Онкологии Томского научного центра СО РАМН и другими онкологическими центрами для лечения рака эндометрия используются ингибиторы ароматазы (Бочкарева и др., 2007; Liang et al., 2009).

На сегодня установлено, что одним из ключевых этапов развития гормонозависимого рака является образование эстрогенов из андрогенов in situ. Синтез эстрогенов из андрогенных предшественников осуществляется ферментным комплексом ароматазы, имеющим в своем составе уникальный цитохром Р450, продукт гена CYP19 (Khan et al., 2011). К настоящему времени установлено, что во многих опухолях человека регистрируется увеличение активности этого фермента, поэтому в нашей работе был сделан акцент на исследование этого фермента в опухолях женской репродуктивной сферы. Известно, что у женщин репродуктивного возраста эстрогены образуются в яичниках, тогда как у женщин в период постменопаузы преобладает локальный стероидогенез (Bulun et al., 2009). В нашем исследовании большинство женщин находилось в таком периоде, когда активность внегонадного синтеза эстрогенов играет основную роль. Тогда повышенная активность ароматазы в тканях молочной железы и эндометрия является важным звеном канцерогенеза в этих органах, что показали наши результаты по определению экспрессии гена CYP19.

Биологический эффект эстрогенов реализуется через их взаимодействие с эстрогеновыми рецепторами, которые, в свою очередь, активируют гены-мишени во многих тканях. Активация ERa приводит к изменению регуляции клеточного цикла через взаимодействие с циклинами и их киназами и, как следствие этого, нарушению пролиферации (Foxa et al., 2009; La Rosa et al., 2011). Гиперэкспрессия ERa в нормальной ткани увеличивает чувствительность к эстрогенам и, как следствие, увеличивает риск возникновения гормонозависимой опухоли. Показано, что пролиферативная активность и доля ERa-позитивных клеток выше в трансформированной ткани, чем в нормальной ткани молочной железы (Stettner et al., 2007; Díaz-Cruz et al., 2011). Отсутствие экспрессии ERa является показателем плохого прогноза, так как, в данном случае, развивается гормононезависимая опухоль, плохо под дающаяся терапии (Sahab et al., 2011).

При исследовании экспрессии гена ERa в опухолевых тканях молочной железы у 55-ти больных (68,8 %, группа № 1) наблюдалось повышение уровня экспрессии гена ERa в опухолевой ткани в 2,6 - 2,8 раз (р<0,01) по сравнению с прилегающей нетрансформированной тканью, тогда как у 25-ти больных (31,2 %, группа № 2) наблюдалась снижение

экспрессии данного гена в 1,9 - 2,2 раза (р<0,001). Эти результаты соответствуют данным, полученными другими исследователями, показавшими, что больше половины карцином молочной железы имеют положительный статус ERa (Jamal et al., 2009; Morgan et al., 2011; Al-Mumen et al., 2011). Данный показатель служит достаточно надежным прогностическим фактором, он ассоциирован с медленным развитием опухоли, низкой степенью гистологической злокачественности и эффективностью применения эндокринотерапии (Haakensen et al., 2011).

Таблица 2

Относительное количество мРНК ERa в опухолях пациенток с РМЖ и РЭ

Рак молочной железы Рак эндометрия

№ группы Ткань мРНК ERa № группы Ткань мРНК ERa

1 (N=55) Опухоль 0,56 ±0,19* 1(N=47) Опухоль 2,61 ±0,90*

1 (N=55) Норма 0,21 ±0,08 1 (N=47) Норма 1,04 ± 0,80

2 (N=25) Опухоль 0,44 ± 0,08** 2 (N=18) Опухоль 1,29 ±0,50*

2 (N=25) Норма 0,88 ±0,10 2 (N=18) Норма 2,97 ±0,90

3 (N=15) Опухоль 1,36 ±0,08

3 (N=15) Норма 1,37 ±0,09

Приведены средние значения ± SD. Достоверность различий * (р<0,01), ** (р<0,001)

У пациентов с диагнозом РЭ повышение уровня экспрессии гена ERa в опухолевых тканях в 1,9 - 2,9 раз было отмечено в 47-и (58,8 %, группа № 1) образцах (р<0,01), обратная картина наблюдалась у 18-ти больных (22,5 %, группа № 2) и у 15-ти (18,7 %, группа № 3) уровень экспрессии ERa не изменялся (Табл. 2). Из полученных результатов видно, что в половине случаев уровень экспрессии гена ERa выше в опухолевой ткани по сравнению с нетрансформированной тканью, что может также свидетельствовать о гормональной природе опухолей эндометрия. Из литературных данных известно, что в матке, как и в молочной железе, эстрогены увеличивают пролиферацию клеток, кроме того, в гиперплазированных тканях было отмечено увеличение экспрессии гена ERa (Thomas etal., 2011). Снижение уровня экспрессии, а также отсутствие изменений может свидетельствовать об обратном, т.е. о негормональной природе опухоли. Нельзя также исключить и того факта, что данные опухоли носят гормональный характер, а снижение экспрессии гена ERa может быть компенсировано постоянно

поддерживаемой высокой концентрацией эстрогенов, например, за счет увеличения активности ароматазы или стероидной сульфатазы (Гуляева и др., 2007; Matsumoto et al., 2010; Khan et al., 2011). В пользу этого предположения говорит тот факт, что во всех образцах эндометрия регистрируется высокая экспрессия ароматазы. Следует заметить, что в настоящее время в клинике для определения эстрогеновых рецепторов при раке молочной железы используется иммуногистохимический анализ, тогда как клинический метод определения ароматазы еще не разработан. Рецепторный статус рака тела матки, в основном, не определяется. Тем не менее, эти показатели также важны как для лечения, так и для прогноза заболевания.

При сравнении уровня экспрессии гена ароматазы в комбинации с геном эстрогенового рецептора у женщин, больных РМЖ и РЭ, анализируемые опухоли отличались (рис.2).

Рак эндометрия 22,5% 18,7%

58,8 %

Рак молочной железы 25% 17,4%

43,8 %

Ш\СГР19и\ЕГ1а üt CYP19 и\ ERa Я i СУР19и\ ERa EU CYP19и\ ERa □ t CYP19 и \\ ERa

Рисунок 2. Сравнение уровней экспрессии генов CYP19 и Era. 1" -повышение уровня экспрессии гена; -i - понижение уровня экспрессии гена; II -экспрессия гена не изменяется.

Видно, что среди исследуемых опухолей 43,8 % РМЖ и 58,8 % РЭ имели фенотип ^CYPW^ERa, что говорит о гормональной природе опухолей, когда повышение экспрессия ERa происходит при высокой активности ароматазы, как источника эстрогенов. В лечении таких больных возможно использование как антиэстрогенов, так и ингибиторов ароматазы. У больных РМЖ в 13,8 % случаев наблюдалось одновременное снижение экспрессии обоих исследуемых генов, что

может свидетельствовать о том, что в патогенезе данных опухолей важную роль играют другие механизмы: изменение сигнальных путей и увеличение экспрессии других молекулярных маркеров, таких как HER-2\neu (Ганышна и др. 2008; Al-Mumen et al., 2011). Кроме того, для больных РМЖ в 25 % обнаружен фенотип [CYP19,\ERa. Это факт говорит в пользу механизма, в основе которого лежит гиперэкспрессия эстрогенового рецептора без усиления синтеза эстрогенов. Такой вариант может быть связан с другими механизмами, в том числе с амплификацией гена ERa, наблюдаемого при РМЖ (Hoist at al., 2007). Повышенная экспрессия ERa увеличивает чувствительность ткани к эстрогенам, что приводит к изменению регуляции клеточного цикла через взаимодействие с циклинами и их киназам и, как следствие, нарушению пролиферации (Roy and Thompson, 2006).

В 17,4% случаев опухолей РМЖ и в 22,5 % случаев РЭ наблюдалось увеличение экспрессии ароматазы с одновременным снижением экспрессии эстрогенового рецептора (\CYP19,\ERa). Рост и развитие опухолей в данном случае поддерживается за счет избыточного уровня экспрессии ароматазы. Для больных РЭ в 18,7 % обнаружен фенотип ]CYPl9,\ERa, что не исключает гормональной природы опухоли, так как ее рост может поддерживаться за счет постоянного синтеза эстрогенов, где существенную роль играет повышение активности ароматазы и стероидной сульфатазы

Таким образом, анализ полученных результатов показывает, что, как в случае опухолей молочной железы, так и эндометрия, анализируемые опухоли имеют разнообразный фенотип. Характеристика опухолей по экспрессии ERa и CYP19 может быть стратегией и одним из этапов разработки дифференциального лечения опухолей молочной железы и эндометрия.

Сравнительный анализ полиморфных вариантов генов цитохромов Р450 CYP1A1, CYP1A2, CYP19 и сульфотрансферазы SULT1A1 у больных раком молочной железы и раком эндометрия

Важную роль в поддержании гормонального баланса играет ферментативная система синтеза и деградации эстрогенов. Любое нарушение в системе метаболизма эстрогенов, вызванное изменением активности ферментов, может привести к изменению содержания эстрогенов и их метаболитов, что может быть одной из причин возникновения опухолей.

Методом ПДРФ-анализа и аллель-специфической ПЦР в режиме реального времени нами была исследована ДНК из образцов буккального эпителия и крови 335-ти женщин с диагнозом РМЖ, 536-ти женщин из контрольной группы - с отсутствием онкологических патологий. Для

анализа аллельных вариантов нами были выбраны гены ферментов, участвующих в метаболизме эстрогенов: CYP1A1, CYP1A2, CYPI9 (I фаза) и SULT1A1 (II фаза).

Ранее в Новосибирской области проводились исследования генетического полиморфизма ферментов метаболизма эстрогенов у женщин, больных раком эндометрия (Герасимов, 2006). Однако исследований по выявлению факторов риска развития рака молочной железы не проводилось. Нами был проведен сравнительный анализ генетических характеристик у больных раком молочной железы и эндометрия.

При исследовании генетического полиморфизма гена CYP1A1 у больных РМЖ нами было обнаружено достоверное повышение частоты встречаемости аллеля С (ОШ = 2,05; Р = 0,0004) и генотипов Т/С (OUI = 1,95; Р = 0,001), С/С (ОШ = 10,96; Р = 0,0126). У женщин со злокачественной трансформацией тканей эндометрия частота аллеля С гена CYP1AI и частота генотипов Т/С и С/С была практически одинакова с контролем. У женщин, больных РМЖ и РЭ отмечено достоверное снижение частоты встречаемости аллеля А (ОШ = 0,72; Р = 0,0023 — РМЖ; ОШ = 0,49; Р = 0,0003 - РЭ) и генотипа А/А (ОШ = 0,48; Р = 0,0042 - РМЖ; Р = 0,005 - РЭ) гена CYP1A2 по сравнению с группой контроля (Табл. 3).

