Частота полиморфизма 5382 INSC гена BRCA1 у больных семейным раком молочной железы, подвергавшихся действию ионизирующего излучения в результате деятельности семипалатинского испытательного ядерного полигона и их потомков

Частота полиморфизма 5382 INSC гена BRCA1 у больных семейным раком молочной железы, подвергавшихся действию ионизирующего излучения в результате деятельности семипалатинского испытательного ядерного полигона и их потомков Генетические изменения играют существенную роль среди факторов риска рака молочной железы, однако их механизмы возникновения и вклад в развитие заболевания окончательно не определены.

Цель исследования: определение частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 у больных семейным раком молочной железы в регионе радиоэкологического неблагополучия Семипалатинского ядерного полигона в первом и втором поколениях облученных.

Материалы и методы: Обследованы 250 женщин в возрасте от 40 до 79 лет, казахской национальности, в том числе 190 больных раком молочной железы, распределенные на группы. В первую группу вошли 60 больных с наличием семейного анамнеза, подвергавшиеся непосредственному облучению и их потомки. Во вторую группу включены 65 больных с семейным анамнезом без радиоэкологического, в третью — 65 пациенток без семейного и радиоэкологического анамнеза. Пациентки и женщины контрольной группы были распределены в зависимости от наличия непосредственного облучения (в первой группе) и по возрасту (старше и моложе 50 лет) — в остальных. Исследована частота полиморфизма 5382insC гена BRCA1. Для статистического анализа частотных различий использовали односторонний точный критерий Фишера. Граничным уровнем значимости для опровержения нулевой гипотезы принимали p<0,05.

Результаты: Частота исследованного полиморфизма была выше в общей группе больных раком молочной железы с семейным и радиоэкологическим анамнезом, где она составила 20%, тогда как при отсутствии радиоэкологического анамнеза — 7,7%, семейного и радиоэкологического анамнеза — 6,2%, а в контрольной группе — 3,3% (р=0,038, р=0,019, р=0,004 соответственно). При распределении на непосредственно облученных и потомков и по возрастам статистически значимые различия получены не были.

Выводы:Имеются различия частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 у женщин с раком молочной железы в коренной популяции Восточного Казахстана, связанные с наличием семейного и радиоэкологического анамнеза.

Зарегистрировано значимое превышение частоты данного полиморфизма у больных с наличием семейного и радиоэкологического анамнеза над контрольной группой и пациентками с раком молочной железы с семейным анамнезом без радиоэкологического и без семейного и радиоэкологического анамнеза, что свидетельствует о ведущей роли радиационного фактора в накоплении мутации 5382insC гена BRCA1 в популяции.

Ключевые слова: Рак молочной железы; семейный рак; облучение; BRCA1.

Введение

Рак молочной железы — одно из наиболее распространенных злокачественных новообразований в современном мире [1,4]. Как и для большинства неинфекционных патологий, нельзя назвать какой-то один ведущий фактор риска заболевания раком молочной железы — на существующем уровне изучения его считают полиэтиологическим процессом, связанным с сочетанием генетических, средовых, поведенческих факторов [14,21].

Рак молочной железы распространен во всех человеческих популяциях [13,16]. Однако заболеваемость варьирует в значительных пределах. Считается, что она более высока в развитых странах, однако наиболее вероятно это связано с большей продолжительностью жизни населения. Имеются и другие особенности заболеваемости, связанные с популяционными факторами. В частности, далеко неодинаковы относительные частоты семейного рака молочной железы у женщин различных национальностей [6,10,20].

Несмотря на активное изучение генетических предикторов заболевания и очевидный вклад таковых в генез семейного рака, наличием изученных наследуемых мутаций удается объяснить не более 20−40% случаев последнего [8,9]. Возможно, определенную роль здесь играет вклад неизученных наследственных факторов, но вероятна и роль общих для нескольких поколений женщин негативных воздействий внешней среды [7,12]. Одним из таких факторов может быть антропогенное ионизирующее излучение [18], имеющееся в нескольких регионах, к числу которых относятся территории, прилегающие к бывшему Семипалатинскому испытательному полигону [3].

Цель исследования: определение частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 у больных семейным раком молочной железы в регионе радиоэкологического неблагополучия Семипалатинского ядерного полигона в первом и втором поколениях облученных.

Материалы и методы:

Всего обследовано 250 женщин в возрасте от 40 до 79 лет, казахской национальности, в том числе 190 больных раком молочной железы.

Дизайн исследования — обсервационное аналитическое кросс-секционное. Пациентки были разделены на группы в зависимости от наличия семейного и радиоэкологического анамнеза: в основную группу 1 вошли 60 женщин, подвергавшихся облучению в результате деятельности Семипалатинского испытательного полигона и их потомки (возраст от 40 до 78 лет, средний возраст — 64,3±2,5 года), имеющие притом семейный анамнез рака молочной железы. Основную группу 2 составили 65 женщин с наличием семейного и отсутствием радиоэкологического анамнеза (возраст от 41 до 79 лет, средний возраст — 64,6±2,4 года). Группу сравнения составили 65 больных раком молочной железы женщин без семейного и радиоэкологического анамнеза (возраст от 43 до 77 лет, средний возраст 65,5±2,3 года). Контрольную группу составили 60 женщин без рака молочной железы, а также без его семейного анамнеза и радиоэкологического анамнеза (возраст от 42 до 79 лет, средний возраст 69,1±2,5 года).

Численное распределение групп и подгрупп обследованных представлено в таблице 1.

Таблица 1.

Распределение сравниваемых групп по возрастным подгруппам.

Не было значимых различий между группами по числу пациенток, отнесенных к подгруппам и среднему возрасту в группах и подгруппах.

Исследование отвечает требованиям Хельсинкской Декларации Всемирной Медицинской Ассоциации (http://www.wma.net/en/30publications/10policies/b3/). Все участники исследования были информированы о целях и предстоящих процедурах, у всех было получено информированное письменное согласие на участие в исследовании. Одобрено этическим комитетом Государственного Медицинского Университета г. Семей, протокол № 1 от 13.11.2013 г.

Женщины с раком молочной железы состояли на учете в Региональном онкологическом диспансере города Семей с подтвержденным в соответствии с протоколом диагностики диагнозом. Принадлежность к казахской национальности устанавливали путем анкетирования и сверки с данными свидетельства о рождении, в котором указана национальность респондента и его родителей. Семейный анамнез заболевания прослежи-вали путем анкетирования и дальнейшей сверки с архивными материалами. Наличие радиоэкологического анамнеза устанавливали в соответствии с базами данных Научно-исследовательского института радиационной медицины и экологии города Семей.

В исследование не включали лиц, имеющих злокачественное новообразование другой локализации.

Генетические исследования проведены в лаборатории генетики Института терапии Сибирского отделения РАМН г. Новосибирск. Для исследования использовалась перифери-ческая кровь в 5 мл пробирки с ЭДТА (Этилен-диаминтетрауксусная кислота). Выделение геномной ДНК проводили при помощи набора «Проба — НК» (DNA-Technology, Moscow, Russia) в соответствии с инструкцией производителя. Концентрацию и частоту ДНК оценивали с помощью спектрофотометра NanoDrop 1000 (оптическая плотность при длинах волн 260 и 280 нм). Выделенную ДНК хранили при температуре -20 єC.

Генотипирование полиморфизма 5382insC гена BRCA1 проводилось методом Real-Time PCR, с помощью готовых смесей, праймеров и TaqMan зондов, в присутствии реагента TaqMan Genotyping Master mix и 50 нг геномной ДНК в качестве матрицы. Генотипирование проводили на приборе Applied Biosystems 7500 Fast Real-Time PCR System (Technology, США). Программа амплификации включала предварительную денатурацию при 95єC в 10 минут, далее 40 циклов 92єC в течение 15 секунд и 60єC в течение 1 минуты. полиморфизм рак молочный Для статистического анализа частотных различий использовали односторонний точный критерий Фишера. Граничным уровнем для опровержения нулевой гипотезы принимали p<0,05.

Результаты исследования Анализ частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 был проведен в общей группе и при ее распределении в зависимости от облучения (непосредственно или у родителей) среди женщин с семейным и радиоэкологичес-ким анамнезом и по возрасту в соответствии с данной группой в остальных. Полученные результаты сведены в таблицы 2−4.

Таблица 2.

Частота полиморфизма 5382insC гена BRCA1 среди обследованных в зависимости от группы.

В общих группах женщин вне зависимости от возраста и отношения к первому или второму поколению облученных было выявлено существенное превышение частоты исследованного полиморфизма в первой группе. Эта частота составила 20%, тогда как при отсутствии радиоэкологического анамнеза — 7,7%, семейного и радиоэкологического анамнеза — 6,2%, а в контрольной группе — 3,3% (р=0,038, р=0,019, р=0,004 соответственно). При этом не было статистически значимых различий между остальными группами. Даже у женщин с семейным анамнезом в отношении контроля было получено значение точного критерия Фишера, соответствующее р=0,357.

Далее мы распределили группы обследованных в зависимости от возраста.

Таблица 3.

Частота полиморфизма 5382insC гена BRCA1 среди обследованных старшего возраста в зависимости от группы.

Таблица 4.

Частота полиморфизма 5382insC гена BRCA1 среди обследованных младшего возраста в зависимости от группы.

У женщин с семейным анамнезом и, непосредственно, облученных в результате деятельности Семипалатинского испытатель-ного ядерного полигона, наблюдалась наиболее высокая частота исследованного полиморфизма. Она составила 24%. В остальных подгруппах существенных различий показателя не было (6,7−8,6%). Однако не было выявлено статистической значимости различий ни в одной из пар подгрупп (р=0,089, р=0,120, р=0,089 при сравнении первой подгруппы старшего возраста с остальными).

Аналогично и среди обследованных младшего возраста частота полиморфизма данного гена была наиболее высокой у потомков облученных с семейным анамнезом. Она составила 17,1%, что ниже, чем у непосредственно облученных, однако незначимо (р=0,235). Не было существенных различий между частотой полиморфизма в первой подгруппе и остальных подгруппах женщин с раком молочной железы (р=0,266, р=0,070). У женщин без РМЖ мутации 5382insC не было выявлено. При расчете статистической значимости между данными подгруппами получено значение р=0,012.

Заметно, что больший объем группы при анализе всех возрастов позволил получить статистически значимые различия, несмотря на то, что в подгруппе старшего возраста разница относительных показателей была выше, чем в общей группе.

Обсуждение результатов Как уже сказано выше, рак молочной железы не может считаться наследственным заболеванием. В популяции преобладают спорадические случаи, не связанные с семейным анамнезом [2], а с другой стороны — наличие семейного анамнеза далеко не всегда определяет нахождение у женщин различных поколений одинаковых мутаций генов, являющихся факторами риска развития рака молочной железы [17,19]. Средовые факторы, в том числе различные поллютанты, инфекционный фактор (вирусы), особенности образа жизни неизбежно играют свою роль в реализации предрасположенности к данному злокачественному новообразованию [11,15].

В нашем исследовании модифицирующим фактором, вероятно, сопряженным с наследственным компонентом семейного рака молочной железы, являлось облучение. Определено, что частота данного полиморфизма зависела в первую очередь от наличия или отсутствия радиоэкологического фактора. Обращает на себя внимание практическое отсутствие различий по частоте полиморфизма у женщин с РМЖ без радиоэкологического анамнеза, но с наличием и отсутствием семейного. Таким образом, как мы полагаем, данный полиморфизм не является характерным для семейного рака в исследованной популяции. К сожалению, практически, нет литературных данных о частоте этой мутации среди лиц казахской национальности.

В то же время, среди славянских популяций в Сибирском регионе России частота мутации 5382insC у больных раком молочной железы без семейного анамнеза составила 6,0%, а у представительниц других этнических групп она отсутствовала [5]. Различия с нашими данными (6,2% в группе без семейного и радиоэкологического анамнеза) практически отсутствовали. Однако среди женщин с семейным анамнезом имелись существенные различия в сторону превышения в сравниваемом исследовании — 14,0% против 7,7%. Мы полагаем, что в казахской популяции, как и в коренных этносах Западной Сибири, эта мутация является существенно менее распространенной и прогностически значимой, чем у славян, что подтверждает ключевую роль предшествующего облучения или наличия семейного радиоэкологического анамнеза.

Данные результаты отличительны от сведений, полученных при изучении распределения ряда других полиморфизмов гена BRCA1 в той же популяции.

Выводы.

• 1. Имеются различия частоты полиморфизма 5382insC гена BRCA1 у женщин с раком молочной железы в коренной популяции Восточного Казахстана, связанные с наличием семейного и радиоэкологического анамнеза.
• 2. Зарегистрировано значимое превышение частоты данного полиморфизма у больных с наличием семейного и радиоэкологического анамнеза над контрольной группой и пациентками с раком молочной железы с семейным анамнезом без радиоэкологичес-кого и без семейного и радиоэкологического анамнеза, что свидетельствует о ведущей роли радиационного фактора в накоплении мутации 5382insC гена BRCA1 в популяции.

Anderson B.O., Lipscomb J., Murillo R.H., Thomas D.B. Breast Cancer / In: Gelband H., Jha P., Sankaranarayanan R., Horton S., editors. Cancer: Disease Control Priorities, Third Edition (Volume 3). Washington (DC): The International Bank for Reconstruction and Development / The World Bank; 2015 Nov 01. Chapter 3.

Ban K.A., Godellas C.V. Epidemiology of breast cancer // Surg Oncol Clin N Am. 2014. Vol.23 (3). P.409−422.

Bauer S., Gusev B.I., Pivina L.M., Apsalikov K.N., Grosche B. Radiation exposure due to local fallout from Soviet atmospheric nuclear weapons testing in Kazakhstan: solid cancer mortality in the Semipalatinsk historical cohort, 1960;1999. Radiat Res. 2005. Vol.164 (4 Pt 1). P.409−419.

Bray F., Soerjomataram I. The Changing Global Burden of Cancer: Transitions in Human Development and Implications for Cancer Prevention and Control / In: Gelband H., Jha P., Sankaranarayanan R., Horton S., editors. Cancer: Disease Control Priorities, Third Edition (Volume 3). Washington (DC): The International Bank for Reconstruction and Development / The World Bank; 2015 Nov 01. Chapter 2.

Cherdyntseva N.V., Pisareva L.F., Ivanova A.A., Panferova Y.V., Malinovskaya E.A., Odintsova I.N., Doroshenko A.V., Gervas P.A., Slonimskaya E.M., Shivit-ool A.A., Dvornichenko V.V., Choinzonov Y.L. Ethnic aspects of hereditary breast cancer in the region of Siberia // Vestn Ross Akad Med Nauk. 2014. Vol.69 (11−12). P.72−79.

Fattahi M.J., Mojtahedi Z., Karimaghaee N., Talei A.R., Banani S.J., Ghaderi A. Analysis of BRCA1 and BRCA2 mutations in southern Iranian Breast cancer patients // Arch Iran Med. 2009. Vol.12 (6). P.584−587.

Fenton S.E., Birnbaum L.S. Timing of Environmental Exposures as a Critical Element in Breast Cancer Risk // J Clin Endocrinol Metab. 2015. Vol.100 (9). P.3245−3250.

Freund R., Kelsberg G., Safranek S. Clinical Inquiry: do oral contraceptives put women with a family history of breast cancer at increased risk? // J Fam Pract. 2014. Vol.63 (9). P.540, 549.

Gaffield M.E., Culwell K.R., Ravi A. Oral contraceptives and family history of breast cancer // Contraception. 2009. Vol.80 (4). P.372−380.

Gaj P., Kluska A., Nowakowska D., Baіabas A., Pi№tkowska M., Dabrowska M., Niwiсska A., Ostrowski J. High frequency of BRCA1 founder mutations in Polish women with nonfamilial breast cancer // Fam Cancer. 2012. Vol.11 (4). Р.623−628.

Ghazarian A., Simonds N., Bennett K., Pimentel C.B., Ellison G., Gillanders E., Schully S., Mechanic L. A review of NCIs extramural grant portfolio: identifying opportunities for future research in genes and environment in cancer // Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2013. Vol.22 (4). P.501−507.

Hiatt R.A., Haslam S.Z., Osuch J.; Breast Cancer and the Environment Research Centers. The breast cancer and the environment research centers: transdisciplinary research on the role of the environment in breast cancer etiology. Environ Health Perspect. 2009. Vol.117 (12). P.1814−1822.

Kantelhardt E.J., Muluken G., Sefonias G., Wondimu A., Gebert H.C., Unverzagt S., Addissie A. A Review on Breast Cancer Care in Africa // Breast Care (Basel). 2015. Vol.10 (6). P.364−370.

Krishnamurthy A., Soundara V., Ramshankar V. Preventive and Risk Reduction Strategies for Women at High Risk of Developing Breast Cancer: a Review //Asian Pac J Cancer Prev. 2016. Vol.17 (3). P.895−904.

Levine P.H., Veneroso C. The epidemiology of inflammatory breast cancer // Semin Oncol. 2008. Vol.35 (1). P.11−16.

Milroy M.J. Breast cancer screening. S D Med. 2015. Spec No. P.69−73.

Shaukat U., Ismail M., Mehmood N. Epidemiology, major risk factors and genetic predisposition for breast cancer in the Pakistani population // Asian Pac J Cancer Prev. 2013. Vol.14 (10). P.5625−5629.

Till J.E., Beck H.L., Aanenson J.W., Grogan H.A., Mohler H.J., Mohler S.S., Voillequй P.G. Military participants at U.S. Atmospheric nuclear weapons testing—methodology for estimating dose and uncertainty. Radiat Res. 2014. Vol.181 (5). P.471−484.

Van der Sangen M.J., Voogd A.C., van de Poll-Franse L.V., Tjan-Heijnen V.C. Breast cancer in young women: epidemiology and treatment dilemmas // Ned Tijdschr Geneeskd. 2008. Vol.152 (46). P.2495−2500.

Wang F., Fang Q., Ge Z., Yu N., Xu S., Fan X. Common BRCA1 and BRCA2 mutations in breast cancer families: a meta-analysis from systematic review.MolBiolRep. 2012. Vol.39 (3). P.2109−2118.

Zografos G.C., Panou M., Panou N. Common risk factors of breast and ovarian cancer: recent view. Int J Gynecol Cancer. 2004. Vol.14 (5). P.721−740.