Биомаркеры генетической восприимчивости к развитию рака шейки матки

Рак шейки матки (РШМ) остается основной причиной женской смертности во всем мире, особенно в развивающихся странах, где программы скрининга ограничены. Будучи по распространенности четвертым в общей популяции и первым у женщин, РШМ диагностируется на уровне 6,6 %, что составляет 569 847 новых случаев в 2018 г., диагностированных во всем мире.

РШМ является многофакториальной болезнью. Данный термин подразумевает, что РШМ вызывается персистирующей инфекцией вируса папилломы человека (ВПЧ) высокого онкогенного риска (ВПЧ-ВР), а также наличие у хозяина генетической предрасположенности, модулирующей его восприимчивость к ВПЧ-ВР, которая неодинакова в различных популяциях.


Типы ВПЧ-ВР являются причиной РМШ. Следовательно, необходимо исследовать эффективные биомаркеры (p16 и Ki-67), где коэкспрессия этих двух молекул предполагает дерегуляцию клеточного цикла, опосредованного ВПЧ-инфекцией, и предсказывает наличие эпителиальных поражений шейки матки. В то время как большинство ВПЧ-инфекцией являются транзиторными, персистирующие ВПЧ-инфекции являются серьезной проблемой для здоровья. Факторами, которые могут привести к более высокой вероятности заразиться ВПЧ, являются молодой возраст, большое количество половых партнеров, сниженный иммунитет. Только у небольшой доли (~ 1 %) женщин с ВПЧ-инфекцией продолжает развиваться неоплазия шейки матки . Известно, что в большинстве случаев ВПЧ элиминируется, а в других сохраняется, следовательно увеличивается риск плоскоклеточного интраэпителиального повреждения (англ. Squamous Intraepithelial Lesion, SIL), и эти механизмы еще изучаются.




Иммунная система играет важную роль в естественном течении ВПЧ-инфекции. Объяснение элиминации ВПЧ основано на специфических иммунологических реакциях, при которых требуются как клеточные, так и компетентные гуморальные реакции. Изменения в механизмах клеточного иммунного ответа ответственны за неспособность устранить ВПЧ. С другой стороны, было показано, что иммунная толерантность способствует персистенции вируса и прогрессированию рака. В то же время не исключено влияние двух основных классов генов, участвующих в развитии РШМ, – онкогенов и генов-супрессоров опухолей. Онкогены представляют собой мутантные (активированные) варианты нормальных генов, называемые протоонкогенами. Они оказывают доминантное действие, одного мутантного аллеля достаточно для модификации клеточного фенотипа. Гены-супрессоры опухолей представляют собой гены, которые ингибируют развитие неоплазии путем регулирования роста и пролиферации клеток. Рецессивные мутации этих генов (инактивация обоих аллелей) вызывают потерю функции и приводят к неконтролируемой пролиферации клеток и ингибированию апоптоза. Было показано, что основная причина в развитии и прогрессировании РШМ зависит от ряда генетических и эпигенетических клеточных событий. Мутации, генетический полиморфизм, метилирование генов-супрессоров и гены контроля клеточного цикла обуславливают предрасположенность к РШМ. Изучение генетических вариаций молекул ДНК имеет решающее значение, поскольку популяции генетически разнообразны, а некоторые варианты или их комбинированные эффекты важны и находятся в процессе изучения. Кроме того, роль биомаркеров генетической восприимчивости может быть использована для разработки новых методов для улучшения эффективности скрининга, диагностики и прогнозирования во всем мире.


Благодаря множеству профилактических методов – от вакцинации против ВПЧ до скрининга предраковых заболеваний или рака «in situ», которые позволяют предупредить или своевременно выявить патологические изменения, количество случаев РШМ во всем мире значительно сократилось. Тем не менее заболеваемость и смертность от РШМ остаются высокими. Продолжительность от начальных цитологических отклонений до развития РШМ в среднем составляет от 8 до 12 лет, что дает широкое диагностическое окно при условии, что женщина выполняет в этот период простую гинекологическую проверку и цитологическое исследование или Пап-тест (мазок по Папаниколау). Основной проблемой в позднем установлении диагноза и несвоевременном начале лечения является отсутствие примерно у 15 % женщин, которые являются носителями ВПЧ и источником инфекции, каких-либо клинических признаков. Другой проблемой является то, что частота рецидивов остается высокой, и ни один из существующего множества методов лечения ВПЧ-инфекции не доказал свою эффективность в отношении предупреждения развития ее рецидивов. В связи с этим изучение роли генетических факторов в развитии и течении ВПЧ-инфекции весьма актуально.