Известно, что гены CYP1A принадлежат к подсемейству 1А и кодируют фермент арил-углеводород гидроксилазу, который катализирует первый шаг в метаболизме полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) и гетероциклических аминов. Mspl-полиморфизм гена CYP1A1 представляет собой однонуклеотидную замену (SNP) Т264—»С, результатом чего, является значительное увеличение активности фермента в несколько раз (Sergentanis et al., 2011). Для данного полиморфизма показана взаимосвязь с риском возникновения рака молочной железы (Ociepa-Zawal et al, 2009; Sergentanis et al., 2009) и рака эндометрия (Doherty et al., 2005). Таким образом, можно утверждать, что увеличение частоты встречаемости аллеля С гена CYP1A1 определяет более высокую активность фермента, так как эта мутация приводит к значительному увеличению активности соответствующего белка. Это может приводить к увеличению образования продуктов окисления эстрогенов - 4-гидроксиэстрогенов и, несмотря на их относительно низкую активность (примерно 79% активности эстрадиола), они могут повреждать ДНК клетки и вызывать ее раковое перерождение (Chang, 2011). Возможно, в данном случае канцерогенез развивается по генотоксическому механизму. Также возможно образование 16а-гидрокси-эстрогенов, которые обладают свойствами эстрогенов и являются биодоступными. Кроме того, 16а-гидрокси-эстрогены являются сильнейшими агонистами ER. Следует заметить, что в этом случае

активируется транскрипция эстрогенозависимых генов, усиленная многократной стимуляцией (Киселев В. И. 2005; гекшисМаа^иойе et а1, 2011).

Таблица 3

Аллельные варианты генов СУР1А1, СУР1А2, СУР 19 и БШТ1А1 у

больных раком молочной железы.

Болные РМЖ Контрольная

Полимо группа,

рфнзм п (%) ОШ (95% ДИ) Р

п(%)

СУР1Л1

Т 446(80,5%) 491(89,5%)

С 106(19,5%) 2,05 (1,45-2,90) 0,0004 57(10,5%)

т/т 179(64,9%) 218(79,5%)

сл- 88(31,9%) 1,95 (1,32-2,88) 0,001 55(20,3%)

с/с 9(3,2%) 10,96 (1,38 -87,34) 0,0126 1(0,2%)

всего 276 274

СУР1А2

С 228(35,3%) 296(28,1%)

А 418(64,7%) 0,72 (0,58 - 0,89) 0,0023 756(71,9%)

С/С 40(12,4%) 38(7,2%)

С/А 148(45,8%) 0,64(0,39- 1,04) 0,0946 220(41,9%)

А/А 135(41,8%) 0,48(0,29-0,78) 0,0042 268(50,9%)

всего 323 527

С¥Р19

С 605(93,7%) 1011(94,3%)

Г 41(6,3%) 1,12(0,75- 1,69) 0,651 61(5,7%)

С/С 283(87,6%) 477(89%)

с/т 39(12,1%) 1,15(0,75- 1,78) 0,5933 57(10,6%)

т/т 1(0,3%) 0,6464 2(0,4%)

всего 323 536

ЯиША 1

1 в 258(38,5%) 593(55,9%)

А 412(61,5%) 2,03 (1,66 - 2,47) 0,0003 467(44,1%)

ею 47(14%) 166(31,3%)

А/в 164(49%) 2,22 (1,52 - 3,24) 0,0005 261(49,2%)

А/А 124(37%) 4,25 (2.80 - 6,45) 0,0004 103(19,5%)

всего 335 530

Примечание: жирным шрифтом выделены числа достоверно различающиеся, п - количество женщин; ОШ - отношение шансов; ДИ — доверительный интервал.

Женщины, у которых метаболизм эстрогенов проходит преимущественно по пути 16а - гидроксилирования, более подвержены риску развития рака молочной железы (Lord et al., 2002; Obi et al., 2011). Возможно, в данном случае канцерогенез развивается по ER-опосредованному механизму (промоторный тип).

Мутация в гене CYPIA2 также приводит к значительному увеличению активности соответствующего белка (Qiu et al., 2010). Исходя из этого, можно утверждать, что снижение числа мутантного аллеля определяет более низкую активность этого фермента, так как эта мутация ведет к значительному увеличению активности соответствующего белка (Uslu et al., 2010). Это может приводить к увеличению фонового уровня эстрогенов вследствие медленной скорости их окисления до неактивных продуктов метаболизма и вызывать состояние гиперэстрогении. Возможно, в данном случае канцерогенез развивается по ER-опосредованному механизму (промоторный тип), так как увеличение концентрации эстрогенов, особенно с увеличением уровня рецепторов ERa, является фактором риска гормонозависимых новообразований.

Таким образом, наши результаты позволяют предположить, что у женщин с аллелем С гена CYP1A1 (ОШ = 2,05, Р = 0,0004) и генотипом С/С существенно увеличивается риск развития рака молочной железы (ОШ = 10,96; Р = 0,0126) в отличие от рака эндометрия.

Женщины с аллелем С гена CYP1A2 имеют более высокий риск развития рака молочной железы и эндометрия, то есть наличие аллеля А гена CYP1A2 является фактором устойчивости к развитию рака (ОШ = 0,72; Р = 0,0023 и ОШ = 0,49; Р = 0,0003, соответственно для РМЖ и РЭ) (Табл. 3).

В то же время, для гена ароматазы (CYP19) различий по частоте встречаемости аллеля Т у женщин с РМЖ и РЭ по сравнению с контролем обнаружено не было (Табл. 3).

В популяционных исследованиях установлено, что наличие мутантного аллеля гена CYP19 может быть связано с повышенным риском возникновения рака молочной железы (Bugano et al., 2008), рака эндометрия (Low et al., 2010). В 7-м экзоне гена CYP19 выявлена мутация С—>Т в 264 кодоне (Arg264Cys), которая приводит к замене аминокислоты Arg на Cys в соответствующем белке, что, ведет к изменению стабильности фермента и увеличению его активности (Wang at al, 2011). Для окончательного ответа на вопрос о роли полиморфизма CYP19 в предрасположенности к развитию рака молочной железы и рака эндометрия необходимо исследование других мутаций, влияющих на функциональную активность фермента.

При исследовании полиморфных вариантов гена сульфотрансферазы (SULTIA1), осуществляющего инактивацию окисленных продуктов эстрогенов и ксенобиотиков, у женщин, больных РМЖ, наблюдалось достоверное увеличение частоты встречаемости аллеля А гена SULT1A1 (ОШ = 2,03; Р = 0,0003), и генотипов G/A (ОШ = 2,22; Р = 0,00005), А/А (ОШ = 4,25; Р = 0,0004), что говорит в пользу усиления риска развития рака молочной железы (Табл. 3). У женщин, больных РЭ, наблюдалась

обратная картина: достоверное снижение частоты встречаемости аллеля А (Р=0,019) и генотипа А/А (Р=0,021) по сравнению с контролем.

Таким образом, женщины Сибирского региона с диагнозом рак молочной железы имеют более высокую частоту встречаемости аллеля А гена SULT1A1 относительно контрольной группы. Этот факт говорит о том, что данный генотип с нуклеотидной заменой G638—»А, приводящей к значительному (до 85 %) снижению активности SULT1A1, является фактором риска возникновения рака молочной железы. Аналогичные результаты получены в других исследованиях, особенно это касается курящих женщин, употребляющих алкоголь или имеющих нарушения эндокринного обмена (Jiang et al, 2010). На сегодняшний день достоверно известно, что SULT1A1 оказывает протективный эффект от ДНК-повреждающего действия катехолэстрогеновых метаболитов (Li et al., 2011). Большинство эстрогенов может сульфонироваться в результате действия эстроновой сульфотрансферазы или SULT1A1. Сульфаты эстрогенов являются биологически неактивными, т. к. не могут связываться с ER. Снижение активности этого фермента может привести к повышению концентрации эстрогенов и катехолэстрогенов, и, следовательно, увеличивать риск новообразований и оказывать неблагоприятное действие на гормоночувствительные клетки женских половых органов. Современные авторы указывают на необходимость дальнейшего исследования роли генетического полиморфизма SULT для клинического применения в будущем (Lindsay etal., 2008). Учитывая тот факт, что женщины Новосибирской области, больные раком эндометрия, имеют более высокую частоту дикого аллеля G гена SULT1A1 относительно контрольной группы, можно говорить о том, что у этих женщин повышенный уровень активности фермента. Кроме того, активация сульфотрансферазы может быть обусловлена внешними факторами окружающей среды. Поступление в организм ксенобиотиков вызывает активацию сульфотрансферазы, которая участвуют не только в детоксикации эстрогенов и ксенобиотиков, но и в биоактивации потенциальных канцерогенов, таких как ароматические и гетероциклические амины (Li et al, 2011), что может говорить о вовлечении химически индуцированного канцерогенеза в процесс возникновения исследуемых патологий.

Таким образом, результаты исследования генетического полиморфизма ферментов метаболизма эстрогенов показали, что факторами риска развития рака молочной железы являются:

• генотип CYP1A1*1A/2A, Mspl-полиморфизм гена CYP1A1 (ОШ = 2,05, Р = 0,0004). Генотип С/С драматически увеличивает риск развития рака молочной железы (ОШ = 10,96; Р=0,0126);

• аллель А гена SULT1A1 (ОШ = 2,03; Р = 0,0003) и генотипы G/A (ОШ = 2,22; Р = 0,0005) и А/А (OR = 4,25; Р = 0,0004);

• дикий аллель С гена СУР1А2;

А к факторам риска развития рака эндометрия относятся:

• женщины с аллелем С гена СУР1А2;

• аллель в гена БШТ1А1.

Полученные результаты по сравнительному анализу мутаций в генах ферментов метаболизма эстрогенов дают возможность оценить их вклад в развитие гормонозависимых опухолей РМЖ и РЭ у женщин. Можно предположить, что для больных раком молочной железы характерны как промоторный, так и генотоксический тип гормонального канцерогенеза, в то время как для женщин с диагнозом рак эндометрия, более характерен промоторный тип и велико влияние химически индуцированного канцерогенеза. Такой комплексный подход позволяет провести сравнительный анализ исследуемых полиморфизмов, что важно для дифференцированной диагностики и профилактики данных форм рака.

Анализ полиморфных вариантов генов цитохромов Р450 СУР1А1, СУР1А2, СУР19 и сульфотрансферазы 5ОТ,77/17 у больных раком молочной железы и эндометрия без ожирения и с ожирением.

Известно, что ожирение может являться одним из факторов риска патологических состояний молочных желез и эндометрия, при этом степень выраженности пролиферативных изменений находится в прямой зависимости от степени ожирения. Так, при незначительном ожирении относительный риск рака эндометрия возрастает примерно в 2 раза, а рака молочной железы в 3 раза, а при выраженной форме у женщин в постменопаузе он увеличивается в 10-12 раз (Озопо-С^а е/ а/. 2009; АэЫгаша е? а/. 2010; \Volin е/а/. 2010).

При разделении группы контроля и женщин, больных раком молочной железы, по индексу массы тела были получены следующие результаты: у женщин с ИМТ > 30 кг/м2 не было выявлено достоверных различий по частоте встречаемости аллеля С гена СУР1А1, в отличие от женщин с ИМТ < 29 кг/м2 частота аллеля С (ОШ = 2,88; Р = 0,0005), генотипов Т/С (ОШ = 2,79 ; Р = 0,0003), С/С (ОШ = 11,28 ; Р = 0,0114) достоверно увеличивалась (Табл. 4, 5). Ранее в работе Иленко Е.В. (Иленко, 2008) было показано, что у женщин, больных раком эндометрия, в группе с ИМТ > 30 кг/м2, аллель С чаще встречался в группе контроля, чем в группе больных раком эндометрия. Схожая картина наблюдается при сравнении частот генотипа Т/С. При анализе полиморфных вариантов гена СУР1А1 в группе женщин с ИМТ < 29 кг/м2 было выявлено, что у больных женщин отмечено незначительное (недостоверное) увеличение частоты аллеля С гена СУР1А1 и генотипа Т/С по сравнению с контролем. Эти результаты говорят о том, что аллель С и генотип Т/С могут являться факторами устойчивости к возникновению рака

эндометрия у женщин, страдающих ожирением, и, наоборот, фактором риска развития рака молочной железы у женщин ИМТ < 29 кг/м2.

