Роль полиморфных генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и гена Р53 в патогенезе онкологических заболеваний

Можно обсуждать следующую гипотезу возникновения метастазов на фоне высокой частоты функционально неполноценных генотипов GSTT1, GSTМ1 и GSTP1: дефект ферментов биотрансформации ксенобиотиков (в частности, глутатион-S-трансфераз) приводит к повышенной восприимчивости клеток к повреждающим воздействиям окружающей среды, что способствует накоплению мутагенных и/или канцерогенных веществ, вызывающих мутации 1) в генах, кодирующих соединения, участвующие в образовании плотных межклеточных контактов. Вследствие этого происходит ослабление сил сцепления между клетками и последующий их отрыв друг от друга; в конечном итоге образуется метастатический очаг, 2) в генах, ответственных за ангиогенез, являющийся необходимой составляющей метастазирования опухолей. Таким образом, блокирование работы ферментов второй фазы биотрансформации приводит к снижению дифференцировки опухоли и повышению ее пролиферативной активности, а также повышает способность трансформированных клеток к метастазированию, что определяет прогрессию опухолевого процесса.

Изучая особенности распределения вариантных генотипов GSTT1, GSTM1 и GSTP1 у больных раком предстательной железы в зависимости от стадии заболевания, мы обнаружили, что доля патологических вариантов гена GSTT1, GSTM1 и GSTP1 увеличивается, начиная со второй стадии, при этом достигает статистически значимых различий на III и IV стадиях развития опухоли. C. Jerуnimo et al. (2001) утверждают, что потеря функции глутатион-S-трансфераз играет критическую роль на ранних этапах онкогенеза простаты. Такие выводы были сделаны на основании иммуногистохимического исследования ткани предстательной железы у больных раком простаты и с преднеопластическими изменениями в предстательной железе. Было обнаружено, что экспрессия ферментов резко снижена в опухолевой ткани и в метапластически измененных образцах, причем такие изменения коснулись не только ткани, в которой ген GSTP1 был инактивирован метилированием. Тем не менее, C. Ntais et al. (2005) на основании анализа литературы подвергли сомнению наличие высокого риска развития рака предстательной железы при наличии делеционных вариантов генов GST и выдвинули предположение, что GST выступают предрасполагающими факторами к раку вообще. Следует отметить, что в качестве кандидатных на содержание аутосомно-доминантного гена наследственного рака простаты были предложены, по крайней мере, семь регионов генома, включая 1q24-1q25 (HPC1), 1q42-q43 (PCAP), Xq27-q28 (HPCX), 1p36 (CAPB), 20q13 (HPC20), 17p11 (ELAC2) и 16q23 [Nwosu V. et al., 2001; Bratt O., 2002; Simard J. et al., 2002]. Ни один из данных регионов не был последовательно идентифицирован в различных популяциях, и ни один из данных генов не был столь же специфичным для рака предстательной железы, как, например, делеция в районе 5q21 при колоректальном раке. Это дает основание считать, что генетическое предрасположение к раку простаты не может следовать стандартной схеме. Вместо мутаций в определенных генах, приводящая к высокому риску генетическая восприимчивость к раку простаты может зависеть от распространенных полиморфизмов, умеренно увеличивая риск болезни у гетерозигот или гомозигот. Полиморфизмы в генах, связанных с рецепторами и метаболизмом гормонов, защитой клетки, репарацией ДНК и метаболизмом нуклеотидов могут быть вовлечены в канцерогенез.

В раковых образованиях, вызванных химическими канцерогенными веществами, полиморфизмы генов метаболизма ксенобиотиков могут существенно смоделировать риск развития рака простаты. Среди них особое место занимают глутатион-S-трансферазы, которые защищают против потенциально мутагенных эндогенных и экзогенных соединений. Действительно, полиморфизмы в GSTT1 и GSTP1 как связанные с увеличением риска развития рака простаты, были описаны в работах С. Steinhoff et al. (2000), А. Gsur et al (2001), Z. Kote-Jarai et al. (2001).

Представляется очевидным, что в развитии онкопатологии имеет значение баланс активностей различных глутатион-S-трансфераз, поскольку они имеют перекрывающуюся субстратную специфичность, и некоторые из них полиморфны [Raunio H., Pelkonen O., 1995; Ляхович В.В. и соавт., 1997; Reszka E., Wasowicz W., 2001]. В связи с этим риск онкопатологии, связанный с нулевыми генотипами GSTT1 и GSTM1, может снижаться за счет активности других GST. Возможный механизм опухолевой трансформации клеток на фоне высокого уровня нулевых генотипов GSTT1 и GSTM1 состоит в следующем: функционально неполноценные ферменты второй фазы биотрансформации ксенобиотиков - глутатион-S-трансферазы и1 и м1 способствуют накоплению большого количества активированных канцерогенов. В результате этого образуются ДНК-аддукты, которые вызывают повреждения ДНК, не подвергающиеся репарации [Ryberg D. et al., 1997; Butkiewiez D. et al., 2000; Miller D.P. et al., 2002]. Было показано [To-Figueras J. et al., 1996; Lloid D.R. et al., 2000; Wani M.A. et al., 2000; Hussain S.P. et al., 2004], что в клетках, поврежденных эпоксидами диола бензпирена, возникает мутация в гене р53. За счет снижения белковой функции исчезает способность гена р53 останавливать клеточный цикл для свершения репарационных процессов [Lloid D.R. et al., 2000; Wani M.A. et al., 2000; Liu G. et al., 2001; Киселев Ф.Л. и соавт., 2005; Копнин Б.П., 2006; Горбунова В.Н., Имянитов Е.Н., 2007], что в дальнейшем приводит к повреждению клетки и канцерогенезу.

С целью изучения механизмов участия полиморфных генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и гена-онкосупрессора р53 в канцерогенезе в настоящем исследовании была предпринята попытка оценить частоту распределения вариантных генотипов ФБК у всех обследованных нами онкологических больных (рак легкого, рак желудка, рак толстой кишки, рак предстательной железы) в зависимости от статуса р53.

На первом этапе изучения полиморфизма гена р53 у онкологических больных было установлено значимое увеличение частоты про-аллеля в группах больных раком предстательной железы (на 43,1%) и раком желудка (на 63,5%) по сравнению с аналогичным показателем у здоровых лиц (25,5%) (табл. 3). При раке легкого и раке толстой кишки также отмечалось увеличение частоты вариантного генотипа р53 (хотя и статистически не значимое), что указывает на важную роль этого фактора в развитии злокачественных новообразований.

