Полиморфизм генов тканевых факторов роста и его влияние на развитие и клиническое течение идиопатического сколиоза
Генетическая природа идиопатического сколиоза. Вовлеченность полиморфных вариантов генов тканевых факторов роста в формирование предрасположенности к идиопатическому сколиозу. Изучение их влияния на особенности клинических проявлений и течение болезни.
Рубрика | Медицина |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.03.2018 |
Размер файла | 184,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рыжков Игорь Иванович
полиморфизм генов тканевых факторов роста и его влияние на развитие и клиническое течение идиопатического сколиоза
03.02.07 - генетика
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата медицинских наук
Белгород - 2011
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Курский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Научный руководитель:
доктор медицинских наук, профессор Полоников Алексей Валерьевич
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор Асанов Алий Юрьевич
доктор медицинских наук, профессор Должиков Александр Анатольевич
Ведущее учреждение:
ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет» Минздравсоцразвития России
Защита диссертации состоится 22 декабря 2011 г. в 11.00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.015.13 при ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет» по адресу: 308015, г. Белгород, ул. Победы, 85
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ФГАОУ ВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»
Автореферат разослан «_____» _____________ 2011 г.
Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций, доктор биологических наук В.И. Кочкаров
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
идиопатический сколиоз генетический полиморфный
Актуальность проблемы
Деформации позвоночного столба во фронтальной плоскости занимают первое место среди заболеваний позвоночника у детей и подростков, а их частота в популяции составляет от 8 до 15%, из которых 1,5-2% занимают грубые сколиозы с выраженными косметическими и функциональными нарушениями [Балашов С.П., 2010; Ульрих Э.В., Мушкин А.Ю., 2002]. Для 80% сколиозов причины заболевания неизвестны, что послужило основанием для выделения отдельной формы болезни - идиопатического сколиоза (ИС). ИС - наиболее распространенный тип латерального искривления позвоночника, который определяется как сложная трехплоскостная деформация позвоночного столба, прогрессирующая с ростом и развитием организма и сопровождающаяся структурными изменениями тел позвонков. В зависимости от возраста манифестации заболевания идиопатический сколиоз подразделяется на младенческий (infantile, дебют до 3-х лет), детский (juvenile, дебют в возрасте 4-9 лет), подростковый (adolescent, дебют в возрасте 10-14 лет) и сколиоз взрослых (adult).
Представление о генетической природе идиопатического сколиоза сформировалось в 70-х годах двадцатого столетия. С тех пор предметом научного поиска является как определение типа наследования, так и заинтересованности отдельных генов в развитии патологии [Михайловский М.В., Зайдман А.М., 2004]. Описаны случаи аутосомно-доминантного [Salehi L.B. et al., 2002] и Х-сцепленного [Justice C.M. et al., 2003] наследования ИС. Кроме того, предложена модель наследования, основанная на эффекте главного гена с неполной пенетрантностью [Зайдман А.М. с соавт., 2005; Lowe T. et al., 2000], а также полигенная модель [Bonaitic W. et al., 1976]. Большинство исследователей придерживается мультифакториальной модели наследования идиопатического сколиоза [Cheng J.C. et al., 2007; Qiu X.S. et al., 2007].
Попытки идентифицировать предполагаемые гены, детерминирующие развитие идиопатического сколиоза, проводились в двух направлениях: в идентификации предполагаемых генов методом сканирования генома и поиске генов-кандидатов, выбор которых основывается на потенциально значимых для заболевания физиологических, биохимических и структурно-морфологических компонентах позвоночника. Описаны регионы хромосом, несущие вероятные гены, связанные с развитием идиопатического сколиоза: 6p, 10q и 18q [Wise C.A. et al, 2000]; 17p11.2-12 [Salehi L.B. et al., 2002]; 19p13.3 и 2q [Chan V. et al., 2002; Alden K.J. et al., 2006]; Xq23-26.1 [Justice C.M. et al., 2003]; 8q11 [Bashiardes S. et al., 2004]; 1, 3, 5, 6q, 7, 11, 12 [Miller N.H. et al., 2005]; 9q31.2-q34.2 и 17q25.3-qtel [Ocaka L. et al., 2008].
В качестве генов-кандидатов идиопатического сколиоза рассматривались гены коллагенов и других компонентов внеклеточного матрикса хряща межпозвонковых дисков [Carr A.J. et al., 1992], эластина и фибриллина [Miller N.H. et al., 1996], гликозаминогликанов хрящевой ткани [Zaidman A.M. et al., 2006], рецепторов эстрогенов [Masatoshi I. et al., 2002], рецептора мелатонина [Sobaima S. et al., 2003] и другие, но однозначно определить роль данных генетических маркеров в патогенезе сколиоза на сегодняшний день не удалось.
Тканевые факторы роста представляют собой мощнейшие модуляторы роста и развития тканей организма, в том числе и позвоночника. Участие факторов роста в формировании патологии опорно-двигательного аппарата подтверждается рядом исследований. Показано статистически достоверное повышение уровня трансформирующего фактора роста в замыкательной пластинке позвонка на вогнутой стороне сколиотической дуги. [Xu H. et al., 2005]. Экспрессия фактора роста соединительной ткани в межпозвонковых дисках может служить маркером дегенеративно-дистрофического поражения [Peng B. et al., 2009]. Генетический полиморфизм инсулиноподобного фактора роста 1 типа может определять выраженность угла сколиотической деформации [Yeung H.Y. et al., 2006]. Однако отсутствие системного подхода приводит к опровержению полученных ранее положительных результатов об ассоциации генетического полиморфизма и сколиотической болезни [Takahashi Y. et al., 2011].
Все вышеизложенное послужило поводом для проведения комплексного исследования генетического полиморфизма тканевых факторов роста при идиопатическом сколиозе у детей и подростков.
Цель исследования
Исследовать вовлеченность полиморфных вариантов генов тканевых факторов роста в формирование предрасположенности к идиопатическому сколиозу и изучить их влияния на особенности клинических проявлений и течения болезни.
Задачи исследования:
1. Исследовать ассоциации полиморфизма генов тканевых факторов роста (ТФР) с предрасположенностью к идиопатическому сколиозу.
2. Установить особенности взаимосвязей полиморфных вариантов генов ТФР с предрасположенностью к идиопатическому сколиозу с учетом полового диморфизма в их проявлении.
3. Выявить особенности взаимосвязей полиморфных вариантов генов ТФР с предрасположенностью к идиопатическому сколиозу в зависимости от возраста манифестации заболевания.
4. Изучить вклад полиморфизма генов ТФР в детерминацию клинических симптомов и количественных метрических показателей позвоночника при идиопатическом сколиозе по данным рентгенологического и оптико-топографического исследований.
5. Изучить взаимодействия между генами ТФР и их роли в формировании предрасположенности к идиопатическому сколиозу.
6. Разработать уравнения регрессии с целью вероятностного прогнозирования риска развития идиопатического сколиоза.
Научная новизна. В рамках настоящего исследования впервые проведен комплексный анализ ассоциации полиморфизма генов тканевых факторов роста с предрасположенностью к идиопатическому сколиозу. Впервые исследованы и установлены особенности ассоциаций генов ТФР с риском развития ИС в зависимости от пола и возраста манифеста болезни. Впервые изучены взаимодействия между полиморфными вариантами генов ТФР при ИС и установлена их роль в формировании генетической компоненты подверженности заболеванию. Выявлены взаимосвязи полиморфных генов ТФР с клиническими особенностями течения болезни и количественными метрическими показателями строения позвоночника. Впервые с использованием данных генотипирования полиморфизма генов ТФР разработаны уравнения регрессии индивидуального прогнозирования риска развития ИС.