Главным фактором окружающей среды, вызывающим РШМ, является ВПЧ, который относится к роду папилломавирусов (Papillomavirus). ВПЧ проявляет тропность к плоскоклеточным эпителиальным клеткам и, следовательно, вызывает инфекции кожи или слизистых оболочек. Большинство ВПЧ-инфекций протекают бессимптомно на протяжении всей жизни, но однако в ряде случаев ВПЧ-инфекция приводит к развитию злокачественных новообразований. Более 200 генотипов ВПЧ были идентифицированы и классифицированы по таксономическим категориям на основе сравнительного анализа нуклеотидных последовательностей, организации генома, биологии и патогенеза. Онкобелки ВПЧ-ВР E5, E6 и E7 являются основными факторами, ответственными за инициацию и прогрессирование РШМ. Белки Е6 и Е7 нарушают функции белков опухолевых супресоров – р53 и соответственно Rb, что является критическим событием для трансформации клеток; но были идентифицированы и другие важные клеточные мишени, такие как расстройства механизмов контроля клеточного цикла, модификации клеток и нестабильность генома, что в конечном итоге приводит к прогрессированию злокачественных процессов. Хорошо известно, что патогенез рака является сложным многоэтапным процессом, который включает взаимодействие генов с генами и генов с факторами окружающей среды. Генетические полиморфизмы, осуществляющие контроль защитных реакций организма, могут обуславливать характер протекания специфических иммунологических реакций при внедрении патогенов, выступают в качестве компонента многих заболеваний. В канцерогенезе шейки матки важную роль играет генетический полиморфизм генов иммунной системы, включая гены, кодирующие экспрессию фактора некроза опухоли-альфа (TNF-α), интерлейкинов (IL) и гены репарации ДНК. Передача сигнала внутри клетки в большинстве случаев представляет собой цепь последовательных биохимических реакций с участием сигнальных молекул. Пути передачи сигнала часто бывают организованы как сигнальные каскады. Нарушения в системе передачи сигналов могут привести к развитию рака. Oсновными сигнальными молекулами являются провоспалительные и противовоспалительные цитокины. Интерлейкины представляют собой группу цитокинов, которые участвуют в иммунных и воспалительных реакциях и играют решающую роль в развитии опухоли. Генетические вариации генов, кодирующие провоспалительные белки, противовоспалительные цитокины и хемокины, могут приводить к изменениям в функции или количестве ассоциированных цитокинов и поэтому считаются определяющими факторами против ВПЧ и противоопухолевого иммунитета. Также известно о полиморфизме генов IL-6, которые ассоциируются с риском развития РШМ.

