Role of genotypic variants of TNF-α rs1800629 gene polymorphisms in the development of cervical intraepithelial neoplasia

Yuldasheva D.Yu., Karimov Kh.Ya., Nazhmutdinova D.K., Boboev K.T.

Tashkent Medical Academy, Tashkent 100109, Farobi str. 2, Republic of Uzbekistan; Research Institute of Hematology and Blood Transfusion, Ministry of Health of the Republic of Uzbekistan, Tashkent Chilanzar-5B, 42A, Republic of Uzbekistan
Objective. To study the possible association between the allelic and genotypic variants of TNF-α rs1800629 gene polymorphism in the development of cervical intraepithelial neoplasia (CIN).
Subjects and methods. A total of 91 ethnic Uzbek ethnic women aged 24 to 50 years (a study group) were examined. The controls were DNA samples from 95 apparently healthy ethnic Uzbek women, from the DNA bank of the Department of Molecular Medicine and Cell Technologies, Research Institute of Hematology and Blood Transfusion.
Results. A statistically significant difference was found between the patients with CIN and the healthy donors in the frequency of the allelic variants of the examined TNF-α rs1800629 gene polymorphism. The marked increase in the frequency of a heterozygous genotype in the patients with CIN versus the controls is evidence in favor of the associativity of the G/A genotype of rs1800629 gene polymorphism of TNF-α, the key proinflammatory cytokine of the immune system, at high risk for CIN. The distribution of the genotypes of rs1800629 polymorphism was as follows: In Subgroup 1, the G/A genotype was 2.8-fold more common than that in the control one. The risk for developing the pathology in the presence of this mutant genotype increased more than four-fold. In Subgroup 2, the frequency of the G/A genotype was also 1.8 times higher than that in the controls; however, due to a small number of the groups examined, this difference proved to be statistically insignificant (χ2=2.3; Р=0.1; OR=2.0; 95% CI, 8066, 4.895).
Conclusion. There was a significant association between the unfavorable G/A genotypic variant of TNF-α rs1800629 gene polymorphism with the development of CIN, particularly this was clear-cut in the subgroup of patients with endometrial hyperplasia. The identification of the functionally unfavorable genetic marker in women with different cervical lesions makes it possible to predict a risk for CIN and to define the further tactics of therapeutic and preventive measures.

Keywords

intraepithelial neoplasia
G308A TNF-α r1800629 gene polymorphism

По данным некоторых авторов [1], рак шейки матки, инициированный папилломавирусной инфекцией, формируется с непосредственным участием воспалительных цитокинов, большое значение в этом процессе имеет фактор некроза опухоли-α (TNF-α). TNF-α – это провоспалительный медиатор (цитокин), играющий ключевую роль в апоптозе, дифференцировке и пролиферации клеток, а также в формировании противовирусного иммунного ответа организма. Ген TNF-α расположен на 6 хромосоме в локусе 6p21.1-6p21.3 [2].

К настоящему времени в гене TNF-α описано 4 ключевых однонуклеотидных полиморфизма (376 G/A, -308 G/A, -238 G/A и +488 G/A), оказывающих непосредственное влияние на транскрипцию и трансляцию белкового продукта данного цитокина. Наиболее важным из них является транзиция гуанина на аденин в положении -308 промоторной области гена (-308G>A, rs1800629) [3]. При этом было обнаружено, что редкий -308A аллель ассоциирован с более высоким уровнем гена TNF-α, в то время как аллель -308G связан с уменьшением продукции данного цитокина [4].

В последние годы ассоциация полиморфизма rs1800629 с формированием интраэпителиальной неоплазии шейки матки (CIN) изучались различными исследовательскими группами. При проведении мета-анализа этих результатов [5] обнаружены межэтнические различия: в некоторых популяциях, особенно у европейцев, имеется связь по данному маркеру с развитием заболевания, в других исследованиях такая ассоциация не выявлена. В отечественной и зарубежной литературе не нашел отражение вопрос о встречаемости патологии шейки матки у женщин с гиперпластическими процессами эндометрия, отсутствует стандарт и алгоритм веления этой категории женщин. Вовлеченность генетических полиморфизмов цитокинов в этиопатогенез CIN у женщин узбекской национальности изучена крайне слабо.