Для рака эндометрия нельзя исключать также возможность развития химически индуцированного канцерогенеза, особенно у женщин с ожирением. Известно, что ПАУ и ароматические амины относятся к канцерогенам и мутагенам, являются липофильными и накапливаются в жировой ткани. Снижение активности ферментов метаболизма этих соединений, таких как СУР1А1, СУР1А2, ведет к снижению скорости их выведения из организма. Гидроксилирование этих соединений может приводить к образованию интермедиатов с мутагенной активностью за счет формирования аддуктов с молекулами ДНК, в том числе в тканях эндометрия (АбЫоп е? а1, 2010; Н^а е( а!., 2008; вЫуаеуа е1 а1, 2008). У больных раком молочной железы без ожирения существенный вклад в развитие опухолей вносит генотоксический механизм канцерогенеза, так как наблюдается повышение активности фермента СУР1А1 (Ос1ера-2а\уа1 еГа/.,2009).

При анализе полиморфных вариантов гена СУР1А2 у женщин, больных РМЖ с ИМТ < 29 кг/м2, наблюдалось достоверное увеличение аллеля С (35 %) по сравнению с контролем (25 %). При разделении групп женщин, больных раком эндометрия, по ИМТ ассоциации полиморфных вариантов гена СУР1А2 с риском развития РЭ в обеих группах с ИМТ > 30 кг/м2 и ИМТ < 29 кг/м2 обнаружено не было.

Таким образом, данные результаты позволяют предположить, что женщины, без ожирения с аллелем С гена СУР1А2 имеют повышенный риск развития рака молочной железы. В данном случае нельзя исключить наличие химически индуцированного канцерогенеза, так как активность фермента СУР1А2 снижена. В то же время, для гена ароматазы (СУР 19) достоверных различий по частоте встречаемости мутантного аллеля Т у женщин, больных раком эндометрия по сравнению с контролем, обнаружено не было (Иленко, 2008). Обратная картина наблюдалась у женщин с диагнозом рак молочной железы с ожирением. Для этой группы больных было показано достоверное увеличение гетерозиготного генотипа С/Т (ОШ = 2,27; Р = 0,045). Известно, что наличие данной мутации приводит к увеличению активности фермента ароматазы, следовательно, наличие ожирения и генотипа С/Т, может приводить к гиперэстрогении, за счет образования эстрогенов при помощи ароматазы в жировой ткани. Экспрессия ароматазы здесь контролируется, главным образом, цитокинами (1Ь-б, 11,-11, ТОТ-а) и глюкокортикоидами через альтернативное использование промотора 1.4 в жировой ткани и фибробластах кожи (Ви1ип е? а/., 2008). В литературе описаны случаи, когда наличие полиморфизма \xglMCys в гене СУР 19 ассоциировано с риском возникновения рака молочной железы (БагаЫ е1 а!., 2011), однако ассоциации

данного полиморфизма с риском развития рака эндометрия у русских женщин ранее выявлено не было (М1к1ш1оуа й а1., 2006).

Таблица 4

Частоты аллелей и генотипов генов СУР1А1, СУР1А2, СУР19 и БЦЬТ1А1 у больных раком молочной железы с ИМТ> 30 кг/м2._

ИМТ > 30 кг/м2 Контрольная

Полиморф группа,

ИЗМ п (%) ОШ (95% ДИ) Р

п(%)

СУР1Л1

Т 101(84%) 114(83%)

С 19(16%) 0,89(0,46- 1,73) 0,87 24(17%)

т/т 41(68%) 45(65%)

с/т 19(32%) 0,87(0,42-1,81) 0,851 24(35%)

с/с 0 0,999 0

всего 60 69

СУР1А2

С 68(35%) 117(34%)

А 128(65%) 0,-98(0,67- 1,41) 0,985 225(66%)

С/С 3(3%) 14(8%)

С/А 62(64%) 3,25 (0,89- 11,79) 0,106 89(52%)

А/А 32(33%) 2,2 (0,58 - 8,18) 3,364 68(40%)

всего 97 171

СУР 19

С 181(92%) 309(96%)

т 15(8%) 1,97(0,91 -4,23) 0,118 13(4%)

с/с 82 (84%) 149(93%)

с/т 15(16%) 2,47 (1,08-5,64) 0,045 11(6,8%)

т/т 0 0,999 1(0,2%)

всего 97 161

ЯиША!

в 66(34%) 208(58%)

А 128(66%) 2,65 (1,84-3,81) 0,0004 152(42%)

ею 10(10%) 66(37%)

АЮ 46(47%) 3,99 (1,87-8,54) 0,0003 76(42%)

А/А 41(43%) 7,12 (3,20 -15,8) 0,0005 38(21%)

всего 97 180

Примечание: жирным шрифтом выделены числа достоверно различающиеся, п - количество женщин; ОШ - отношение шансов; ДИ — доверительный интервал

При исследовании частот встречаемости аллелей и генотипов гена сульфотрансферазы {SULT1AÎ) у пациенток с диагнозом РЭ и ИМТ < 29 кг/м2 достоверно чаще встречались аллель А (ОШ=2,93, Р=0,001) и генотипы G/A (0111=22,4; Р=0,0005) и А/А (ОШ=Ю,18; Р=0,0025) (Иленко, 2008). У женщин, больных РМЖ, в обеих группах наблюдалось

достоверное увеличение аллеля А (ОШ = 2,65; Р = 0,0004 - ИМТ> 30 кг/м2; ОШ = 1,81; Р = 0,0004 - ИМТ < 29 кг/м2) и генотипов в/А (ОШ = 3,99; Р = 0,0003 - ИМТ> 30 кг/м2; ОШ = 1,72; Р = 0,02 - ИМТ < 29 кг/м2) и А/А (ОШ = 7,12; Р = 0,0005 - ИМТ> 30 кг/м2; ОШ = 3,66; Р = 0,0003 - ИМТ < 29 кг/м2) (Табл. 4, 5).

Таблица 5

Частоты аллелей и генотипов генов СУР1А1, СУР1А2, СУР 19 и БШТ1А1 у

больных раком молочной железы с ИМТ < 29 кг/м2

Полнморф изм ИМТ <29 кг/м2 Контрольная группа, п(%)

п (%) ОШ (95% ДИ) Р

СУР1А1 Т С т/т С/Т с/с всего 345(80%) 87(20%) 138(64%) 69(32%) 9(4%) 214 2,88 (1,88-4,41) 2,79 (1,73 - 4,51) 11,28 (1,41 -90,1) 0.0005 0.0003 0.0114 377(92%) 33(8%) 173(84%) 31(15,8%) 1(0,2%) 205

СУР1А2 С А С/С С/А А/А всего 160(35%) 292(65%) 37(16%) 86(38%) 103(46%) 226 0,62 (0,48 -0,80) 0,43 (0,24 -0.76) 0,33 (0,19 -0,59) 0,0002 0,0055 0,0001 179(25%) 531(75%) 24(6,7%) 131(37%) 200(56,3%) 355

СГР19 С т с/с с/т т/т всего 426(94%) 26(6%) 201(89%) 24(10,8) 1(0,2%) 226 0,89 (0,55 - 1,46) 0,85 (0,50 - 1,44) 0,742 0,638 0,703 702(94%) 48(6%) 328(87,4) 46(12,4%) 1(0,2%) 375

БиЬТШ в А ею А/а А/А всего 192(40%) 284(60%) 7(0,3) 118(57%) 83(40%) 208 1,81 (1,43-2,29) 1,72(1,11 -2,68) 3,66 (2,23 - 6,00) 0,0004 0,02 0,0003 385(55%) 315(45%) 100(28,6) 185(52,9) 65(18,5%) 350

Примечание: жирным шрифтом выделены числа достоверно различающиеся, п - количество женщин; ОШ - отношение шансов; ДИ -доверительный интервал

Данные генотипы являются факторами риска развития рака эндометрия и молочной железы у женщин, не страдающих ожирением, и женщин, больных раком молочной железы, с ожирением. Для этих женщин характерен пониженный уровень активности фермента,

следовательно, такие больные могут иметь повышенную концентрацию катехолэстрогенов, что приводит к повышению концентрации хинонов, которые ковалентно присоединяются к нуклеофильным группам молекулы ДНК (Li et al., 2011), что ведет к повышенному риску развития злокачественных новообразований. Нельзя также забывать о том, что SULT1A1 участвует в метаболизме канцерогенов, поступивших из окружающей среды, таких как гетероциклические и ароматические амины, тем самым, повышая риск возникновения рака молочной железы (Zheng et al., 2001; Jiang et al, 2010). Снижение скорости конъюгации может приводить к более медленному выведению этих соединений из организма.

Таким образом, нарушение обмена веществ, приводящее к ожирению, влияет на метаболические процессы и увеличивает количество эстрогенов у женщин в постменопаузе. Одним из патогенетических механизмов увеличения эстрогенов является увеличение активности ароматазы, которая может быть следствием точечной мутации в гене ароматазы. Полиморфизм генов у больных РМЖ и РЭ взаимосвязан с индексом массы тела, что, возможно, и определяет различные патогенетические механизмы развития данных заболеваний. Женщины, больные РМЖ с ожирением, характеризуются присутствием генотипа Т/С гена CYP19 аллеля А и генотипов G/A и А/А гена SULT1A1 в отличие от женщин, больных РМЖ без ожирения, у которых чаще встречается аллель С и генотипы Т/С, С/С гена CYP1A1, аллель С и генотип С/С гена CYP1A2, аллель А и генотипы А/А, G/A гена SULT1A1. Женщины, больные РЭ с ожирением, характеризуются присутствием аллеля Т гена CYP1A1 в отличие от женщин больных РЭ без ожирения у которых чаще встречается аллель А гена SULT1A.

ВЫВОДЫ

1. В 68,8 % случаев рака молочной железы и 77,5 % случаев рака эндометрия наблюдается повышение экспрессии ERa в опухолевой ткани в 2,6 - 2,8 раз ив 1,9 - 2,9 соответственно. Экспрессия гена CYP19 в опухоли увеличивалась в 2,1 - 2,5 раз у 61,3 % больных раком молочной железы и в 2,4—3,1 раза во всех случаях рака эндометрия.

2. Профили экспрессии генов ERa в сочетании с CYP19 в злокачественных опухолях молочной железы и эндометрия различаются. Для рака молочной железы характерно наличие фенотипов: CYP19+ERa+, CYPl9'ERa, CYP19+ERa\ С YP19'ERa, для рака эндометрия: CYPJ9+ERa, CYP19+ERT, CYP19+ERa~.

