УДК: 575.174.2:616.65-006.6
Год издания: 2014

Распространенность и диагностическая значимость гиперметилирования промоторных областей 11 генов-супрессоров при раке предстательной железы

Силин А.Е.Мартинков В.Н.Надыров Э.А.Пестриков Е.В.Либуркин О.М.Задорожнюк А.А.Ачинович С.Л.Тропашко И.Б.Силина А.А.Мартыненко С.М.
Рубрики: 34.15.2376.29.49
Республиканский научно-практический центр радиационной медицины и экологии человека
Тема НИР: «Провести анализ молекулярно-генетических особенностей различных патологий предстательной железы с целью разработки метода ранней диагностики злокачественного процесса на основе тестирования генетических маркеров».
Сроки выполнения НИР: январь 2011 г. — декабрь 2013 г.
Научный руководитель: канд. биол. наук А.Е. Силин.
Источник финансирования: госбюджет.

В последнее десятилетие при поиске новых марке­ров злокачественных новообразований, включая рак предстательной железы (РПЖ), все большее внимание уделяется молекулярно-генетическим маркерам. Из­вестно несколько десятков генов и их продуктов, ко­торые потенциально вовлечены в развитие РПЖ и мо­гут в той или иной степени рассматриваться в качестве маркеров злокачественного процесса. Особое внима­ние в настоящее время уделяется эпигенетическим со­бытиям, происходящим в опухолевых клетках, а имен­но - изменение статуса метилирования ДНК в области промоторов генов-супрессоров. Так называемое сверх­метилирование (гиперметилирование) приводит к пол­ной инактивации генов, продукты которых являются ключевым фактором регуляции клеточной пролифера­ции и апоптоза. Установлено, что инактивация генов-супрессоров опухоли, ассоциированная с гипермети­лированием промоторной области, является таким же характерным признаком опухолей человека, как и ге­нетические нарушения, и служит альтернативным ме­ханизмом потери функции генов-супрессоров. Особен­ностью гиперметилирования является неоднородность его проявления в злокачественных новообразовани­ях различных локализаций. Так, при одной форме рака ген может быть метилирован в подавляющем большин­стве случаев, в то время как при другой форме мети­лирование данного гена практически отсутствует. При этом показано, что по некоторым генам метилирование наблюдается как в нормальной ткани изучаемого орга­на, так и при доброкачественных изменениях. Исходя из этого, для создания высокочувствительной диагно­стической панели генетических маркеров РПЖ необхо­димо подобрать гены-супрессоры, метилирование ко­торых существенно при РПЖ, но крайне редко встре­чается либо отсутствует при доброкачественной пато­логии и в нормальной ткани предстательной железы.

Цель - выявление наиболее значимых генов для формирования панели генетических маркеров диффе­ренциальной диагностики рака предстательной желе­зы.

Основная группа исследования сформирована из 114 пациентов с диагнозом «Рак предстательной же­лезы», проходивших обследование и лечение в У «ГО­КОД» в период 2011-2013 гг. Средний возраст паци­ентов в данной группе составил 70,3 года. В качестве сравнения послужила группа 60 пациентов с добро­качественной гиперплазией предстательной железы ДГПЖ (средний возраст 67,9 года), а также аутопсий­ный материал 24 лиц без патологии предстательной же­лезы (средний возраст 28,3 года).

ДНК для молекулярно-генетического анализа выде­лялась из ткани предстательной железы. Молекулярно-генетический анализ статуса метилирования посред­ством метода метилспецифической полимеразной цепной реакции (ПЦР) проводили по 11 различным генам-супрессорам: RARβ, HIN1, GSTP1, CCND2, CDH1, APC, DAPK, RASSF1A, p16, hMLH1, BRCA1.

В результате молекулярно-генетического анали­за группы лиц без патологии предстательной железы установлено, что в подавляющем большинстве случа­ев метилирование промоторных областей исследуе­мых генов-супрессоров отсутствует. Единичные слу­чаи метилирования отмечены для генов RARβ, APC, HIN1 и BRCA1. При этом метилирование наблюда­лось только по какому-либо одному из 11 проанали­зированных генов.