Научно-практическая значимость исследования
В результате исследования на основе тестирования полиморфных генов тканевых факторов роста были разработаны статистические регрессионные модели вероятностного прогнозирования риска развития идиопатического сколиоза. Практическое использование моделей дает возможность врачам-генетикам, ортопедам и детским хирургам своевременно формировать группу повышенного риска идиопатического сколиоза, оптимизировать и индивидуализировать мероприятия по превентивной коррекции нарушений статики позвоночника. Разработка способов вероятностного прогнозирования риска развития сколиотической болезни, характера ее течения и клинических проявлений на основе анализа полиморфных генов тканевых факторов роста позволит устанавливать диагноз идиопатического сколиоза на начальных этапах развития патологии, а также проводить отбор пациентов, нуждающихся в оперативной коррекции деформации на ранних сроках. Результаты, полученные в ходе исследования, не только формируют новые представления о роли полиморфизма генов в формировании предрасположенности к идиопатическому сколиозу, но и создают теоретическую и концептуальную основу для их внедрения в образовательный процесс. В частности, результаты исследования могут быть использованы при чтении специальных курсов по медицинской и клинической генетике, травматологии и ортопедии, детской хирургии, патофизиологии в вузах медицинского профиля и на курсах повышения квалификации медицинских работников.
Положения, выносимые на защиту:
1. Полиморфные варианты генов тканевых факторов роста вносят значительный вклад в формирование предрасположенности к идиопатическому сколиозу и на молекулярно-генетическом уровне объясняют природу полового диморфизма подверженности болезни в популяции.
2. Генетическую основу предрасположенности к идиопатическому сколиозу составляют сложные аддитивные и эпистатические взаимодействия между генами тканевых факторов роста, фенотипические эффекты которых в процессе роста и развития позвоночника могут реализоваться по-разному у представителей противоположного пола.
3. Полиморфные гены тканевых факторов роста являются важными предикторами возраста манифестации и степени тяжести сколиотической болезни, связаны с формированием патоморфологических изменений позвоночного столба и выступают в качестве модификаторов клинических проявлений и течения заболевания.
4. Гены тканевых факторов роста являются прогностически ценными маркерами в оценке вероятности развития идиопатического сколиоза, что обосновывает необходимость использования разработанных статистических регрессионных моделей в клинической практике ортопедов и генетиков при формировании групп риска развития заболевания.
Апробация результатов работы и публикации:
Материалы диссертации доложены на VIII Научной конференции с международным участием «Генетика человека и патология» (Томск, 28-30 ноября 2007 г.), VI Съезде Российского общества медицинских генетиков (Ростов-на-Дону, 14-18 мая 2010 г.), итоговой научной конференции сотрудников КГМУ, ЦЧНЦ РАМН и отделения РАЕН, посвященной 76-летию Курского ГМУ (2-3 февраля 2011 г.), IV Архангельской международной медицинской научной конференции молодых ученых и студентов (к 300-летию со дня рождения М.В.Ломоносова) (26-27 апреля 2011 г.), 2-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (17-19 мая 2011 г.), 73-й, 74-й и 75-й межвузовских итоговых научных конференциях студентов и молодых ученых (Курск, 2008, 2009 и 2010 гг.). По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, в т. ч. 4 публикации в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ для публикаций результатов диссертационных исследований по медицинским наукам.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, собственных результатов, общего обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Работа изложена на 141 странице машинописного текста, иллюстрирована 27 таблицами и 9 рисунками, содержит 2 приложения. Список литературы включает 216 источников: 38 отечественных и 178 зарубежных.
Материал и методы ИССЛЕДОВАНИЯ
Материалом для исследования послужила популяционная выборка неродственных детей русской национальности - жителей Москвы и Московской области в количестве 600 человек. Формирование выборок больных ИС и здоровых детей осуществлялось сплошным методом. Всего за период с 2007 по 2010 гг. было обследовано 300 больных ИС, которые находились на стационарном лечении в ортопедических отделениях Детской городской больницы № 19 им. Т.С. Зацепина г. Москвы. Пациенты включались в группу больных только после установления диагноза заболевания, подтвержденного с помощью клинических и рентгенологических методов обследования. Общеклинические методы включали в себя традиционный сбор жалоб, анамнеза болезни и жизни, объективного исследования систем органов. Исключались случаи врожденных деформаций позвоночника, первичной неврологической патологии, синдромальной патологии (синдром Марфана, синдром Элерса-Данло), нейрофиброматоз, эндокринные заболевания, системные заболевания соединительной ткани. В исследование включались дети, деформация позвоночника у которых была выявлена в возрасте 10-14 лет, что соответствовало подростковому идиопатическому сколиозу согласно международной классификации.
Инструментальное обследование включало рентгенографию позвоночника в прямой стоя и лежа и в боковой проекциях. Измерение величины дуги искривления во фронтальной плоскости и оценка выраженности патологической ротации производились по методике J. Cobb [Абальмасова Е.А., 1963]. При оценке выраженности торсии пользовались методикой В.О. Маркса (1978).Для определения степени тяжести деформации пользовались классификацией М.В. Волкова [Волков М.В., Дедова В.Д., 1980]. Всем пациентам проводилась компьютерная оптическая топография (ООО «Метос», 2003-2010). Контрольная группа включала 300 добровольцев с нормальной ориентацией позвоночника, сформированная при профилактических осмотрах на протяжении того же периода времени. Критерием включения индивидов в контрольную группу были: отсутствие деформации позвоночника, отсутствие стойких хронических заболеваний по данным субъективного обследования. Анкетирование больных ИС и здоровых детей проводилось при непосредственном общении с использованием оригинальных анкет, разработанных на кафедре биологии, медицинской генетики и экологии Курского государственного медицинского университета.
Для проведения молекулярно-генетических исследований у всех обследуемых проводился забор венозной крови. Молекулярно-генетические исследования проводились на базе лаборатории кафедры биологии, медицинской генетики и экологии Курского государственного медицинского университета (г. Курск), а также лаборатории экологической генетики Медико-генетического научного центра РАМН (г. Москва). Выделение геномной ДНК осуществляли из замороженной венозной крови стандартным двухэтапным методом фенольно-хлороформной экстракции [Marmur J., 1961]. Генотипирование полиморфизмов генов тканевых факторов роста проводилось методами полимеpазной цепной pеакции (ПЦР) и рестрикционного анализа по методикам, опубликованным в литературе.
Для оценки соответствия распределений генотипов ожидаемым значениям при равновесии Харди-Вайнберга (РХВ) и для сравнения распределений частот генотипов и аллелей в выборках больных ИС и здоровых детей использовали критерий 2 Пирсона [Вейр Б., 1995]. Для сравнения частот аллелей и генотипов между различными группами использовали критерий 2 с поправкой Йетса на непрерывность [Реброва О.Ю., 2003]. Об ассоциации аллелей или генотипов с предрасположенностью к заболеваниям судили по величине отношения шансов (OR) [Pearce N., 1993]. Проверку распределений количественных признаков на нормальность проводили с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. При статистически значимом отклонении исследованных количественных показателей от нормального распределения оценка влияния исследуемых полиморфизмов на данные параметры осуществлялась непараметрическим методом Краскела-Уоллиса.