Цель работы: оценка патогенетической значимости аллельных и генотипических вариантов полиморфизма rs1800629 TNF-a в формировании CIN матки у женщин узбекской национальности.

Материал и методы исследования

В исследование включена 91 женщина узбекской национальности в возрасте от 24 до 50 лет (основная группа), наблюдавшаяся на базе 2-й клиники Ташкентской медицинской академии. Критериями для включения в исследование служили результаты общеклинического и гинекологического обследования с проведением цитологического исследования. Материалом для цитологического исследования служил соскоб с шейки матки, взятый с помощью цитобранши. Для более точной оценки значимости полиморфного маркера rs1800629 в формировании СIN основную группу разделили на 2 подгруппы. В 1-ю вошли 46 женщин с гиперплазией эндометрия, не имевших CIN. Во 2-ю подгруппу было включено 45 больных с СIN легкой степени. Геномная ДНК выделена из периферической крови с использованием набора «ДНК- экспресс кровь» НПФ «Литех» (Москва). Количественный и качественный анализ образцов ДНК проведен на спектрофотометре NanoDrop 2000 «Thermo Scientific» (USA). SNP – генотипирование образцов ДНК проводили путем полимеразной цепной реакции на термоциклере «Applied Biosystems» 2720 (США), с использованием набора НПФ «Литех» (Москва), согласно инструкции производителя. Визуализация продуктов амплификации выполнена с помощью электрофореза в 2% агарозном геле с добавлением бромистого этидия в проходящем в ультрафиолетовом свете. При исследовании на вирус папилломы человека наиболее часто встречался 16/18 тип у 28 пациенток из 45 обследованных пациентов 2-й подгруппы, тогда как 31/33 тип встречался в 4 раза реже. В соответствии с современными этическими стандартами у каждой пациентки было получено добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Контролем служили образцы ДНК 95 условно здоровых женщин узбекской национальности без признаков СIN и других гинекологических заболеваний, полученные в банке ДНК отдела молекулярной медицины и клеточных технологий НИИ гематологии и переливания крови МЗ РУз. Лица контрольной группы не имели родственных связей с женщинами основной группы и были сопоставимы с ними по возрасту.

Частоту вариантов аллелей и генотипов (f) вычисляли по формулам: f=n/2Nи f=n/N. Прогностическую эффективность (AUC-классификатор) изученных нами генетических маркеров определяли по стандартной формуле: AUC=(Se + Sp) /2. Соответствие частот генотипов равновесию Харди – Вайнберга оценивали по критерию χ2. Различие частот аллелей и генотипов устанавливали с использованием критерия χ2 и точного критерия Фишера. Оценку отношения шансов и 95% доверительный интервал проводили с помощью пакета программы OpenEpi (ver. 9.3).

Результаты исследования

Результаты анализа распределения аллелей и генотипов полиморфизма rs1800629 гена TNF-α среди пациенток основной и контрольной групп представлены в таблице.

Частота генотипов G/G, G/A и A/A в основной группе составила соответственно 68,1, 31,9 и 0,0%, в контрольной – 85,3, 13,7 и 1% . Согласно рассчитанному коэффициенту соотношения шансов риск развития CIN при носительстве мутантного G/A генотипа возрастает почти в 3 раза, и такое различие оказалось статистически значимым (χ2=8,8; Р=0,003; OR=2,95; 95%CI 1,418, 6,138). Эти данные свидетельствуют об ассоциации данного полиморфизма с развитием CIN. Следует отметить, что гомозиготный по редкому аллелю генотип А/А не выявлен ни в одной из групп больных. Необходимо подчеркнуть, что достоверно высокая частота гомозиготного генотипа G/G в контрольной группе и более редкая его встречаемость в основной группе свидетельствуют о протективной роли его в отношении развития CIN (χ2=7,7; Р=0,006; OR=0,4; 95%CI 0,1801, 0,76).