Провоспалительные цитокины


Ген IL-6 кодирует интерлейкин-6, плейотропный цитокин, который действует как защитный механизм впроцессе острого воспаления, но при хроническом воспалении он действует как провоспалительный цитокин, участвующий в регуляции иммунитета, гематопоэза и онкогенеза. Этот белок синтезируется во многих типах иммунных клеток, фибробластов, а также в некоторых раковых клетках. IL-6 также является основным регулятором клеточной пролиферации и играет важную роль в развитии и прогрессировании различных видов рака. Промотор с однонуклеотидным полиморфизмом ОНП-597 (A/G) в гене IL-6, расположенный на хромосоме 7p21, является фактором восприимчивости во многих заболеваниях, таких как недостаточность коронарного кровоснабжения, опухоль железистой ткани молочной железы, РШМ и т.д. IL-6 может регулировать выживаемость, пролиферацию и метастазирование раковых клеток путем активации сигнального пути JAK-STAT3 и через сигнальный путь Ras-MAPK. Было показано, что активация STAT3 поддерживает активность транскрипционного фактора NF-κB (англ. nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells) и увеличивает экспрессию генов, связанных с ангиогенезом, таких как фактор роста эндотелия сосудов (англ. vascular endothelial growth factor, VEGF). Следовательно, сигнальные пути в развитии ангиогенеза на фоне воспаления могут быть ведущим механизмом развития РШМ, индуцированным белком IL-6. Кроме того, IL-6 может стимулировать дифференцировку и пролиферацию бета-клеток, а затем индуцировать секрецию антител в бета-клетках. А также IL-6 может прямо или косвенно усиливать цитотоксичность NK-клеток и противоопухолевую активность T-клеток. Избыточная экспрессивность IL-6 в раковых клеточных линиях является одним из основных провоспалительных цитокинов. Белок E7 значительно увеличивает экспрессию IL-6, тогда как белки E5 не оказывают существенного влияния. IL-6 ингибирует апоптоз в клетках во время воспаления путем активации сигнальных путей JAK-STAT после связывания с рецептором IL-6 (IL-6R), так как эти пути сдерживают рост опухоли. Иммуногистохимическим методом доказано, что в базальных кератиноцитах имеет место сильная экспрессия гена IL-6. Этот цитокин способствует развитию высокопролиферативного провоспалительного процесса, приводящего к опухолевой трансформации в шейке матки. Терапевтические стратегии, нацеленные на IL-6, изучаются при раке и воспалительных заболеваниях.


Ген IL-1α кодирует цитокин с плейотропным эффектом, синтез которого начинается в ответ на внедрение микроорганизмов либо повреждение тканей, и необходим для развития и осуществления всего комплекса защитных реакций, именуемых острофазным воспалительным ответом. Он секретируется различными типами клеток, такими как моноциты, макрофаги, нейтрофилы, клетки гладких мышц, фибробласты и эпителий шейки матки. Исследования все чаще показывают, что IL-1 при раке может вызывать экспрессию факторов роста, таких как IL-6, IL-8, TNF-α, VEGF, метастатических генов, таких как матриксные металлопротеиназы, фактор роста-β (англ. transforming growth factor-β, TGF-β) и стимуляцию продукции ангиогенного белка. Продемонстрировано, что более высокая экспрессия IL-1α и IL-6 в тканях РШМ положительно коррелировала с метастазированием опухоли и прогрессированием рака, что позволяет предположить, что IL-1α и IL-6 играют важную роль в развитии опухоли РШМ. Между тем выживаемость пациентов с РШМ, где экспрессия IL-1α или IL-6 является низкой, была значительно выше, чем у пациентов с повышенной экспрессией генов. Следовательно, роль цитокинов IL-1α и IL-6 важна для сети цитокинов в развитии РШМ посредством нескольких сложных механизмов, которые включают пролиферацию клеток, апоптоз, ангиогенез, поддержание воспалительной микросреды, а также многочисленные сложные сигнальные пути. Для выяснения патогенеза РШМ необходимы масштабные и методологически выверенные исследования.


Интерлейкин-1β (IL-1β) является провоспалительным цитокином, вырабатываемым в основном моноцитами крови и тканевыми макрофагами как при остром, так и при хроническом воспалении. IL-1β выступает в качестве ключевого медиатора канцерогенеза, который участвует во взаимодействии хозяина и окружающей среды. Эпидемиологические исследования доказали, что полиморфизм гена IL-1β +3954C/T определяет предрасположенность к РШМ, тогда как полиморфизм IL-1β -511C/T не был связан с риском развития РШМ. Повышенные уровни IL-1β снижают апоптоз путем изменения соотношения белков BCL-2/BAX и p53, что приводит к повреждению ДНК в эпителиальных клетках шейки матки. Следовательно, более высокая продукция IL-1β может привести к увеличению мутантного белка р53, а повышенные уровни IL-1β могут играть определяющую роль в канцерогенезе цервикального ВПЧ. TNF-α является другим потенциальным провоспалительным цитокином, который играет главную роль в воспалении и росте злокачественных новообразований. TNF-α является ключевым проапоптотическим цитокином, участвующим в пролиферации и дифференцировке клеток. Несколько полиморфизмов в гене TNF-α, который кодирует фактор некроза опухоли, были описаны в случаях ВПЧ-инфекции и неоплазии шейки матки.


