Исследование экспрессии генов в эутопическом эндометрии женщин с эндометриоидными кистами яичников

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.8.93-102

27.08.2017
458

ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, Москва

Цель исследования. Выявление генов, экспрессия которых в эутопическом пролиферативном эндометрии отличается у пациенток с эндометриоидными кистами яичников (ЭКЯ) по сравнению с эутопическим пролиферативным эндометрием женщин без эндометриоза.
Материал и методы. Исследованы 2 группы пациенток: 10 женщин с ЭКЯ (основная группа) и 10 женщин без эндометриоза (группа сравнения). Всем пациенткам было проведено полное клинико-анамнестическое обследование: сбор анамнеза, общий и гинекологический осмотр, УЗИ органов малого таза, клинико-лабораторное обследование. Сбор образцов ткани эутопического эндометрия производился при помощи пайпель-биопсии непосредственно во время операции до проведения гистероскопического исследования с последующим выскабливанием эндометрия и гистологическим исследованием. Из образцов была выделена общая РНК с последующим получением профиля экспрессии с помощью гибридизации на микрочипах GeneChip Human Exon 1.0 ST Arrays (Affymetrix, США) согласно протоколу производителя.
Результаты исследования. В эутопическом пролиферативном эндометрии женщин с ЭКЯ (основная группа) было выявлено повышение экспрессии 27 генов и понижение экспрессии 17 генов (всего микрочип измеряет уровень экспрессии 14 318 транскриптов) по сравнению с эутопическим пролиферативным эндометрием женщин без эндометриоза (группа сравнения). Большая часть этих генов встречаются в работах по экспрессии эутопического эндометрия, таким образом, наши результаты во многом соответствуют опубликованным данным, что делает данные гены перспективными биомаркерами эндометриоза.
Заключение. Полученные данные о повышенной экспрессии генов FOS, EGR-1, FOSB, DUSP1, ZFP36, JUNB и JUN в эутопическом пролиферативном эндометрии женщин с ЭКЯ согласуются с результатами ранее опубликованных работ, что делает данные гены перспективными биомаркерами для создания диагностических систем на основе ПЦР в реальном времени для детекции уровня мРНК в тканях эндометрия.

Эндометриоз – это процесс, при котором за пределами полости матки происходит доброкачественное разрастание ткани, по морфологическим и функциональным свойствам подобной эутопическому эндометрию и так же, как эутопический эндометрий, отвечающей на циклические изменения гормонов яичников [1]. Эндометриоз диагностируется у 10% женщин репродуктивного возраста и 35–50% женщин с тазовой болью и бесплодием. В структуре гинекологической заболеваемости эндометриоз занимает 3-е место после воспалительных заболеваний и миомы матки, приводя к значительным нарушениям репродуктивной функции, стойкому болевому синдрому (71–87%) и бесплодию (21–47%) [1–3].

Причины и механизм развития эндометриоза до настоящего времени не установлены, основные гипотезы связывают развитие этого заболевания с воздействием различных внешних факторов, а также наличием наследственной предрасположенности, или же сочетанием этих причин [4, 5]. Открытыми остаются вопросы этиологии и патогенеза данного заболевания, особенностей клинической картины в зависимости от локализации процесса и тяжести течения заболевания, отсутствуют данные о сравнительной информативности отдельных методов диагностики и выявления рецидивов, а также эффективности различных методов лечения и реабилитации больных [1].

В настоящее время существует множество методов диагностики эндометриоза, однако они обладают довольно низкой специфичностью и позволяют поставить лишь предварительный диагноз, требующий верификации [6]. Единственным методом точной диагностики эндометриоза на сегодняшний день является инвазивное лапароскопическое исследование с прицельной биопсией подозрительных очагов и их последующим гистологическим исследованием [6, 7]. Такие процедуры являются трудоемкими и дорогостоящими, кроме того, временной интервал между первым появлением симптомов и постановкой окончательного диагноза может достигать 8–11 лет [6, 7]. Как показывают опубликованные данные, в 50% случаев эндометриоз может быстро прогрессировать [7, 8]. Таким образом, ранняя неинвазивная и/или малоинвазивная диагностика могла бы значительно ускорить постановку диагноза, после которой пациентки смогли бы обратиться за своевременной медицинской помощью, что имеет ключевое значение для профилактики прогрессирования и рецидивирования заболевания, а также сохранения репродуктивного здоровья пациентки и повышения качества ее жизни в целом.