Межгенные взаимодействия изучали посредством сравнительного анализа частот парных комбинаций генотипов между группами и расчета отношения шансов с целью оценки тенденций в накоплении определенных сочетаний генотипов ТФР у больных ИС в отличие от контроля. Метод MDR (Multifactor Dimensionality Reduction) использовался с целью моделирования межгенных взаимодействий ТФР при идиопатическом сколиозе [Ritchie M.D. et al, 2003; Ritchie M.D., Motsinger A.A., 2005]. Неравновесие по сцеплению и гаметические корреляции между парами ДНК-маркеров рассчитывались методом максимального правдоподобия исходя из частот генотипов в таблицах сопряженности 33 при условии кодоминирования между оцениваемыми полиморфизмами отдельного гена [Lewontin R.C., 1988]. Метод логистической регрессии использовался для оценки влияния полиморфных генов на риск развития ИС, его клинические симптомы, клинико-морфологические параметры и особенности течения болезни [Hosmer D. W., Lemeshow S., 2000]. Статистическая обработка данных проводилась на персональном компьютере с использованием программных пакетов Statistica 8.0 (StatSoft) и MS Excel 2007.
результаты собственных исследований
Общая и клиническая характеристика обследованных пациентов
Средний возраст больных ИС составил 13,3±2,8 лет, здоровых детей - 12,8±2,1 года. Мальчиков в группе больных было 144 (48%), в контрольной группе 140 (46,7%). Девочек соответственно 156 чел. (52%) в группе больных ИС и 160 чел. (53,3%) в контрольной группе. Статистически значимых межгрупповых различий по возрасту и полу не установлено.
Распределение больных ИС по стадиям заболевания отвечало закономерности, существующей в популяции: наибольшая часть больных (51,3%) с 1 степенью сколиоза, наименьшая (3,3%) - с 4 степенью. Первичная дуга сколиоза в грудном отделе отмечена у 56,1% больных, в грудопоясничном отделе - у 39,2%, в поясничном отделе - у 4,7% пациентов. Основные типы деформаций позвоночника по King встречались со следующей частотой: I тип - 9,7%, II тип - 26,0%, III тип - 22,6%, IV тип - 18,7%, V тип - 2,0%, атипичные деформации - в 21,0% случаев. Болевой синдром выявлен у 20,7% пациентов. У 81,7% больных идиопатическим сколиозом наблюдался мышечный валик на выпуклой стороне дуги; реберный горб выявлен у 10% больных. Мобильность дуги сколиотической деформации при наклонах туловища вбок отмечена у 32,3% пациентов. Ограничение подвижности позвоночника выявлено у 31,7% больных. У 67,7% детей сколиотическая деформация была скомпенсирована, а у 77,7% положение туловища в пространстве характеризовалось как стабильное. Быстрое прогрессирование деформации отмечалось в 11,3% случаев. Остеохондропатия позвоночника сопутствовала течению идиопатического сколиоза в 16,7% случаев, другие заболевания опорно-двигательной системы - в 28,3% случаев. Наследственная отягощенность по сколиозу была установлена у 15,3% больных. Наследственная отягощенность по остеохондрозу позвоночника выявлена у 19,0% пациентов.
Характеристика частот аллелей и генотипов генов тканевых факторов роста в исследуемых группах
Распределения частот генотипов полиморфных генов TGFB1 Arg25Pro, IGF1 -1245G/A, IGF2 +3123G/A и CTGF -945G/С в исследуемых группах соответствовали популяционному равновесию Харди-Вайнберга (РХВ). Статистически значимые отклонения от РХВ (p<0,05) установлены для полиморфизмов +61G/A гена EGF и C-509T гена TGFB1 в группе больных сколиозом.
В таблице 1 представлены статистически значимые ассоциации аллелей генов ТФР с риском развития ИС.
Таблица 1
Ассоциации аллелей генов ТФР с риском развития идиопатического сколиоза
Ген |
Полиморфизм и его локализация в гене |
Аллели1 |
Частоты аллелей |
p2 |
||
Больные ИС (n=300) |
Контрольная группа (n=300) |
|||||
TGFB1 |
C-509T (5'UTR) |
C |
0,713 |
0,812 |
*0,0001 |
|
T |
0,287 |
0,188 |
||||
EGF |
+61G/A (5'UTR) |
G |
0,450 |
0,525 |
*0,01 |
|
A |
0,550 |
0,475 |
||||
1Вариантные аллели (мутации) представлены в нижних ячейках ДНК-маркеров. 2 уровни значимости p различий частот аллелей между группами (p<0,05) |
Частота мутантного аллеля -509Т гена TGFB1 была статистически значимо выше у больных ИС, чем у здоровых детей (OR=1,73; 95% CI 1,32-2,27; p=0,0001). Также установлено повышение частоты вариантного аллеля +61A гена EGF у больных идиопатическим сколиозом в сравнении с группой здоровых детей (OR=1,35; 95% CI 1,08-1,70; p=0,01). Cтатистически значимых различий в частотах аллелей других полиморфных генов тканевых факторов роста между контрольной группой и больными ИС не установлено.
В таблице 2 представлены результаты сравнительного анализа частот генотипов ТФР между группами больных ИС и здоровых детей. Частота гомозигот дикого типа -509СС гена TGFB1 у здоровых детей была выше, чем у больных ИС (OR=1,56; 95%CI 1,12-2,17, p=0,01), а частота гомозигот мутантного аллеля -509ТТ, напротив, была выше у больных ИС (OR=4,82; 95%CI 2,20-10,58, p=0,00004). Частота гомозиготного генотипа +3123GG гена IGF2 также была выше у здоровых детей, чем у больных ИС (OR=1,54; 95%CI 1,11-2,13, p=0,01), в отношении же гетерозиготного генотипа +3123GA этого гена наблюдалось обратное соотношение - частота его встречаемости была выше у больных ИС (OR=1,59; 95%CI 1,15-2,20, p=0,005). Гетерозиготный генотип +61GA гена EGF встречался чаще у здоровых индивидуумов (OR=0,67; 95%CI 0,48-0,93, p=0,015), а частота гомозигот мутантного аллеля +61АА этого гена выше у больных ИС (OR=1,78; 95%CI 1,26-2,53, p=0,001).
Таблица 2
Распределение генотипов генов ТФР у больных ИС и в группе контроля (представлены статистически значимые различия)
Ген |
Полиморфизм и его локализация в гене |
Генотипы1 |
Распределение генотипов, n (%) |
p2 |
||||
Больные ИС (n=300) |
Контрольная группа (n=300) |
|||||||
N |
% |
N |
% |
|||||
TGFB1 |
C-509T (5'UTR) |
CC |
163 |
54,3 |
195 |
65,0 |
*p=0,01 |
|
CT |
102 |
34,0 |
97 |
32,3 |
p>0,05 |
|||
TT |
35 |
11,7 |
8 |
2,7 |
*p=0,00004 |
|||
IGF2 |
+3123G/A (3'UTR) |
GG |
121 |
40,3 |
153 |
51,0 |
*p=0,01 |
|
GA |
147 |
49,0 |
113 |
37,7 |
*p=0,005 |
|||
AA |
32 |
10,7 |
34 |
11,3 |
p>0,05 |
|||
EGF |
+61G/A (5'UTR) |
GG |
83 |
27,7 |
91 |
30,3 |
p>0,05 |
|
GA |
104 |
34,7 |
133 |
44,3 |
*p=0,015 |
|||
AA |
113 |
37,7 |
76 |
25,3 |
*p=0,001 |
|||
1Вариантные гомозиготные генотипы представлены в нижних ячейках ДНК-маркеров. 2 уровни значимости p различий частот генотипов между группами (* p<0,05) |
Таким образом, аллели и генотипы полиморфизмов генов TGFB1 C-509T и EGF +61G/A ассоциировались с риском развития идиопатического сколиоза.