Нуклеотидная вариация в области промотора (c-308G>A) была ассоциирована с развитием эпителиальных повреждений CIN, чувствительных кинфекции ВПЧ-16 и карциномы шейки матки в различных популяциях. Ген TNF-α, расположенный на хромосоме 6 между областями HLA класса I и II (в пределах основного комплекса гистосовместимости, MHC), активирует в качестве положительного регулятора клеточного цикла транскрипции NF-kB, что приводит к пролиферации клеток, инвазии и, в конечном итоге, метастазированию. Ассоциация генетических полиморфизмов в генах IL-6, IL-1β и TNF-α была изучена при РШМ. Контроль и случаи РШМ (гистопатологически подтвержденные) были успешно генотипированы для полиморфизмов IL-6 -597A/G, IL-1β -511C/T и TNF-α -308G/A. Ген IFN-γ (интерферон-гамма) расположен на хромосоме 12q24 длиной примерно 5,4 kb и состоит из четырех экзонов. IFN-γ является мощным провоспалительным цитокином, который играет важную роль в противовирусной, антипролиферативной, противоопухолевой и иммуномодулирующей активности. IFN-γ секретируется Т-клетками типа 1 (Th1), цитотоксическими Т-клетками и клетками-киллерами в ответ на антигенную стимуляцию, участвует в активации макрофагов и эндотелиальных клеток. С одной стороны, IFN-γ может оказывать прямое антипролиферативное и антиметаболическое действие на широкий спектр опухолевых клеток, с другой стороны, IFN-γ может ингибировать ангиогенез в опухоли. Генетические полиморфизмы в генах цитокинов были тщательно изучены, что может повлиять на предрасположенность и прогноз рака, изменяя уровни экспрессии. Оценены корреляции между генетическими полиморфизмами в гене IFN-γ и их восприимчивостью к РШМ. Низкие уровни IFN-γ при высокой частоте ВПЧ-16 были продемонстрированы при биопсии опухоли шейки матки. Генетическая изменчивость локуса c.874T>A, расположенного в первом интроне гена IFN-γ, который совпадает с сайтом связывания NF-κB, играет фундаментальную роль в индукции высокой конституциональной продукции IFN-γ. Генетические полиморфизмы IFN-γ могут быть потенциальными факторами риска развития РШМ. Это позволяет предположить, что эти полиморфизмы могут иметь большое значение в ранней диагностике РШМ.

Противовоспалительные цитокины


Ген IL-1RN кодирует антагонист рецептора интерлейкина-1 (IL-1RA), который взаимодействует с рецепторами IL-1, но не способен передавать в клетку сигнал. В результате IL-1RA выступает в роли специфического антагониста провоспалительных цитокинов – IL-1α и IL-1β. Переменное число тандемных нуклеотидных повторов (VNTR) в 86 п.н. в интроне 2 гена IL-1RN определяет генетический полиморфизм аллеля. Описано 5 различных полиморфных вариантов данного гена. Два исследования в индийской популяции показали ассоциацию генетической вариабельности VNTR с риском развития РШМ как при анализе одного генотипа, так и при анализе гаплотипа с геном IL-1β. Полиморфизм VNTR IL-1RN играет важную роль в инициировании развития РШМ. Гомозиготность аллеля IL-1RN может быть детерминантой при снижении иммунных реакций в популяции, способствуя повышению чувствительности к ВПЧ-инфекции и развитию РШМ. Следовательно, полиморфизм VNTR IL-1RN может быть полезным маркером иммунного ответа хозяина и чувствительности к ВПЧ-ассоциированному раку. IL-10 обладает как иммунодепрессивным, так и антиангиогенным эффектом и поэтому может оказывать как опухолевое, так и противоопухолевое действие. Исследования однонуклеотидного полиморфизма (-1082 GA -819, -592 гена IL-10) показали детерминированную ассоциацию с РШМ. В ходе генетического исследования была обнаружена взаимосвязь между полиморфизмом промотора гена противовоспалительных цитокинов IL-10 (c-592C>A) и наличием поражения шейки матки среди представителей азиатских пациентов. Эта ассоциация также была обнаружена среди представителей разных этнических групп, особенно в мексиканских, голландских и индийских группах. В то же время выявлены различные механизмы участия гена IL-10 в развитии злокачественных новообразований при вирусной инфекции. Но немаловажную роль в образовании и дальнейшем развитии РШМ имеет и ангиогенез. Установлено, что необходимое условие для возникновения предраковых изменений в шейке матки – это наличие ВПЧ, последующая интеграция, которая может привести к развитию рака; но известны и другие факторы, которые влияют на развитие плоскоклеточного внутриэпителиального повреждения (SIL), которое может прогрессировать или не прогрессировать до РШМ. Отмечено, что IL-10 является важным противовоспалительным и иммуносупрессивным фактором. Это позволяет предположить, что он может потенциально тормозить опухолевый процесс. В различных исследованиях были продемонстрированы как повышенные, так и низкие уровни IL-10 при РШМ. Представлялось важным оценить связь полиморфизмoв генов цитокинов и их промоторов c уровня продукции конечного продукта. При исследовании одиночнoгo полиморфизмa гена IL-10 -1082A>G установлено, что у гомозиготного генотипа уменьшена продукция цитокина, a у гетерозиготного генотипа продукция цитокина стимулируется до промежуточного уровня. При комплексных исследованиях были обнаружены локусы с однонуклеотидным полиморфизмом, связанные с РШМ. Однако в отношении некоторых из этих однонуклеотидных полиморфизмов сообщалось, что было трудно оценить значимость их связи с РШМ.