У пациенток 1-й подгруппы А генотип G/A встречался гораздо чаще, чем в контрольной группе (39,15% против 13,7%). Риск развития патологии при наличии данного генотипа увеличивается более чем в 4 раза (χ2=11,7; Р=0,0006; OR=4,0; 95%CI 1,764, 9,322). У больных 2-й подгруппы генотип G/A также выявлялся значительно чаще, чем у лиц контрольной группы (24,4% против 13,7%), однако из-за малого количества наблюдений такое различие оказалось статистически недостоверным (χ2=2,3; Р=0,1; OR=2,0; 95%CI 0,8323, 5,004).

Распределение генотипов полиморфизма rs1800629 среди обследованных женщин 1-й и 2-й подгрупп выглядело таким образом: частота генотипа А/А равна нулю. Результаты по гетерозиготным генотипам G/A отличались, однако различия были незначительными и недостоверными (χ2=2.3; Р=0,1; OR=2,0; 95%CI 0,8066, 4,895).

Таким образом, выявлена достоверная ассоциация между «неблагоприятным» генотипическим вариантом G/A полиморфизма rs1800629 гена TNF-α и CIN, особенно у пациенток с гиперплазией эндометрия.

Обсуждение

Несмотря на ряд проводимых и достаточно интенсивных работ, связанных с изучением влияния полиморфизма rs1800629 гена TNF- α на прогрессирование CIN, данные о формировании индивидуальной предрасположенности к тем или иным поражениям шейки матки у женщин остаются весьма противоречивыми. Результаты исследования характера распределения аллельных и генотипических вариантов полиморфизма rs1800629 соответствуют закономерности, полученные как в европеоидных, так и в азиатских популяциях. Анализ распределения генотипов полиморфизма rs1800629 среди 95 условно здоровых женщин узбекской национальности и 91 пациентки основной группы выявил преобладание гомозиготного G/G варианта (85,3 и 68,1%, соответственно) над гетерозиготным G/A (13,7 и 31,9%, соответственно) и редким гомозиготным A/A генотипом (1,0 и 0%, соответственно). Гомозиготное состояние – G/G исследуемого полиморфного варианта являлось более благоприятным для их носителей, чем гетерозиготное – G/A. Наблюдаемый нами протективный характер G/G генотипа для развития CIN можно объяснить его ассоциацией с низким уровнем транскрипции гена TNF-α. [6]. По данным авторов, замена G308A гена TNF-a влияет на изменение транскрипции и продукции самого медиатора TNF-a [7].

Неблагоприятные генотипы А/А и G/A наоборот, значительно усиливают экспрессию белкового продукта TNF-α [8]. В наших исследованиях вероятность развития CIN у носителей А/G генотипа, ассоциированного с высокой экспрессией TNF-α, оказалась значимо выше (OR=2,95) чем у носителей G/G генотипа ассоциированного с низкой экспрессией белкового продукта TNF-α. Поскольку наличие аллеля А-308 гена TNF-a так же приводит к повышенной экспрессии данного цитокина и ассоциировано с неблагоприятным исходом, то очевидно, что генотипы с наличием этого аллеля являются одними из факторов риска развития дисплазии.

Заключение

Таким образом, полученные нами результаты позволяют утверждать, что полиморфизм G308A гена провоспалительного цитокина TNF-a вовлечен в патогенез CIN. Наличие в генотипе у женщины G/A генотипа полиморфизма rs1800629 гена TNF-a может рассматриваться как наследственная предрасположенность к развитию CIN. Полученные данные открывают перспективы разработки новых подходов ранней диагностики CIN, прогнозирования развития заболевания, выявления групп риска, нуждающихся в тщательном диспансерном наблюдении и ведении пациенток.