3. Факторами риска развития рака молочной железы являются:

• Наличие аллеля С (ОШ = 2,05, Р = 0,0004), и генотипов Т/С (ОШ = 1,95 Р = 0,001), С/С (ОШ = 10,96, Р = 0,0126) гена CYP1A1

• Наличие аллеля С гена CYP1A2

• Наличие аллеля А (ОШ = 2,03; Р = 0,003), и генотипов G/A (ОШ = 2,22; Р = 0,0005), А/А (OR = 4,25; Р = 0,0004) гена SULT1A1.

4. Установлена взаимосвязь полиморфизма генов ферментов метаболизма эстрогенов с ИМТ у женщин, больных раком молочной железы. Для женщин с ожирением характерно наличие генотипа Т/С гена CYP19, аллеля А и генотипов G/A, А/А гена SULT1A1.

5. У женщин, больных раком молочной железы без ожирения, увеличивается частота встречаемости аллеля С (20% против 8% в группе контроля) и генотипов С/Т (32% против 15,8%), С/С (4% против 0,2%) гена CYP1A1, аллеля С (35% против 25%) и генотипа С/С (16% против 6,7%) гена CYP1A2, аллеля А (60% против 45%) и генотипов А/А (40% против 18,5%) и G/A (57% против 52,9%) гена SULT1A1.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИ

1. Иванова Е.П., Шульга Ю.В. Экспрессия генов метаболизма эстрогенов в злокачественных опухолях эндометрия. // XLIV международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс». -2006. — Новосибирск, Россия. - С. 15.

2. Лиясова М.С. Хвостова Е.П. Исследование экспрессии генов ERa и ароматазы в злокачественных опухолях человека. // XLV международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс». - 2007. - Новосибирск, Россия. - С.13.

3. Хвостова Е.П., Пустыльняк В.О. Экспрессия генов ERa и ароматазы в опухолевых тканях молочной железы и эндометрия. // II региональной конференции молодых ученых им. академика РАМН Н.В. Васильева «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической онкологии» - 2007. - Томск, Россия. - С. 118-119.

4. Хвостова Е.П., Пустыльняк В.О., Гольдинштейн О.З., Красильников С.Э. Сидоров C.B., Гуляева Л. Ф Сравнительный анализ экспрессии генов ERa и ароматазы в опухолевых тканях молочной железы и эндометрия. // Сибирский онкологический журнал. - 2007. - Том 24. -№4.-С. 89-95.

5. Хвостова Е.П., Пустыльняк В.О., Барков Е. С., Шевченко С.П., Красильников С.Э. Сидоров C.B., Гуляева Л. Ф. Сравнительный анализ генетического полиморфизма ферментов метаболизма эстрогенов у женщин с заболеваниями репродуктивной сферы и щитовидной железы. // Вестник НГУ. - 2008. - Том 6, выпуск 1. - С. 25-31.

6. Пустыльняк В.О., Иленко И.В., Хвостова Е.П., Магарилл Ю.А., Артымук Н.В., Гуляева Л.Ф. Полиморфизм ферментов метаболизма

эстрогенов у женщин, страдающих раком эндометрия. // Вестник НГУ.-2008.-Том 6, выпуск 1.-С.З- 10.

7. Харенкова E.JI. Артымук Н.В., Иленко Е.В. Гуляева Л.Ф., Хвостова Е.П. Генетический полиморфизм ферментов метаболизма у женщин с гиперпластическими процессами эндометрия в пременопаузе. // Бюллетень СО РАМН. - 2009. - Том 136. - № 2. - С. 5 - 8.

8. Пролиферативные заболевания эндометрия. / Артымук Н.В., Гуляева Л.В., Магарилл Ю.А., Тачкова O.A., Пустыльняк В.О., Харенкова Е.Л., Иленко Е.В., Шакирова Е.А., Хвостова Е.П., Красильников С.Э.; под ред. Н.В. Артымук, Л.Ф. Гуляевой, Ю.А. Магарилла. Кемерово. -

2010. 142 с.

9. Хвостова Е.П., Пустыльняк В.О., Войцицкий.В.Е., Красильников С.Э., Гуляева Л.Ф. Молекулярно-генетические механизмы гормонального канцерогенеза женских репродуктивных органов. // Вестник НГУ. -

2011.-Том 9, выпуск 3.-С. 195-204.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

CYP - цитохром Р450

CYP19' - сниженная экспрессия ароматазы

CYP19 - цитохром Р450 19-го семейства

CYP19+ - повышенная экспрессия ароматазы

CYP1A1 - цитохром Р450 1 AI

CYP1A2 - цитохром Р450 1А2

ER' — экспрессия эстрогенового рецептора не изменяется ERa' - сниженная экспрессия эстрогенового рецептора ERa - эстрогеновый рецептор

ERa - повышенная экспрессия эстрогенового рецептора HER-2\neu - рецептор человеческого эпидермального фактора

роста

SNP — единичная нуклеотидная замена (Single Nucleotide

Polymorphism)

STS - стероидная сульфатаза

SULT 1А1-сульфотрансфераза

ДИ - доверительный интервал (confidence interval)

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ИМТ - индекс массы тела

ОШ - отношение шансов (odds ratio)

ПАУ - полициклические ароматические углеводороды

ПДРФ-анализ - полиморфизм длины рестрикционных фрагментов

ПНР - полимеразная цепная реакция

РЭ - рак эндометрия

РМЖ - рак молочной железы

Подписано к печати 17 ноября 2011г. Тираж 100 экз. Заказ № 072. Отпечатано "Документ-Сервис", 630090, Новосибирск, Институтская 4/1, тел. 335-66-00

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Хвостова, Екатерина Петровна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Молекулярно-генетические механизмы гормонального канцерогенеза женских репродуктивных органов.

1.1.1. Промоторный тип гормонального канцерогенеза.

1.1.2. Генотоксический тип гормонального канцерогенеза.

1.2. Ферменты метаболизма эстрогенов.

1.2.1. Цитохромы Р450 19-го семейства - CYP19.

1.2.2. Роль цитохромов Р450 подсемейства 1А.

1.2.3. Сульфотрансферазы.

1.3. Генетический полиморфизм ферментов синтеза и метаболизма ^ эстрогенов.

1.4. Эстрогеновые рецепторы в гормональном канцерогенезе.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Материалы.

2.2. Методы исследования.

2.2.1. Выделение геномной ДНК из букального эпителия.

2.2.2. Выделение геномной ДНК из букального эпителия при помощи набора для выделения ДНК.

2.2.3. Измерение концентрации ДНК.

2.2.4. Амплификация фрагментов геномной ДНК.

2.2.5. Анализ продуктов ПЦР.

2.2.6. Гидролиз ДНК эндонуклеазами рестрикции.

2.2.7. Анализ продуктов рестрикции.

2.2.8. Аллель-специфическая ПЦР в режиме реального времени.

2.2.9. Выделение РНК гуанидин-фенольным методом.

2.2.10. Очистка РНК от примеси ДНК с помощью ДНКазы.

2.2.11. Электрофорез РНК в частично денатурирующих условиях.

2.2.12. Определение концентрации РНК.

2.2.13. Реакция обратной транскрипции.

2.2.14. Мультиплексная ПЦР.

2.2.15. Горизонтальный электрофорез нуклеиновых кислот в агарозном геле.

2.2.16. Статистическая обработка результатов.

Глава 3. Результаты.

3.1. Определение экспрессии генов СУР 19 и ЕЯа в тканях рака молочной железы и рака эндометрия.

3.2. Анализ полиморфных вариантов СУР1А1, СУР1А2, СУР 19 и БиЬТЫ! у больных раком молочной железы.

3.3. Анализ полиморфных вариантов СУР1А1, СУР1А2, СУР 19 и 8иЬТ1А1 у больных раком молочной железы без ожирения и с ожирением.

Глава 4. Обсуждение результатов.

4.1. Роль эстрогеновых рецепторов и ароматазы в развитии рака молочной железы и рака эндометрия.

4.2. Роль полиморфизма генов ферментов метаболизма эстрогенов в развитии опухолей молочной железы и эндометрия.

4.3. Взаимосвязь полиморфизма генов фермента метаболизма эстрогенов с индексом массы тела.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Полиморфизм генов ферментов метаболизма эстрогенов и молекулярная характеристика опухолей молочной железы и эндометрия"

По прогнозам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) заболеваемость и смертность от онкологических заболеваний во всем мире возрастет в 2 раза за период с 1999 года по 2020 год: с 10 до 20 млн. новых случаев и с 6 до 12 млн. регистрируемых смертей (ВОЗ, 2010). На протяжении последних 20-ти лет во многих экономически развитых странах Европы, Северной Америки и России отмечается неуклонное повышение заболеваемости раком молочной железы и эндометрия (Глушкова, 2010).

В структуре онкологических заболеваний женщин, рак репродуктивных органов занимает лидирующие позиции. Около 30% всех женских злокачественных новообразований относится к раку молочной железы. Это наиболее частая форма рака среди женщин, поражающая в течение жизни от 1:13 до 1:9 женщин в возрасте от 13 до 90 лет. Считается, что риск развития РМЖ в течение жизни составляет 1-10%. Эта патология является самой распространенной причиной смертности от онкологических заболеваний у женщин в возрасте 40-69 лет. Так, в России регистрируется около 80 случаев рака молочной железы на 100 000 женского населения (Чиссова и др., 2010). Что касается рака эндометрия, то это заболевание также является наиболее часто встречаемой неоплазией женской половой системы во многих странах. В России заболеваемость составляет около 30 случаев на 100 000 женского населения. В Новосибирской области в 2006 году этот показатель был равен 24,1, а в 2010 составлял 29,5 на 100 000 женского населения. К сожалению, на сегодняшний день онкологические заболевания часто выявляются на достаточно поздних стадиях своего развития, когда оказание медицинской помощи больным малоэффективно. Поэтому исследование патогенетических механизмов данных заболеваний с целью выяснения их молекулярных маркеров для ранней диагностики и эффективного лечения по-прежнему актуально.

Многочисленные исследования показали, что большая часть злокачественных опухолей женской репродуктивной сферы, таких как рак молочной железы и рак эндометрия, являются гормонозависимыми. Особое место в патогенезе данных заболеваний занимают эстрогены, играющие ключевую роль в стимуляции клеточной пролиферации в органах-мишенях. Доказано, что необходимым условием запуска процессов трансформации в клетках-мишенях является увеличение содержания эстрогенов, в большей степени эстрадиола. Локальное повышение концентрации эстрогенов может быть следствием увеличения активности фермента ароматазы (CYP 19), которая является ключевым ферментом синтеза эстрогенов из андрогенных предшественников. В норме CYP 19 экспрессируется в эстрогенпродуцирующих клетках: клетки гранулезы, желтое тело яичников, клетки Лейдига яичек, плацента, различные районы головного мозга, жировая ткань. У женщин репродуктивного возраста основным органом, где осуществляется синтез эстрогенов, являются яичники. В период постменопаузы образование эстрогенов происходит в других тканях, таких как жировая ткань и кожа. Показано, что увеличение локальной концентрации эстрогенов, обусловленное гиперэкспрессией CYP 19 в тканях-мишенях, является одним из наиболее важных факторов для усиления клеточной пролиферации (Low et al., 2010).

Эстрогены проявляют свое действие посредством взаимодействия с эстрогеновыми рецепторами (ERa, ER(3), которые принимают участие в регуляции транскрипции многих генов, в том числе участвующих в клеточной пролиферации. Увеличение количества и активности эстрогеновых рецепторов в нормальной ткани-мишени усиливает ее чувствительность к эстрогенам и, как следствие, увеличивает риск возникновения гормонозависимой опухоли.