В течение последних 10–15 лет для поиска маркеров эндометриоза все чаще применяется оценка транскрипционной активности генов, то есть измерение количества мРНК одного или нескольких генов непосредственно в ткани эктопического или эутопического эндометрия. Опубликован целый ряд исследований, посвященных анализу профилей экспрессии эндометрия с помощью микроматриц (mRNA microarray analysis). Этот метод позволяет оценить уровень синтеза мРНК всех уникальных генов человека [7, 9, 10]. Ключевым параметром для микроматричного анализа является плотность покрытия зондами уникальных генов. В последние годы стали доступны так называемые «микроматрицы высокой плотности», значительно точнее оценивающие не только уровень экспрессии каждого отдельного гена, но и всех транскриптов (сплайсоформ) этого гена. В опубликованных результатах исследований уже были выявлены некоторые различия транскрипционной активности генов в эутопическом эндометрии женщин с эндометриозом по сравнению с эутопическим эндометрием от женщин, не страдавших этим заболеванием. Однако в силу различий при составлении анализируемых групп пациенток, равно как и использованных для анализа транскриптомов методов (микрочипов с различным уровнем плотности зондов, а также секвенирования нового поколения (NGS)), полученные различными исследователями данные весьма противоречивы. Кроме того, поскольку эндометриоз является гетерогенным заболеванием, нельзя исключать различий в транскрипционной активности генов эндометрия при разных формах заболевания. Чтобы исключить влияние данного фактора, логично исследовать каждую форму заболевания отдельно, то есть формировать группы пациенток на основании существующей классификации эндометриоза.

Целью данного исследования было выявление генов, экспрессия которых в эутопическом пролиферативном эндометрии отличается у пациенток с эндометриоидными кистами яичников (ЭКЯ) по сравнению с эутопическим пролиферативным эндометрием женщин без эндометриоза. Для анализа были выбраны микроматрицы с наибольшей плотностью покрытия генома (GeneChip Human Exon 1.0 ST).

Такой анализ позволяет максимально точно сопоставлять экспрессионные профили тканей для выявления генов-кандидатов. Выборка из нескольких генов с повышенной или пониженной при эндометриозе экспрессией в дальнейшем послужит основой для создания ПЦР-систем, позволяющих быстро и недорого оценивать экспрессию генов. Уровень мРНК таких генов может стать основой для набора биомаркеров для диагностики эндометрио...

Список литературы

1. Адамян Л.В., Андреева Е.Н., Аполихина И.А., Беженарь В.Ф., Геворкян М.А., Гус А.И., Демидов В.Н., Калинина Е.А., Леваков С.А., Марченко Л.А., Попов А.А., Сонова М.М., Хашукоева А.З., Чернуха Г.Е., Яроцкая Е.Л. Эндометриоз: диагностика, лечение и реабилитация. Федеральные клинические рекомендации по ведению больных. М.: Российское общество акушеров-гинекологов; 2013.

2. Адамян Л.В., Спицын В.А., Андреева Е.Н. Генетические аспекты гинекологических заболеваний. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2008.

3. Тихончук Е.Ю., Асатурова А.В., Адамян Л.В. Молекулярно-биологические изменения эндометрия у женщин с наружным генитальным эндометриозом. Акушерство и гинекология. 2016; 11: 42-8. http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.11.42-8

4. Sourial S., Tempest N., Hapangama D.K. Theories on the pathogenesis of endometriosis. Int. J. Reprod. Med. 2014; 2014: 179515. doi: 10.1155/2014/179515.

