 Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по разным специальностям
На правах рукописи Горева Ольга Борисовна исследование роли GSTP1, MDR1 и MRP1 в предрасположенности к хроническим лимфопролиферативным заболеваниям и в формировании устойчивости к химиотерапии 03.00.04 - биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск - 2007 Работа выполнена в ГУ Научно-исследовательском институте молекулярной биологии и биофизики СО РАМН (Новосибирск, Россия) Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент Гришанова А.Ю. Научный консультант: академик РАМН, доктор биологических наук, профессор Ляхович В.В. Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Поспелова Т.И. доктор медицинских наук, Душкин М.И. Ведущая организация: ГУ Научно-исследовательский институт цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск) Защита состоится "___" _______ 2007 г. в ____ часов на заседании диссертационного совета Д 001.034.01 в ГУ Научно-исследовательском институте биохимии СО РАМН (630117, г. Новосибирск, ул. академика Тимакова, 2; тел.: 8-(383)333-54-81). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ Научно-исследовательского института биохимии СО РАМН Автореферат разослан "___" ____________ 2007 г. Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Русских Г.С. Актуальность темы. В последние десятилетия проблема онкологических заболеваний становится все более актуальной. В структуре смертности населения Земного шара смертность от злокачественных новообразований занимает 2-4-ое место, в высокоразвитых странах этот показатель выходит на 1-2-ое место (Якубовская, 2000), а по данным Госкомстата за 2005 год в России - 2-ое место, уступая только заболеваниям системы кровообращения ( Число людей с впервые выявленными злокачественными новообразованиями неуклонно растет (Чиссов и соавт., 1995; Заридзе и соавт, 1998). Новосибирская область и г. Новосибирск входят в число административных территорий, неблагоприятных по заболеваемости злокачественными новообразованиями, в том числе опухолями клеток крови ( 2006). Опережая по темпам общую онкологическую заболеваемость, заболеваемость опухолями клеток крови с 1987 года по 2005 год увеличивалась примерно в 4,5 раза (с 3,2 до 14,2 на 100 тысяч населения), преимущественно за счет лейкозов и лимфом. (Ковынев и соавт., 2006). Такой рост связывают с всевозрастающим загрязнением окружающей среды чужеродными для организма веществами (ксенобиотиками), и, как следствие, увеличением их поступления в организм человека (Карпенко, 1999; Гуляева и соавт., 2000). Исследование причин повышения заболеваемостью опухолями клеток крови показало, что оно обусловлено неблагоприятной экологической ситуацией в г. Новосибирске и Сибирском федеральном округе в целом и совпадает с пиками промышленных выбросов с отсрочкой эффекта на 7-10 лет (Ковынев и соавт., 2006). Разная предрасположенность к заболеванию может быть обусловлена генетическими факторами, в том числе межиндивидуальными различиями в биоактивации проканцерогенов и выведении канцерогенных веществ из организма. Установление взаимосвязи между определенным генотипом и формой заболевания может приблизить к пониманию механизмов развития различных форм рака, а с учетом предрасполагающих факторов (курение, загрязнители окружающей среды) позволит выявить группы риска, обладающие повышенной чувствительностью к данным заболеваниям. Рост случаев онкологических заболеваний выводит на передний план проблему их лечения. Основным методом лечения онкогематологических заболеваний является интенсивная полихимиотерапия. Однако, несмотря на высокий процент ремиссий (до 80%) после начальной терапии, рецидив бывает очень часто, и только 20% пациентов достигают долгосрочного выживания (Поддубная, 2001; Thomas, 2003). Кроме того, интенсивная химиотерапия является причиной тяжёлых побочных эффектов, особенно у пожилых пациентов (Robak, 2004). То есть недолгосрочная эффективность химиотерапии и токсичность лечения являются главными проблемами, которые необходимо решать. Одним из препятствий для успешной химиотерапии опухолей является множественная лекарственная устойчивость (МЛУ) - невосприимчивость популяции клеток опухоли одновременно к целому ряду химиотерапевтических препаратов разного химического строения и с разным механизмом действия на клетку. Феномен МЛУ может быть обусловлен различными механизмами, в частности, снижением накопления лекарственного препарата в клетке, связанным с функционированием Р-гликопротеина, белка множественной лекарственной устойчивости и обезвреживанием препаратов в клетке, обусловленным функционированием систем ферментов метаболизма ксенобиотиков, в частности фермента глутатион-S-трансферазы (Ставровская, 2000). Основными механизмами в метаболизме и распределении ксенобиотиков является функционирование ферментов первой и второй фазы биотрансформации ксенобиотиков, а также АТФ-зависимых транспортных. Фермент второй фазы глутатион S-трансфераза класса Р участвует в процессах детоксикации широкого спектра электрофильных соединений, включая мутагены и канцерогены окружающей среды (Salinas, 1999, Tsuchida, 1992). Многие цитостатики, такие как алкилирующие агенты, антрациклины, препараты платины, стероидные гормоны также являются субстратами глутатион S-трансфераз (Сlandinin, 1994; Pemble, 1994; Ставровская, 2000; Hayes, 2000). Ген GSTP1 является полиморфным: в кодирующем регионе обнаружено