В группе пациентов с ДГПЖ в подавляющем боль­шинстве случаев метилирование по 11 исследуемым генам либо отсутствовало, либо было представлено единичными случаями. В то же время был выявлен ряд случаев, когда метилирование распространялось на два и более гена. Наиболее метилированными в груп­пе ДГПЖ оказались 4 гена - RARβ, CCND2, HIN1 и RASSF1A. Отсутствие метилирования наблюдалось по 5 генам - DAPK, hMLH1, p16, CDH1 и BRCA1.

В исследованной группе пациентов с РПЖ из 11 проанализированных выявлены два гена, по которым не выявлено ни одного случая метилирования - DAPK и CDH1. По трем генам наблюдались единичные слу­чаи метилирования. Так, по генам hMLH1 и p16 из 114 случаев РПЖ метилирование отмечено по каждому гену только в одном случае. Для BRCA1 метилирова­ние выявлено у двух пациентов. Учитывая крайне низ­кий процент метилирования этих трех генов при РПЖ, а также то, что по гену BRCA1 метилирование присут­ствовало в нормальной ткани предстательной желе­зы, использование в диагностической практике генов hMLH1, p16 и BRCA1 нецелесообразно.

По остальным 6 генам (RARβ, GSTP1, APC, CCND2, HIN1, RASSF1A) в группе РПЖ метилирование выявле­но у подавляющего большинства пациентов. Наиболее метилированным оказался ген RARβ. По этому гену гиперметилирование промоторной области выявлено в 84,7±4,2% случаев. Частота метилирования ге­нов HIN1, GSTP1, RASSF1A, APCи CCND2 состави­ла в группе РПЖ 80,6±4,7, 80,3±4,7, 75,3±5,0, 73,6±5,2 и 68,5±5,4% соответственно.

Метилирование хотя бы по одному гену в группе пациентов с РПЖ присутствовало в 90,4±3,4% случаев.

Таким образом, на основании анализа можно заклю­чить, что среди 11 генов-супрессоров наиболее инфор­мативными являются 6 - RARβ, GSTP1, APC, CCND2, HIN1 и RASSF1A, которые могут быть отнесены к генам-кандидатам для формирования диагностической панели генетических маркеров злокачественного процес­са предстательной железы. В то же время обращает на себя внимание высокий процент случаев гиперметилиро­вания гена RASSF1A в группе пациентов с ДГПЖ. Ис­пользование данного гена в панели генетических мар­керов может снизить специфичность метода диффе­ренциальной диагностики РПЖ на основе тестирова­ния гиперметилирования.

Дальнейший анализ был направлен на создание опти­мального набора генетических маркеров, позволяющих максимально точно осуществлять дифференциальную диагностику РПЖ и ДГПЖ. Для этого были изучены диа­гностические характеристики моделей, включающих раз­ное число и комбинации генов. Сопоставление моделей проводилось путем оценки площади под характеристиче­ской кривой и значений чувствительности и специфично­сти моделей в рамках выполнения ROC-анализа в стати­стическом пакете SPSS 13.0.

В результате анализа установлено, что из всех рас­смотренных моделей наиболее эффективной для диффе­ренциальной диагностики ДГПЖ и РПЖ является мо­дель, согласно которой с высокой вероятностью в группу РПЖ следует относить пациентов с метилированием не менее двух генов из набора GSTP1, APC, CCND2. Чув­ствительность метода дифференциальной диагностики в этом случае составляет 79,5%, специфичность - 95,1% при 2-х и более метилированных генах. Рассчитанное от­ношение шансов для наличия злокачественного процес­са у пациентов с новообразованиями ПЖ OR=75,4 (уро­вень значимости <0,001). Данная модель наряду с доста­точно высокой диагностической эффективностью (85%) довольно практична, так как для получения результа­та требуется определение статуса метилирования лишь трех генов.


Область применения: лабораторная диагностика, онкология.
Рекомендации по использованию: молекулярно-генетический анализ статуса метилирования генов-супрессоров может быть использован при необходимости дифференциальной диагностики доброкачественной гиперплазии и рака предстательной железы при гистологической картине, подозрительной в отношении на малигнизации, а также при несоответствии клинических и лабораторных данных гистологической картине биоптата.
Предложения по сотрудничеству: совместные исследования, поиск дополнительных маркеров для дифференциальной диагностики РПЖ и ДГПЖ.


в начало med.by баннеры учреждения авторы расширенный поиск
Достижения медицинской науки Беларуси.
Copyright © 1997-2022 НИО РНМБ
Вопросы и комментарии просьба отправлять Администратору сайта