В микросреде шейки матки на разных стадиях развития ВПЧ-инфекции продукция IL-10 может индуцироваться и поддерживаться разными типами клеток, включая инфицированные кератиноциты, некоторые дендритные клетки, ассоциированные с опухолью макрофаги (англ. tumor associated macrophages, ТАМ), регуляторные Т-клетки (Treg) и опухолевые клетки. Кроме того, IL-10 может оказывать широкий спектр эффектов на различные клеточные популяции, такие как ингибирование продукции провоспалительных цитокинов, функция презентации антигена и поляризация T-хелпера 1 (Th1). IL-10 как сильный иммуносупрессивный цитокин является одним из многих цитокинов, участвующих в развитии рака, хотя его роль остается спорной. Анализ цитокинов IL-10, IL-1α, TNF-α, IFN-γ при биопсии опухоли шейки матки определил наличие IL-10, IL-1α, но показал отсутствие IFN-γ и наличие TNF-α в небольшом количестве. При поражениях CIN наблюдали наличие IL-1α и отсутствие TNF-α. Таким образом, уровни IL-10 имеют тенденцию повышаться параллельно с развитием опухолей шейки матки. Следовательно, это взаимодействие между ВПЧ и IL-10 создает порочный круг, который может стимулировать иммуносупрессивную микросреду в шейке матки, способствуя прогрессированию простой ВПЧ-инфекции при SIL или РШМ.

Хемокины


Ген CXCL12, расположенный на хромосоме 10q11.21, кодирует мембранный альфа-хемокин. Кодированный белок функционирует как лиганд для рецептора, связанного с G-белком, хемокинового рецептора 4 (СХС) и других клеточных функций, включая эмбриогенез, иммунный надзор, ответную реакцию воспаления, гомеостаз ткани, контроль роста опухоли и метастазирование. Мутации в этом гене также связаны с устойчивостью к инфекции вирусом иммунодефицита человека первого типа. Было обнаружено несколько вариантов транскриптов, которые кодируют различные изоформы этого гена. До настоящего времени полиморфизмы в одном гене хемокинов – CXCL12 были зарегистрированы в ассоциации с РШМ. Хемокин CXCL12, также известный как фактор 1, полученный из стромальных клеток (SDF-1), является лигандом для CXCL7. При активации CXCR7 с помощью CXCL12 индуцируется трансэндотелиальная миграция клеток, также он участвует в активации инвазивной миграции опухолевых клеток и, вероятно, при метастатической диссеминации. Был исследован интронный однонуклеотидный полиморфизм (rs266085G6201A), где ген CXCL12 ассоциирован с низкой частотой РШМ. При анализe ассоциации трех однонуклеотидных полиморфизмов (rs266085 G6201A / rs17885289G>A / rs266093 C14246G) также был обнаружен риск развития РШМ.