5. Rahmioglu N., Nyholt D.R., Morris A.P., Missmer S.A., Montgomery G.W., Zondervan K.T. Genetic variants underlying risk of endometriosis: insights from meta-analysis of eight genome-wide association and replication datasets. Hum. Reprod. Update. 2014; 20(5): 702-16. doi: 10.1093/humupd/dmu015.

6. Тихончук Е.Ю., Непша О.С., Адамян Л.В., Кузнецова М.В. Омиксные технологии в исследовании патогенеза эндометриоза. Проблемы репродукции. 2016; 22(5): 110-22.

7. Fassbender A., Verbeeck N., Börnigen D., Kyama C.M., Bokor A., Vodolazkaia A. et al. Combined mRNA microarray and proteomic analysis of eutopic endometrium of women with and without endometriosis. Hum. Reprod. 2012; 27(7): 2020-9. doi: 10.1093/humrep/des127.

8. May K.E., Villar J., Kirtley S., Kennedy S.H., Becker C.M. Endometrial alterations in endometriosis: a systematic review of putative biomarkers. Hum. Reprod. Update. 2011; 17(5): 637-53. doi: 10.1093/humupd/dmr013.

9. Пшеничнюк Е.Ю., Кузнецова М.В., Бурменская О.В., Кочеткова Т.О., Непша О.С., Трофимов Д.Ю., Адамян Л.В. Ассоциация между частотами встречаемости однонуклеотидных полиморфизмов в генах ZNF366 и VEZT и риском развития различных форм наружного генитального эндометриоза: данные по российской популяции. Акушерство и гинекология. 2017; 6: 69-77. http://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.6.64-72

10. Тихончук Е.Ю., Асатурова А.В., Адамян Л.В. Частота выявления и структура патологических изменений эндометрия у женщин репродуктивного возраста с генитальным эндометриозом. Акушерство и гинекология. 2016; 12: 87-95. http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.12.87-95

11. Tamaresis J.S., Irwin J.C., Goldfien G.A., Rabban J.T., Burney R.O., Nezhat C., DePaolo L.V., Giudice L.C. Molecular classification of endometriosis and disease stage using high-dimensional genomic data. Endocrinology. 2014; 155(12): 4986-99. doi: 10.1210/en.2014-1490.

12. Zhao L., Gu C., Ye M., Zhang Z., Han W., Fan W., Meng Y. Identification of global transcriptome abnormalities and potential biomarkers in eutopic endometria of women with endometriosis: A preliminary study. Biomed. Rep. 2017; 6(6): 654-62. doi: 10.3892/br.2017.902.

13. Hastings J.M., Jackson K.S., Mavrogianis P.A., Fazleabas A.T. The estrogen early response gene FOS is altered in a baboon model of endometriosis. Biol. Reprod. 2006; 75(2): 176-82.

14. Birt J.A., Nabli H., Stilley J.A., Windham E.A., Frazier S.R., Sharpe-Timms K.L. Elevated peritoneal fluid TNF-α incites ovarian early growth response factor 1 expression and downstream protease mediators: a correlation with ovulatory dysfunction in endometriosis. Reprod. Sci. 2013; 20(5): 514-23. doi: 10.1177/1933719113477479.

15. Kirkland J.L., Murthy L., Stancel G.M. Progesterone inhibits the estrogen-induced expression of c-fos messenger ribonucleic acid in the uterus. Endocrinology. 1992; 130(6): 3223-30.

16. Hennessy B.A., Harvey B.J., Healy V. 17beta-Estradiol rapidly stimulates c-fos expression via the MAPK pathway in T84 cells. Mol. Cell. Endocrinol. 2005; 229(1-2): 39-47.

17. Ray N., Kuwahara M., Takada Y., Maruyama K., Kawaguchi T., Tsubone H. et al. c-Fos suppresses systemic inflammatory response to endotoxin. Int. Immunol. 2006; 18(5): 671-7.

18. Tulchinsky E. Fos family members: regulation, structure and role in oncogenic transformation. Histol. Histopathol. 2000; 15(3): 921-8.