Вопрос о ткане - и органоспецифичности действия эстрогенов, когда результатом их патологических эффектов может быть возникновение рака молочной железы либо рака эндометрия, остается на сегодняшний день открытым. Молекулярно-генетическое исследование каждой отдельно взятой опухоли позволит понять причины таких различий. Одним из подходов для выяснения механизмов развития патологий, специфичных для каждой опухоли, является молекулярная характеристика опухоли и исследование генетического полиморфизма ключевых генов, участие которых в патогенезе заболевания не вызывает сомнения.

Так как злокачественные опухоли молочной железы и эндометрия в большинстве случаев являются гормонозависимыми, то одной из важных характеристик является определение рецепторного статуса по экспрессии ERa. Следует отметить, что на сегодня причины, вызывающие усиление его экспрессии, остаются неизвестными. Одним из таких механизмов может быть амплификация гена ERa либо активация рецептора протеин-киназами экстраклеточных сигнальных путей (Holst et al., 2007; Miyoshi et al., 2011), наблюдаемая почти в 10% случаев РМЖ.

Другой возможной причиной может быть нарушение синтеза и распада эстрогенов, прежде всего, эстрадиола (Ашрафян JI.A. и др., 2008; Lonning et al., 2011). Так, нарушение экспрессии гена ароматазы, сопровождающееся усилением ее ферментативной активности, часто характерно для гормонозависимых опухолей у женщин (Low et al., 2010). Кроме того, источником эстрогенов может быть жировая ткань, для которой характерна высокая активность ароматазы. В таком случае, ожирение может быть фактором риска для равития гормонозависимых опухолей репродуктивной сферы.

Важную роль в поддержании гормонального баланса играет ферментативная система деградации эстрогенов, осуществляемая цитохромом Р450. В последние годы в этом процессе доказана роль таких его изоформ, как CYP1A1, CYP1A2, которые окисляют эстрогены с образованием субстратов для 2-й фазы метаболизма (Theodoros et al., 2010). Дальнейшая деградация метаболитов гормонов осуществляется с помощью сульфотрансфераз SULT1A1 и SULT1E1 (Lindsay et al., 2008).

Изучение и выявление нарушений в метаболизме эстрогенов у больных разными видами гормональных опухолей, а также изменение уровня экспрессии генов СУР 19 и ЕЯа в опухолях, позволит не только установить их вклад в процесс опухолеобразования и найти подходы к лечению, но и выделить различия между патогенетическими механизмами развития рака эндометрия и рака молочной железы.

Изложенное выше определило цель работы: исследовать генетический полиморфизм ферментов метаболизма эстрогенов и экспрессию генов ЕЯа и СУР19 у больных со злокачественными новообразованиями молочной железы и эндометрия.

В соответствии с целью, были поставлены следующие задачи:

1. Определить уровень экспрессии генов эстрогенового рецептора а (ЕЯа) и ароматазы {СУР 19) в злокачественных опухолевых тканях молочной железы и эндометрия.

2. Оценить значимость аллельных вариантов генов, кодирующих ферменты метаболизма эстрогенов: СУР1А1, СУР1А2, СУР19 и 81/ЬТ1А1 у больных раком молочной железы.

Научная новизна работы.

Впервые проведено исследование генетического полиморфизма ферментов метаболизма эстрогенов: цитохрома Р450 (СУР1А1, СУР1А2, СУР 19) и сульфотрансферазы (81ХТ1А1) у здоровых и больных раком молочной железы женщин Сибирского региона. Показано, что женщины с аллелем С и генотипами Т/С и С/С гена СУР1А1, аллелем С и генотипом С/С гена CYP1A2, аллелем А и генотипами А/А и G/A гена SULT1A1 имеют повышенный риск развития рака молочной железы. Кроме того, впервые показано, что для женщин Сибирского региона с ожирением генотип Т/С гена CYP19, аллель А и генотипы G/A и А/А гена SULT1A1 являются факторами риска развития рака молочной железы. Женщины без ожирения, имеющие аллель С и генотипы Т/С, С/С гена CYP1A1, аллель С и генотип С/С гена CYP1A2, аллель А, генотипы А/А и G/A гена SULT1A1, попадают в группу риска развития рака молочной железы.

Впервые определены фенотипические варианты опухолей молочной железы и эндометрия по экспрессии генов ERa и CYP19. Для больных раком молочной железы характерны фенотипы: CYP19+ ERa, CYP19' ERa, CYP19+ ERa, CYP19' ERa. Для больных раком эндометрия: CYP19+ ERa+, CYP19+ ER=, CYP19+ ERa.

Впервые проведен сравнительный анализ молекулярно-генетических характеристик у женщин, больных раком молочной железы и эндометрия. Особенностью больных раком молочной железы является наличие фенотипов опухолей: CYP19" ERa+, CYP19' ERa' и алеллей С и генотипов Т/С, С/С гена CYP1A1; для CYP1A2 уменьшение частоты встречаемости аллеля А и генотипа А/А; для SULT1A1 увеличение частоты встречаемости алелля А и генотипов G/A, А/А. Для больных раком эндометрия характерно наличие фенотипа опухоли CYP19 ER- и аллелей А гена CYP1A2; снижение встречаемости аллеля А гена SULT1A1, что свидетельствуют о разных механизмах развития рака.

Практическая значимость.

Результаты молекулярно-генетического исследования рака молочной железы в сравнении с результатами, полученными для рака эндометрия, важны для формирования групп риска с целью диагностических и профилактических мероприятий. Анализ аллельных вариантов генов CYP1A1, CYP1A2, CYP19 и SULT1A1 у больных раком молочной железы и раком эндометрия целесообразно использовать в качестве дополнительного и объективного диагностического маркера данных заболеваний.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В злокачественных опухолях молочной железы и эндометрия наблюдается различное соотношение профилей экспрессии генов CYP19 и ERa. В большинстве случаев рак молочной железы и рак эндометрия являются гормонозависимыми (68,8% и 77,5% соответственно). Гормононезависимые опухоли с отсутствием экспрессии ароматазы и ERa выявлены лишь для рака молочной железы

3. В группе женщин, больных раком молочной железы с ожирением, статистически значимыми факторами риска являются мутантные аллели генов CYP19 и SULT1A1, тогда как для женщин без ожирения это CYP1A1, CYP1A2 и SULT1A1

Апробация работы

Результаты работы были представлены и обсуждены на ХЫУ Международной Научной Студенческой Конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, Россия, 14 апреля 2006), на ХЬУ Международной Научной Студенческой Конференции «Студент и научно-технический прогресс» (Новосибирск, Россия, 2007), на II региональной конференции молодых ученых им. академика РАМН Н.В. Васильева «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической онкологии» (Томск, Россия, 2007), на научно-практической конференции «Молекулярно-биологические технологии в медицинской практике», проведенной в Новосибирском Областном диагностическом центре (Новосибирск, 2007).

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Хвостова, Екатерина Петровна

выводы

1.B 68,8 % случаев рака молочной железы и 77,5 % случаев рака эндометрия наблюдается повышение экспрессии ERa в опухолевой ткани в 2,6 - 2,8 раз ив 1,9 - 2,9 соответственно. Экспрессия гена CYP19 в опухоли увеличивалась в 2,1 - 2,5 раз у 61,3 % больных раком молочной железы и в 2,4-3,1 раза во всех случаях рака эндометрия.

2. Профили экспрессии генов ERa в сочетании с CYP19 в злокачественных опухолях молочной железы и эндометрия различаются. Для рака молочной железы характерно наличие фенотипов: CYP19+ERa+, CYP19' ERa+, CYP19+ERa, CYP19'ERa, для рака эндометрия: CYP19+ERa+, CYP19+ERT, CYP19+ERa.

3. Факторами риска развития рака молочной железы являются:

• Наличие аллеля С (ОШ = 2,05, Р = 0,0004), и генотипов Т/С (ОШ = 1,95 Р = 0,001), С/С (ОШ = 10,96, Р = 0,0126) гена CYP1A1

• Наличие аллеля С гена CYP1A2

• Наличие аллеля А (ОШ = 2,03; Р = 0,003), и генотипов G/A (ОШ = 2,22; Р = 0,0005), А/А (OR = 4,25; Р = 0,0004) гена SULT1A1.

4. Установлена взаимосвязь полиморфизма генов ферментов метаболизма эстрогенов с индексом массы тела у женщин, больных раком молочной железы. Для женщин с ожирением характерно наличие генотипа Т/С гена CYP19, аллеля А и генотипов G/A, А/А гена SULT1A1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодняшний день проблема рака молочной железы и эндометрия является одной из актуальных проблем клинической онкологии. Это связанно не только с неуклонным ростом заболеваемости раком эндометрия и раком молочной железы среди пожилого женского населения, но и увеличением доли пациенток репродуктивного возрастного периода. Кроме того, отмеченный в популяции рост эндокринно-обменных нарушений, относительной гиперэстрогении, позволяет прогнозировать дальнейший рост числа гормонозависимых заболеваний со стороны женской репродуктивной системы.

Представления об этиологии и патогенезе РЭ и РМЖ, говорят о патогенетической неоднородности данной категории больных. Эстрогеновая теория остается ведущей и значимой. Внегонадный синтез эстрогенов контролируется ферментами синтеза эстрогенов ароматазой и стероидной сульфатазой. В норме во многих гормоночувствительных органах активность ароматазы практически не выявляется, но при злокачественной трансформации наблюдается аберрантная экспрессия гена, что приводит к появлению активности этого фермента. У женщин репродуктивного возраста яичники являются основным органом биосинтеза эстрогенов, однако, ген СУР19 экспрессируется и в других эстрогенпродуцирующих клетках. Особое значение для женщин, находящихся в постменопаузе, имеет жировая ткань. Экспрессия ароматазы здесь контролируется, главным образом, цитокинами (1Ь-6, 1Ь-11, ЮТ-а) и глюкокортикоидами, а не фолликулостимулирующим гормоном, как в яичниках. Таким образом, наличие ожирения является фактором риска, следствием которого может быть увеличение концентрации эстрогенов. На основании проведенных исследований мы предлагаем схему (Рис. 18), которая показывает роль ферментов метаболизма эстрогенов, экспрессии эстрогенового рецептора и ароматазы в развитии опухолей молочной железы и эндометрия. Как видно из схемы, представленной на рисунке 18, изменению концентрации эстрогенов способствуют и ферменты дегадации эстрогенов CYP1A1, CYP1A2, SULT1A1. Больные РМЖ и РЭ характеризуются нарушением соотношения фракций эстрогенов в сторону увеличения его агрессивных метаболитов, а так же наличием определенных полиморфизмов генов метаболизма эстрогенов. Пациенты, больные РМЖ, имеют более высокую частоту встречаемости аллеля С и генотипов Т/С, С/С гена CYP1A1, аллеля С гена CYP1A2, аллеля А и генотипов G/A и А/А гена SULT1A1. Пациенты, больные РЭ, имеют более высокую частоту встречаемости алеля А и генотипов С/А, А/А. Кроме того, полиморфизм у этих больных взаимосвязан с индексом массы тела, что, возможно, и определяет различные патогенетические механизмы развития данных заболеваний. Женщины с ожирением, больные РМЖ, характеризуются присутствием генотипа С/Т гена CYP19. Женщины с ожирением, больные РЭ, характеризуются наличием аллеля Т гена CYP1A1. Наличие того или иного аллеля влияет на активность ферментов метаболизма эстрогенов и может приводить к увеличению концентрации эстрогенов.

