Метилирование гена WIF-1 при цервикальных плоскоклеточных интраэпителиальных поражениях

DOI: https://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.5.114-23

27.05.2017
490

1ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова Минздрава России, Москва 2ФГБУ Российский научный центр рентгенорадиологии Минздрава России, Москва 3Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Д. Рогачева Минздрава России, Москва 4ФГБОУ ВО Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова Минздрава России, Москва 5ЗАО «МираксБиоФарма», Москва 6ФГАОУ ВО Российский университет дружбы народов, Москва
Цель исследования. Оценить диагностическую значимость метилирования промоторного участка гена WIF1 в развитии цервикальной интраэпителиальной неоплазии (Cervical intraepithelial neoplasia, CIN). Материал и методы. В исследование включены 62 пациентки в возрасте от 18 до 55 лет, обратившиеся в ФГБУ Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. академика В.И. Кулакова МЗ РФ в период c февраля по август 2016 г. для обследования. Проводилась жидкостная цитология (ЖЦ), количественное и качественное тестирование на вирус папилломы человека (ВПЧ), гистологическое исследование биоптата шейки матки, расширенная кольпоскопия. Методом бисульфитного секвенирования был исследован уровень промоторного метилирования гена WIF1 в 62 образцах клеток, взятых из цервикального канала с помощью зонда «Cervix Brush». Результаты. Установлено, что в норме средний уровень метилирования промоторной области гена WIF1 составляет 2,3±5,4%. У женщин с диагнозами LSIL и HSIL наблюдалось статистически значимое по сравнению с нормой (р

В настоящее время в мировом сообществе особое внимание уделяется патологии шейки матки с акцентом на предрак и рак шейки матки. Выявление цервикальных интраэпителиальных неоплазий (CIN) на ранних стадиях развития является глобальной и актуальной проблемой. К лабораторным методам ранней диагностики CIN относятся цитологический метод (PАР-тест или жидкостная цитология) и молекулярные методы выявления ДНК вируса папилломы человека (ВПЧ) [1]. Вместе с тем, чувствительность цитологического метода недостаточно высока и составляет 60–80% [2]. С недавнего времени наряду с цитологическим методом исследования лидирующую позицию занимает качественное и количественное определение ВПЧ. В современных условиях ВПЧ-тест необходимо проводить ввиду его высокой чувствительности. Исследования A.J. Blatt и соавт. (2015) показали приоритет сочетанного использования цитологического метода исследования и ВПЧ-тестирования по сравнению с проведением только цитологического или только ВПЧ-тестирования [3, 4]. Как показывает клинический опыт, нередки случаи расхождения результатов цитологического, гистологического, кольпоскопического исследований и ВПЧ-тестирования. Это подчеркивает необходимость поиска новых специфических маркеров, прогнозирующих риск развития и прогрессию CIN.

Малигнизация ВПЧ-инфицированных эпителиальных клеток шейки матки в значительной степени индуцируется синтезом двух онкобелков Е6 и Е7, кодируемых геномом ВПЧ [5]. Онкогенные белки Е6 и Е7 инактивируют ключевые белки-регуляторы пролиферативной активности клеток – проапоптотический белок р53 и белок ретинобластомы (pRB) [6]. Установлено, что белок Е7 способен образовывать стабильный комплекс с белком pRB, вызывая его деградацию, что приводит к высвобождению транскрипционного фактора E2F, который стимулирует транскрипцию генов, необходимых для репликации ДНК в S-фазе клеточного цикла. Кроме того, Е7 влияет на активность целого ряда других белков-регуляторов клеточного цикла, таких как А- и Е-циклины, cdk2-киназа и ингибиторы циклин-зависимой киназы р21 и р27. Онкобелок E6 взаимодействует с белком p53, приводя к его убиквитинированию и последующей деградации в протеасоме. Вследствие этого нарушается процесс апоптоза клеток с встроенной ДНК ВПЧ [7].

Кроме того, опухоль-супрессорный белок p53 является ингибитором Wnt-сигнального пути. Есть данные, что активация этого пролиферативного сигнального каскада играет важную роль при трансформации ВПЧ-инфицированных клеток цервикального эпителия в опухолевые [8].

Важным компонентом Wnt-зависимой сигнальной системы является белок β-катенин, первоначально идентифицированный как регулятор активности белков адгезии – кадгеринов. В норме, в отсутствие Wnt-сигналов, β-катенин не активен благодаря ингибирующему действию мультимерного комплекса, в состав которого, помимо него самого, входят также ферменты киназа-3β гликогенсинтазы (GSK3β) и казеинкиназа 1α (CK1α), опухоль-супрессорный белок АРС (adenomatous polyposis coli) и проапоптотический белок аксин [9].