В исследовании полиморфизма 72-го кодона р53 в опухолевых клетках больных раком желудка Новосибирской области, проведенном В.А.Белявской и соавт. (2006), была выявлена статистически более высокая частота про-аллеля у больных раком желудка по сравнению со здоровыми донорами. Несмотря на известный факт, что про-аллель более эффективно индуцирует FasL/Fas-опосредованный апоптоз опухолевых клеток цитотоксическими Т-лимфоцитами, позитивная роль про-аллеля не проявлялась при нарушении передачи апоптотического сигнала в опухолевой клетке вследствие мутаций в гене р53. В этом случае клетка не только не подвергается апоптозу, но способна «переадресовать» индукцию апоптотического сигнала на контактирующий с ней цитотоксический Т-лимфоцит, приводя его к гибели [Белявская В.А. и соавт., 2006]. Выявленная нами «рисковая значимость» про-гомозиготности (аллеля) в комбинации с соматическим мутагенезом р53 может свидетельствовать о том, что рак желудка у носителей про-аллеля развивается именно по такому сценарию. Предполагается, что согласованное функционирование обоих аллелотипов р53 обеспечивает более эффективную защиту от комбинированного влияния трансформирующих сигналов, воздействующих на эпителий слизистой желудка [Белявская В.А. и соавт., 2006]. Для более полного понимания роли генетического статуса в процессе возникновения и прогрессии злокачественных новообразований необходимы дальнейшие исследования с учетом анализа генетической идентичности ДНК, выделенных из нормальных и опухолевых клеток одного и того же пациента.

На втором этапе исследования все группы обследованных были разделены на 2 подгруппы: 1- лица, имеющие арг/арг-генотип р53, 2- лица, имеющие арг/про- и про/про-генотипы р53. Анализ полученных результатов по распределению вариантных генотипов исследованных генов ФБК у онкологических больных и здоровых доноров позволил установить, что общей характеристикой для всех обследованных групп (здоровые, больные РЛ, РЖ, РК, РПЖ), имеющих в генотипе про-аллель р53, явилось увеличение частоты патологических генотипов генов CYP1A1, GSTT1, GSTM1, GSTP1 по сравнению с лицами, несущими арг-аллель р53 в гомозиготном состоянии. Так, для выборки здоровых доноров с про-аллелем р53 было установлено статистически значимое увеличение частоты Иле/Вал-генотипа CYP1A1 (34,4%) по сравнению со здоровыми лицами, имеющими арг-аллель р53 (7,4% при р=0,000). У больных онкологическими заболеваниями с про-аллелем р53 при сравнении с аналогичной группой здоровых лиц статистически значимых различий по частоте вариантного генотипа CYP1A1 обнаружено не было. Однако в подгруппах больных раком легкого и раком предстательной железы, имеющих про-аллель р53, выявлялись статистически более высокие значения частоты Иле/Вал-генотипа (45,1 и 27,5% соответственно), чем у пациентов с арг/арг-генотипом р53 (8,3 и 3,8%, соответственно, при р=0,000), что подтверждалось высокими значениями OR (9,10, CI_95%=4,26-19,85 и 19,34 CI_95%=2,61-398,79, соответственно). Частота 0/0-генотипа генов GSTT1 и GSTM1 значительно чаще встречалась у здоровых лиц с про-аллелем р53 (27,1 и 54,2% соответственно), при этом она оказалась статистически более низкой, чем у больных раком легкого с аналогичным генотипом р53 (54,1 и 72,9%, соответственно, при р<0,01). Риск развития рака легкого при таком неблагоприятном сочетании про-аллеля р53 и функционально неполноценного GSTT1 составил 3,17 (CI_95%=1,72-5,85), GSTM1 - 2,28 (CI_95%=1,25-4,19). Среди больных раком легкого выявленные у пациентов с арг- и про-аллелем р53 достоверные различия в распределении вариантных генотипов касались только гена GSTM1 (50,4 и 72,9%, соответственно). Частота патологических генотипов GSTT1 и GSTM1 у больных раком толстой кишки с про-аллелем р53 обнаруживалась значительно чаще, чем у пациентов без мутации онкосупрессора (35,1, 67,6 и 6,9 и 37,9%, соответственно, при р<0,05). Как показали результаты проведенного нами исследования в группе больных раком желудка, у пациентов с про-аллелем р53 определялось увеличение частоты функционально неполноценного генотипа только по гену GSTT1 (16,9% при р=0,03).

У больных РПЖ с про-аллелем р53 была установлена статистически более высокая частота функционально неполноценного генотипа гена GSTP1 по сравнению со здоровыми лицами, имеющими про-аллель р53 (68,8 и 46,9%, соответственно, при р=0,005), при этом риск развития РПЖ возрастает в 2,49 раза (CI_95%=1,28-4,87). Внутригрупповых различий в распределении вариантных генотипов GSTP1 при РПЖ выявлено не было, как, например, при раке легкого, когда частота патологических генотипов у пациентов с про-аллелем р53 обнаруживалась в 1,5 раза чаще, чем у больных РЛ с арг/арг-генотипом р53 (р=0,008).

Таким образом, на основании данных о множественном интенсивном мутагенезе р53 у онкологических больных высказано мнение [Жаров А.А., Новичкова Н.И., 2005], что экспозиция мутагенов внешней среды является важным фактором индукции мутационных процессов посредством негативного влияния на белковые компоненты репарационной системы, стресс-активации транскрипционной активности гена р53 с превращением его в активно мутирующий ген [Белявская В.А. и соавт., 2006]. Обнаруженный нами мутагенез гена р53 у онкологических больных можно объяснить влиянием широкого спектра экзомутагенов и эндогенных мутагенов воспалительного генеза, возникающих в организме при действии повреждающих агентов [Breton J. et al., 2003; Имянитов Е.Н., 2007].

На сегодняшний день является общепризнанной многоударная модель канцерогенеза, и все злокачественные новообразования расцениваются как сложные патологические процессы, в патогенез которых включено повреждение многих генов. Исследуя риск, связанный с комбинациями инактивированных вариантов генов глутатион-S-трансфераз, мы можем подтвердить сложность основных механизмов развития злокачественных новообразований. Нами была предпринята попытка построить анализ данных таким образом, чтобы оценить суммарный вклад повреждения нескольких генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков в канцерогенез.

При анализе данных исследования все генотипы были разделены на протекторные (защитные), снижающие риск развития рака, интактные (не влияющие на развитие заболевания), и рисковые, статистически значимо повышающие риск развития злокачественного новообразования у здоровых носителей данного генотипа.

Установлено, что среди обследованных нами больных раком легкого генотип CYP1A1Иле/Иле/GSTT10/GSTM10/GSTP1/del105 встречался у 9 пациентов, в группе контроля он обнаруживался лишь в одном случае из 231 (р=0,037). Риск развития рака легкого у лиц с таким неблагоприятным сочетанием генотипов возрастает в 8,4 раза (CI_95% 1,08-178,71). К предрасполагающим следует также отнести комбинации: CYP1A1Иле/Вал/GSTT1+/GSTM10/GSTP1/del105, CYP1A1Иле/Вал/GSTT10/GSTM10/GSTP1/del105, CYP1A1Иле/Вал/GSTT10/ GSTM10/GSTP1del105/del105, которые регистрировались у больных раком легкого и вовсе не обнаруживались у здоровых лиц (p<0,05).

Протекторную роль в развитии онкопатологии, в частности рака легкого, выполняют следующие сочетания генотипов:

CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1/GSTP1, СYP1A1Иле/Вал/GSTT1+/ GSTM1+/GSTP1/GSTP1, CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM10/GSTP1/GSTP1, CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1/del105 (при р<0,05, OR=0,00-0,51).

Все остальные комбинации для рака легкого оказались интактными.

Таким образом, исходя из полученных результатов, можно заключить, что фактором устойчивости к развитию рака легкого является сбалансированное сочетание вариантных генотипов ферментов первой и второй фаз биотрансформации (например, повышение активности CYP1A1 вследствие мутации компенсируется гармоничным функционированием ферментов детоксикации), для формирования риска рака легкого имеет значение дисбаланс активации/детоксикации ксенобиотиков. Среди больных раком легкого встречаются лица, имеющие нормальную или повышенную активность цитохрома Р-4501А1 на фоне значительного нарушения работы ферментов детоксикации в результате мутационных изменений двух и более изоформ глутатионтрансфераз.

При распределении предрасполагающих сочетаний генотипов у больных раком легкого в зависимости от наличия очагов регионарного метастазирования было установлено, что у пациентов, имеющих метастазы, обнаруживалось увеличение данного показателя по сравнению с таковым у больных без метастазов, при этом статистические различия между выборками больных с метастазами и без таковых были показаны для комбинаций CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1del105/del105 и CYP1A1Иле/Вал/GSTT1+/GSTM10/GSTP1del105/del105.

При оценке распределения неблагоприятных генотипов у больных раком легкого в зависимости от гистологического типа опухоли нами было показано, что для больных немелкоклеточным раком легкого характерно увеличение частоты предрасполагающих комбинаций, содержащих мутированный аллель гена цитохрома Р-450 и функционально неполноценный генотип GSTM1: CYP1A1Иле/Вал/GSTT10/GSTM10/GSTP1/GSTP1 (3,8%), CYP1A1Иле/Вал/GSTT1+/ GSTM10/GSTP1del105/del105 (2,4%), CYP1A1Иле/Вал/GSTT10/GSTM10/ GSTP1del105/ del 105 (7,2%), у больных мелкоклеточным раком легкого данные комбинации встречались в 2,2; 0,0 и 4,3% случаев соответственно. Полученные нами данные можно объяснить тем, что в этиопатогенезе немелкоклеточного рака легкого принимают участие полиароматические углеводороды, которые в норме подвергаются активации с участием ферментов цитохрома Р-450 и детоксикации глутатионтрансферазой М1. Повышение активности CYP1A1 вследствие замены изолейцина на валин и нарушение работы ферментов второй фазы биотрансформации из-за делеции генов GST способствуют более длительному нахождению промежуточных продуктов метаболизма ксенобиотиков (активные формы), которые вызывают различные соматические мутации ДНК, в том числе в гене р53, в генах репарации и пр., и таким образом могут принимать участие в злокачественной трансформации клетки. Это предположение подтверждают полученные нами данные при изучении полиморфизмов генов CYP1A1, GSTT1, GSTM1 у больных раком легкого под влиянием фактора курения, которое мы провели, основываясь на клинико-эпидемиологических наблюдениях. При этом было обосновано, что курение является немаловажным фактором риска рака легкого, гортани, пищевода, почек, мочевого пузыря и, возможно, молочной железы [Bartsh H., 2000;Braitwaite K.L., Rabbits P.H., 2000; Давыдов М.И., Полоцкий Б.Е., 1994; Харченко В.П., Кузьмин И.В., 1994; Зырянов Б.Н. и соавт., 1997; Левшин В.Ф., Заридзе Д.Г., 2003; Давыдов М.И., 2008; Кушлинский Н.Е., 2008; Чиссов В.И. и соавт, 2009]. Как известно, табачный дым содержит около 4000 соединений; Левшин В.Ф., Заридзе Д.Г., 2003; Заридзе Д.Г., 2005; Белицкий Г.А., 2006] и является модельной средой, воздействие которой позволяет идентифицировать многие гены, участвующие во взаимодействии организма с окружающей средой. Установлено, что частота «функционально активных» генотипов и аллелей CYP1А1 у курящих больных раком легкого более чем в 4 раза превышала таковую у некурящих пациентов при р<0,001 и в 6 раз - у здоровых лиц (рис.10). При этом риск развития рака легкого у курящих носителей вал-аллеля CYP1A1 составил 4,78 (CI_95% 1,79-13,84), что оказалось несколько ниже данных, приводящихся в литературе [Hayashi S. e.a., 1992; Bartsch H. e.a., 2000].

Рис. 10. Частота (в %) вал-аллеля CYP1A1, функционально неполноценных генотипов генов GSTT1, GSTM1 и GSTP1 у больных раком легкого в зависимости от причастности к курению; * - достоверность различий по сравнению с показателями у некурящих (р< 0,05).

Изучение распределения полиморфных вариантов генов глутатион-S-трансфераз Т1, М1 и Р1 у больных раком легкого в зависимости от причастности к курению показало, что у курящих больных раком легкого частота нулевого генотипа гена GSTT1 составила 55,3%, что статистически значимо превышало аналогичные показатели у некурящих пациентов и здоровых лиц (29,2 и 18,2% соответственно при р<0,001). При этом следует отметить, что для курящих лиц с 0/0-генотипом GSTT1 риск развития рака легкого составляет 2,99 (CI_95% 1,57-5,74) по сравнению с некурящими, имеющими данный генотип GSTT1 (рис. 11).

Частота гомозигот по нулевому аллелю гена глутатион-S-трансферазы M1 у обследованных нами курящих больных раком легкого (72,1%) несколько превышала таковую у больных РЛ Новосибирской области (54,6%) [Ляхович В.В. и соавт., 1997] и статистически значимо отличалась от таковой у некурящих (29,2%) (р=0,000). Для курящих лиц, имевших 0/0-генотип GSTM1, по сравнению с некурящими, риск развития рака лёгкого возрастает в 6,26 раза (CI_95% 3,22-12,24).

Рис. 11. Показатели относительного риска (OR) развития рака легкого для курящих носителей Вал-аллеля CYP1A1, нулевых генотипов GSTТ1 и GSTM1 при р<0,05.

Более высокая величина OR для 0/0-генотипа GSTM1 у курящих пациентов может быть объяснена большей чувствительностью носителей нуль-генотипа GSTM1 к патогенным эффектам загрязнителей окружающей среды в области низких концентраций, а также балансом детоксификации/токсификации компонентов табачного дыма в разных метаболических путях, концентрационными различиями в насыщении активностей этих путей [Nyberg F. et al., 1998].

Курение как комплексный фактор риска вовлекает много других существенных механизмов развития заболевания. Увеличение вследствие этого распространенности заболевания чисто статистически может снижать показатели риска, характерные для индивидуальных генетических признаков, так как их распределение среди больных стремится к таковому во всей популяции [Вавилин В.А. и соавт., 2000; Заридзе Д.Г., 2005; Горбунова В.Н., Имянитов Е.Н., 2007; Давыдов М.И., 2008].

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) являются главными канцерогенными компонентами табачного дыма. При попадании в организм они сначала активируются ферментами семейства цитохромов, в частности CYP1A1, а затем инактивируются глутатионтрансферазами, в частности GSTМ1 и GSTT1. Логично ожидать, что сочетание «профицитного» генотипа CYP1A1 с «дефицитными» вариантами GST может существенно усиливать риск рака легкого, особенно его ПАУ-ассоциированной разновидности - плоскоклеточной формы. В настоящей работе было установлено значимое увеличение частоты «профицитного» варианта гена CYP1A1 (в 6 раз) и «дефицитных» вариантов GSTT1 (в 2,6 раза), GSTM1 (в 2,7 раза) у курящих больных немелкоклеточным раком легкого (представленного главным образом плоскоклеточной карциномой) по сравнению с некурящими пациентами этой группы. При этом OR плоскоклеточного рака легкого для курящих носителей «профицитного» генотипа CYP1A1 составил 9,09 (CI_95% 2,57-38,33), «дефицитного» GSTT1 - 4,39 (CI_95% 2,00-9,80), «дефицитного» GSTM1 - 6,37 (CI_95% 3,02-13,62) (рис. 12). При изучении полиморфных вариантов генов ФБК в выборке мелкоклеточного рака легкого под влиянием фактора курения статистически значимые различия в распределении генотипов были зарегистрированы только для гена GSTM1, при этом OR оказался примерно на том же уровне, что и для немелкоклеточной формы рака легкого (6,37 и 7,20 соответственно).

Рис. 12. Показатели относительного риска (OR) развития немелкоклеточного рака легкого для курящих носителей Вал-аллеля CYP1A1, нулевых генотипов GSTТ1 и GSTM1, GSTP1del105 при р<0,05.

Таким образом, курение в сочетании с «профицитным» CYP1A1 и «дефицитными» генотипами генов GSTT1, GSTM1 является более значимым для развития плоскоклеточного рака легкого, чем для мелкоклеточной формы опухоли. При этом наибольшую рисковую значимость представляют иле/вал-генотип CYP1A1 и нулевой генотип GSTM1.

Глутатионзависимая токсификация показана для дигалоалкенов, гидрохинонов и изотиоцианатов, предшественников органических тиоцианатов и нитрозогуанидинов [Monks T.J. et al.,1990]. В противном случае, когда исходный ксенобиотик обладает высокой реакционной способностью, дефект гена и/или низкая активность белка являются факторами риска. Конъюгацией с глутатионом достигается детоксификация компонентов табачного дыма - эпоксидов полиароматических углеводородов, которые являются субстратами преимущественно GSTM1 [Ketterer B. et al., 1999; Кулинский В.И., 1999], и монозамещенных галоалкенов, являющихся субстратами GSTT1 [Pemble S. et al., 1994; Белицкий Г.А., 2006], и мы наблюдаем возрастание рисковой значимости нуль-генотипов.

Полученные результаты позволяют отнести изученные нами полиморфные гены к числу кандидатных генов рака легкого с умеренными эффектами. Следует отметить, что в настоящее время в изучении природы комплексных заболеваний придается большое значение генам с умеренными эффектами [Seillier-Moiseiwitsch F. et al., 1997; Вавилин В.А. и соавт., 2002]. Вероятно, роль генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков в развитии рака легкого сходна с той, которую они играют в развитии бронхиальной астмы. Согласно данным эпидемиологических исследований, онкозаболевания лишь в 5% случаев обусловлены наследственными генетическими факторами, а в 95% - взаимодействием внешних канцерогенных воздействий с генетическими факторами, в результате которого формируется «приобретенная восприимчивость» [Perera F., 1997]. Такие особенности биологии суперсемейств ферментов биотрансформации ксенобиотиков, как множественность форм, перекрывающаяся субстратная специфичность и индуцибельность, позволяют существенно восполнить дефекты индивидуального фермента в метаболизме ксенобиотиков активностью других. Поэтому в условиях нормального состояния окружающей среды риск развития заболевания, обусловленный данными ферментами, может быть минимальным. Ухудшение состояния окружающей среды, сопряженное с дисбалансом токсификации/детоксификации ксенобиотиков, возрастанием вероятности активирования онкогенов или инактивирования генов-супрессоров опухоли, увеличивает этиопатогенетическую значимость этой ферментативной системы и может иметь важные последствия для эпидемиологии РЛ в силу широкой распространенности полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков в популяции европеоидов (40-60 и 10-20% носителей гомозиготной делеции GSTM1 и GSTT1, соответственно [Zong S. et al., 1993; Deakin M. et al., 1996; Garte S. et al., 2001]). Внешними факторами, для которых установлено, что они обладают канцерогенными свойствами, являются выхлопные газы дизелей и табачный дым. Многие компоненты этих сложных химических смесей претерпевают метаболизм in vivo по пути усиления токсичности. Нельзя исключить в этой связи, что эти экзогенные факторы и другие промышленные, сельскохозяйственные яды играют важную роль в этиологии и патогенезе рака легкого. Именно у индивидуумов с наследственно ослабленным генотипом инактивация ксенобиотиков, в том числе табачных канцерогенов, промышленных и сельскохозяйственных ядов, должна происходить особенно медленно и соответственно условия неблагоприятного действия вредных метаболитов на организм особенно реальны. Это возможно за счет участия глутатион-S-трансфераз в транспортной функции [Oakley A.J. et al., 1999; Кулинский В.И., 1999], в метаболизме эндогенных интермедиатов воспаления [Wang W., Ballatori N., 1998; ЖолдаковаЗ.И., Харчевникова Н.В., 2002; Пальцев М.А., 2004], участия в сигнальной трансдукции [Stoilov I. et al., 1997; Галицкий В.А., 2003].

Наряду с анализом вариантных генотипов ферментов биотрансформации ксенобиотиков, мы исследовали Арг/Про-полиморфизм белка-онкосупрессора р53 у больных раком легкого в зависимости от причастности к курению. Показано, что в группе курящих больных отмечалась наибольшая частота встречаемости Про-аллеля (31,6%) по сравнению с некурящими (18,5%). Риск развития рака легкого у курящих носителей Про-аллеля составил 2,04 (CI_95% 1,21-3,44) по сравнению с некурящими.

С целью определения роли генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и гена белка-онкосупрессора р53 в механизмах возникновения рака легкого под воздействием фактора курения мы проанализировали распределение полиморфных генотипов CYP1A1, GSTT1, GSTM1, GSTP1 у курящих и некурящих больных раком легкого, имеющих про-аллель р53. Показано, что у курящих пациентов, несущих про-аллель р53, частота «функционально активного» генотипа CYP1A1 и нулевого генотипа GSTM1 более чем в 2 раза превышает аналогичные показатели у некурящих больных. При этом относительный риск развития рака легкого у курящих носителей про-аллеля р53 и вал-аллеля CYP1A1 составил 3,67 (CI_95% 1,16-12,36); нулевого генотипа GSTM1 - 11,03 (CI_95% 3,56-35,44).

При анализе выборки курящих больных раком легкого в зависимости от статуса р53 было установлено, что для пациентов, имеющих про-аллель р53, характерно четыреххкратное увеличение Иле/Вал-генотипа CYP1A1 по сравнению с аналогичным показателем у курящих больных с арг/арг-генотипом р53. Риск развития рака легкого при этом у курящих носителей про-аллеля р53 в сочетании с Иле/Вал-генотипом CYP1A1 составил 7,42.

Частота патологических генотипов GSTT1, GSTM1 и GSTP1 у курящих носителей про-аллеля р53 превышала таковую у пациентов с арг-аллелм р53 на 32, 37 и 44% соответственно (р<0,05). OR рака легкого для курящих носителей функционально неполноценного генотипа GSTT1 с про-аллеля р53 составил - 1,87, для GSTM1 - 3,16, для GSTP1 -2,06.

Полученные нами в ходе исследования данные подтверждают общие представления об участии генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и гена белка-онкосупрессора в патогенезе рака легкого под воздействием внешнего фактора курения.

Таким образом, основываясь на полученных данных, можно сделать заключение, что курение на фоне нарушения работы I и II фаз биотрансформации ксенобиотиков способствует возникновению рака легкого, принимая опосредованное участие в р53-зависимом канцерогенезе. Патогенетическую роль при этом играют ферменты CYP1A1 и GSTM1, что не противоречит данным литературы [Улыбина Ю.М. и соавт., 2005].

По итогам настоящего исследования была зарегистрирована корреляционная сопряженность у больных раком легкого Вал- аллеля CYP1A1 с нулевым генотипом GSTT1, GSTM1, GSTP1, Про-генотипом p53 (r=-0,37; 0,45 и -0,47 и -0,33 соответственно при р<0,05), а также патологических генотипов CYP1A1, GSTT1, GSTM1 с курением (r=-0,24; 0,22 и -0,38 соответственно при р<0,05),

Таким образом, в то время как тестирование изолированных генотипов генов ФБК представляется малоперспективным в связи с незначительной выраженностью эффекта, комбинация неблагоприятных вариантов данных генов может обсуждаться как значимый фактор увеличения онкологического риска для рака легкого.

Показано, что частота комбинаций морфологически и функционально полноценных аллелей исследованных генов у здоровых доноров более чем в 5 раз превышала этот показатель у больных раком предстательной железы (²=25,20; р=0,000), при этом относительный риск (OR) развития рака предстательной железы оказался равным 0,15, что указывает на защитную роль данного генотипа. К благоприятному сочетанию следует отнести также комбинацию CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM10/GSTP1/GSTP1, которая выявлялась в 27,3 % случаев у здоровых лиц и у 10,3% больных раком предстательной железы (²=13,21; р=0,000; OR=0,31).

Анализ сочетания генотипов у больных раком предстательной железы выявил статистически значимое увеличение частоты следующих неблагоприятных комбинаций: CYP1A1Иле/ВалGSTT1+/GSTM10/GSTP1/GSTP1 (²=3,66; р=0,05; OR=5,41), CYP1A1Иле/Иле/GSTT10/GSTM10/GSTP1/del105 (²=24,82; р=0,000; OR=34,81), CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1del105/del105 (²=5,07; р=0,024; OR=6,36), CYP1A1Иле/Вал/GSTT10/GSTM10/GSTP1/del105 (²=9,76; р=0,001), CYP1A1Иле/Иле/ GSTT10/GSTM10/GSTP1del105/del105 (²=6,25; р=0,012) по сравнению с аналогичными показателями у здоровых жителей г.Томска.

Следует отметить, что риск развития рака предстательной железы моделируют как вариации цитохрома Р-450, так и глутатионтрансфераз. При этом наибольшую рисковую значимость имеет сочетание функционально неполноценных генотипов GST всех трех исследованных изоформ, а также комбинация, характеризующаяся гомозиготной делецией GSTP1 на фоне нормальных генотипов GSTT1, GSTM1.

Для оценки суммарного вклада полиморфных вариантов генов глутатион-S-трансфераз в механизмы прогрессии рака предстательной железы были проанализированы комбинации вариантных генотипов глутатион-S-трансфераз в зависимости от стадии злокачественного процесса. Были рассмотрены сочетания функционально полноценных (CYP1A1Иле/Иле; GSTT1+; GSTM1+; GSTP1) и неполноценных (CYP1A1Иле/Вал; GSTT10; GSTM10; GSTP1/del105; del105/del105) генов. Результаты исследования показали, что доля протекторных генотипов (CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1/GSTP1; CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/ GSTM10/GSTP1/GSTP1, CYP1A1Иле/Вал/GSTT10/GSTM10/GSTP1/del105) у больных раком предстательной железы последовательно снижалась, начиная со второй стадии заболевания, и не обнаруживалась на четвертой стадии процесса.

