Оценка риска возникновения рака молочной железы и рака желудка путем определения вариантов полиморфизма 5mC/T в интроне гена KIF26B в положении хр1: 245618129

Введение

Ранее нами было проведено определение частоты аллелей C и T в позиции хр1: 245618129 для группы условно здоровых жителей сибирского региона (46 женщин и 46 мужчин) методом GlaI- и FatI-ПЦР_анализа [1].

В базе данных dbSNP этой однонуклеотидной вариации, расположенной в интроне гена KIF26B, присвоен номер rs7516354 [2]. В ряде публикаций KIF26B описан как онкоген, экспрессия которого увеличивается при таких онкопатологиях, как рак молочной железы [3], рак желудка [4] и колоректальный рак [5]. В настоящей работе методом GlaI- и FatI-ПЦР_анализа определялась встречаемость аллелей и частоты гомо- и гетерозигот для полиморфизма rs7516354 в группах больных раком молочной железы и раком желудка. Результаты анализа сравнивались с ранее полученными данными для здоровых доноров.

Материалы и методы

В работе использованы образцы ДНК из лейкоцитов периферической крови 51 больного раком молочной железы (РМЖ) и 63 больных раком желудка (РЖ). Выделение ДНК и способ определения вариантов диплоидного набора для  полиморфизма C/T детально описаны в работах [1,6]. Для анализа был использован Набор для детекции полиморфизма rs7516354 в интроне гена KIF26B (ООО «СибЭнзайм», кат.№ K013S).

Результаты и обсуждение

Для оценки количества негидролизованной ДНК в ПЦР использовались значения Cq, автоматически определяемые амплификатором «Bio-Rad Real-Time CFX96». Cq определяется как количество циклов реакции, при котором кривая амплификации и прямая порога чувствительности прибора пересекаются. Величина Cq обратно пропорциональна содержанию ДНК-матрицы в образце. В таблицах 1 и 2 показаны значения Cq, полученные при ПЦР-анализе ДНК крови больных РМЖ и РЖ, соответственно (столбцы 2-4). В столбцах 5 и 6 указаны значения величин Cq, полученные в FatI- и GlaI-ПЦР анализе, за вычетом значения Cq в столбике 2 (контрольный ПЦР на HaeIII-гидролизате), обозначенные как ΔCq_T и ΔCq_5mC, соответственно. Как видно из таблиц, по значениям ΔCq_T и ΔCq_5mC образцы ДНК отчетливо разбиваются на три группы величин. В первой группе значения ΔCq_T и ΔCq_5mC равны 1.0±0,25 и они отмечены светло-зеленым и желтым цветом, соответственно. Во второй группе значения ΔCq_T варьирует в диапазоне  7.5±2.5 (темно-зеленый цвет) при значениях ΔCq_5mC 0±0.27 (голубой цвет). В третьей группе значения ΔCq_T, выделенные также голубым цветом, находятся в интервале 0±0.24 при значениях ΔCq_5mC 3,2±1.2 (оранжевый цвет), за исключением препарата ДНК за номером 56. Очевидная трактовка полученных значений заключается в том, что в первую группу входят образцы ДНК с диплоидным набором аллелей C/T, во вторую – с набором T/T, а в третью – с набором C/C.

Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что цитозиновое основание во всех гомозиготных по C образцах в значительной степени метилировано. Разница ΔCq_5mC для этих образцов составляет 1.99-3.35, что соответствует содержанию приблизительно 75%-90% метилированных сайтов в ДНК образца. Среди гетерозиготных образцов выделяются образцы РМЖ 304 и РМЖ 330, в которых метилирование выражено слабее, чем в остальных образцах.

Разницы ΔCq позволяют определить количество гомо- и гетерозигот в выборках больных РМЖ и РЖ и сравнить эти данные с результатами, полученными ранее для здоровых людей [1]. В таблице 3 приведено такое сравнение.

На рисунке 1 полученные расчеты представлены в виде диаграмм.

Из полученных данных следует, что соотношения различных вариантов сочетаний аллелей C и T существенно различаются у здоровых доноров и людей с одним из двух онкологических заболеваний. Это выражается в том, что доля генотипа C/C у больных меньше в 2.7-2.9 раз по сравнению со здоровыми донорами. При этом у групп больных наблюдается увеличение людей с генотипами C/T и T/T.

Таким образом, наличие у людей генотипа С/С в положении хр1: 245618129 является благоприятным признаком, свидетельствующим о пониженном в 2.7-2.9 раз риске возникновения РМЖ и РЖ по сравнению со среднепопуляционными значениями.  В публичном архиве ClinVar [7], содержащем данные об исследованиях взаимосвязи генетических вариаций с различными заболеваниями, отсутствуют сведения об известных патологиях, связанных с однонуклеотидным полиморфизмом rs7516354. Отсутствие данных о патологиях, связанных с этим полиморфизмом, вероятно связано с различием частот аллелей в положении хр1: 245618129 в различных популяциях. В частности доля С в положении хр1: 245618129 варьируется от 0,129  у восточных азиатов до 0,635 у африканцев [1].

Патент находится на стадии оформления

Литература

1. Акишев А.Г., Нетесова Н.А., Абдурашитов М.А., Дегтярев С.Х. (2021) Определение полиморфизма 5mC/T в позиции Chr1: 245618129 в препаратах ДНК из крови человека методами GlaI- и FatI-ПЦР анализа, Эпигенетич ДНК диагност, том 2021(1).
2. Sherry ST, Ward MH, Kholodov M, Baker J, Phan L, Smigielski EM, Sirotkin K. dbSNP: the NCBI database of genetic variation. Nucleic Acids Res. 2001;29(1):308-311.
3. Teng Y, Guo B, Mu X, Liu S. KIF26B promotes cell proliferation and migration through the FGF2/ERK signaling pathway in breast cancer. Biomed Pharmacother. 2018;108:766-773.
4. Zhang H, Ma RR, Wang XJ, Su ZX, Chen X, Shi DB, Guo XY, Liu HT, Gao P. KIF26B, a novel oncogene, promotes proliferation and metastasis by activating the VEGF pathway in gastric cancer. Oncogene. 2017;36(40):5609-5619.
5. Wang J, Cui F, Wang X, Xue Y, Chen J, Yu Y, Lu H, Zhang M, Tang H, Peng Z. Elevated kinesin family member 26B is a prognostic biomarker and a potential therapeutic target for colorectal cancer. J Exp Clin Cancer Res. 2015;34(1):13.
6. А.Г. Акишев, Н.А. Нетесова, М.А. Абдурашитов, Дегтярев (2021) Определение полиморфизма 5mC/T в повторе AluSx (CHR16: 75033884) в препаратах ДНК из крови человека методами GlaI- и FatI-ПЦР анализа, Эпигенетич ДНК диагност, том 2021(1).
7. Landrum MJ, Lee JM, Benson M, Brown GR, Chao C, Chitipiralla S, Gu B, Hart J, Hoffman D, Jang W, Karapetyan K, Katz K, Liu C, Maddipatla Z, Malheiro A, McDaniel K, Ovetsky M, Riley G, Zhou G, Holmes JB, Kattman BL, Maglott DR. ClinVar: improving access to variant interpretations and supporting evidence. Nucleic Acids Res. 2018;46(D1):D1062-D1067.