Связь одностороннего и двустороннего уролитиаза с генетическими факторами

We have investigated the relationship between unilateral and bilateral urolithiasis and single nucleotide polymorphisms (SNP) in known urolithiasis-related genes in Russian population. Overall, 115 adult patients from the Central Russia – 71 male patients (61.7%) and 44 female patients (38.3%) - were included as study group, and 188 healthy adults as control group (from the corresponding region). The mean age of the study group patients was 44.5±14 years. Among the patients of study group 41 had unilateral and 74 bilateral urolithiasis. Venous blood was the source of DNA. Real-time PCR (Applied Biosystems) was used to detect spectrum and allele frequency of 3 candidate genes: gene of the vitamin D receptor (VDR, rs1540339), gene of extracellular calcium-sensitive receptor (CASR, rs2202127), and gene-modulator of the calcium release activator 1 (ORAI1, rs7135617). Using Fisher angle transformation and chi-square statistics the relationship was shown for SNPs of ORAI1 and unilateral urolithiasis in the Russian population, and for CASR and bilateral urolithiasis. VDR gene SNPs showed no significant associations to any form of urolithiasis. The results obtained show that the genetic factors could be of significant importance for the development of uni- and bilateral urolithiasis in the Russian population, namely SNPs of the genes ORAI1 and CASR, correspondingly.

О.И. Аполихин¹, А.В. Сивков¹, О.В. Константинова¹, П.А. Сломинский², Т.В. Тупицына², Д.Н. Калиниченко^{1 1}НИИ урологии и интервенционной радиологии им. Н.А. Лопаткина – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России ²Институт молекулярной генетики РАН

дно из ведущих мест в структуре урологической заболеваемости занимает мочекаменная болезнь (МКБ). Доля больных с МКБ в урологических стационарах составляет 30-40% [1, 2]. По данным офи циальной статистики, в 2012 году показатель заболеваемости МКБ на 100 тыс. населения по Российской Федерации составил 550,5, а абсолютное число зарегистрированных пациентов – 787 555, прирост количества заболевших по сравнению с 2002 г. составил 25,1%. В регионах Российской Федерации заболеваемость различна – в 2012 году самые высокие показатели заболеваемости были отмечены в Алтайском крае (1234,7), Ненецком автономном округе (989,7), Амурской (939,1) и Новгородской областях (926,9), а самые низкие – в Республике Калмыкия (272,1) и Республике Бурятия (317,5) [3].

В последние годы в мире одним из основных аспектов изучения проблемы мочекаменной болезни является поиск генетических факторов риска развития уролитиаза: выявление его ассоциации с полиморфными вариантами того или иного гена. В нашей стране, в НИИ урологии и интервенционной радиологии имени Н.А.Лопаткина, в течение нескольких лет проводится исследование, направленное на поиск полиморфных вариантов кандидатных генов мочекаменной болезни в российской популяции: обнаружена связь между полиморфизмом генов VDR и ORAI1 с возникновением уролитиаза. Для генов TNFRSF11B, TNFSF11, ESR1, KL,

CASR, SLC26A6 такой зависимости не установлено [4]. Выявлена ассоциация полиморфизма гена ORAI1 с развитием кальций-оксалатного формы заболевания [5]. Также была определена связь между нерецидивным уролитиазом и полиморфизмом гена ORAI1, между рецидивным течением и полиморфизмом гена CASR [6].

В публикациях, посвященных генетическим факторам риска возникновения МКБ, приводятся результаты исследования связи развития заболевания или его рецидивиро-вания с полиморфными вариантами генов [7, 8, 9, 10]. Однако не менее важной является проблема прогнозирования характера течения мочекаменной болезни: одностороннего или двустороннего, что позволит выбрать адекватную тактику ведения больного уролитиазом.