19. Milde-Langosch K., Röder H., Andritzky B., Aslan B., Hemminger G., Brinkmann A. et al. The role of the AP-1 transcription factors c-Fos, FosB, Fra-1 and Fra-2 in the invasion process of mammary carcinomas. Breast Cancer Res. Treat. 2004; 86(2): 139-52.

20. Healy S., Khan P., Davie J.R. Immediate early response genes and cell transformation. Pharmacol. Ther. 2013; 137(1): 64-77. doi: 10.1016/j.pharmthera.2012.09.001.

21. Ping S., Ma C., Liu P., Yang L., Yang X., Wu Q. et al. Molecular mechanisms underlying endometriosis pathogenesis revealed by bioinformatics analysis of microarray data. Arch. Gynecol. Obstet. 2016; 293(4): 797-804. doi: 10.1007/s00404-015-3875-y.

22. Flamini M.I., Sanchez A.M., Goglia L., Tosi V., Genazzani A.R., Simoncini T. Differential actions of estrogen and SERMs in regulation of the actin cytoskeleton of endometrial cells. Mol. Hum. Reprod. 2009; 15(10): 675-85. doi: 10.1093/molehr/gap045.

23. Yang S.Z., Abdulkadir S.A. Early growth response gene 1 modulates androgen receptor signaling in prostate carcinoma cells. J. Biol. Chem. 2003; 278(41): 39906-11.

24. Sriraman V., Richards J.S. Cathepsin L gene expression and promoter activation in rodent granulosa cells. Endocrinology. 2004; 145(2): 582-91.

25. Montorsi L., Guizzetti F., Alecci C., Caporali A., Martello A., Atene C.G. et al. Loss of ZFP36 expression in colorectal cancer correlates to wnt/ ß-catenin activity and enhances epithelial-to-mesenchymal transition through upregulation of ZEB1, SOX9 and MACC1. Oncotarget. 2016; 7(37): 59144-57. doi: 10.18632/oncotarget.10828.

26. Brennan S.E., Kuwano Y., Alkharouf N., Blackshear P.J., Gorospe M., Wilson G.M. The mRNA-destabilizing protein tristetraprolin is suppressed in many cancers, altering tumorigenic phenotypes and patient prognosis. Cancer Res. 2009; 69(12): 5168-76. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-08-4238.

27. Kalluri R., Weinberg R.A. The basics of epithelial-mesenchymal transition. J. Clin. Invest. 2009; 119(6): 1420-8. doi: 10.1172/JCI39104.

Поступила 16.06.2017

Принята в печать 23.06.2017

Об авторах / Для корреспонденции

Кузнецова Мария Владимировна, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических методов ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-13-41. Е-mail: mkarja@mail.ru
Пшеничнюк Екатерина Юрьевна, аспирант отделения оперативной гинекологии ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (917) 559-11-01. Е-mail: best-kauty@mail.ru
Бурменская Ольга Владимировна, к.б.н., научный сотрудник лаборатории молекулярно-генетических методов ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-22-92. E-mail: bourmenska@mail.ru
Асатурова Александра Вячеславовна, к.м.н., старший научный сотрудник патологоанатомического отделения ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова
Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495)438-23-11. E-mail: a_asaturova@oparina4.ru
Трофимов Дмитрий Юрьевич, д.б.н., зав. лабораторией молекулярно-генетических методов ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-49-51. Е-mail: d_trofimov@oparina4.ru
Адамян Лейла Вагоевна, д.м.н., профессор, академик РАН; заместитель директора по науке, руководитель отделения оперативной гинекологии ФГБУ НЦАГиП
им. академика В.И. Кулакова Минздрава России; зав.кафедрой репродуктивной медицины и хирургии ФПДО, МГМСУ.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-77-83. E-mail: l_adamyan@oparina4.ru

Для цитирования: Кузнецова М.В., Пшеничнюк Е.Ю., Бурменская О.В., Асатурова А.В., Трофимов Д.Ю., Адамян Л.В. Исследование экспрессии генов в эутопическом эндометрии женщин с эндометриоидными кистами яичников. Акушерство и гинекология. 2017; 8: 93-102.
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.8.93-102

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь