Молекулярно-генетические факторы риска развития ишемического инсульта у больных злокачественными опухолями торакоабдоминальной локализации

Одной из перспективных тенденций в медицинской науке является персонифицированное предиктивное лечение разнообразной патологии, в основе которого лежит оценка генетических показателей пациента. Возможность молекулярногенетического исследования для прогнозирования рисков развития сердечно-сосудистой патологии была показана еще в 1990-х гг. В частности, была определена роль полиморфного маркера I/D гена ACE (ангиотензин-превращающий фермент) в клинической реализации инфаркта миокарда, также отмечено, что среди пациентов с ишемическим инсультом дефицит протеинов С (коагуляционный фактор XIV, один из главных физиологических антикоагулянтов), S (кофактор для протеина С) и АТ III чаще встречается у тех, кто имеет генетическую предрасположенность к тромботическим состояниям [1–6].

Ведущей является теория совместного вклада различных ассоциаций генов в развитие того или иного сердечно-сосудистого заболевания [7–12]. Ключевое место в патогенезе тромбообразования занимает явление тромбофилии (нарушения гемостаза и гемореологии, которые характеризуются повышенной склонностью к развитию тромбозов кровеносных сосудов, в том числе и артерий разного калибра с последующей ишемией органов), которая может носить как генетически обусловленный, так и приобретенный характер. Причинами наследственной тромбофилии могут выступать: протромботические дефекты в генах системы фибринолиза, реакции коагуляции и антикоагулянтной системы, гликопротеинов тромбоцитарных рецепторов и др. [13].

Вместе с этим, ишемический инсульт наряду с инфарктом миокарда и ТЭЛА занимает одно из первых мест среди причин послеоперационной летальности у онкологических больных, в том числе у больных злокачественными опухолями торакоабдоминальной локализации. Активная форма рака, наряду с другими патологическими состояниями (инфекции, аутоиммунные нарушения и др.), рассматривается как приобретенная тромбофилия [14]. При наличии онкологического процесса в патогенезе гемостаза ведущую роль играют уровень фибринолитической и коагулянт-ной активности злокачественной клетки, процесс неоангиогенеза, особенности лечения (операция, длительная иммобилизация пациентов, химио- и гормонотерапия), а также диспротеинемия, реакция воспаления, гемодинамические нарушения, очаговые некрозы [15–19]. Выявление генетических детерминант артериального тромбоза у онкологических больных позволит прогнозировать высокий риск развития ишемического инсульта и создаст возможность патогенетически обоснованной его профилактики среди носителей генетических маркеров тромбофилии.

Цель исследования ‒ сравнить частоту носительства прокоагулянтных мутаций в генах системы гемостаза у онкологических больных, перенесших ишемический инсульт, и у онкологических пациентов без сопутствующих сердечнососудистых заболеваний.

Материал и методы

Нерандомизированное обсервационное пилотное исследование основано на данных 105 пациентов, оперированных в онкологическом отделении хирургических методов лечения № 11 (торакальной онкологии) ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» в 2018–19 гг.

Òàблицà 1/Table 1

Пîлимîðфизмы гåнîв ñиñтåмы гåмîñтàзà

Polymorphisms of hemostasis system genes

Ген/Gene	Полиморфный маркер/ Polymorphic marker	Нейтральный генотип/ Neutral genotype	Генотип тромбогенного риска/ Thrombogenic risk genotype	Биологические проявления при наличии мутации/ Biological manifestation of the mutation
F2, коагуляционный фактор II протромбин/ F2 , coagulation factor II, prothrombin	G20210A	GG	GA, АА	Увеличение протромбина в плазме крови/ Increased prothrombin in blood
F5, коагуляционный фактор V, фактор Лейдена/ F5 , coagulation factor V, Leiden factor	G1691A	GG	GA, АА	Резистентность к активированному протеину С/ Resistance to activated protein C
F7, коагуляционный фактор VII/ F7 , coagulation factor VII	G10976A	GG	GA, АА	Снижение концентрации F7 в крови, повышение риска гипокоагуляции/ Decreased F7 level in blood, increased risk of hypocoagulation
F13, коагуляционный фактор XIII/ F13 , coagulation factor XIII	G103T	GG	GT, TT	Нарушение структуры и свойств фибринового сгустка, повышение риска гипокоагуляции/ Abnormal structure and characteristics of the fibrin clot, increased risk of hypocoagulation
FGB, фибриноген/ FGB , fibrinogen	G(-455)A	GG	GA, АА	Повышение уровня фибриногена в крови/ Increased level of fibrinogen in blood
ITGA2, интегрин-альфа 2/ ITGA2 , integrin alfa 2	C807Т	CC	CT, TT	Увеличение адгезии тромбоцитов/ Increased platelet adhesion
ITGB3, тромбоцитарный рецептор фибриногена/ ITGB3 , platelet fibrinogen receptor	T1565 C	ТТ	TC, СС	Повышенная адгезия клеток, высокое сродство к фибриногену, интенсивная ретракция фибринового сгустка/ Increased cell adhesion, high affinity to fibrinogen, intensive retraction of the fibrin clot
PAI-1, ингибитор активатора плазминогена/ PAI-1 , plasminogen activator inhibitor	4G(-675)5G	5G/5G	5G/4G, 4G/4G	Снижение фибринолитической активности/ Decreased fibrinolytic activity

Исследование проведено в лаборатории клинической онкогенетики ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России. Для определения генетических полиморфизмов генов системы гемостаза (табл. 1) методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени применены реагенты «Кардиогенетика Тромбофилия» (ООО «ДНК-Технология», Россия, РУ №ФСР 2010/08414 от 22.11.16). В исследовании использована цельная периферическая венозная кровь. Оценка статистической значимости различий полученных результатов проведена по критерию χ2 Пирсона. Различия считались значимыми при p<0,05.

Результаты

Значимые различия в частоте носительства мутаций генов системы гемостаза в сравниваемых группах отмечены в отношении полиморфизма C/T гена ITGA2. В исследуемой группе данная мутация отмечена более чем у половины больных – в 62,5 % (15/24), в контрольной группе – в 19,8 % (16/81), (χ2=16,259, p<0,001). Обладатели гомозиготного по неблагоприятному аллелю генотипа встречались в исследуемой группе в 6 раз чаще по сравнению с группой контроля ‒ в 37,5 % (9/24) и в 6,2 % (5/81) соответственно (χ2=15,724, p<0,001).

Мутация фактора F5 Лейдена, наиболее часто ассоциирующаяся с инсультами коагулопатия, в исследовании отмечена в 4,2 % случаев (1/24). В контрольной группе мутация в гене F5 не встречалась (χ² =3,407, p=0,065).

Носители полиморфизма G/A протромбина склонны к более высокому риску не только венозной тромбоэмболии, но и артериального тромбоза. Среди пациентов исследуемой группы частота носительства гетерозиготной мутации в гене F2 достигла 8,3 % (2/24), тогда как в контрольной группе данная генетическая аберрация не отмечена ни в одном случае (χ²=6,881, p=0,009). Гомозиготы не встречались ни в одной из групп.

У обладателей аллеля А гена FGB (фибриноген) отмечается патологически высокое содержание фибриногена в плазме, что определяет развитие атеросклероза и артериального тромбоза. У пациентов исследуемой группы данный полиморфизм отмечался в 1,6 раза чаще (10/24; 41,7 %), чем в

Таблица 2/table 2

Частота полиморфизмов генов системы гемостаза у пациентов со злокачественными опухолями торакоабдоминальной локализации в исследуемой и контрольной группах

Frequency of polymorphisms of genes of the hemostasis system in patients with thoracoabdominal tumors in the study and control groups

Группа/Group F2 F5 F7 F13 FGB ITGA2 ITGB3 PAI–1 Частота гомозиготного носительства мутации/Frequency of homozygous mutations Исследуемая группа/ Study group – – – 1 (4,2 %) 1 (4,2 %) 9 (37,5 %) – 5 (20,8 %) Контрольная группа/ Control group – – 1 (1,2 %) 3 (3,7 %) – 5 (6,2 %) – 16 (19,8 %) p – – 0,585 0,918 0,065 <0,001 – 0,908 Частота гетерозиготного носительства мутации/Frequency of heterozygous mutations Исследуемая группа/ Study group 2 (8,3 %) 1 (4,2 %) 4 (16,7 %) 6 (25 %) 9 (37,5 %) 6 (25 %) 7 (29,2 %) 12 (50 %) Контрольная группа/ Control group – – 14 (17,3 %) 34 (42 %) 21(25,9 %) 11(13,6 %) 10 (12,4 %) 39 (48,1 %) p 0,009 0,065 0,944 0,133 0,271 0,183 0,05 0,874 Общая частота носительства полиморфизмов/Total frequency of genetic polymorphisms Исследуемая группа/ Study group 2 (8,3 %) 1 (4,2 %) 4 (16,7 %) 7 (29,2 %) 10(41,7 %) 15 (62,5 %) 7 (29,2 %) 17 (70,8 %) Контрольная группа/ Control group – – 15(18,5 %) 37(45,7 %) 21(25,9 %) 16 (19,8 %) 10 (12,4 %) 55 (67,9 %) p 0,009 0,065 0,837 0,150 0,138 <0,001 0,05 0,786 контрольной группе (21/81; 25,9 %), (χ2 =2,205, p=0,138). Гомозиготное носительство аллеля A, связанное с высоким риском поражения крупных сосудов и развитием обширных инфарктов головного мозга, отмечено у 1 пациента (4,2 %) в исследуемой группе, в контрольной группе гомозиготы не выявлены (χ2 =3,407, p=0,065).

В исследуемой группе наиболее часто встречался однонуклеотидный полиморфизм 4G/5G гена PAI-1 – в 70,8 % (17/24) наблюдений. В контрольной группе этот показатель составил 67,9 % (55/81) (χ²=0,074, p=0,786). Гомозиготное носительство мутантного аллеля в исследуемой группе отмечено в 20,8 % (5/24), в контрольной – в 19,8 % (16/81) случаев (χ² =0,014, p=0,908).

Полиморфизм Т/C гена ITGB3 более чем в 2 раза чаще отмечался в исследуемой группе по сравнению с контрольной ‒ в 29,2 % (7/24) и в 12,4 % (10/81) соответственно (χ²=3,861, p=0,05). В гомозиготной форме носительство данной мутации не выявлено ни в одной из групп.

Полиморфные маркеры G103T гена F13 и G10976A гена F7 ассоциированы с пониженным риском развития тромботических осложнений. У пациентов исследуемой группы полиморфизм G/T гена F13 встречался в 29,2 % случаев (7/24), что в 1,5 раза реже, чем в контрольной группе, – 45,7 % (37/81) (χ²=2,074, p=0,150). Гомозиготы в исследуемой группе составили 4,2 % (1/24), в контрольной – 3,7 % (3/81) (χ²=0,011, p=0,918). Наряду с этим в сравниваемых группах мы также не отметили различия в частоте полиморфизма G/A гена F7 (χ²=0,043, p=0,837).

В исследуемой группе в 91,7 % случаев (22/24) в генотипе отмечено несколько прокоагулянтных полиморфизмов, что значимо отличается от результатов контрольной группы (53 %), (χ2 =11,685, p<0,001) (табл. 2).

Обсуждение

Считается, что протромбиновая тромбофилия встречается в 6 % случаев у европеоидов и крайне редко среди лиц азиатского или африканского происхождения. Носители полиморфного маркера G20210A гена F2 протромбина склонны к высокому риску венозных и артериальных тромбозов с развитием ишемических инсультов и ИБС [20]. В конце 1990-х гг. было показано, что носительство генотипа GA гена F2 протромбина увеличивает риск развития инсульта в 5 раз. Данная мутация в зависимости от возраста выявляется у перенесших ишемический инсульт в 1–7,6 % [21]. В нашем исследовании среди пациентов основной группы каждый двенадцатый (8,3 %) являлся носителем полиморфизма G/A гена F2 (χ²=6,881, p=0,009).

Мутация коагуляционного фактора V (полиморфный маркер G1691A гена F5) является наиболее распространенной среди нарушений в генотипе, в отношении которых установлена взаимосвязь с инсультами. При анализе работ, посвященных влиянию фактора F5 на развитие ОНМК, можно отметить ассоциацию частоты встречаемости данной мутации с возрастом больных, перенесших ишемический инсульт: в исследованиях со средним возрастом пациентов 74 года частота носительства полиморфизма G/A гена F5 составила 4,1 %, 64 года – 8 %, 39 лет – 14,9 %, 5 лет – 20,2 %. Имеются данные об увеличении риска возникновения инсульта у лиц с этой мутацией в 1,33–3 раза, при этом более высокий риск отмечен у женщин [22–29]. T. Chiasakul et al. (2019) представили результаты метаанализа, проведенного на основании баз данных PubMed, EMBASE и Cochrane Library, сформированных с момента создания до 2018 г. включительно [30]. Авторы оценили связь между наследственной тромбофилией по фактору Лейдена, протромбину FII, дефициту ATIII, дефициту белков С и S и риском развития ишемического инсульта у взрослых лиц, учитывая данные 68 исследований, в которые в совокупности было включено 11 916 пациентов с ишемическим инсультом и 96 057 здоровых лиц. Относительно группы контроля у пациентов с инсультом значимо чаще встречались полиморфизмы G/A гена F5 и G/A гена F2, дефицит белков C и S. Статистическая значимость не достигнута в отношении дефицита ATIII [30]. В проведенном исследовании частота носительства мутации Лейдена в основной группе не достигла значимой разницы по сравнению с контролем (χ2=3,407, p=0,065).

Данные о влиянии мутаций, кодирующих тромбоцитарные белки, на артериальный тромбоз неоднозначны. Ген ITGB3 ( GPIIIA , тромбоцитарный рецептор фибриногена) кодирует β3-субъединицу рецептора GPIIb/IIIa тромбоцитарного рецептора фибриногена. Данный рецептор обеспечивает взаимодействие тромбоцитов с фибриногеном плазмы крови. В результате замены цитозина на тимидин в позиции 1565 гена ITGB3 тромбоциты приобретают повышенную склонность к агрегации. Считается, что носители данного полиморфизма склонны к повышенному риску тромбоза сосудов головного мозга [31–33]. В проведенном исследовании среди пациентов основной группы достоверно чаще, чем в контрольной группе, выявлены лица с мутантным гетерозиготным генотипом TC (χ²=3,861, p=0,05).

Ген ITGA2 кодирует интегрин альфа-2, известный также как GPIa – мембранный гликопротеин, экспрессирующийся на мембранах различных клеток, включая мегакариоциты, фибробласты и тромбоциты, и образующий комплексы с тканевыми белками. Одновременно с этим комплекс GPIa и GPIIa служит одним из главных рецепторов коллагена, расположенных на клеточной мембране тромбоцитов и являющихся активатором агрегации тромбоцитов. Повышенная экспрессия рецепторов GPIa/IIa обнаружена на поверхности тромбоцитов у гомозигот по аллелю Т, в то время как у гомозигот по аллелю С наблюдается снижение экспрессии рецепторов [34–37]. В нашем исследовании частота носительства мутации в гомозиготной форме TT и общая суммарная частота структурных нарушений в гене ITGA2 значимо выше у онкологических больных основной группы, чем у пациентов без ССЗ (χ2=15,724, p<0,001; χ2=16,259, p<0,001 соответственно).

В исследованиях PROCAM и PRIME показано многократное увеличение риска инфаркта головного мозга и миокарда в зависимости от уровня фибриногена [38, 39]. В некоторых исследованиях у пациентов с ишемическим инсультом и инфарктом миокарда продемонстрировано достаточно частое носительство тромбогенного аллеля A гена β-фибриногена. Вместе с этим, аллель A играет одну из главных ролей в развитии атероматоза. Кроме этого, у обладателей генотипа АА атеросклероз крупных артерий встречается чаще, чем в случаях гетерозиготного носительства мутантного аллеля. Также есть данные о повышении в 2,5 раза риска развития множественных лакунарных инфарктов при наличии в генотипе аллеля A . По данным литературы, рост уровня фибриногена, в основе которого лежат генетические нарушения, индуцирует тромбообразование прежде всего в артериях малого диаметра. Также установлена связь аллеля A с артериальной гипертензией и хронической сосудистой мозговой недостаточностью. Согласно литературным данным, у носителей мутации в гене FGB риск развития инсульта в 2,6 раза выше, чем в общей популяции, и возрастает более чем в 4 раза при артериальной гипертензии [40–42]. В нашем исследовании в основной группе полиморфизм G/A гена FGB отмечен в 1,6 раза чаще, чем у больных контрольной группы, но значимых различий между группами не выявлено (χ²=2,205, p=0,138).

В мировой литературе представлены данные о влиянии на развитие ишемического инсульта полиморфного маркера 4G(-675)5G в гене PAI-1 (ингибитор активатора плазминогена). P. Wiklund et al. на примере двух популяций показали, что у гомозигот по мутантному аллелю 4G вероятность ОНМК выше в 1,87 раза в одной из них и в 1,56 раза – в другой, по сравнению с общей популяци- ей [43]. В китайской популяции с гомозиготным носительством аллеля 4G связывают повышение риска ишемического инсульта в 1,79 раза [44]. У пациентов со злокачественными опухолями торакоабдоминальной локализации полиморфизм 4G/5G в гене PAI-1 встречался наиболее часто как в исследуемой, так и в контрольной группах (70,8 и 67,9 % соответственно). Вместе с этим, ассоциация полиморфного маркера 4G(-675)5G с развитием ОНМК в нашем исследовании не достигла статистической значимости (χ2=0,074, p=0,786).