две мутации. Известно, что различные полиморфные варианты гена GSTP1 могут обладать различной субстрат-специфичной каталитической активностью (Coles et al., 2000, Allan et al., 2001). Полиморфизм в 5 экзоне гена GSTP1 приводит к замене аминокислоты в активном участке Н-сайта, который отвечает за субстратную специфичность фермента. В связи с этим, межиндивидуальные различия в ферментативной активности GST, опосредуемые полиморфными вариантами генами, могут лежать в основе различной предрасположенности к онкологическим заболеваниям, связанным с влиянием окружающей среды. Нет данных, связан ли полиморфизм гена GSTP1 с предрасположенностью к хроническим лимфопролиферативным заболеваниям и устойчивостью к химиопрепаратам. АТФ-зависимые транспортные белки Р-гликопротеин и MRP1 (белок ассоциированный с множественной лекарственной устойчивостью) Цпродукты генов MDR1 и MRP1 осуществляют транспорт веществ из клетки. Их физиологическая роль заключается в защите клеток от токсических соединений. Гены MDR1 и MRP1 являются высокополиморфными, но несмотря на то, что Р-гликопротеин и MRP широко изучаются, пока непонятна функциональная и клиническая значимость открываемых вариантов полиморфизмов этих генов для биодоступности и распределения лекарств в организме человека и, как следствие, формирования лекарственной устойчивости опухолей. Функциональная активность MRP изучена мало и нет сведений о его активности у больных онкологическими заболеваниями. Целью настоящей работы было исследование полиморфных вариантов генов GSTP1, MDR1, MRP1 и анализа взаимосвязи полиморфизмов этих генов с предрасположенностью к хроническим лимфопролиферативным заболеваниям и устойчивостью к химиотерапии у больных с такими заболеваниями, а также исследование связи полиморфизмов генов MDR1 и MRP1 с функциональной активностью кодируемых ими белков P-гликопротеина и MRP. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:
Научная новизна Впервые охарактеризована частота встречаемости полиморфизмов A313G и C341T гена GSTP1, С6+139T, C1236T, G2677T, C3435T гена MDR1, T1684C, A1218+8G и C2461-30G гена MRP1 в популяции европеоидов Западной Сибири. Показано, что распределение частот генотипов и аллелей полиморфных вариантов генов GSTP1, MDR1 и MRP1 у европеоидов Западной Сибири соответствуют частотам в других европеоидных популяциях. Впервые показано, что полиморфные варианты 341СС гена GSTP1 и 3435ТТ гена MDR1 ассоциированы с устойчивостью к хроническим лимфопролиферативным заболеваниям, а 341СТ и 3435СС генотипы - с предрасположенностью. Впервые показано, что полиморфные варианты 313AG гена GSTP1 и 2677ТТ, 3435ТТ гена MDR1 ассоциированы с устойчивостью, а генотипы 313АА, 3435СТ - с чувствительностью к химиотерапии у больных хроническими лимфопролиферативными заболеваниями. Комбинация генотипов 2677ТТ/3435ТТ в 21 и 26 экзонах гена MDR1 у больных хроническими лимфопролиферативными заболеваниями увеличивает в 17 раз риск возникновения лекарственной устойчивости к проводимой химиотерапии в сравнении с больными, имеющими другие генотипы. При исследовании полиморфизмов T1684C, A1218+8G и C2461-30G гена MRP1 не выявлено достоверно значимых ассоциаций полиморфных вариантов гена с риском возникновения лимфопролиферативных заболеваний и развитием устойчивости к химиотерапии у больных с этими заболеваниями. Впервые показано, что функциональная активность Р-гликопротеина у больных неходжкинскими лимфомами ассоциирована со степенью злокачественности опухоли: достоверно более высокий уровень активности показан для больных с высокой степенью злокачественности. Показано также, что уровень функциональной активности Р-гликопротеина в лимфоцитах периферической крови не зависит от применяемых химиопрепаратов и не является показателем для прогноза устойчивости к химиотерапии у больных неходжкинскими лимфомами. Показано, что уровни функциональной активности Р-гликопротеина и MRP1 не связаны с полиморфизмами С6+139T, С1236T, G2677T, C3435T гена MDR1 и T1684C, A1218+8G, C2461-30G гена MRP1 ни у здоровых европеоидов Западной Сибири, ни у больных хроническими лимфопролиферативными заболеваниями. Научная и практическая значимость работы Настоящая работа вносит вклад в развитие фундаментальных знаний о роли полиморфизмов генов MDR1, MRP1, GSTP1 и функциональной активности транспортных белков Р-гликопротеина и MRP1 в предрасположенности к хроническим лимфопролиферативным заболеваниям и в формировании лекарственной устойчивости у больных с такими заболеваниями. Полученные данные могут быть использованы для оценки как индивидуального, так и популяционного риска развития онкогематологических заболеваний, а так же разработки дифференцированных программ их первичной профилактики. Выявление полиморфных вариантов генов, ассоциированных с устойчивостью к химиотерапии позволит выработать рекомендации по оптимизации химиотерапии Основные положения выносимые на защиту:
Апробация работы. Результаты работы были представлены на следующих конференциях: 17th Meeting of Europe Association for Cancer Research, Granada, Spain, 2002; 1 Международный симпозиум Стресс и экстремальные состояния, Феодосия, Украина, 2002; 18th International Cancer Congress, Oslo, Norway, 2002; European Scientific Conference: Understanding the Genome: Scientific Progress and Microarray Technology, Genova, Italy, 2002; 37thAnnual Scientific Meeting: European society for clinical investigation.
|