Ключевым механизмом регуляции, который обеспечивает поддержание низкого уровня β-катенина в клетке, является экспрессия и секреция антагонистов Wnt-каскада, которые бывают двух видов: белки, связывающие и блокирующие Wnt-лиганды, и белки, связывающие и блокирующие Wnt-рецепторы. Ключевым ингибиторным белком первой группы является Wnt-ингибиторный фактор 1 (Wnt Inhibitory Factor-1, WIF1) [10].

Показано, что в злокачественных опухолях человека различного происхождения фактор WIF1 находится в неактивном состоянии. И, напротив, восстановление экспрессии WIF1 в опухолевых клетках приводит к выраженной опухолевой супрессии, уменьшению подвижности опухолевых клеток и снижению их инвазивного и метастатического потенциала. При этом основным механизмом инактивации фактора WIF1 является промоторное ДНК-метилирование и, как следствие, эпигенетическое выключение кодирующего его гена, происходящее на ранних этапах онкогенеза [11–15].

Следует отметить, что данный эпигенетический механизм инактивации генов наряду с другими механизмами эпигенетической регуляции (модификации гистонов хроматина, микроРНК) широко распространен и общепризнан как один из основных молекулярных механизмов раннего канцерогенеза. Более того, сегодня практически для всех видов злокачественных новообразований известны характерные эпигенетические нарушения, возникающие на ранних этапах канцерогенеза и имеющие причинное значение. В подавляющем большинстве случаев это реакции аномального промоторного метилирования ДНК и деацетилирования гистонов, которые приводят к подавлению экспрессии генов, обеспечивающих онкопротекторные свойства организма. К таковым относятся опухоль-супрессорные гены, гены ДНК-репарации, гены ферментов детоксикации, гены ядерных (в том числе гормональных) рецепторов, ...

Список литературы

1. Zaravinos A., Mammas I.N., Sourvinos G., Spandidos D.A. Molecular detection methods of human papillomavirus (HPV). Int. J. Biol. Markers. 2009; 24(4): 215-22.

2. Коган Е.А., Файзуллина Н.М., Ли Ц., Демура Т.А., Жарков Н.В., Козаченко А.В., Байрамова Г.Р., Чернова В.Ф., Прилепская В.Н. Ранняя диагностика ВПЧ-ассоциированной патологии шейки матки у женщин до 30 лет и старше. Акушерство и гинекология. 2015; 9: 62-7. [Kogan E.A., Faizullina N.M., Li Ts., Demura T.A., Zharkov N.V., Kozachenko A.V., Chernova V.F., Bairamova G.R., Prilepskaya V.N. Early diagnosis of HPV-associated disease of the cervix uteri in women aged less than 30 years or older. Akusherstvo i Ginekologiya/Obstetrics and Gynecology. 2015; (9): 62-7. (in Russian)

3. Blatt A.J., Kennedy R., Luff R.D., Austin R.M., Rabin D.S. Comparison of cervical cancer screening results among 256,648 women in multiple clinical practices. Cancer Cytopathol. 2015; 123(5): 282-8. doi: 10.1002/cncy.21544.

4. Байрамова Г.Р., Файзуллин Л.З., Королькова А.И., Полозников А.А., Киселев В.И. Скрининг рака шейки матки: что нового в мировой практике? Акушерство и гинекология. 2016; 7: 17-21. http://dx.doi.org/10.18565/aig.2016.7.17-21

5. Киселев В.И. Молекулярные механизмы патогенеза гиперпластических и диспластических заболеваний репродуктивной системы и пути их фармакологической коррекции. В кн.: Прилепская В.Н., ред. Патология шейки матки и генитальные инфекции. М.: МЕДпресс-информ; 2008: 53-60.

6. Boyer S.N., Wazer D.E., Band V. E7 protein of human papilloma virus-16 induces degradation of retinoblastoma protein through the ubiquitin-proteasome pathway. Cancer Res. 1996; 56(20): 4620-4.

7. Thomas M., Pim D., Banks L. The role of the E6-p53 interaction in the molecular pathogenesis of HPV. Oncogene. 1999; 18(53): 7690-700. doi: 10.1038/sj.onc.1202953.