Частота комбинаций, предрасполагающих к развитию рака предстательной железы (CYP1A1Иле/ВалGSTT1+/GSTM10/GSTP1/GSTP1, CYP1A1Иле/Иле/ GSTT10/GSTM10/GSTP1/del105, CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1del105/ del105), напротив, увеличивалась, начиная со II стадии заболевания и достигала своих максимальных значений на IV стадии процесса, и значимо отличалась от соответствующих показателей у здоровых лиц. В то же время статистически значимых различий в распределении комбинационных генотипов у больных раком простаты с разными стадиями заболевания выявлено не было.

При изучении комбинаций полиморфных генов CYP1A1, GSTT1, GSTM1 и GSTP1 было установлено, что сочетания CYP1A1Иле/Иле/GSTT10/GSTM1+/ GSTP1/GSTP1 и CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM10/GSTP1/GSTP1 также значительно чаще встречаются среди здоровых лиц, чем у больных раком желудка (р<0,05; OR<0,5), что позволяет отнести данные комбинации к протекторным. В ходе исследования были выявлены неблагоприятные сочетания генов цитохрома Р-450, глутатион-S-трансфераз Т1, М1, Р1, которые способствуют развитию рака желудка: CYP1A1Иле/Вал/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1/del105. Данная комбинация встречается в 7,8% случаев у больных раком желудка и в 0,9% в группе здоровых лиц (²=8,96; р=0,002), при этом риск развития злокачественного новообразования данной локализации при носительстве такого сочетания увеличивается в 9,6 раза. Другая предрасполагающая комбинация (CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM10/ GSTP1/del105) выявлялась в 3 раза чаще в группе больных по сравнению с группой контроля (²=13,11; р=0,000; OR=3,85).

Исходя из полученных нами данных, можно предположить, что рисковую значимость для рака желудка формируют гены GSTP1 и CYP1A1.

При анализе сочетаний генотипов по генам CYP1A1, GSTT1, GSTM1 и GSTP1 было выявлено, что сочетание только нормальных аллелей по всем четырем генам значительно чаще встречается у здоровых жителей г. Томска (27,3%), чем у больных раком кишечника (7,6%) (²=10,19; р=0,001), что позволяет судить об этом сочетании как о факторе устойчивости. Подобным эффектом обладает также комбинация CYP1A1Иле/Иле/GSTT10/GSTM1+/GSTP1/GSTP1 (²=5,15; р=0,023; OR=0,00).

Наличие в генотипе человека комбинации CYP1A1Иле/Иле/ GSTT10/GSTM10/GSTP1/del105 значительно (в 23 раза CI_95%2,67-516,71) увеличивает риск развития рака кишечника. К предрасполагающим сочетаниям следует отнести также сочетания CYP1A1Иле/Вал/GSTT10/ GSTM10/GSTP1/GSTP1 (²=6,55; р=0,010) и CYP1A1Иле/Вал/GSTT1+/ GSTM10/GSTP1/del105 (²=28,01; р=0,000), которые встречались только у больных раком кишечника и не обнаруживались у здоровых лиц. Наличие функционально неполноценных генотипов всех трех генов глутатионтрансфераз при нормальном функционировании цитохрома Р-450, а также увеличение активности фермента в результате мутации гена СYP1A1 в сочетании со снижением активности GST за счет делеции хотя бы в двух из трех исследованных генов можно расценивать как фактор предрасположенности к раку кишечника.

К интактным, относительно рака толстой кишки, генотипам были отнесены все остальные сочетания, поскольку статистически значимых различий доли носителей данных генотипов в группе больных раком кишечника и у здоровых лиц выявлено не было.

Таким образом, резюмируя полученные данные о распределении комбинаций генотипов, можно утверждать, что к протекторным комбинациям следует отнести сочетание нормальных генотипов всех исследованных генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков (обеспечивают устойчивость к раку легкого, раку простаты, раку кишечника), сочетание делеционного варианта гена GSTM1 и нормальных генотипов остальных генов (CYP1A1, GSTT1, GSTP1) (препятствует развитию рака легкого, рака простаты и рака желудка). Развитию злокачественной трансформации при раке желудка и кишечника препятствует наличие у индивидуума комбинации CYP1A1Иле/Иле/GSTT10/GSTM1+/GSTP1/GSTP1. Протекторными комбинациями только для рака легкого, по нашим данным, являются: CYP1A1Иле/Вал/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1/GSTP1, CYP1A1Иле/Иле/ GSTT1+/GSTM1+/ GSTP1/del105.

Для формирования рака легкого была выявлена специфичная предрасполагающая комбинация, характеризующаяся наличием патологических генотипов всех четырех способных образовывать полиморфные варианты генов (р=0,000), для других злокачественных новообразований (РПЖ, РЖ, РТК) данная комбинация являлась интактной.

Для рака предстательной железы были выявлены три таких неблагоприятных сочетания: CYP1A1Иле/ВалGSTT1+/GSTM10/GSTP1/ GSTP1 (наличие в генотипе данной комбинации увеличивает риск развития заболевания более чем в 5 раз), CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1del105/del105, СYP1A1Иле/Иле/GSTT10/ GSTM10/GSTP1del105/del105. Гомозиготная делеция гена GSTP1 как при нормальных, так и делеционных генотипах GSTT1 и GSTM1 значительно увеличивает риск развития РПЖ.

Рисковыми специфичными для развития рака желудка, по нашим данным, являются комбинации, характеризующиеся нарушением работы ферментов биотрансформации ксенобиотиков как первой, так и второй фаз: CYP1A1Иле/Вал/GSTT1+/GSTM1+/GSTP1/del105 и CYP1A1Иле/Иле/GSTT1+/ GSTM10/GSTP1/del105.

Для рака толстой кишки специфичных сочетаний вариантных генотипов ферментов биотрансформации ксенобиотиков выявлено не было.

Общими для формирования нескольких злокачественных новообразований оказались комбинации: CYP1A1Иле/Иле/GSTT10/GSTM10/GSTP1/del105 (РЛ, РПЖ, РТК) и CYP1A1Иле/Вал/GSTT1+/GSTM10/GSTP1/del105 (РЛ и РТК), CYP1A1Иле/Вал/GSTT10/GSTM10/GSTP1/del105 (РЛ и РПЖ), которые практически не выявлялись у здоровых людей. Данный факт свидетельствует в пользу положения об общих аспектах участия ферментов первой и второй фаз биотрансформации ксенобиотиков в канцерогенезе.

Следует отметить также наличие значительного количества (9 из 24) интактных комбинаций, которые не вовлечены в патогенез ни рака легкого, ни рака предстательной железы, ни рака толстой кишки, ни рака желудка.

Мы полагаем, что такого рода сочетания генотипов свидетельствуют о преобладании эффекта делеционного варианта гена в патогенезе специфичной для данной патологии комбинации, не исключая при этом модулирующего эффекта остальных генов. Это доказывает тот факт, что для большинства больных онкологическими заболеваниями наиболее неблагоприятной является комбинация функционально неполноценных вариантов всех исследованных нами генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков, способных образовывать полиморфные варианты, т.е. высокая активность различных цитохромов (фаза 1) в сочетании с низкой или нормальной активностью ферментов фазы 2 - наиболее неблагоприятные предвестники будущих мультифакториальных заболеваний.

Универсальность вовлечения данных генов в формирование онкологического риска может быть обосновано некоторыми важными свойствами этих ферментов, значимых для патогенеза злокачественных новообразований: 1. GST имеют большое количество субстратов экзогенного происхождения, многие из которых являются канцерогенами. Нарушение работы этих ферментов может создать условия для реализации канцерогенного потенциала вещества и генотоксического эффекта; 2. Учитывая важную роль ферментов GST в метаболизме липофильных и стероидных соединений, можно утверждать, что снижение активности или потеря этих ферментов может привести к нарушению элиминации метаболитов стероидных гормонов, в том числе и метаболитов тестостерона. 3. Исходя из важной роли GST в обезвреживании продуктов ПОЛ и пероксидов ДНК, можно утверждать, что снижение их активности приведет к усилению свободно-радикальной агрессии на ДНК. 4. Исходя из известного факта о важной роли GST в метаболизме эйкозаноидов (простагландинов и лейкотриенов), можно предположить, что дисфункция этих ферментов неизбежно скажется на состоянии противоопухолевого иммунитета и процессах метастазирования [Саприн А.Н., 1991, Nebert D.W., Carvan M.J., 1997; Кулинский В.И., 1999; Ляхович В.В. и соавт., 2000; Барышников А.Ю., 2003; Баранов В.С., 2004; Cote M.L. et al. 2005;].

Рис. 13. Схема участия генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и гена р53 в канцерогенезе.

В качестве маркеров предрасположенности к раку легкого, раку предстательной железы, раку желудка, раку толстой кишки нами были изучены гены ферментов биотрансформации ксенобиотиков, а также ген-супрессор опухолевого роста р53. Результаты проведенного исследования позволили установить, что баланс активации/инактивации канцерогенов складывается из соотношения активностей реакций I и II фаз биотрансформации ксенобиотиков (CYP1A1, GSTT1, GSTM1, GSTP1) и может влиять на степень риска развития рака. Увеличение риска подтверждает постулат о том, что сумма эффектов отдельных генотипов всегда ниже суммарного эффекта генотипа и оправдывает проведенное исследование. Важно подчеркнуть, что само наличие неблагоприятного аллеля не позволяет судить ни о времени начала заболевания, ни о его тяжести, ни даже с уверенностью о том, что тестируемый наверняка заболеет именно этой болезнью. Генетическое тестирование в досимптоматический период дает возможность выявить существующие пока только в геноме наследственные тенденции к развитию будущих болезней и, исходя из современного врачебного опыта, наметить пути их ранней профилактики [Баранов В.С., 2004; Пальцев М.А., 2004; Горбунова В.Н., Имянитов Е.Н., 2007; Давыдов М.И., 2008].

В целом, полученные нами результаты исследования полиморфизма генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков у онкологических больных свидетельствуют об общности некоторых аспектов канцерогенеза, а также о том, что свойства факторов риска проявляют:

для рака легкого - патологический аллель CYP1А1, нулевые генотипы GSTT1 и GSTM1, функционально неполноценный аллель GSTP1;

для рака желудка - патологический аллель CYP1А1, нулевой генотип GSTM1, функционально неполноценный аллель GSTP1, про-аллель р53;

для рака толстой кишки - патологический аллель CYP1А1, нулевой генотип GSTM1, функционально неполноценный аллель GSTP1;

для рака предстательной железы - патологический аллель CYP1А1, нулевые генотипы GSTT1 и GSTM1, функционально неполноценный аллель GSTP1, про-аллель р53.

Помимо свойства факторов предрасположенности к онкологическим заболеваниям патологические аллели и генотипы исследованных генов играют, по-видимому, патогенетическую роль в развитии злокачественного процесса, формировании его клинико-морфологических особенностей. Степень риска возникновения рака и развития его клинических особенностей, связанная с изученными генами, зависит также от комбинации генотипов. Для онкологических заболеваний исследованных локализаций выявлены протекторные, предрасполагающие и интактные сочетания вариантных генотипов. Значение подобных исследований заключается в том, что на их основе можно ранжировать популяции по уровням риска развития мультифакториальных заболеваний и более эффективно организовать профилактические мероприятия, поскольку масштабы воздействия факторов окружающей среды на человеческую популяцию неизмеримо велики. Такой подход сделает возможным выделение в популяциях или производственных контингентах с вредными условиями труда групп повышенного риска для организации профилактических мероприятий.

Помимо генотипирования полиморфных вариантов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков с целью выявления лиц с высоким онкологическим риском следует также проводить анализ аномального метилирования, который может использоваться в ранней неинвазивной диагностике злокачественных новообразований.

Гиперметилирование промоторных областей генов приводит к ингибированию транскрипции. В качестве механизма инактивации генов этот процесс является столь же значимым и настолько же эффективным, как и мутация ДНК [Cameron E.E. et al,1999; Jones P.A., Laird P.W. 1999; Robertson K.D., Jones P.A., 2000; Залетаев Д.В., 2002; Herman J.G., Baylin SB, 2003], Кроме того, аномальное гиперметилирование промоторов генов описано как опухолеспецифичное изменение, которое появляется в очаге поражения на самых ранних этапах онкогенеза [Залетаев Д.В., 2002; Залетаев Д.В., Немцова М.В., 2007]. Так, в исследовании J.C. Soria et al. (2002) гиперметилирование промотора гена GSTP1 было выявлено у 6% бывших курильщиков (n=100), при этом анализировался материал эпителия бронхов с признаками дисплазии.

По данным литературы, в опухолях легкого доля инактивированного метилированием гена GSTP1 составляет от 7 до 33% [Zochbauer-Muller S et al., 2002, Topaloglu O. et al., 2004; Залетаев Д.В., 2005]. Недостатком этих и настоящего исследований является то, что, все они выполнены на малых выборках, что связано, прежде всего, со сложностью получения материала. Нами было проанализировано 30 образцов ДНК опухолей, после бисульфитной модификации которой определяли гиперметилирование промотора гена GSTP1. Было показано, что в 16,7% проанализированных опухолей легкого ген GSTP1 инактивируется метилированием. При этом в трех случаях участки аномального метилирования гена GSTP1 обнаруживались в немелкоклеточных опухолях легкого и в двух случаях у больных мелкоклеточным раком легкого.