В связи с этим целью данного исследования явился поиск ассоциаций одностороннего и двустороннего течения уролитиаза с полиморфными вариантами кандидатных генов МКБ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

С помощью методов генетического анализа обследовано 115 пациентов с МКБ (основная группа) и 188 здоровых человека из общей российской популяции (контрольная группа). Средний возраст больных основной группы – 44,5±14 лет. Основную группу составили 71 мужчина (61,7%) и 44 женщины (38,3%). У 41 пациента диагностировали односторонние камни и у 74 двусторонние.

Для проведения анализа поли- морфных ДНК-маркеров в кандидат-ных генах пациентов и лиц контрольной группы были созданы две коллекции ДНК, выделенной из венозной крови обследуемых лиц посредством стандартного фенолхлороформного метода или с использованием набора AxyPrepBlood Genomic DNA Miniprep Kit («Axygene», США).

Для генетического исследования были выбраны полиморфизмы с учетом аналогичных работ по этим генам. Полиморфные варианты анализируемых трех генов: ген рецептора витамина D (VDR, rs1540339), ген внеклеточного кальций-чувствительного рецептора (CASR, rs2202127), ген модулятора активатора высвобождения кальция 1 (ORAI1, rs7135617) определяли методом ПЦР с TaqMan-зондами в режиме реального времени с использованием тест-систем компании «Applied Biosystems» у лиц контрольной группы и у больных МКБ. Для определения достоверности различия частот встречаемости аллелей между сравниваемыми группами использовался метод углового преобразования Фишера. Для определения достоверности различия частот встречаемости генотипов между сравниваемыми группами использовался критерий χ2. Для достоверных различий по этому критерию рассчитывалось отношение шансов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенные исследования позволили установить частоты встречаемости вариантов генотипов и аллелей трех кандидатных генов мочекаменной болезни в контрольной группе и у пациентов с МКБ и провести их сравнительный анализ. Учитывая современные тенденции в проведении ассоциативных исследований группы с односторонним и двусторонним уролитиазом отдельно каждая сравнивались с контрольной группой. В таблицах (табл. 1 и 2) представлены данные о частоте встречаемости генотипов и аллелей и достоверности различия в группах больных.

При определении полиморфизма гена VDR отличия в частотах встречаемости генотипов и аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с односторонними камнями были недостоверными (для генотипов p = 0,802, для аллелей p = 0,51).

Также установлено, что для гена CASR отличия в частотах встречаемости генотипов и аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с односторонними камнями были недостоверными (для генотипов p = 0,763, для аллелей p = 0,464) (табл. 1).

Для гена ORAI1 частота генотипов следующая: в контрольной группе G/G – 13,2%; G/Т – 50,8%; Т/Т – 36,0%, у пациентов с односторонним уролитиазом G/G – 36,6%; G/Т – 31,7%; Т/Т – 31,7%. Выявлено, что отличия в частоте генотипов в контрольной выборке и выборке пациентов с МКБ являются достоверными, p = 0,001,

Таблица 1. Cравнение частоты встречаемости генотипов и аллелей в контрольной группе и группе больных с односторонним уролитиазом

		Варианты	Частота генотипов и аллелей, %		Достовер-
№	Ген	генотипов и аллелей	Контрольная группа	Пациенты с односторонним уролитиазом	ность различий
1	VDR	G/G G/A A/A	26,5 50,8 22,7	24,4 56,1 19,5	p = 0,802 χ2 = 0,44
		G A	51,9 48,1	52,4 47,6	p = 0,51
2	CASR	A/A A/G G/G	47 42,5 10,5	51,2 36,6 12,2	p = 0,763 χ2 = 0,54
		A G	68,3 31,7	69,5 30,5	p = 0,464
3	ORAI1	G/G G/T T/T	13,2 50,8 36,0	36,6 31,7 31,7	p = 0,001 χ2 = 13,33
		G T	38,6 61,4	52,4 47,6	p = 0,015