Биологический эффект эстрогенов реализуется через их взаимодействие с эстрогеновыми рецепторами, которые, в свою очередь, активируют гены-мишени во многих тканях. Активация ERa приводит к изменению регуляции клеточного цикла, через взаимодействие с циклинами и их киназами, как следствие этого, нарушению пролиферации (Foxa et al., 2009). Гиперэкспрессия ERa в нормальной ткани увеличивает чувствительность к эстрогенам и, как следствие, увеличивает риск возникновения гормонозависимой опухоли и, наоборот, постоянно поддерживаемая высокая концентрация эстрогенов ведет к гиперактивации эстрогеновых рецепторов.

На основании проведенных исследований, можно выделить общие и различающиеся черты патогенетических механизмов развитие опухолей молочной железы и эндометрия. Роль ароматазы в патогенезе данных заболеваний подтверждается усилением ее экспрессии как при РМЖ, так и при РЭ. Наряду с общими патогенетическими характеристиками были выявлены и различия. Лишь в злокачественных опухолях молочной железы выявлен фенотип с отсутствием экспрессии исследуемых генов, что свидетельствует о гормононезависимой природе опухолей, такой фенотип отсутствует в злокачественных опухолях эндометрия. У больных РЭ в отличие от больных рака молочной железы был выявлен фенотип с усилением экспрессии ароматазы без изменения экспрессии эстрогенового рецептора, что может свидетельствовать о генотоксическом типе гормонального канцерогенеза. Наконец, наличие в злокачественных опухолях молочной железы фенотипа со сниженной экспрессией ароматазы и повышенной экспрессией эстрогенового рецептора свидетельствует в пользу рецепторного механизма, не связанного с синтезом эстрогенов (рис. 18). ожирение

СУР19 1

Фенотип опухоли

СУР1А1

СУР1А2

Увеличение концентрации

Эстрогенов \ Постоянная Увеличение активация ЕЯа содержания Е13а

СУР19 ут СУРГ9 У| СУР19 У| СУР19 Г ЕЯа к ¡ЕЯа Д | ЕЯа Д | Ейа

8111Т1А1

СУР19

РМЖ РЭ

ТСУР19 У}СУР19 V Т ЕЯа А [ЕЯа А ¡¡ЕЯа

Рисунок 18. Роль ферментов метаболизма эстрогенов в развитии РМЖ и РЭ.

Таким образом, нами впервые были определены фенотипы опухолей РМЖ и РЭ, которые свидетельствуют о наличии разных путей трансформации тканей в процессе патогенеза, как рака молочной железы, так и эндометрия. Высокая гетерогенность РМЖ и РЭ делает принципиально важным аспектом молекулярную характеристику опухолевых клеток, которая позволит определить «чувствительные» к определенным препаратам опухоли и в дальнейшем индивидуализировать лечение.

Кроме того, впервые проанализированы частоты мутантных аллелей в генах ферментов метаболизма эстрогенов у здоровых женщин и больных раком молочной железы и эндометрия Сибирского региона. Особенно высокий показатель риска развития рака молочной железы был показан для гена CYP1A1 (Mspl полиморфизм). Женщины с генотипом С/С имеют высокий риск развития данной патологии. Кроме того, мутации в гене сульфотрансферазы являются также фактором риска развития рака молочной железы и наоботот, фактором устойчивости к развитию рака эндометрия. Установлена взаимосвязь полиморфизма генов ферментов метаболизма эстрогенов с индексом массы тела у женщин, больных раком молочной железы. У женщин, больных раком молочной железы без ожирения, увеличивается частота встречаемости аллелей и генотипов генов CYP1A1 (аллеля С в 2,5 раза, генотипов С/Т в 2 раза, С/С в 20 раз), CYP1A2 (аллеля С в 1,4 раза, генотипа С/С в 2,4 раза), SULT1A1 (аллеля А в 1,3 раза, генотипов А/А в 2,2 раза, G/A в 1,2 раза).

У женщин, больных раком молочной железы, страдающих ожирением, увеличивается частота встречаемости генотипа Т/С гена CYP19 в 2,4 раза по сравнению с контролем аллеля А (в 1,4 раза) и генотипов G/A (в 1,2 раза), А/А (в 1,9 раз) гена SULT1A.

В целом, полученные данные пополняют наши знания о вкладе генетического полиморфизма в развитие гормонозависимых патологий женских репродуктивных органов и могут служить основой для формирования групп риска, что важно для диагностических и профилактических мероприятий.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Хвостова, Екатерина Петровна, Новосибирск

1. Ашрафян JI.A., Киселев В.И. Опухоли репродуктивных органов (этиология и патогенез). М.: Изд-во Димитрейд График Групп, 2008. - 216 с.

2. Берштейн JIM. Гормональный канцерогенез. СПб.: Наука. - 2000. - 199с.

3. Берштейн J1.M. Эпидемиология, патогенез и пути профилактики рака эндометрия: стабильность или эволюция. // Практическая Онкология. -2004.-Т. 5.-С. 1-8.

4. Берштейн Л.М., Чернобровкина А.Е., Гамаюнова В.Б. Активность ароматазы, тканевое содержание эстрогенов и особенности течения рака тела матки // Вопр. онкол. 2003. - Т. 49 (1). - С. 55-59.

5. Бочкарева Н.В. Особенности метаболизма и рецепции эстрогенов при гиперпластических процессах и раке эндометрия // афтореф. дис. д-ра мед наук: 14.00.14-16 / Н. В. Бочкарева. Томск. - 2007. - 35 с.

6. Бочкарева Н.В., Коломиец Л.А, Кондакова И.В., Мунтян А.Б. Патогенетическое обоснование и результаты комплексной терапии рака эндометрия с использованием ингибиторов ароматазы. // Сибирский онкологический журнал. Приложение. 2007.

7. Всемирная организация здравоохранения. Мировая статистика здравоохранения. 2010. - 177 с.

8. Васильев Д.А. Активность пероксидазы в ткани рака тела матки: связь с эстрогенизацией и клинико-морфологическими особенностями опухоли. // Автореф. дис. канд. мед. наук. СПб. - 2003. - 23 с.

9. Ганыпина И.П., Зейналова K.P. Герцептин при раке молочной железы с гиперэкспрессией HER2: от настоящего к будущему // Фарматека. 2008. -N 18.-С.8-12.

10. Герасимов A.B. Ферменты метаболизма эстрогенов у больных раком тела матки. Молекулярно-эпидемиологическое исследование // Автореф. дис. канд. мед. наук./ Новосибирск. - 2006. - 28 с.

11. Гуляева Л.Ф., Красильников С.Э. Молекулярно генетические аспекты патогенеза рака эндометрия. // Сибирский онкологический журнал. -2007. - С. 55 - 59.

12. Глушкова A.A. Этого можно избежать. // Информационный бюллетень по профилактике онкологических заболеваний. Липецк. 2010. - 11 с.

13. Иленко Е. В. Рак эндометрия у женщин Кемеровской области: факторы риска, молекулярно-генетические и гормонально-метаболические особенности. // Автореф. дис. канд. мед. Наук./ Томск. - 2008. - С. 29.

14. Иванова C.B., Бочкарева Н.В. Ароматазная активность при гиперпластических процессах и раке эндометрия. // Бюллетень СО РАМН.-2003.-T. l.-№ 107.-Р. 24-27.

15. Иванов В.Г., Семиглазов В.Ф., Семиглазов В.В. Таргетная (целевая) терапия рака молочной железы. Миф или реальность // Русский медицинский журнал. 2007 г. - № 14. - С. 4-9.

16. Кулигина Е.Ш. Эпидемиологические и молекулярные аспекты рака молочной железы. // Практическая онкология. 2010. - Т. 11. - № 4. - С. 203-216.

17. Киселев В.И., Муйжлек Е.Л. Роль метаболитов эстрогенов в канцерогенезе репродуктивных органов // Клиническая гинекология под ред. В.Н. Прилепской М.: 2007. - С. 104-114.

18. Киселев В.И., Ляшенко A.A. Индиол регулятор пролиферативных процессов в органах репродуктивной системы // M Димит.рейд. График .Групп. -2005. - 346 с.

19. Киселев В.И., Лященко А.А. Молекулярные механизмы регуляции гиперпластических процессов. // М.: Димит.рейд. График. Групп. 2005. -348 с.

20. Куликов Е.П., Варенов Б.М. Рак молочной железы учебное пособие / /Составители Рязань. - 2002. - 75 с.

21. Семиглазов В.Ф., Дашян Г.А., Семиглазов, В.В. Лечение «трижды негативного» рака молочной железы. // Фарматека. 2009. - № 18. - С. 14-17.

22. Чернышова А.Л., Коломиец Л.А., Бочкарева Н.В., Крицкая Н.Г. Иммуногистохимические критерии прогноза при раке эндометрия. // Сибирский онкологический журнал. 2010. - № 1. - С. 37.

23. Чиссова В.И., Старинского В.В., Петровой Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2008 году. // Под ред. М.: МНИОИ им. П.А.Герцена. - 2010. - 256 с.

24. Шацева Т.А., Мухина М.С. Иммуногистохимическое исследование рецепторов стеройдных гормонов. // Вопросы онкологии. 2004. - Т. 50. - № 2. - С. 157-163.

25. Al-Mumen MM, Al-Janabi АА, Jumaa AS, Al-Toriahi KM, Yasseen AA. Exposure to depleted uranium does not alter the co-expression of HER-2/neu and p53 in breast cancer patients. // BMC Res Notes. 2011. - V. 4. - P. 87.

26. Ashizawa N., Yahata T., Quan J., Adachi S., Yoshihara K., Tanaka K. Serum leptin-adiponectin ratio and endometrial cancer risk in postmenopausal female subjects. // Gynecol. Oncol. 2010. - V. - 119. - № 1. - P. 65-9.

27. Anderson A.S., Caswell S. Obesity management-an opportunity for cancer prevention.// Surgeon. 2009. - V. 7. - № 5. - P. 282-5.

28. Al-Bader M., Al-Saji S., Ford C.H., Francis I., Al-Ayadhy B. Real-time PCR: detection of oestrogen receptor-alpha and -beta isoforms and variants in breast cancer. // Anticancer Res. 2010. - V. 30. - № 10. - P. 4147-56.

29. Bardin A., Boulle N., Lazennec G., Vignon F. Loss of ERb expression as a common step in estrogen-dependent tumor progression // Endocrine-Related Cancer 2004 - V. 11 - P. 537-551.

30. Berger I., Guttman C., Amar D., Zarivach R., Aharoni A. The Molecular Basis for the Broad Substrate Specificity of Human Sulfotransferase 1A1. // PLoS One 2011. - V. 6. - № 11. - P. 26794.

31. Bonnie J.D., Kenneth S.K. Estrogen receptors and human disease // J. Clin. Invest. 2006. Vol. 116. - №3. - P. 561-570

32. Bjornstrom L. and Sjoberg M. Mechanisms of Estrogen Receptor Signaling: Convergence of Genomic and Nongenomic Actions on Target Genes //Mol. Endocrinol. 2005. - Vol. 19. - № 4. - P. 833-842.