Альтернативный сплайсинг гена CXCL12 приводит к образованию различных однонуклеотидных полиморфизмов в 5 UTR (rs17885289), во втором интроне (rs266085) и 3 UTR (rs266093), что согласуется с несколькими возможными этиологическими механизмами, которые впоследствии вызывают РШМ. Тем не менее отдельное исследование продемонстрировало значительную связь аллеля rs266085 с более высоким риском РШМ и повышенным числом клеток вCXCL12, что приводит к синдрому, редко характеризующемуся иммунодефицитом и обширными поражениями ВПЧ.

Рецепторы


Рецепторы предназначены для распознавания широкoгo спектрa лигандов патогенов, cтрессорных молекул, цитокинов, а также патоген-ассоциированных молекулярных паттернов (ПАМП, англ. pathogenassociated molecular patterns, PAMP). При изучении роли генетических детерминированных особенностей иммунорезистентности за счет аллельного полиморфизма генов рецепторов на фоне папилломавирусной инфекции было обнаружено, что с противоопухолевым иммунитетом ассоциируются разные рецепторы. Генетическaя вариабельность рецептора FAS оказывает большое влияние на особенности противовирусной защиты организма при РШМ. Инициация проведения апоптотического сигнала осуществляется при связывании мембранной формы FAS-лиганда (FASL) с FAS, расположенным на мембране другой клетки, функция которого известна как «рецептор клеточной смерти». В клетках человека белок FAS кодируется одноименным геном, были идентифицированы 2 однонуклеотидных полиморфизма – c.-1377G>A и c.-670G>A в области промотора. Установлено, что промоторный полиморфизм гена FAS оказывает влияние на активность промоторa, снижая экспрессию генa, поскольку разрушаются сайты связывания фактора транскрипции Sp1 и STAT1, что приводит к дизрегуляции FAS. Было обнаружено, что полиморфизм гена FAS c.-671A>G связан с канцерогенезом шейки матки, так что мутантный аллель вызывает более высокий риск развития РШМ. Также была исследована ассоциация полиморфизма гена FASLc.-844T>C c РШМ. Регуляторная область гена для связывания факторов транскрипции (C/EBPβ) и OCT1 при полиморфизмe c.-844T>C имеет различное сродство к C/EBPβ при сформированных двух аллелях. Таким образом, данный однонуклеотидный полиморфизм, локализованный в области промоторa генa FASL, приводит к подавлению активности генов, чаще всего путем блокирования транскрипции. Этот механизм в конечном итоге приводит к развитию РШМ. Модуляция экспрессии генов FAS и FASL играет важную роль в контроле апоптоза и канцерогенезе. Определяющую роль вариабельности генетических факторов, которые влияют на восприимчивость женщин к ВПЧ-инфекции и РШМ, имеют рецепторы, которые распознают ПАМП врожденной иммунной системы, сходные с толл-подобными рецепторами (англ. Toll-like receptors, TLRs), которые играют важную роль во время хронического воспаления различных заболеваний человека, включая канцерогенез и прогрессирование опухоли. TLRs также вовлечены в инициацию, прогрессирование и метастазирование опухоли. Аберрантная экспрессия различных TLRs, включая TLR4 и TLR9, была обнаружена в опухолевой ткани желудка, яичника, кишечника, легких, молочной железы, предстательной железе, а также при РШМ. Ген TLR2 является членом семейства TLRs, который играет фундаментальную роль в распознавании молекул липопротеина, липотейхоевой кислоты и пептидогликана, полученных из грамположительных бактерий, и активации врожденного иммунитета. Этот белок клеточной поверхности может образовывать гетеродимеры с другими членами семейства TLRs для распознавания консервативных молекул, происходящих из микроорганизмов, известных как ПАМП. Активация TLRs с помощью ПАМП влияет на регуляцию сигнальных путей для модуляции воспалительного ответа хозяина. Активированные сигналы TLRs в раковых клетках могут способствовать прогрессированию, антиапоптотической активности и устойчивости к иммунным реакциям хозяина, поэтому генные мутации участвуют в патогенезе некоторых аутоиммунных заболеваний. TLRs играют решающую роль в ранней защите организма от патогенов. TLR2 способен взаимодействовать со структурами бактерий, грибов и к активации сигнала, ведущего к повышению защитных неспецифических механизмов организма, в частности воспалительной реакции, что ведет в конечном итоге к гибели и элиминации патогена. Обсуждается ведущая рольTLR2 в сенсибилизации вирусных патогенов и формировании ответной реакции. Однако следует подчеркнуть, что показана значимая ассоциация мутации гена TLR2 (c. + 613T>C) c рискoм развития РШМ. Рецептор TLR4 участвует в инициации адаптивного иммунного ответа. TLR4-распознающие структуры клеточной стенки бактерий, грибов экспрессируются преимущественно на поверхности клетки. Лигандами для TLR4 являются липополисахариды грамотрицательных бактерий. Известно, что TLR4, как и TLR2, может являться рецептором распознавания вируса. Исследования, проведенные в популяции Северной Индии, подтвердили связь полиморфногo вариантa TLR4 c. + 936C>T с РШМ. Установлено, что гетерозиготный генотип оказывает влияние на восприимчивость организма к ВПЧ и риск развития РШМ II стадии. В настоящее время проведен целый ряд исследований по изучению роли полиморфизма гена TLR-9 в патогенезе РШМ. Известно, что TLR9, являясь сигнальным рецептором, специфичен к нуклеиновым кислотам бактериального и вирусного происхождения и детерминирует индивидуальный иммунный ответ.