8. Uren A., Fallen S., Yuan H., Usubütün A., Küçükali T., Schlegel R. et al. Activation of the canonical Wnt pathway during genital keratinocyte transformation: a model for cervical cancer progression. Cancer Res. 2005; 65(14): 6199-206. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-05-0455.

9. Curtin J.C., Lorenzi M.V. Drug discovery approaches to target Wnt signaling in cancer stem cells. Oncotarget. 2010; 1(7): 552-66. doi: 10.18632/oncotarget.101016.

10. Hsieh J.C., Kodjabachian L., Rebbert M.L., Rattner A., Smallwood P.M., Samos C.H. et al. A new secreted protein that binds to Wnt proteins and inhibits their activities. Nature. 1999; 398(6726): 431-6. doi: 10.1038/18899.

11. Ai L., Tao Q., Zhong S., Fields C.R., Kim W.-J., Lee M.W. et al. Inactivation of Wnt inhibitory factor-1 (WIF1) expression by epigenetic silencing is a common event in breast cancer. Carcinogenesis. 2006; 27: 1341–8. doi:10.1093/carcin/bgi379.

12. Yee D.S., Tang Y., Li X., Liu Z., Guo Y., Ghaffar S. et al. The Wnt inhibitory factor 1 restoration in prostate cancer cells was associated with reduced tumor growth, decreased capacity of cell migration and invasion and a reversal of epithelial to mesenchymal transition. Mol. Cancer. 2010; 9: 162. doi: 10.1186/1476-4598-9-162.

13. Delmas A.L., Riggs B.M., Pardo C.E., Dyer L.M., Darst R.P., Izumchenko E.G. et al. WIF1 is a frequent target for epigenetic silencing in squamous cell carcinoma of the cervix. Carcinogenesis. 2011; 32: 1625–33. doi:10.1093/carcin/bgr193.

14. Ramachandran I., Thavathiru E., Ramalingam S., Natarajan G., Mills W.K., Benbrook D.M. et al. Wnt inhibitory factor 1 induces apoptosis and inhibits cervical cancer growth, invasion and angiogenesis in vivo. Oncogene. 2012; 31(22): 2725-37. doi: 10.1038/onc.2011.455.

15. Urakami S., Shiina H., Enokida H., Hirata H., Kawamoto K., Kawakami T. et al. Wnt antagonist family genes as biomarkers for diagnosis, staging, and prognosis of renal cell carcinoma using tumor and serum DNA. Clin. Cancer Res. 2006; 12(23): 6989-97. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-06-1194.

16. Issa J.P. Cancer prevention: epigenetics steps up to the plate. Cancer Prev. Res. (Phila) 2008; 1(4): 219-22. doi: 10.1158/1940-6207.CAPR-08-0029.

17. Esteller M. Epigenetics in cancer. N. Engl. J. Med. 2008; 358(11): 1148-59. doi: 10.1056/NEJMra072067.

18. Laird P.W. Cancer epigenetics. Hum. Mol. Genet. 2005; 14(Spec No): R65-76. doi: 10.1093/hmg/ddi113.

19. Deng Y., Yu B., Cheng Q., Jin J., You H., Ke R. et al. Epigenetic silencing of WIF-1 in hepatocellular carcinomas. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2010; 136(8): 1161-7. doi: 10.1007/s00432-010-0763-5.

20. Gao Z., Xu Z., Hung M-S., Lin Y-C., Wang T., Gong M. et al. Promoter demethylation of WIF-1 by epigallocatechin-3-gallate in lung cancer cells. Anticancer Res. 2009; 29(6): 2025-30.

21. Kumaki Y., Oda M., Okano M. QUMA: quantification tool for methylation analysis. Nucleic. Acids Res. 2008; 36: W170-5. doi:10.1093/nar/gkn294.

22. Van Der Meide W.F., Snellenberg S., Meijer C.J.L.M., Baalbergen A., Helmerhorst T.J.M., Van Der Sluis W.B. et al. Promoter methylation analysis of WNT/β-catenin signaling pathway regulators to detect adenocarcinoma or its precursor lesion of the cervix. Gynecol. Oncol. 2011; 123(1): 116-22. doi: 10.1016/j.ygyno.2011.06.015.

23. Kan Y.-Y., Liou Y.-L., Wang H.-J., Chen C.-Y., Sung L.-C., Chang C.-F. et al. PAX1 Methylation as a Potential Biomarker for Cervical Cancer Screening. Int. J. Gynecol. Cancer. 2014; 24: 928–34. doi:10.1097/IGC.0000000000000155.

24. Kato K., Long N.K., Makita H., Toida M., Yamashita T., Hatakeyama D. et al. Effects of green tea polyphenol on methylation status of RECK gene and cancer cell invasion in oral squamous cell carcinoma cells. Br. J. Cancer. 2008; 99: 647–54. doi:10.1038/sj.bjc.6604521.

Поступила 06.12.2016

Принята в печать 23.12.2016

Об авторах / Для корреспонденции

Cухих Геннадий Тихонович, д.м.н., профессор, академик РАН, директор ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-18-66. E-mail: g_sukhikh@oparina4.ru
Ашрафян Лев Андреевич, д.м.н., заслуженный врач РФ, профессор, руководитель лаборатории комбинированных методов лечения гинекологических заболеваний ФГБУ Российский научный центр рентгенорадиологии Минздрава России. Адрес: 117485, Россия, Москва, Профсоюзная ул., д. 86. Телефон: 8 (985) 740-27-45
Байрамова Гюльдана Рауфовна, д.м.н., зав. по клинической работе научно-поликлинического отделения отделом по клинической работе ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-18-66. E-mail: g_bairamova@oparina4.ru
Бабкина Ирина Олеговна, лаборант-исследователь лаборатории инфекционной иммунологии ФГБУ ФНКЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ГСП-7, ул. Саморы Машела, д. 1. Телефон: 8 (495) 287-65-70, доб. 5509. E-mail: iobabkina@gmail.com
Чернова Виктория Федоровна, аспирант поликлинического отделения ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-18-66. E-mail: v_chernova@oparina4.ru
Осипьянц Андрей Игоревич, научный сотрудник лаборатории биохимии и энзимологии ФГБУ ФНКЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ГСП-7, ул. Саморы Машела, д. 1. Телефон: 8 (903) 294-74-14. E-mail: osssip@gmail.com
Королькова Анна Игоревна, аспирант I года обучения ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (915) 322-08-79. E-mail: zaikinaai@icloud.com
Полозников Андрей Александрович, к.х.н., зав. лабораторией биохимии и энзимологии ФГБУ ФНКЦ ДГОИ им. Дмитрия Рогачева Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ГСП-7, ул. Саморы Машела, д. 1. Телефон: 8 (495) 287-65-70, доб. 5509. E-mail: andrey.poloznikov@gmail.com
Асфарова Гунай Раисовна, аспирант I года обучения ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (926) 262-11-13. E-mail: gunyt@mail.ru
Муллабаева Светлана Мининхаевна, зав. лабораторией по сбору и хранению биоматериалов ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (915) 322-08-79. Е-mail: s_mullabaeva@oparina4.ru
Коган Евгения Александровна, д.м.н., профессор кафедры патологической анатомии имени академика А.И. Струкова ФГБОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России. Адрес: 119991, Россия, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2. Телефон: 8 (499) 248-01-81. Е-mail: expedition@mma.ru
Муйжнек Екатерина Леонидовна, к.б.н., директор по науке, ЗАО «МираксБиоФарма».
Адрес: 121248, Россия, Москва, Кутузовский пр-т, д. 12, стр. 2. Телефон: 8 (495) 721-20-58. E-mail: MuyzhnekEL@ilmixgroup.ru
Друх Вадим Михайлович, к.м.н., руководитель научных проектов Института медико-биологических проблем ФГАОУ ВО РУДН.
Адрес: 117198, Россия, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6. Телефон: 8 (495) 721-20-58. E-mail: druhvm@gmail.com
Киселев Всеволод Иванович, д.б.н., профессор, член-корр. РАН, главный научный сотрудник Научно-исследовательского отдела раннего канцерогенеза, профилактики, диагностики и комплексного лечения онкологических заболеваний женских репродуктивных органов ФГБУ Российский научный центр рентгенорадиологии Минздрава России. Адрес: 117485, Россия, Москва, Профсоюзная ул., д. 86. Телефон: 8 (985) 776-31-16. E-mail: vkis10@mail.ru 

Для цитирования: Cухих Г.Т., Ашрафян Л.А., Байрамова Г.Р., Бабкина И.О., Чернова В.Ф., Осипьянц А.И., Королькова А.И., Полозников А.А., Асфарова Г.Р., Муллабаева С.М.,
Коган Е.А., Муйжнек Е.Л., Друх В.М., Киселев В.И.
Метилирование гена WIF1 при цервикальных плоскоклеточных
интраэпителиальных поражениях. Акушерство и гинекология. 2017; 5: 114-23.
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.5.114-23

Полный текст публикаций доступен только подписчикам

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь