Association Between Single Nucleotide Polymorphisms of Apoptosis and Cell Cycle Control Genes and the Risk of Cancer Development in Chronically Exposed Persons

E. A. Blinova; Блинова Е. А.; M. A. Yanishevskaya; Янишевская М. А.; A. V. Korechenkova; Кореченкова А. В.; A.V. Akleyev; Аклеев А. В.

doi:10.31857/S0869803123010046

СВЯЗЬ ОДНОНУКЛЕОТИДНЫХ ПОЛИМОРФИЗМОВ ГЕНОВ КОНТРОЛЯ АПОПТОЗА И КЛЕТОЧНОГО ЦИКЛА С РИСКОМ РАЗВИТИЯ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ У ЛИЦ, ПОДВЕРГШИХСЯ ХРОНИЧЕСКОМУ РАДИАЦИОННОМУ ВОЗДЕЙСТВИЮ

Авторы: Блинова Е.А.¹^,2, Янишевская М.А.¹, Кореченкова А.В.¹, Аклеев А.В.¹^,2
Учреждения:
1. Уральский научно-практический центр радиационной медицины
2. Челябинский государственный университет
Выпуск: Том 63, № 1 (2023)
Страницы: 60-70
Раздел: РАДИАЦИОННАЯ ГЕНЕТИКА
URL: https://journals.rcsi.science/0869-8031/article/view/137645
DOI: https://doi.org/10.31857/S0869803123010046
EDN: https://elibrary.ru/JWGPFS
ID: 137645

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Целью настоящей работы было исследование связи однонуклеотидных полиморфизмов генов, участвующих в контроле клеточного цикла (ATM rs664677, MDM2 rs2279744, CDKN1A rs1801270) и апоптоза (BCL-2 rs2279115, BAX rs4645878, TNFα rs361525) с риском развития солидных злокачественных новообразований у лиц различных этнических групп, подвергшихся хроническому радиационному воздействию. В исследование было включено 915 человек из двух этнических групп (славяне и тюрки), проживающих в прибрежных селах р. Теча и подвергшихся низкоинтенсивному хроническому радиационному воздействию в диапазоне малых и средних доз. Из них 310 человек имели солидные онкологические заболевания. Методом ПЦР в реальном времени проводилось генотипирование полиморфных участков генов, регулирующих клеточный цикл и апоптоз. В результате проведенного исследования было установлено, что у подвергшихся облучению лиц из тюркской этнической группы аллель rs2279744*С гена MDM2 ассоциирован с повышенным риском развития ЗНО (ОШ = 2.29; 95%-ный ДИ 1.23–4.28; p = 0.007), а аллель rs1801270*A гена CDKN1A является протективным в отношении риска развития ЗНО (ОШ = 0.55; 95%-ный ДИ 0.35–0.85; p = 0.01). Совместное влияние выявленных полиморфизмов и дозы облучения мягких тканей статистически значимо модифицирует риск развития ЗНО у хронически облученных лиц из тюркской этнической группы, при этом наибольший вклад вносит носительство аллеля rs2279744*С гена MDM2.

Ключевые слова

канцерогенные эффекты, хроническое облучение, однонуклеотидные полиморфизмы, риск рака

Список литературы

IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Arsenic, metals, fibres, and dusts. IARC Monogr. Eval. Carcinog. Risks Hum. 2012. 100 c.
Davis F.G., Yu K.L., Preston D. et al. Solid Cancer Incidence in the Techa River Incidence Cohort: 1956–2007 // Radiat. Res. 2015. V. 184. № 1. P. 56–65. https://doi.org/10.1667/RR14023
Krestinina L.Y., Kharyuzov Y.E., Epiphanova S.B. et al. Cancer Incidence after In Utero Exposure to Ionizing Radiation in Techa River Residents // Radiat. Res. 2017. V. 188. № 3. P. 314–324. https://doi.org/10.1667/RR14695.1
Schonfeld S.J., Krestinina L.Y., Epifanova S., Degteva M.O., Akleyev A.V., Preston D.L. Solid cancer mortality in the Techa river cohort (1950–2007) // Radiat Res. 2013. V. 179. № 2. P. 183–189. https://doi.org/10.1667/RR2932.1
Bouffler S.D. Evidence for variation in human radiosensitivity and its potential impact on radiological protection // Ann. ICRP. 2016. V. 45. № 1. P. 280–289. https://doi.org/10.1177/0146645315623158
Barnett G.C., West C.M., Coles C.E. et al. Standardized total average toxicity score: a scale- and grade-independent measure of late radiotherapy toxicity to facilitate pooling from different studies // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2012. V. 82. № 3. P. 1065–1074. https://doi.org/10.1016/j.ijrobp.2011.03.015
HPA. Human Radiosensitivity. Report of the Independent Advisory Group on Ionising Radiation. Doc. HPA, RCE–21. London: Health Protection Agency, 2013.
Best T., Li D., Skol A.D. et al. Variants at 6q21 implicate PRDM1 in the etiology of therapy-induced second malignancies after Hodgkin’s lymphoma // Nat. Med. 2011. V. 17. № 8. P. 941–943. https://doi.org/10.1038/nm.2407
Papadakis E., Soulitzis N., Spandidos D. Association of p53 codon 72 polymorphism with advanced lung cancer: the Arg allele is preferentially retained in tumours arising in Arg/Pro germline heterozygotes // Br. J. Cancer. 2002. V. 87. P. 1013–1018. https://doi.org/10.1038/sj.bjc.6600595
Chen R., Liu S., Ye H. et al. Association of p53 rs1042522, MDM2 rs2279744 and p21 rs1801270 polymorphisms with retinoblastoma risk and invasion in a Chinese population // Sci. Rep. 2015. V. 5. P. 13300. https://doi.org/10.1038/srep13300
Gao J., Kang A.J., Lin S. et al. Association between MDM2 rs 2279744 polymorphism and breast cancer susceptibility: a meta-analysis based on 9,788 cases and 11,195 controls // Ther. Clin. Risk. Manag. 2014. V. 10. P. 269–277. https://doi.org/10.2147/TCRM.S60680
Yao Z., Yang B., Liu Z. et al. Genetic polymorphisms of Bcl-2 promoter in cancer susceptibility and prognosis: a meta-analysis // Oncotarget. 2017. V. 8. № 15. P. 25270–25278.
Xu T., Kong Z., Zhao H. Relationship Between Tumor Necrosis Factor-α rs361525 Polymorphism and Gastric Cancer Risk: A Meta-Analysis // Front. Physiol. 2018. V. 9. P. 469. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00469
Дегтева М.О., Напье Б.А., Толстых Е.И. и др. Распределение индивидуальных доз в когорте людей, облученных в результате радиоактивного загрязнения реки Течи // Мед. радиология и радиац. безопасность. 2019. Т. 64. № 3. С. 46–53. [Degteva M.O., Napier B.A., Tolstykh E.I. et al. Individual Dose Distribution in Cohort of People Exposed as a Result of Radioactive Contamination of the Techa River // Medical Radiology and Radiation Safety. 2019. V. 64. № 3. P. 46–53. (In Russ.)]
Старцев Н.В., Шишкина Е.А., Блинова Е.А., Аклеев А.В. Cправочно-информационный комплекс REGISTR Уральского научно-практического центра радиационной медицины ФМБА России // Мед. радиология и радиац. безопасность. 2022. Т. 67. № 1. С. 46–53. [Starcev N.V., Shishkina E.A., Blinova E.A., Akleev A.V. Cpravochno-informacionnyj kompleks REGISTR Ural’skogo nauchno-prakticheskogo centra radiacionnoj mediciny FMBA Rossii // Medicinskaya radiologiya i radiacionnaya bezopasnost'. 2022. V. 67. № 1. P. 46–53. (In Russ.)]
Hahn L.W., Ritchie M.D., Moore J.H. Multifactor dimensionality reduction software for detecting gene-gene and gene-environment interactions // Bioinformatics. 2003. V. 19. № 3. P. 376–382. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btf869