Полиморфизм рецептора TLR9 c. + 2848G>A участвует в противовирусной защите организма от таких типов ВПЧ, как ВПЧ-16. Он распознает неметилированные последовательности ДНК CpG, присутствующие в бактериальных и вирусных геномах, нo белки ВПЧ E6 и E7 ингибируют экспрессию этого рецептора, тем самым оказывая влияние на иммунный ответ. Следовательно, полиморфизм TLR9 может влиять на персистенцию ВПЧ и канцерогенез шейки матки. Было показано, что однонуклеотидный полиморфизм связан с риском развития РШМ. Точно также однонуклеотидный полиморфизм TLR9 c.1486T>C был ассоциирован с риском РШМ.

Гены, участвующие в регуляции процессинга антигенов


Нормальная функция человеческих лейкоцитарных антигенов I класса (HLA-I) и механизмов процессинга антигена является предпосылкой для врожденных и адаптивных иммунных ответов, опосредованных Т-клетками, против вирусной инфекции или клеточного канцерогенеза. Гаплотип HLA-B*0702-DRB1*1501/ HLADQB1*0602 связан с повышенным риском развития РШМ, а пониженный риск связан с HLA-B*1501/ HLA-DRB1*1301/HLA-DQA1*0103/HLA-DQB1*0603. Клеточный процессинг антигенов представляет собой сложную систему взаимодействия белков между собой. Он включает протеосомные субъединицы, низкомолекулярные белки LMP2 и LMP7, транспортеры, связанные с процессинговыми антигенами 1 и 2 (TAP1 и TAP2), аминопептидазу 1 (ERAP1) эндоплазматического ретикулума и белки-шапероны эндоплазматического ретикулума – калнексин, кальретикулин и тапасин. Поскольку как вирусная инфекция, так и злокачественная трансформация приводят к выработке аберрантных внутриклеточных белков, комплекс белков процессинга антигенов предположительно является важным механизмом распознавания и лизиса трансформированных вирусных и опухолевых инфицированных клеток. Соответственно, было доказано, что полиморфизмы в разных генах, которые кодируют компоненты процессинга антигенов, связаны с повышенным риском развития РШМ. Самым вероятным объяснением этого механизма является то, что генетический полиморфизм гидролитических ферментов, участвующих в процессинге антигенов, может в конечном итоге привести к изменениям в иммуногенности пептидных рецепторов, представленными молекулами HLA класса 1. В частности, однонуклеотидные полиморфизмы в LMP7-145c.145C>A, TAP2 TAP2-651 (c. + 1951C>A; TAP2-379 c.1135G>A) и ERAP1 ERAP1-127 (c. + 380G>C), ERAP1-730 c. + 2188C>G, ERAP1-528 c. + 1583C>T ассоциируются с риском развития РШМ, метастазов в лимфатических узлах как индивидуально, так и в гаплотип-специфических комбинациях.