Анализ ассоциации полиморфных генов тканевых факторов роста и идиопатического сколиоза у детей в зависимости от пола
Распределение частот аллелей полиморфных генов ТФР у больных ИС и здоровых детей в зависимости от пола приведено в таблице 3.
Таблица 3
Распределение частот аллелей генов ТФР в группах больных ИС и здоровых индивидов в зависимости от пола (представлены только статистически значимые различия)
Ген |
Полиморфизм |
Аллели1 |
Частоты аллелей |
p2 |
||
Больные ИС |
Контрольная группа |
|||||
Мальчики (n=284) |
||||||
TGFB1 |
C-509T |
C |
0,726 |
0,804 |
*0,0369 |
|
T |
0,274 |
0,196 |
||||
EGF |
+61G/A |
G |
0,424 |
0,511 |
*0,0375 |
|
A |
0,576 |
0,489 |
||||
Девочки (n=316) |
||||||
TGFB1 |
C-509T |
C |
0,702 |
0,819 |
*0,0008 |
|
T |
0,298 |
0,181 |
||||
IGF1 |
-1245G/A |
G |
0,718 |
0,797 |
*0,0206 |
|
A |
0,282 |
0,203 |
||||
IGF2 |
+3123G/A |
G |
0,407 |
0,309 |
*0,0104 |
|
A |
0,593 |
0,691 |
||||
1Вариантные аллели (мутации) представлены в нижних ячейках ДНК-маркеров. 2 уровни значимости p различий частот аллелей между группами (* p<0,05) |
При раздельном анализе по полу частота аллеля -509С гена TGFB1 среди мальчиков составила 0,726 в группе больных сколиозом и 0,804 в группе здоровых детей (OR=1,54; 95% CI 1,04-2,28; p=0,04), а среди девочек - 0,702 и 0,819 соответственно (OR=1,91; 95% CI 1,32-2,77; p=0,0008). У девочек со сколиозом аллель -1245G гена IGF1 встречался реже (0,718), чем у здоровых девочек (0,797); данная ассоциация была статистически значимой (OR=1,54; 95% CI 1,07-2,23; p=0,02). У девочек со сколиозом аллель +3123G гена IGF2 в генотипе встречается чаще (0,407), чем у здоровых (0,309) (OR=0,65; 95% CI 0,47-0,91; p=0,01). Более высокая частота аллеля +61A гена EGF установлена у мальчиков с ИС (OR=1,42; 95% CI 1,02-1,98; p=0,04).
Распределение частот генотипов полиморфных генов ТФР в зависимости от пола приведено в таблице 4.
Таблица 4
Распределение частот генотипов генов ТФР в группе больных ИС и здоровых детей в зависимости от пола (представлены только статистически значимые различия)
Ген |
Полиморфизм |
Генотипы1 |
Частоты генотипов |
p2 |
||||
Больные ИС |
Контрольная группа |
|||||||
n |
% |
n |
% |
|||||
Мальчики (n=284) |
||||||||
TGFB1 |
C-509T |
СС |
82 |
56,9 |
88 |
62,9 |
0,37 |
|
СТ |
45 |
31,3 |
49 |
35,0 |
0,59 |
|||
ТТ |
17 |
11,8 |
3 |
2,1 |
*0,003 |
|||
Девочки (n=316) |
||||||||
TGFB1 |
C-509T |
СС |
81 |
51,9 |
107 |
66,9 |
*0,01 |
|
СТ |
57 |
36,5 |
48 |
30,0 |
0,27 |
|||
ТТ |
18 |
11,5 |
5 |
3,1 |
*0,01 |
|||
IGF1 |
-1245G/A |
GG |
78 |
50,0 |
106 |
66,3 |
*0,003 |
|
GA |
68 |
43,6 |
43 |
26,9 |
*0,002 |
|||
AA |
10 |
6,4 |
11 |
6,9 |
0,87 |
|||
IGF2 |
+3123G/A |
GG |
21 |
13,5 |
19 |
11,9 |
0,67 |
|
GA |
85 |
54,5 |
61 |
38,1 |
*0,004 |
|||
AA |
50 |
32,1 |
80 |
50,0 |
*0,001 |
|||
EGF |
+61G/A |
GG |
53 |
34,0 |
48 |
30,0 |
0,449 |
|
GA |
42 |
26,9 |
71 |
44,4 |
*0,001 |
|||
AA |
61 |
39,1 |
41 |
25,6 |
*0,011 |
|||
1Вариантные гомозиготные генотипы представлены в нижних ячейках ДНК-маркеров. 2 уровни значимости p различий частот генотипов между группами (*p<0,05 df=1) |
В распределении частот генотипов полиморфизма гена TGFB1 С-509Т у мальчиков статистически достоверно различие между частотами гомозигот мутантного аллеля -509ТТ (OR=5,39; 95% CI 1,67-17,42; p=0,003). В распределении генотипов у девочек имели место различия в отношении «дикого» гомозиготного генотипа -509СС (OR=1,86; 95% CI 1,18-2,93; p=0,01), так и для мутантного гомозиготного генотипа -509ТТ (OR=3,78; 95% CI 1,42-10,05; p=0,008). В отношении частот генотипов полиморфизма гена IGF1 -1245G/A у девочек были установлены статистически значимые различия между группами по «диким» гомозиготам (OR=1,96; 95% CI 1,25-3,09; p=0,005) и гетерозиготам (OR=2,10; 95% CI 1,31-3,37; p=0,003). При анализе частот генотипов полиморфизма гена IGF2 +3123G/A у девочек установлены статистически значимы различия между частотами мутантных гомозигот (OR=0,47; 95% CI 0,30-0,75; p=0,001) и гетерозигот (OR=1,94; 95% CI 1,24-3,04; p=0,004). Среди девочек наблюдалось преобладание гомозиготных вариантных генотипов EGF в группе больных идиопатическим сколиозом (OR=1,86; 95% CI 1,15-3,01; p=0,01) и гетерозигот среди здоровых детей (OR=0,46; 95% CI 0,29-0,74; p=0,001).
Таким образом, ассоциации полиморфизма C-509T гена TGFB1 с риском развития идиопатического сколиоза проявлялись вне зависимости от пола. Кроме этого, у мальчиков с ИС был ассоциирован полиморфизм +61G/A гена EGF, а у девочек - полиморфизмы генов инсулиноподобных факторов роста. Выше изложенное демонстрирует проявление полового диморфизма в ассоциациях генов ТФР с формированием идиоаптического сколиоза.
Исследование влияния полиморфизмов генов тканевых факторов роста на возраст манифестации идиопатического сколиоза
Распределение больных по возрасту манифестации ИС, оцененное по критерию Колмогорова-Смирнова, не соответствовало критериям нормального (p0,01). Медиана возраста манифестации ИС у мальчиков составила 13 лет. Начало заболевания у девочек происходит в среднем на два года раньше. Нами был выбран 13-летний возраст у мальчиков и 11-летний возраст у девочек как пограничный для разделения больных с ранней (до установленного возраста) и поздней (после установленного возраста) манифестацией ИС.
Распределение частот аллелей полиморфных генов ТФР у больных ИС и здоровых детей в зависимости от возраста манифеста приведено в таблице 5.