Метилирование промоторной области гена GSTP1 рассматривалось нами, прежде всего как способ инактивации данного гена для проведения комплексной оценки всех способов инактивации генов глутатион-S-трансфераз. Для этого был построен профиль инактивированных вариантов генов глутатион-S-трансфераз (рис.2). Во всех 30 образцах опухолей легкого присутствовали инактивированные (делецией или метилированием) варианты генов глутатион-S-трансфераз. В 33,3% случаев был инактивирован один из вариантов генов GSTT1, M1 и P1, наиболее часто обнаруживалось поражение двух их этой группы генов (46,7%), в пяти случаях нарушение коснулось трех генов глутатион-S-трансфераз и в одном случае были выявлены все четыре исследуемых типа нарушений. Выявление всех четырех типов нарушений не является артефактом, поскольку в данном случае глутатион-трансферазная активность была полностью заблокирована только в опухолевой ткани за счет метилирования гена GSTP1 и делеции генов GSTT1 и GSTM1, при этом продукт делеционного варианта гена GSTP1, вероятнее всего, проявлял ферментативную активность на уровне макроорганизма, полное же отсутствие ферментов этой группы не совместимо с жизнью. Нужно отметить, что все выявленные нами случаи гиперметилирования промотора гена GSTP1 сопровождались гетерозиготной делецией этого же гена. Возможно, делеция в 5 экзоне влияет на состояние этого участка гена и облегчает метилирование в данном регионе, где содержится большое количество CpG нуклеотидов.

Ранее С. Jerуnimo et al. (2002) пытались найти связь между полиморфизмом гена GSTP1 и метилированием промотора этого гена при раке предстательной железы. Их поиски были сосредоточены на образцах, в которых метилирование не было обнаружено, и предположение этих исследователей о том, что отсутствие в ткани метилирования промотора гена GSTP1 приводит к обязательной инактивации гена за счет делеции, не подтвердилось. Однако в этом же исследовании было показано, что в тех образцах, в которых не было обнаружено метилирование, в 62,5% случаев глутатион-S-трансферазная активность была резко снижена. На наш взгляд, только дальнейшие комплексные исследования суммарного влияния полиморфных вариантов глутатион-S-трансфераз и метилирования могут объяснить взаимодействия ферментов внутри этого семейства.

Аномальное метилирование промоторной области гена GSTP1 в трансформированной ткани простаты было выявлено многочисленными исследователями [Lee W-H. et al. 1997, Brooks J.D. et al., 1998; Millar D. S. et al.1999, Kimura F. et al., 2000; Cairns Р. et al. 2001, Jerуnimo C. et al. 2002]. Это одно из немногих генетических изменений, которое имеет высокую специфичность именно к раку предстательной железы.

Таким образом, характерной чертой опухолевых клеток является дисбаланс метилирования геномной ДНК, который вносит значительный вклад в создание генетической и фенотипической нестабильности. Метилирование, являясь эпигенетической модификацией ДНК, может в случае нарушения приводить к генетическим изменениям, делая очевидной взаимосвязь между генетическими и эпигенетическими процессами при возникновении и развитии опухоли. Нарушение паттерна метилирования проявляется на ранних стадиях злокачественной трансформации клеток млекопитающих. С медицинской точки зрения, это открывает возможности для ранней диагностики онкологического заболевания. В связи с этим анализ гиперметилирования специфических генов опухоли, генов-супрессоров (р16, р53), генов репарации ДНК (HMLH1) опухолевого роста и генотипирование генов первой и второй фаз ферментов биотрансформации ксенобиотиков являются перспективными направлениями профилактики и ранней диагностики злокачественных новообразований. Полиморфизмы в генах, связанных с рецепторами и метаболизмом гормонов, защитой клетки, репарацией ДНК и метаболизмом нуклеотидов могут быть вовлечены в канцерогенез.

ВЫВОДЫ

1. Полиморфизм гена CYP1A1 у больных со злокачественными новообразованиями (рак легкого, рак желудка, рак толстой кишки, рак предстательной железы) характеризуется более высокой частотой Вал-аллеля по сравнению с таковой у здоровых лиц.

2. При распределении полиморфных генотипов генов семейства глутатион-S-трансфераз у больных раком легкого, раком желудка, раком толстой кишки, раком предстательной железы увеличена частота встречаемости делеционных вариантов генов GSTM1, GSTP1 и GSTT1 (только у пациентов со злокачественными новообразованиями легкого и предстательной железы) выше, чем у здоровых доноров.

3. Частота Про-аллеля гена-онкосупрессора р53 у больных раком желудка и больных раком предстательной железы превышает таковую у здоровых лиц.

4. Рисковую значимость для возникновения и развития рака легкого имеет носительство функционально неполноценных вариантов генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков CYP1A1, GSTT1, GSTM1 и GSTP1, для рака предстательной железы - CYP1A1, GSTT1, GSTM1, GSTP1, для рака желудка - CYP1A1, GSTM1 и GSTP1, для рака толстой кишки - CYP1A1, GSTM1 и GSTP1.

5. При местнораспространенном раке легкого частота Вал-аллеля CYP1A1 и делеционного генотипа GSTT1 превышает таковую у больных раком легкого без метастазов. У больных раком желудка с очагами регионарного метастазирования увеличена частота распределения вариантных генотипов генов CYP1A1, GSTT1, GSTM1 и гена-онкосупрессора р53, у больных раком толстой кишки - CYP1A1, GSTM1 по сравнению с таковой у пациентов без метастазов. Частота Вал-аллеля гена CYP1A1 при немелкоклеточном раке легкого выше, а частота делеционного генотипа GSTM1, напротив, ниже таковой при мелкоклеточном типе опухоли. Прогрессия рака предстательной железы сопровождается увеличением частоты носительства патологических вариантов генов GSTT1, GSTM1, GSTP1.

6. Суммарное влияние функционально неполноценных вариантов генов цитохрома Р-450 и глутатион-S-трансфераз Т1, М1, Р1 превышает эффект индивидуальных вариантных генотипов, что увеличивает риск возникновения злокачественных новообразований.

7. Для предрасполагающих к возникновению опухолей легкого, предстательной железы, желудка, толстой кишки комбинаций генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков характерным является наличие двух и более функционально неполноценных генотипов CYP1A1, GSTT1, GSTM1 GSTP1, для протекторных - присутствие не более одного полиморфного генотипа.