Bond G.L., Hu W., Bond E.E. et al. A single nucleotide polymorphism in the MDM2 promoter attenuates the p53 tumor suppressor pathway and accelerates tumor formation in humans // Cell. 2004. V. 119. № 5. P. 591–602. https://doi.org/10.1016/j.cell.2004.11.022
Bougeard G., Baert-Desurmont S., Tournier I. et al. Impact of the MDM2 SNP309 and p53 Arg72Pro polymorphism on age of tumour onset in Li-Fraumeni syndrome // J. Med. Genet. 2006. V. 43. № 6. P. 531–533. https://doi.org/10.1136/jmg.2005.037952
Bond G.L., Hirshfield K.M., Kirchhoff T. et al. MDM2 SNP309 accelerates tumor formation in a gender-specific and hormone-dependent manner // Cancer Res. 2006. V. 66. № 10. P. 5104–5110. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-06-0180
Bond G.L., Menin C., Bertorelle R. et al. MDM2 SNP309 accelerates colorectal tumour formation in wo-men // J. Med. Genet. 2006. V. 43. № 12. P. 950–952. https://doi.org/10.1136/jmg.2006.043539
Ma Y., Bian J., Cao H. MDM2 SNP309 rs2279744 polymorphism and gastric cancer risk: a meta-analysis // PLoS One. 2013. V. 8. № 2. P. e56918. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0056918
Ma H.B., Huang T., Han F., Chen W.Y. Association between MDM2 promoter SNP309 T/G polymorphism and liver cancer risk – a meta-analysis // Asian Pac. J. Cancer Prev. 2012. V. 13. № 6. P. 2841–2846. https://doi.org/10.7314/apjcp.2012.13.6.2841
He W., Long J., Xian L., et al. MDM2 SNP309 polymorphism is associated with lung cancer risk in women: A meta-analysis using METAGEN // Exp. Ther. Med. 2012. V. 4. № 4. P. 569–-576. https://doi.org/10.3892/etm.2012.640
Игнатьева Е.В., Матросова Е.А. Геномная изменчивость в регуляторных районах генов, ассоциированная с заболеваниями человека: механизмы влияния на транскрипцию генов и полногеномные информационные ресурсы, обеспечивающие исследование этих механизмов // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2021. 25. № 1. С. 18–29. [Ignatieva E.V., Matrosova E.A. Disease-associated genetic variants in the regulatory regions of human genes: mechanisms of action on transcription and genomic resources for dissecting these mechanisms // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. 2021. V. 25. № 1. P. 18–29. (In Russ.)]
Maurano M.T., Humbert R., Rynes E. et al. Systematic localization of common disease-associated variation in regulatory DNA // Science. 2012. V. 337. № 6099. P. 1190–1195. https://doi.org/10.1126/science.1222794
Bond G.L., Hu W., Levine A.J. MDM2 is a central node in the p53 pathway: 12 years and counting // Curr. Cancer Drug. Targets. 2005. V. 5. № 1. P. 3–8. https://doi.org/10.2174/1568009053332627
Atwal G. S., Bond G. L., Metsuyanim S. et al. Haplotype structure and selection of the MDM2 oncogene in humans // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. V. 104. № 11. P. 4524–4529. https://doi.org/10.1073/pnas.061099810
Zheng L., Tang W., Shi Y. et al. p21 rs3176352 G > C and p73 rs1801173 C > T polymorphisms are associated with an increased risk of esophageal cancer in a Chinese population // PLoS One. 2014. V. 9. № 5. P. e96958. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0096958
Wang N., Wang S., Zhang Q. et al. Association of p21 SNPs and risk of cervical cancer among Chinese wo-men // BMC Cancer. 2012. V. 12. P. 589. https://doi.org/10.1186/1471-2407-12-589
Vargas-Torres S.L., Portari E.A., Silva A.L. et al. Roles of CDKN1A gene polymorphisms (rs1801270 and rs1059234) in the development of cervical neoplasia // Tumour Biol. 2016. V. 37. № 8. P. 10469–10478. https://doi.org/10.1007/s13277-016-4850-3
Morgan D. The Cell Cycle: Principles of Control. London: New Science Press, 2007. V. 80. № 3. P. 141–142.
Barbieri R.B., Bufalo N.E., Secolin R. et al. Polymorphisms of cell cycle control genes influence the deve-lopment of sporadic medullary thyroid carcinoma // Eur. J. Endocrinol. 2014. V. 171. № 6. P. 761–767. https://doi.org/10.1530/EJE-14-0461