Гены-супрессоры опухолей


Белки E6 и E7, продуцируемые типами ВПЧ-ВР, играют существенную роль в канцерогенезе, выражающемся как в предраковых, так и в поздних стадиях поражения шейки матки. Онкобелки E6 и E7 нарушают клеточный цикл, связывая и инактивируя 2 белка-хозяина, которые играют важную роль в регуляции деления нормальных клеток: белок-супрессор опухолей p53 и белок ретинобластомы pRb. Таким образом, связывание белка Е6 с p53 вызывает быструю деградацию этого белка-супрессора опухоли посредством убиквитин-зависимого процесса pI4ARF-MDM2-p53. Белок E7 использует как мишень другой опухолевый супрессор pRb и инактивирует его, изменяя состояние фосфорилирования циклина DI-CDK4/6-pRb-E2F. Это взаимодействие выводит из-под контроля клеточный цикл, вызывая пролиферацию клеток, нестабильность генома и канцерогенез. TP53 представляет собой ген-супрессор опухолей, содержащий 11 экзонов и 10 интронов, расположенный на хромосоме 17p13. Ген ТР53 кодирует белок р53, который представляет собой фактор транскрипции более 200 генов. Инактивация этого транскрипционного фактора определяется почти во всех опухолях либо мутациями в локусе ТР53, либо снижением активности, поскольку это может привести к сверхэкспрессии репрессора р53MDM2. P53 также участвует в репарации ДНК, апоптозе, старении или во временной остановке клеточного цикла при различных обстоятельствах и механизмах, включая генотоксический стресс, онкогенную передачу сигналов и гипоксию.

Однонуклеотидные полиморфизмы являются наиболее распространенными мутациями, связанными с геном TP53. Среди 10 полиморфизмов, описанных в этом гене, переход G в C (Arg/Pro) в кодоне 72 экзона 4 являются частыми полиморфизмами и ассоциируются с повышенным риском различных видов рака, включая РШМ. Ген RВ расположен на 13 хромосоме и кодирует ядерный белок Rb, который взаимодействует с факторами транскрипции. Белок Rb является регулятором клеточного цикла, также стабилизирует конститутивный гетерохроматин для поддержания генома в балансе. Активная гипофосфорилированная форма белка связывается с фактором транскрипции E2F1, в результате чего синтез ДНК и деление клеток не происходят. Если Rb фосфорилируется и высвобождается E2F, то индуцируется клеточный цикл. В опухолевых клетках ген RB инактивируется мутациями и более не связывается с E2F, следовательно, после синтеза ДНК клеточный цикл неконтролируемый. Потеря гетерозиготности (англ. loss of heterozygosity, LOH) гена ретинобластомы (Rb), определяемая по полиморфизму двух интронов (1 и 17), хорошо продемонстрирована при РШМ. Ген p16 также является геном-супрессором опухоли, ингибитором циклин-киназы CDK4. При РШМ ВПЧ Е7 ингибирует белок Rb, который в результате накапливает E2F и увеличивает транскрипцию гена p16. Таким образом, избыточная экспрессия p16INK4a указывает на уже выраженную интерференцию вирусных онкопротеинов с клеточными белками, участвующими в регуляции клеточного цикла. Белок p16 INK4A служит маркером активности онкогенов ВПЧ в компетентных клетках репликации эпителия шейки матки, и его избыточная экспрессия хорошо известна при цервикальной интраэпителиальной неоплазии и инвазивном раке. Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что инактивация нормальных функций белков-супрессоров опухолей pRb и p53 является важным этапом в канцерогенезе шейки матки человека либо путем мутации, либо путем образования комплекса с онкопротеинами ВПЧ Е6 и Е7.

Интересным материалом поделилась: Даяна Хланта, ординатор

Ссылка на источник: https://www.gynecology.su/jour/article/view/688?locale=ru_RU#

Просмотров: 4
Мы в соцсетях
  • Facebook Basic Square
  • Twitter Basic Square
  • Google+ Basic Square
Напишите нам, если у вас возникли вопросы:
  • Vkontakte - Белый круг
  • Instagram - Белый круг
  • Facebook - Белый круг

Информация, представленная на сайте, несет ознакомительный характер и не является рекомендацией для лечения конкретного больного.

Тактика лечения определяется коллегиально врачами-онкологами.

Russia, Moscow

© 2017-2019 by V.Varvara