33. Behrens D., Gill J.H., Fichtner I. Loss of tumourigenicity of stably ER beta-transfected MCF-7 breast cancer cells // Mol. Cell. Endocrinol. 2007. - Vol. 274.-P. 19-29.

34. Bardin A., Boulle N., Lazennec G., Vignon F. Loss of ERb expression as a common step in estrogen-dependent tumor progression // J. Endocrine-Related Cancer. 2004. - Vol. 11. - P. 537-551.

35. Boon W.C., Chow J.D., Simpson E.R. The multiple roles of estrogens and the enzyme aromatase. // Prog. Brain. Res. 2010 - V. 181. - P. 209-232.

36. Bhakta K.Y., Jiang W., Couroucli X.I., Fazili I.S., Muthiah K., Moorthy B. Regulation of cytochrome P4501A1 expression by hyperoxia in human lung cell lines: Implications for hyperoxic lung injury. // Toxicol. Appl. Pharmacol. -2008-V. 233.-P. 169-178.

37. Bugano D.D., Conforti-Froes N., Yamaguchi N.H., Baracat E.C. Genetic polymorphisms, the metabolism of estrogens and breast cancer. // J. Gynaecol. Oncol. 2008. - V. 29. - № 4. - P. 313-20.

38. Bulun S.E., Simpson E.R. Aromatase expression in women's cancers. Review. // Med. Biol. 2008. - Vol. 630. - P. 112-32.

39. Bulun S.E., Lin Z., Zhao H., Lu M., Amin S., Reierstad S., Chen D. Regulation of aromatase expression in breast cancer tissue. // Ann. N Y. Acad. Sci. -2009. V. 1155.-P. 121-31.

40. Curcic A., Durdevic S., Mladenovic-Segedi L., Grujic Z., Visnjevac N. Ultrasound in screening of endometrial carcinoma in asymptomatic postmenopausal women. // Med. Pregl. 2009. - V. 62. - № 5-6. - P. 263-7.

41. Crooke P.S., Pari F.F. A mathematical model for DNA damage and repair // J. Nucleic. Acids. 2010. - V. 61. - P. 1-7.

42. Chang M. Dual roles of estrogen metabolism in mammary carcinogenesis. // BMB Rep. 2011. - V. 44. - № 7. - P. 423-34.

43. Cymbaluk A., Chudecka-Glaz A., Rzepka-Gorska I. Leptin levels in serum depending on Body Mass Index in patients with endometrial hyperplasia and cancer. // J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2008. - V. 136. - № 1. - P. 74-7.

44. Chomczynski P., Sacchi N. Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. // Anal. Biochem. -1987.-V. 162.-P. 156-159.

45. Cano A., Calaf i Alsina J., Duecas-DHez J.-L Selective Estrogen Receptor Modulators 2006. - 357p.

46. Darabi H., Czene K., Wedren S., Li Y., Liu J., Hall P., Humphreys K. Genetic variation in the androgen estrogen conversion pathway in relation to breast cancer prognosticators. // Breast Cancer Res. Treat. 2011. - V. 127. - № 2. - P. 503-9.

47. Diaz-Cruz E.S., Sugimoto Y., Gallicano G.I., Brueggemeier R.W., Furth P.A. Comparison of increased aromatase versus ERa in the generation of mammary hyperplasia and cancer. // Cancer Res. 2011. - V. 71. - № 16. - P. 5477-87.

48. Fox E.M., Davis R.J., Shupnik M.A. ERbeta in breast cancer-onlooker, passive player, or active protector? // Steroids. 2008. - V. 73. - № 11. - P. 1039-51.

49. Foxa E.M., Andradeb J., Shupnik M.A. Novel actions of estrogen to promote proliferation: Integration of cytoplasmic and nuclear pathways. // Steroids. -2009. V. 74 - P. 622-627.

50. Grath M., Hankinson S.E., De Vivo I. Cytochrome P450 1A1, cigarette smoking, and risk of endometrial cancer (United States). // Cancer Causes Control. 2007. - V. 18. -№ 10.-P. 1123-30.

51. Goodman M.T., McDuffie K., Kolonel L.N. et al. Case-control study of ovarian cancer and polymorphisms in genes involved in catecholestrogen formation and metabolism. // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2001. -V. 10.- P. 209-216.

52. Hatagima A. Genetic polymorphisms and metabolism of endocrine disruptors in cancer susceptibility. // Cad. Saude. Publica. 2002. - Vol. 18. - P. 357-377.

53. Hirata H., Hinoda Y., Okayama N., Suehiro Y., Kawamoto K., Kikuno N., Rabban J.T., Chen L.M., Dahiya R. CYP1A1, SULT1A1, and SULT1E1 polymorphisms are risk factors for endometrial cancer susceptibility. // Cancer. 2008. - V. 112. - № 9. - P. 1964-73.

54. Hogan A.M., Kennelly R., Collins D., Baird A.W., Winter D.C. Oestrogen inhibits human colonic motility by a non-genomic cell membrane receptor-dependent mechanism. // J. Sorg. 2009. - V. 96. - № 7. - P. 817-822.

55. Haynes B.P., Straume A.H., Geisler J., A'Hern R., Helle H., Smith I.E., Lgnning P.E., Dowsett M Intratumoral estrogen disposition in breast cancer. // Clin Cancer Res. 2010. - V. 16. - № 6. - P. 1790-801.

56. He G., Zhao B., Denison M.S. Identification of benzothiazole derivatives and polycyclic aromatic hydrocarbons as aryl hydrocarbon receptor agonists present in tire extracts. // Environ. Toxicol. Chem. 2011. - V. 30. - № 8. - P. 1915-25.

57. Hu Z., Fan C., Oh D.S., Marron J.S., He X., Qaqish B.F. et al. The molecular portraits of breast tumors are conserved acrossmicroarray platforms // BMC Genomics. 2006. - V.7. - P. 96.

58. Koh M.S., Moon A. Activation of H-Ras and Racl correlates with epidermal growth factor-induced invasion in Hs578T and MDA-MB-231 breast carcinoma cells. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2011. - V. - 406 - № l.-P. 25-29.

59. Kanat-Pektas M., Yenicesu O., Gungor T., Bilge U. Predictive power of sexual hormones and tumor markers in endometrial cancer. // Arch. Gynecol. Obstet. -2010. V. 281.-№4.-P. 709-15.

60. Kossman D.A., Williams N.I., Domchek S.M., Kurzer M.S., Stopfer J.E., Schmitz K.H. Exercise Lowers Estrogen and Progesterone Levels in Premenopausal Women at High Risk of Breast Cancer. // J. Appl. Physiol. -2011.-V. 2. -№ 3. P. 32-54.

61. Karakus N., Kara N., Ulusoy A.N., Ozaslan C., Bek Y. Tumor Necrosis Factor Alpha and Beta and Interferon Gamma Gene Polymorphisms in Turkish Breast Cancer Patients. // DNA Cell. Biol. 2011. - V. - 30 - № 6. -P. 371-377.

62. Khan S.I., Zhao J., Khan I.A., Walker L.A., Dasmahapatra A.K. Potential utility of natural products as regulators of breast cancer-associated aromatase promoters. // Reprod. Biol. Endocrinol. 2011. - V. 9. - P. 91.

63. Lindsay J., Wang L.L., Li Y., Zhou S.F. Structure, function and polymorphism of human cytosolic sulfotransferases. // Curr. Drug. Metab. -2008. -V. 9. № 2. - P. 99-105.

64. Low Y.L., Li Y., Humphreys K. Multi-variant pathway association analysis reveals the importance of genetic determinants of estrogen metabolism inbreast and endometrial cancer susceptibility.// PLoS. Genet. 2010. - V. 6. -№7.-P. 1001-1012.

65. Li K., Ren Y.W., Wan Y., Yin Z.H., Wu W., Zhou B.S. SULT1A1 Arg213 His polymorphism and susceptibility of environment-related cancers: a meta analysis of 5,915 cases and 7,900 controls. // Mol. Biol. Rep. 2011. DOI: 10.1007/sl 1033-011-1012-y

66. Liang Y.J., Hao Q., Wu Y.Z., Wang Q.L., Wang J.D., Hu Y.L. Aromatase inhibitor letrozole in synergy with curcumin in the inhibition of xenografted endometrial carcinoma growth. // Int. J. Gynecol. Cancer. 2009. - V. 19. -№7. -P. 1248-52.

67. Lin C., Strom A., Kong S. Inhibitory effects of estrogen receptor beta on specific hormone-responsive gene expression and association with disease outcome in primary breast cancer // Breast Cancer Res. 2007. - V. 9. - P. 25-31.

68. Lee A. J., Cai M.X., Thomas P.E. Characterization of the oxidative metabolites of 17P-estradiol and estrone formed by 15 selectively expressed human cytochrome P450 isoforms // Endocrinology. 2003. - V. 144. - P. 3382-3398.

69. Leung, Y., Mak, P., Hassan, S. Estrogen receptor (ER)-beta isoforms: a key to understanding ER-beta signaling // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 2006. V. 103.-P. 13162-13167.

70. L0nning P.E, Haynes B.P., Straume A.H., Dunbier A., Helle H., Knappskog S., Dowsett M. Recent data on intratumor estrogens in breast cancer. // Steroids. 2011. - V. 76. - № 8. - P. 786-791

71. La Rosa P., Acconcia F. Signaling functions of ubiquitin in the 17(3-estradiol (E2): estrogen receptor (ER) a network. // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. -2011. V. 127.-№3-5.-P. 223-230.

72. Matsumoto J., Ariyoshi N., Ishii I., Kitada M. Six novel single nucleotide polymorphisms of the steroid sulfatase gene in a Japanese population. // Drug Metab. Pharmacokinet. 2010. - V. 25. - № 4. - P. 403-407.

73. Miyoshi Y.,Murase K., Saito M.,Imamura M., Oh K. Mechanisms of estrogen receptor-a upregulation in breast cancers. // Med Mol. Morphol. 2011. - V. 43. - № 4. - P. 193-196.

74. Mikhailova O.N., Gulyaeva L.F., Prudnikov A.V., Gerasimov A.V., Krasilnikov S.E. Estrogen-metabolizing gene polymorphisms in the assessment of female hormone-dependent cancer risk. // Pharmacogenomics J. -2006. V. 6.-P. 189-93.

75. Melchor L., Benitez J. An integrative hypothesis about the origin and development of sporadic and familial breast cancer subtypes // Carcinogenesis.- 2008. Vol.29. - P.1475-1482.

76. Maurer R.A, Notides A.C. Identification of an estrogen-responsive element from the 5'-flanking region of the rat prolactin gene. // Mol. Cell. Biol. 1987.- Vol. 7. № 12. - P. 4247-4254.

77. Miller C.D., Miller W.L. Transcriptional repression of the ovine follicle-stimulating hormone-beta gene by 17 beta-estradiol. // J. Endocrinology. -1996.-Vol. 137.-№8.-P. 3437-46.

78. Matthews G. Estrogen Signaling: fl Subtle Balance Between ERa and ERp // Molecular inerventions 2003 - V.3 - P.281-292

79. Mueck A.O., Seeger H., Lippert T.H. Review. Estradiol metabolism and malignant disease // Maturitas. 2002. - Vol. 43. - № 1. - P. 1-10.