Таблица 5
Распределение частот аллелей генов ТФР в группах больных ИС и здоровых индивидов в зависимости от возраста манифестации (представлены только статистически значимые различия)
Ген |
Полиморфизм |
Аллели1 |
Частоты аллелей |
p2 |
||
Больные ИС (n=300) |
Контрольная группа (n=300) |
|||||
Ранний манифест (до 13 лет - мальчики, до 11 лет - девочки) |
||||||
TGFB1 |
C-509T |
C |
0,664 |
0,812 |
*0,000004 |
|
T |
0,336 |
0,188 |
||||
Поздний манифест (после 13 лет - мальчики, после 11 лет - девочки) |
||||||
TGFB1 |
C-509T |
C |
0,750 |
0,812 |
*0,03 |
|
T |
0,250 |
0,188 |
||||
EGF |
+61G/A |
G |
0,433 |
0,517 |
*0,01 |
|
A |
0,567 |
0,483 |
||||
1Вариантные аллели (мутации) представлены в нижних ячейках ДНК-маркеров. 2 уровни значимости p различий частот аллелей между группами (* p<0,05) |
У детей с ранней манифестацией идиопатического сколиоза частота аллеля -509С составила 0,664 (OR=2,18; 95% CI 1,57-3,03; p=0,000004), а среди детей с поздней манифестацией - 0,750 (OR=1,44; 95% CI 1,05-1,97; p=0,03). Таким образом, риск раннего развития идиопатического сколиоза у носителей аллеля С полиморфизма гена TGFB1 С-509Т был ниже. Высокая частота аллеля +61A гена EGF отмечена среди больных ИС при поздней манифестации заболевания (OR=1,40; 95% CI 1,07-1,83; p=0,01).
Распределение частот генотипов полиморфных генов ТФР в зависимости от возраста манифестации заболевания приведено в таблице 6.
Таблица 6
Распределение частот генотипов ТФР в зависимости от возраста манифестации ИС
Ген |
Полиморфизм |
Генотипы1 |
Частоты генотипов |
p2 |
||||
Больные ИС (n=300) |
Контрольная группа (n=300) |
|||||||
n |
% |
n |
% |
|||||
Ранний манифест (до 13 лет - мальчики, до 11 лет - девочки) |
||||||||
TGFB1 |
C-509T |
СС |
60 |
46,9 |
195 |
65,0 |
*0,001 |
|
СТ |
50 |
39,1 |
97 |
32,3 |
0,22 |
|||
ТТ |
18 |
14,1 |
8 |
2,7 |
*0,00002 |
|||
EGF |
+61G/A |
GG |
41 |
32,0 |
91 |
30,3 |
0,73 |
|
GA |
39 |
30,5 |
128 |
42,7 |
*0,02 |
|||
AA |
48 |
37,5 |
81 |
27,0 |
*0,03 |
|||
Поздний манифест (после 13 лет - мальчики, после 11 лет - девочки) |
||||||||
TGFB1 |
C-509T |
СС |
103 |
59,9 |
195 |
65,0 |
0,31 |
|
СТ |
52 |
30,2 |
97 |
32,3 |
0,71 |
|||
ТТ |
17 |
9,9 |
8 |
2,7 |
*0,002 |
|||
IGF2 |
+3123G/A |
GG |
18 |
10,5 |
34 |
11,3 |
0,89 |
|
GA |
87 |
50,6 |
113 |
37,7 |
*0,01 |
|||
AA |
67 |
39,0 |
153 |
51,0 |
*0,02 |
|||
EGF |
+61G/A |
GG |
42 |
24,4 |
91 |
30,3 |
0,17 |
|
GA |
65 |
37,8 |
128 |
42,7 |
0,30 |
|||
AA |
65 |
37,8 |
81 |
27,0 |
*0,01 |
|||
1Вариантные гомозиготные генотипы представлены в нижних ячейках ДНК-маркеров. 2 уровни значимости p различий частот генотипов между группами (*p<0,05 df=1) |
В распределении частот генотипов полиморфизма гена TGFB1 С-509Т у детей с ранним началом заболевания были статистически достоверные различия между частотами гомозигот дикого -509СС (OR=2,10; 95% CI 1,38-3,20; p=0,001) и мутантного аллеля -509ТТ (OR=5,97; 95% CI 2,52-14,13; p=0,00002). Среди детей с поздним началом ИС имели место различия только в отношении мутантного гомозиготного генотипа -509ТТ (OR=4,00; 95% CI 1,69-9,49; p=0,002).
Сравнение частот генотипов полиморфизма гена IGF2 +3123G/A среди детей с поздним началом заболевания показало статистически значимые различия между группами в частотах мутантных гомозигот (OR=0,61; 95% CI 0,42-0,90; p=0,02) и гетерозигот (OR=1,69; 95% CI 1,16-2,48; p=0,01). Cреди детей с ранним началом заболевания были установлены статистически значимые различия в частотах вариантных гомозигот гена EGF (OR=1,62; 95% CI 1,05-2,52; p=0,03) и гетерозигот (OR=0,59; 95% CI 0,38-0,91; p=0,02). У детей с поздним началом заболевания выявлена ассоциация мутантных гомозигот с риском ИС (OR=1,64; 95% CI 1,10-2,45; p=0,01).
Данные стратифицированного анализа возраста манифестации ИС (как аллелей, так и генотипов) раздельно у мальчиков и девочек представлены в виде сводных таблиц статистически значимых ассоциаций (таблицы 7, 8).
Таблица 7
Распределение частот аллелей генов ТФР в зависимости от пола и возраста манифестации заболевания (только статистически значимые ассоциации)
Ген |
Полиморфизм |
Аллели1 |
Частоты аллелей |
p2 |
||
Больные ИС |
Контрольная группа (n=300) |
|||||
Ранний манифест (до 13 лет) - мальчики (n=64) |
||||||
TGFB1 |
C-509T |
C |
0,703 |
0,804 |
*0,025 |
|
T |
0,297 |
0,196 |
||||
Поздний манифест (после 13 лет) - мальчики (n=80) |
||||||
EGF |
+61G/A |
G |
0,400 |
0,511 |
*0,025 |
|
A |
0,600 |
0,489 |
||||
Ранний манифест (до 11 лет) - девочки (n=64) |
||||||
TGFB1 |
C-509T |
C |
0,625 |
0,819 |
*0,000013 |
|
T |
0,375 |
0,181 |
||||
IGF2 |
+3123G/A |
G |
0,422 |
0,309 |
*0,023 |
|
A |
0,578 |
0,691 |
||||
Поздний манифест (после 11 лет) - девочки (n=92) |
||||||
IGF2 |
+3123G/A |
G |
0,397 |
0,309 |
*0,046 |
|
A |
0,603 |
0,691 |
||||
1Вариантные аллели (мутации) представлены в нижних ячейках ДНК-маркеров. 2 уровни значимости p различий частот аллелей между группами (* p<0,05) |
У мальчиков с ранней манифестацией идиопатического сколиоза частота аллеля -509С составила 0,703 (OR=1,73; 95% CI 1,07-2,79; p=0,025). Высокая частота аллеля +61A гена EGF отмечена среди мальчиков, больных ИС с поздней манифестацией (OR=1,57; 95% CI 1,06-2,32; p=0,025). У девочек с ранней манифестацией идиопатического сколиоза частота аллеля -509С гена TGFB1 составила 0,625 (OR=2,71; 95% CI 1,72-4,28; p=0,000013); частота аллеля +3123G гена IGF2 составила 0,422 (OR=0,61; 95% CI 0,40-0,94; p=0,023). Среди девочек с поздней манифестацией была статистически значима разница в распределении частот аллелей гена IGF2 (OR=0,68; 95% CI 0,47-0,99; p=0,046).