Supplementary Materials

  1. Table. Frequency of alleles and polymorphism of genotypes (G-308А) of gene TNF-α, patients (%)

References

1. Schiffman M., Castle P.E., Jeronimo J., Rodriguez A.C., Wacholder S. Human papillomavirus and cervical cancer. Lancet. 2007; 370(9590): 890-907.

2. Kroeger K.M., Carville K.S., Abraham L.J. The -308 tumor necrosis factor-alpha promoter polymorphism effects transcription. Mol. Immunol. 1997; 34(5): 391-9.

3. Nedwin G.E., Naylor S.L., Sakaguchi A.Y., Smith D., Jarrett-Nedwin J., Pennica D. et al. Human lymphotoxin and tumor necrosis factor genes: structure, homology and chromosomal localization. Nucleic Acids Res. 1985; 13(17): 6361-72.

4. Wilson A.G., Symons J.A., McDowell T.L., McDevitt H.O., Duff G.W. Effects of a polymorphism in the human tumor necrosis factor alpha promoter on transcriptional activation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997; 94(7): 3195-9.

5. Govan V.A., Constant D., Hoffman M., Williamson A.L. The allelic distribution of -308 Tumor Necrosis Factor-alpha gene polymorphism in South African women with cervical cancer and control women. BMC Cancer. 2006; 6: 24-3.

6. Bidzhieva B., Snigur N., Mazurenko N. Genetic polymorphisms of TNF- alpha and IL10 in Russian CIN and cervical cancer patients. Eur. J. Cancer. 2007; 5(4, Suppl.): 316.

7. Jones B.L., Graham B.K., Riffel A.K., Dai H., Rosenwasser L.J., Vyhlidal C.A. Genetic variation in the TNFa promoter region and TNF alpha gene expression in subjects with asthma. J. Asthma. 2013; 50(6): 541-7.

8. Kirkpatrick A., Bidwell J., van den Brule A.J., Meijer C.J., Pawade J., Glew S. TNF alpha polymorphism frequencies in HPV-associated cervical dysplasia. Gynecol. Oncol. 2004; 92(2): 675-9.

Received 25.09.2015
Accepted 02.10.2015

About the Authors

Yuldasheva Dilchehra Yusupanovna, PhD, assistant of the Department obstetrics and gynecology, Tashkent medical Academy. 100109, The Republic of Uzbekistan, Tashkent, Farobi str. 2. Tel.: +998901682780. E-mail: dilchehra@list.ru
Karimov Hamid Yakubovich, doctor of medical Sciences, Professor, head of Department of molecular medicine and cell technology, Research Institute of Hematology and Blood Transfusion, Ministry of Health of the Republic of Uzbekistan. Uzbekistan, Tashkent, Chilanzar-5B, 42A. E-mail: abdukadir-babaev@mail.ru
Najmutdinova Dilbar Kamariddinovna, doctor of medical science, Professor, head of the Department of obstetrics and gynaecology Tashkent medical Academy. The Republic of Uzbekistan, Tashkent, 700109, street Farobi 2, tel. +998901682780, dilchehra@list.ru
Boboev Kodirjon Toktobaevich, doctor of medical Sciences, head of laboratory of medical genetics research, Research Institute of Hematology and Blood Transfusion, Ministry of Health of the Republic of Uzbekistan. Uzbekistan, Tashkent, Chilanzar-5B, 42A. E-mail: abdukadir-babaev@mail.ru

For citations: Yuldasheva D.Yu., Karimov Kh.Ya., Nazhmutdinova D.K., Boboev K.T. Role of genotypic variants of TNF-α rs1800629 gene polymorphisms in the development of cervical intraepithelial neoplasia. Akusherstvo i ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2016; (1): 76-79. (in Russian)
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.1.76-79
By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.