80. Munnink T.H., Nagengast W.B., Brouwers A.H., Schroder C.P., Hospers G.A., Lub-de Hooge M.N., van der Wall E., van Diest P.J. de Vries E.G. Molecular imaging of breast cancer. // Breast. 2009 - V. 1 3. - P. 66-73.

81. Modugno, F., Weissfeld, J.L. Allelic variants of aromatase and the androgen and estrogen receptors: toward a multigenic model of prostate cancer risk. // Clin. Cancer Res. -2001. -V. 7. P. 3092-3096.

82. Mitter D., Ortmann O., Treeck O. Estrogen receptor Beta isoforms functions and clinical relevance in breast cancer. // Zentralbl Gynakol. - 2005. - V. 127. - № 4. - P. 228-34.

83. Nelson, D. R., Koymans, L., Kamataki, T. P450 superfamily: Update on new sequences, gene mapping, accession numbers and nomenclature // Pharmacogenetics. 1996. -V. 6. - P. 1-51.

84. Nagar S., Walther S., Blanchard R.L. Sulfotransferase (SULT) 1A1 polymorphic variants *1, *2, and *3 are associated with altered enzymatic activity, cellular phenotype, and protein degradation. // Mol Pharmacol. -2006. Vol. 69. - № 6. - P. 2084-92.

85. Ociepa-Zawal M., Rubis B., Filas V. Breborowicz J., Trzeciak W.H. Studies on CYP1A1, CYP1B1 and CYP3A4 gene polymorphisms in breast cancer patients // Ginekol Pol. 2009. - V 80. - № 11. - P. 819-23.

86. Okuda T., Sekizava A., Purwosunu Y., Nagatsuka M., Morioka M., Hayashi M., Okai T. Genetics of endometrial cancers. // Obstet Gynecol Int. 2010. -V 2010.-P. 1-8.

87. Okoh V., Deoraj A., Roy D. Estrogen-induced reactive oxygen species-mediated signalings contribute to breast cancer // Biochim. Biophys. Acta. -2011.-Vol. 1815.-№ l.-P. 115-133.

88. Obi N, Vrieling A, Heinz J, Chang-Claude J. Estrogen metabolite ratio: Is the 2-hydroxyestrone to 16a-hydroxyestrone ratio predictive for breast cancer? // Int J Womens Health. 2011. - V. 3. - P. 37-51.

89. Osorio-Costa F, Rocha GZ, Dias MM, Carvalheira JB. Epidemiological and molecular mechanisms aspects linking obesity and cancer. // Arq Bras Endocrinol Metabol. 2009. - V. 53. - № 2. - P. 213-226

90. Petz L.N., Ziegler Y.S., Schultz J.R., Nardulli A.M. Fos and Jun inhibit estrogen-induced transcription of the human progesterone receptor gene through an activator protein-1 site. // Mol. Endocrinol. 2004. - Vol. 18. - № 3. - P. 521-532.

91. Pasqualini J.R. Estrogen sulfotransferases in breast and endometrial cancers. Ann. N Y. Acad. Sci. 2009. - V. 1155 - P. 88-98.

92. Pasqualini J.R. Breast cancer and steroid metabolizing enzymes: the role of progestogens. // Maturitas. 2009. - V. 1 1. - P. 17-21.

93. Rice L.W. Hormone prevention strategies for breast, endometrial and ovarian cancers. // Gynecol Oncol. 2010. - V. - 118. - № 2. - P. 202-7.

94. Ribeiro F.S., Amorim L.M., de Almeida Simao T., Mendonca G.A., de Moura Gallo C.V., Pinto L.F. CYP19 (TTTA) n polymorphism and breast cancer risk in Brazilian women. // Toxicol Lett. 2006. - V. 164. - № 1. - P. 90-95.

95. Reed M.J., Purohit A., Woo L.W.L., Newman S.P., Potter B.V.L. Steroid Sulfatase: molecular biology, regulation, and inhibition. // Endocrine Rev. -2005.-V. 26-P. 171-202.

96. Stovall D.W., Tanner-Kurtz K., Pinkerton J.V.Tissue-selective estrogen complex bazedoxifene and conjugated estrogens for the treatment of menopausal vasomotor symptoms. // Ginekol Pol. 2009. - V. 80. - № 11. - P. 819-23.

97. Schippers I.J., Kloppenburg M., Snippe L. 9-cis-retinoic acid represses estrogen-induced expression of the very low density apolipoprotein II gene. // Mol. Cell. Endocrinol. 1994. -V. 105. -№ 2. - P. 175-182.

98. Shanle E.K., Xu W. Endocrine disrupting chemicals targeting estrogen receptor signaling: identification and mechanisms of action // J. Chem. Res. Toxicol. 2011. - V. 24. - № 1. - p. 6-19.

99. Su B., Wong C., Hong Y., Chen S. Growth factor signaling enhances aromatase activity of breast cancer cells via post-transcriptional mechanisms. // Steroid. Biochem. Mol. Biol. 2011. - V. 123. - № 3-5. - P. 101-8.

100. Sahab Z.J., Man Y.G., Byers S.W., Sang Q.X. Putative biomarkers and targets of estrogen receptor negative human breast cancer. // Int J Mol Sci. 2011. -V. 12. -№7. -P. 4504-21.

101. Santen R.J., Brodie H., Simpson E.R., Siiteri P.K., Brodie A. History of aromatase: saga of an important biological mediator and therapeutic target. // EndocrRev. -2009. V. 30.-№ 4.-P. 343-75.

102. Seymour A.B., Banerjee P., Power A., Milos P.M. SNPs: A human genetic tool for the new millennium. // Annual Reports in Med. Chem. 2003. - V. 38.-P. 249-259.

103. Sergentanis T.N., Economopoulos K.P. Four polymorphisms in cytochrome P450 1A1 (CYP1A1) gene and breast cancer risk: a meta-analysis. // Breast Cancer Res. Treat. 2009. - V. - 122. - № 2. - P. 459-69.

104. Sergentanis T.N., Economopoulos K.P., Choussein S., Cytochrome P450 1A1 Gene Polymorphisms and Endometrial Cancer Risk: A Meta-Analysis // J. Gynecol. Cancer. -2011.- Vol. 21. - № 2. - P. 323-31.

105. Szylio K., Smolarz B., Romanowicz-Makowska H., Przybylowska K., Lewy J., Kulig B., Merkur L. The risk of endometrial cancer appearance and CYP19 and COMT gene polymorphism. // Pol. Merkur. Lekarski. 2007. - V. 22. -№ 129.-P-208-10.

106. Simon K., Geigl J.B., Pristauz G. Genes beyond BRCA1 and BRCA2 for hereditary breast cancer. // Wien Med Wochenschr. 2010. - V. 160. - № 19-20.-P. 478-82.

107. Sangrajrang S., Sato Y., Sakamoto H., Ohnami S., Laird N.M., Khuhaprema T., Brennan P., Boffetta P., Yoshida T. Genetic polymorphisms of estrogen metabolizing enzyme and breast cancer risk in Thai women // J. Cancer. -2009.-V. 125.-P. 837-843.

108. Saenz Robles M.T., Case A., Chong J.L., Leone G., Pipas J.M. The retinoblastoma tumor suppressor regulates a xenobiotic detoxification pathway.//PLoS. One.-2011.-V. 6.-№ 10.-P. 26019.

109. Sobczuk A., Romanowicz H., Fiks T., Polac I., Smolarz B. The CYP17 and CYP19 gene single nucleotide polymorphism in women with sporadic breast cancer // Pol. J. Pathol. 2009. - V. 60. - № 4. - P. 163-167.

110. Theodoros N. Sergentanis Konstantinos P. Economopoulos polymorphisms in cytochrome P450 1A1 (CYP1 Al) gene and breast cancer risk: a meta-analysis. // Breast Cancer. Res. Treat. 2010. - V.122. - P. - 459-469.

111. Thomas C., Gustafsson J.A. The different roles of ER subtypes in cancer biology and therapy. // Nat Rev Cancer. 2011. - V. 11. - № 8. - P. 597-608.

112. Uht R.M., Anderson C.M., Webb P., Kushner P.J. Transcriptional activities of estrogen and glucocorticoid receptors are functionally integrated at the AP-1 response element. // J. Endocrinology. 1997. - Vol. 138. - № 7. - P. 2900-8.

113. Uslu A., Ogus C., Ozdemir T., Bilgen T., Tosun O., Keser I. The effect of CYP1A2 gene polymorphisms on Theophylline metabolism and chronic obstructive pulmonary disease in Turkish patients.// BMB Rep. 2010. - V. 43. - № 8. - P.530-534.

114. Weigelt B., Hu Z., He X., Livasy C., Carey L.A., Ewend M.G., Glas A.M., Perou C.M., Van't Veer L.J. Molecular portraits and 70-gene prognosis. // Cancer. Res. 2005. - V. 65. - № 20. - P. 9155-8.

115. Walker K., Bratton D.J., Frost C. Premenopausal endogenous oestrogen levels and breast cancer risk: a meta-analysis. // Br. J. Cancer. 2011. - V. 105. -№ 9. - P. 1451-1457.

116. Watanabe J., Harada N., Suemasu K., et al. Arginine-cysteine polymorphism at codon 264 of the human CYP19 gene does not affect aromatase activity. // Pharmacogenetics. 1997. - V. 7. - P. 419-424.

117. Wolin K.Y., Carson K., Colditz G.A. Obesity and cancer. // Oncologist. -2010. V. 15. - № 6. - P. 556-65.

118. Whitlock, J.P. Induction of cytochrome P450 1A1 // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1999. - V. 39. - P. 120-132.

119. Warner, M., Gustafsson, J. The role of estrogen receptor beta (ERbeta) in malignant diseases a new potential target for antiproliferative drugs inprevention and treatment of cancer // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2010.-V. 396.-P. 63-66.

120. Zhang C., Li J.P., Lv G.Q., Yu X.M., Gu Y.L., Zhou P. Lack of association of SULT1A1 R213H polymorphism with colorectal cancer: a meta-analysis. // P. LoS. One. 2011. - V. 6. - № 6. - P. 19127.

121. Zheng Y., Wang J.J., Sun L., Li H.L. Association between CYP1A1 polymorphism and colorectal cancer risk: a meta-analysis. // Mol. Biol. Rep.2011. DOI: 10.1007/sl 1033-011-1126-2.

122. Yao L., Yu X., Yu L. Lack of significant association between CYP1A1 T3801Cpolymorphism and breast cancer risk: a meta-analysis involving 25,087 subjects. // Breast Cancer Res. Treat. 2010. - V. 122. - P. 503-507.1. ОТ АВТОРА

123. Автор искренне благодарит доктора биологических наук, профессора Гуляеву Людмилу Федоровну и доктора медицинских наук Войцицкого Владимира Евгеньевича за научное руководство работой.

Информация о работе

Хвостова, Екатерина Петровна
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2011
ВАК 03.01.04

Диссертация

Полиморфизм генов ферментов метаболизма эстрогенов и молекулярная характеристика опухолей молочной железы и эндометрия - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Полиморфизм генов ферментов метаболизма эстрогенов и молекулярная характеристика опухолей молочной железы и эндометрия - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации

Похожие работы