В распределении частот генотипов полиморфизма гена TGFB1 С-509Т у мальчиков с ранним началом заболевания выявлены статистически значимые различия между частотами гомозигот по вариантному аллелю -509ТТ (OR=5,91; 95% CI 1,64-21,32; p=0,007). Среди мальчиков с поздним началом ИС обнаружены различия только в отношении частот гомозиготного генотипа «дикого» типа +61GG гена EGF (OR=2,28; 95% CI 1,14-4,57; p=0,021).
В распределении частот генотипов полиморфизма гена TGFB1 С-509Т у девочек с ранней манифестацией ИС имелись различия как среди «дикого» гомозиготного генотипа -509СС (OR=2,92; 95% CI 1,61-5,28; p=0,001), так и среди мутантного гомозиготного генотипа -509ТТ (OR=5,45; 95% CI 1,86-15,99; p=0,002). Других отличий в распределении частот генотипов у девочек в зависимости от возраста манифеста не было.
У девочек выявлена ассоциация полиморфизма гена TGFB1 C-509T и возраста манифестации идиопатического сколиоза: у носителей генотипа -509СС медиана возраста манифеста составила 12 лет; -509СТ - 11 лет и -509ТТ - 9 лет (p=0,02).
Таблица 8
Распределение частот генотипов генов ТФР в зависимости от пола и возраста манифестации заболевания (только статистически значимые ассоциации)
Ген |
Полиморфизм |
Генотипы1 |
Частоты генотипов |
p2 |
||||
Больные ИС |
Контрольная группа (n=300) |
|||||||
n |
% |
n |
% |
|||||
Ранний манифест - мальчики (до 13 лет) (n=64) |
||||||||
TGFB1 |
C-509T |
СС |
34 |
53,1 |
88 |
62,9 |
0,245 |
|
СТ |
22 |
34,4 |
49 |
35,0 |
0,942 |
|||
ТТ |
8 |
12,5 |
3 |
2,1 |
*0,007 |
|||
Поздний манифест - мальчики (после 13 лет) (n=80) |
||||||||
EGF |
+61G/A |
GG |
13 |
16,3 |
43 |
30,7 |
*0,021 |
|
GA |
38 |
47,5 |
57 |
40,7 |
0,335 |
|||
AA |
29 |
36,3 |
40 |
28,6 |
0,248 |
|||
Ранний манифест - девочки (до 11 лет) (n=64) |
||||||||
TGFB1 |
C-509T |
СС |
26 |
40,6 |
107 |
66,9 |
*0,001 |
|
СТ |
28 |
43,8 |
48 |
30,0 |
0,071 |
|||
ТТ |
10 |
15,6 |
5 |
3,1 |
*0,002 |
|||
IGF1 |
-1245G/A |
GG |
31 |
48,4 |
106 |
66,3 |
*0,020 |
|
GA |
29 |
45,3 |
43 |
26,9 |
*0,011 |
|||
AA |
4 |
6,3 |
11 |
6,9 |
0,899 |
|||
IGF2 |
+3123G/A |
GG |
8 |
12,5 |
19 |
11,9 |
0,922 |
|
GA |
38 |
59,4 |
61 |
38,1 |
*0,011 |
|||
AA |
18 |
28,1 |
80 |
50,0 |
*0,005 |
|||
EGF |
+61G/A |
GG |
24 |
37,5 |
48 |
30,0 |
0,278 |
|
GA |
15 |
23,4 |
71 |
44,4 |
*0,004 |
|||
AA |
25 |
39,1 |
41 |
25,6 |
*0,046 |
|||
Поздний манифест - девочки (после 11 лет) (n=92) |
||||||||
IGF1 |
-1245G/A |
GG |
47 |
51,1 |
106 |
66,3 |
*0,025 |
|
GA |
39 |
42,4 |
43 |
26,9 |
*0,021 |
|||
AA |
6 |
6,5 |
11 |
6,9 |
0,878 |
|||
IGF2 |
+3123G/A |
GG |
13 |
14,1 |
19 |
11,9 |
0,605 |
|
GA |
47 |
51,1 |
61 |
38,1 |
*0,045 |
|||
AA |
32 |
34,8 |
80 |
50,0 |
*0,019 |
|||
EGF |
+61G/A |
GG |
29 |
31,5 |
48 |
30,0 |
0,801 |
|
GA |
27 |
29,3 |
71 |
44,4 |
*0,018 |
|||
AA |
36 |
39,1 |
41 |
25,6 |
*0,025 |
|||
1Вариантные гомозиготные генотипы представлены в нижних ячейках ДНК-маркеров. 2 уровни значимости p различий частот генотипов между группами (*p<0,05 df=1) |
Таким образом, выявлены особенности наследственной предрасположенности к ранней и поздней манифестации сколиотической болезни. Наибольшее число ассоциаций, как с ранним, так и с поздним ИС, установлено у девочек. Как у мальчиков, так и у девочек, полиморфизм C-509T гена TGFB1 ассоциировался с ранней манифестацией сколиотической болезни. При этом у девочек наблюдалась обратная зависимость возраста манифестации идиопатического сколиоза от числа вариантных аллелей -509Т гена TGFB1. Полиморфные варианты -1245G/A IGF1, +3123G/A IGF2 и +61G/A EGF были ассоциированы с риском развития ИС вне зависимости от возраста его манифестации.
Оценка влияния полиморфизма генов тканевых факторов роста на клинические, рентгенологические, оптико-топографические параметры и течение идиопатического сколиоза
Методом бинарной и мультиномиальной логистической регрессии исследованы влияния полиморфных вариантов генов ТФР на интегральные клинические симптомы ИС, особенности течения болезни и развитие сопутствующей патологии опорно-двигательного аппарата. Практически все исследуемые нами гены ТФР (за исключением IGF1 -1245G/A) показали ассоциации с оцененными клиническими показателями у больных ИС. Так, полиморфные варианты гена TGFB1 C-509T у девочек оказывали влияние на степень тяжести ИС: с увеличением числа мутантных аллелей в генотипе степень тяжести заболевания утяжелялась (p=0,02). Полиморфизм гена TGFB1 R25P у девочек был ассоциирован с наличием других сопутствующих заболеваний опорно-двигательной системы, при этом у девочек носителей аллеля TGFB1 25P сопутствующие заболевания, опорно-двигательного аппарата, такие как плоскостопие, вальгусная деформация I пальцев стоп, деформации костей конечностей встречались чаще (p=0,03). Среди девочек мутантный аллель +3123A гена IGF2 встречался чаще при наличии сопутствующей остеохондропатии (p=0,05); и других заболеваниях скелета (плоскостопие) (p=0,04).
У мальчиков полиморфизм гена EGF +61G/A был ассоциирован с типом деформации позвоночника по King: носительство мутантного аллеля характеризовалось более низкими значениями данного показателя (p=0,04). Полиморфизм гена CTGF -945G/C статистически достоверно был ассоциирован с болевым синдромом у девочек, причем наличие мутантного аллеля было сопряжено с отсутствием болей в позвоночнике (p=0,03). Наличие данного генотипа также было ассоциированос формированием остеохондропатии позвоночника у мальчиков (p=0,03).
Полиморфизм гена EGF +61G/A был ассоциирован с углом первичной дуги сколиотической деформации. У гетерозигот EGF +61GA отмечаются более низкие значения угла первичной сколиотической дуги (медиана 8,5о; 25% и 75% процентили 7о и 12о) по сравнению с гомозиготами дикого типа EGF +61GG (медиана 12о; 25% и 75% процентили 8о и 18о) и гомозиготами по мутантному аллелю EGF +61AA (медиана 12о; 25% и 75% процентили 8о и 15о).
У гомозигот IGF2 +3123AA отмечались более низкие значения латеральной девиации в вершине первичной сколиотической дуги (медиана 4,5 мм; 25% и 75% процентили 3 мм и 5,7 мм) по сравнению с гомозиготами дикого типа IGF2 +3123GG (медиана 6 мм; 25% и 75% процентили 4,3 мм и 8,9 мм) и гетерозиготами IGF2 +3123GA (медиана 6 мм; 25% и 75% процентили 4,2 мм и 8,5 мм). У гомозигот IGF2 +3121 AA отмечались более низкие значения ротации в вершине первичной сколиотической дуги (медиана 2,5о; 25% и 75% процентили 2,1о и 3,7о) по сравнению с гомозиготами дикого типа IGF2 +3123GG (медиана 4,5о; 25% и 75% процентили 3,3о и 7,3о) и гетерозиготами IGF2 +3123GA (медиана 3,9о; 25% и 75% процентили 2,6о и 8,6о). Установлено увеличение значения латерального отклонения у гетерозигот IGF1 -1245GA (медиана 6,25 мм; 25% и 75% процентили 4,75 мм и 8,7 мм) по сравнению с гомозиготами дикого (медиана 4,7 мм; 25% и 75% процентили 2,9 мм и 6,7 мм) и вариантного (медиана 4,45 мм; 25% и 75% процентили 3,05 мм и 4,95 мм) типов.
Таким образом, практически все клинико-рентгенологические проявления заболевания ассоциировались с различными полиморфными вариантами генов тканевых факторов роста; общая тенденция проявилась в накоплении вариантных аллелей (исключая полиморфизм гена IGF2 +3123G/A) среди пациентов с более тяжелым течением сколиоза и наличием другой патологии скелета.
Анализ взаимодействий между генами тканевых факторов роста при идиопатическом сколиозе
Первоначально нами был проведен анализ ассоциаций парных сочетаний генотипов ТФР меду группами больных ИС и здоровых детей. Анаоиз показал, что наиболее патогенетически значимыми для развития ИС у мальчиков были сочетания генотипов следующих полиморфизмов: TGFB1 C-509T с одной стороны и TGFB1 R25P, IGF1 -1245G/A, IGF2 +3123G/A с другой. Наиболее значимыми сочетаниями генотипов, увеличивающими вероятность развития ИС у мальчиков, были следующие: TGFB1 -509TTTGFB1 25RR (OR=5,04 95%CI 1,65-15,39 p=0,006), TGFB1 -509TTIGF2 +3123AA (OR=19,7 95%CI 1,14-341,8 p=0,008) и TGFB1 25RPEGF +61AA (OR=4,16 95%CI 1,44-12,06 p=0,007). Напротив, парное сочетание генотипов TGFB1 25RPEGF +61GG (OR=0,17 95%CI 0,04-0,65 p=0,008) у мальчиков чаще встречалось у здоровых детей.
У девочек наиболее значимыми были взаимодействия полиморфизмов генов C-509T гена TGFB1, +3123G/A гена IGF2 и +61G/A гена EGF. Увеличивали вероятность развития ИС у девочек: TGFB1 -509TTIGF1 -1245AA (OR=25,37 95%CI 1,48-434,4 p=0,002), TGFB1 -509CTIGF2 +3123GA (OR=2,41 95%CI 1,27-4,60 p=0,006), TGFB1 -509TTIGF2 +3123GA (OR=9,20 95%CI 1,67-50,78 p=0,004), TGFB1 25RRIGF1 -1245GA (OR=1,98 95%CI 1,21-3,25 p=0,006), IGF1 -1245GAIGF2 +3123GA (OR=3,00 95%CI 1,60-5,64 p=0,0004), IGF2 +3123GAEGF +61AA (OR=3,36 95%CI 1,62-6,96 p=0,001). Наоборот, сочетания генотипов ТФР: TGFB1 -509CCIGF1 -1245AA (OR=0,52 95%CI 0,32-0,83 p=0,006), TGFB1 -509CCIGF2 +3123AA (OR=0,45 95%CI 0,26-0,78 p=0,004), TGFB1 25RPEGF +61GA (OR=0,21 95%CI 0,07-0,61 p=0,003), IGF1 -1245GGIGF2 +3123AA (OR=0,45 95%CI 0,26-0,78 p=0,004), IGF1 -1245GGEGF +61GA (OR=0,34 95%CI 0,19-0,62 p=0,0003), IGF2 +3123AAEGF +61GA (OR=0,42 95%CI 0,22-0,80 p=0,007) ассоциировались с пониженным риском ИС у девочек.
При анализе гаметических корреляций (rg) в контрольной группе были установлены статистически значимые (p<0,05) гаметические корреляции между следующими аллельными вариантами генов ТФР: IGF1 -1245G/A и IGF2 +3123G/A (rg=+0,109), IGF1 -1245G/A и EGF +61G/A (rg=+0,175), IGF1 -1245G/A и CTGF -945G/C (rg=+0,112). В группе больных ИС были установлены статистически значимые (p<0,05) гаметические корреляции между аллельными вариантами генов TGF B1 C-509T и IGF1 -1245G/A (rg=+0,120) (см. рисунок 1).
Рисунок 1. Схематическое изображение межлокусных гаметических корреляций полиморфных вариантов генов ТФР у здоровых индивидов и больных ИС (номера хромосом обозначены сверху)
Затем мы смоделировали взаимодействия между генами методом MDR. Для оценки межгенных взаимодействий использовался алгоритм всестороннего поиска (Exhaustive search algorithm). В тех случаях, когда этот алгоритм не позволял выявить статистически значимую модель взаимодействия локусов, использовали алгоритм Forced, на основании которого для создания n-локусных комбинаций маркеров вручную выбирались генные локусы, которые на предыдущих этапах анализа показали вовлеченность в развитие болезней. При анализе общей выборки пациентов наиболее статистически значимой была двухлокусная модель (воспроизводимость-90%, точность предсказания-57,5%), включающая взаимодействия генов TGFB1 C-509T EGF +61G/A (p=0,010) при ИС.
После этого был проведен стратифицированный по полу анализ. У мальчиков с использованием алгоритма Forced была выявлена четырехлокусная модель взаимодействия генов TGFB1 C-509T IGF1 -1245G/A IGF2 +3123G/A CTGF -945G/C (воспроизводимость - 100%, точность предсказания - 67,3%) при ИС (p=0,001). В данной модели взаимодействие полиморфных генов IGF1 -1245G/A и CTGF -945G/C характеризовалось выраженным синергизмом, взаимодействие генов IGF2 +3123G/A и TGFB1 С-509Т - выраженным антагонизмом; влияние этих двух групп полиморфных генов друг на друга можно было описать как умеренный антагонизм (рисунок 2).
У девочек установлена четырехлокусная модель взаимодействия генов TGFB1 C-509T IGF1 -1245G/A IGF2 +3123G/A EGF +61G/A воспроизводимость 100%, точность предсказания 64,2% (p=0,001). Выраженная степень антагонизма наблюдалась между полиморфными вариантами генов TGFB1 C-509T, IGF1 -1245G/A и IGF2 +3123G/A.
Рисунок 2. Кластерный анализ межгенных взаимодействий полиморфизмов при ИС у мальчиков
В меньшей степени, выражен антагонизм между указанными генами и полиморфизмом EGF +61G/A (рисунок 3). Таким образом, нами был обнаружен сложный характер взаимодействия между полиморфизмами генов тканевых факторов роста при идиопатическом сколиозе, как у мальчиков, так и у девочек.
Рисунок 3. Кластерный анализ межгенных взаимодействий полиморфизмов при ИС у девочек
Прогнозирование риска возникновения идиопатического сколиоза с использованием данных генотипирования полиморфизма генов ТФР
Оценка влияния исследуемых ДНК-маркеров на риск развития ИС осуществлялась методом бинарной логистической регрессии, которая позволяла построить статистическую модель для прогнозирования вероятности заболевания. Среди всех оцененных моделей наиболее прогностически ценной в отношении риска развития ИС была модель, включающая следующие предикторы: 3 полиморфизма генов ТФР - TGFB1 C-509T, IGF2 +3123G/A и EGF +61G/A (p=0,00002). Параметры логистической регрессионной модели представлены в таблице 9. Величина отношения шансов для представленной регрессионной модели составляла 1,88, показывая, что при увеличении на единицу значения i-го признака шанс возникновения ИС увеличивается более чем в 1,5 раза. Указанная модель правильно предсказывала в 57% случаев возникновение ИС и в 59% случаев правильно классифицировала здоровых детей.
Таблица 9
Логистическая регрессионная модель прогнозирования риска возникновения ИС на основе анализа данных генотипирования полиморфизмов генов ТФР
Независимые (объясняемые) признаки (Xi) и их градации |
Регрессионные коэффициенты, bi |
Уровень значимости (p) для bi |
|
0. Интерцепт (константа) |
0,708 |
- |
|
1. TGFB1 C-509T (1, 2, 3) |
-0,551 |
0,00007 |
|
2. IGF2 +3123G/A (1, 2, 3) |
0,258 |
0,040 |
|
3. EGF +61G/A (1, 2, 3) |
-0,248 |
0,021 |
|
Параметры лог-регрессионной модели (n=600): Уровень значимости модели в целом p=0,00002 (2=24,55; df=3, OR=1,88); Процент правильной классификации: больные ИС - 57%, здоровые - 59%. |
Примечательно то, что в общей группе больных в лог-регрессионную модель не вошел ни один из отмечаемых нами средовых признаков (уровень общей физической подготовки, регулярные занятия спортом, наследственная отягощенность по идиопатическому сколиозу и остеохондрозу позвоночника), а также антропометрические особенности пациентов (рост, телосложение, костный возраст).
У мальчиков наиболее прогностически ценной в отношении риска развития ИС была модель, включающая следующие предикторы: 2 полиморфизма генов ТФР - TGFB1 C-509T и EGF +61G/A, а также рост пациента (p=0,011). Параметры лог-регрессионной модели представлены в таблице 10.
Таблица 10
Логистическая регрессионная модель прогнозирования риска возникновения ИС на основе анализа данных генотипирования полиморфизмов генов ТФР и антропометрических особенностей (среди мальчиков)
Независимые (объясняемые) признаки (Xi) и их градации |
Регрессионные коэффициенты, bi |
Уровень значимости (p) для bi |
|
0. Интерцепт (константа) |
2,731 |
- |
|
1. TGFB1 C-509T (1, 2, 3) |
-0,460 |
0,022 |
|
2. EGF +61G/A (1, 2, 3) |
-0,323 |
0,046 |
|
3. Рост пациента, см |
-0,009 |
0,033 |
|
Параметры лог-регрессионной модели (n=284): Уровень значимости модели в целом p=0,011 (2=11,23; df=3, OR=1,57); Процент правильной классификации: больные ИС - 55%, здоровые - 56%. |
Величина отношения шансов для представленной регрессионной модели составляла 1,57, показывая, что при увеличении на единицу значения i-го признака шанс возникновения ИС увеличивается более чем в 1,5 раза. Указанная модель правильно предсказывала в 55% случаев возникновение ИС и в 56% случаев правильно классифицировала здоровых мальчиков.
У девочек наиболее прогностически ценной в отношении риска развития ИС была модель, включающая следующие предикторы: 3 полиморфизма генов ТФР - TGFB1 C-509T, IGF1 -1245G/A и IGF2 +3123G/A, а также рост пациента (p=0,00002). Параметры модели представлены в таблице 11.
Таблица 11
Логистическая регрессионная модель прогнозирования риска возникновения идиопатического сколиоза на основе анализа данных генотипирования полиморфизмов генов ТФР и антропометрических особенностей (среди девочек)
Подобные документы
Серьезность проблемы сколиоза среди молодежи. Сколиоз простой или частичный, врожденный и приобретенный. Этимология болезни, причины ее развития. Зависимость лечения сколиоза от возраста больного, типа сколиоза и степени деформации позвоночника.
реферат [23,8 K], добавлен 02.03.2009Роль наследственных факторов в возникновении и развитии туберкулеза. Молекулярные механизмы патогенеза туберкулеза у человека. Физиологические функции белковых продуктов генов-кандидатов. Молекулярно–генетические методы анализа полиморфизма генов.
дипломная работа [851,1 K], добавлен 11.08.2010Возникновение и развитие сколиотической болезни. Первые признаки начинающегося сколиоза. Методика и техника массажа при сколиозе. Классификация, клиническая картина, типология, распознавание, последствия и лечение сколиоза. Комплекс лечебных упражнений.
реферат [38,6 K], добавлен 05.07.2010Этиология и патогенез сколиоза, типология болезни, ее диагностика и профилактика. Влияние физических упражнений на организм ребенка. Оценка эффективности применения комплексов фитбол-гимнастики, направленных на коррекцию сколиоза у детей 5-7 лет.
дипломная работа [416,5 K], добавлен 10.06.2010Ферментативная система биотрансформации ксенобиотиков. Полиморфизм генов ферментов биотрансформации ксенобиотиков и патология. Анализ роли полиморфных вариантов генов ферментов метаболизма ксенобиотиков в детерминации бронхиальной астмы и туберкулеза.
диссертация [245,8 K], добавлен 15.01.2009Антропонозные вирусные заболевания с воздушно-капельным механизмом передачи. Проявление и клиническое течение аденовирусной инфекции. Полиморфизм клинических проявлений. Выделение аденовирусов человека. Появление лихорадки, интоксикационного синдрома.
реферат [211,3 K], добавлен 13.03.2011Исследование диагностики юношеского сколиоза в возрасте от начала пубертатного периода до окончания костного роста. Характеристика шейных, грудных и поясничных сколиотических деформаций. Изучение методов консервативного лечения сколиоза у подростков.
реферат [28,9 K], добавлен 07.06.2011Симптомы брюшного тифа в различные периоды течения болезни: нарастающие явления, полное развитие болезни, наивысшее напряжение болезненных процессов, ослабление клинических проявлений, выздоровление, реконвалесценция. Особенности течения брюшного тифа.
реферат [24,5 K], добавлен 15.06.2010Изучение влияния 15% водного раствора димефосфона на клиническое течение хронического генерализованного пародонтита при различных вариантах комплексной терапии. Анализ результатов лечения у лиц пожилого возраста с воспалительными заболеваниями пародонта.
статья [18,2 K], добавлен 01.09.2013Анализ ассоциаций генотипов и аллелей исследованных полиморфизмов с гестозом в популяциях русских и якутов. Оценка ассоциации tagSNPs генов LEP и ACVR2A с развитием клинических форм гесоза в русской и якутской популяциях. Анализ частот гаплотипов.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 11.02.2017