Таблица 2. Cравнение частоты встречаемости генотипов и аллелей в контрольной группе и группе больных с двусторонним уролитиазом

		Варианты	Частота генотипов и аллелей, %		Достовер-
№	Ген	генотипов и аллелей	Контрольная группа	Пациенты с односторонним уролитиазом	ность различий
1	VDR	G/G G/A A/A	26,5 50,8 22,7	37,8 43,3 18,9	p = 0,14 χ2 = 3,92
		G A	51,9 48,1	59,5 40,5	p = 0,054
2	CASR	A/A A/G G/G	47 42,5 10,5	35,1 51,4 13,5	p = 0,165 χ2 = 3,6
		A G	68,3 31,7	60,8 39,2	p = 0,047
3	ORAI1	G/G G/T T/T	13,2 50,8 36,0	24,3 44,6 31,1	p = 0,091 χ2 = 4,79
		G T	38,6 61,4	46,6 53,4	p = 0,057

χ2 = 13,33 (отношение шансов = 1,21). Частота аллелей в контрольной группе G – 38,6%; T – 61,4%, в основной G – 52,4%; T – 47,6%. Отличия в частоте аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с односторонним уролитиазом являются достоверными, p= 0,015 (табл. 1).

При исследовании возможной связи двустороннего уролитиаза с полиморфизмами генов МКБ установлено, что для гена VDR не выявлено достоверных отличий в частотах генотипов и аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с МКБ (для генотипов p = 0,14, для аллелей p= 0,054) (табл. 2).

Для гена CASR частота генотипов следующая: в контрольной группе А/А – 47,0%; А/G – 42,5%; G/G – 10,5%, у пациентов с о двусторонним уролитиазом А/А – 35,1%; А/G – 51,4%; G/G – 13,5%. Выявлено, что отличия н в частоте генотипов в контрольной выборке и выборке пациентов с МКБ являются недостоверными, p = 0,165, χ2 = 3,6. Частота аллелей в контрольной группе А – 68,3%, G – 31,7%, в основной А – 60,8%, G – 39,2%. Отличия в частоте аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с двусторонним уролитиазом являются достоверными, p = 0,047 (табл. 2).

Для гена ORAI1 не выявлено достоверных отличий в частоте генотипов и аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с МКБ (для генотипов, p = 0,091, для аллелей p= 0,057) (табл. 2).

Таким образом определены достоверные отличия в частоте полиморфизмов гена ORAI1 между контрольной группой и группой больных с односторонними камнями. Отличия достоверны как по генотипам, так и по аллелям. Анализ частот генотипов и аллелей показывает, что у больных мочекаменной болезнью повышается встречаемость аллеля G c 38,6% до 52,4% , генотипа G/G c 13,2% до 36,6% по сравнению с контроль- ной группой. Это свидетельствует об ассоциации развития мочекаменной болезни с этим геном, в частности с развитием одностороннего камнеоб-разования. Сравнение полученных данных с результатами, полученными Y. Chou [9] в единственной зарубежной работе по данному гену, проведенной в китайской популяции указывает на то, что связь мочекаменной болезни с геном ORAI1 выявлена и в российской и в китайской популяциях. Однако в китайскую работу были включены только пациенты с кальциевым уролитиазом и не проводилось изучение возможной связи между формированием односторонних мочевых камней и полиморфизмом указанного гена.

Для двустороннего уролитиаза получены достоверные отличия в частоте аллелей только для гена CASR. Анализ частот аллелей показывает, что у больных мочекаменной болезнью повышается частота аллеля G c 31,7% до 39,2% по сравнению с контрольной группой. При сравнении полученных результатов с данными зарубежных исследований необходимо отметить, что есть работы, указывающие на связь развития мочекаменной болезни с геном CASR[10], но не проводилось изучение возможной ассоциации с формированием двусторонних камней.

ВЫВОДЫ

Существуют разные генетические факторы риска одностороннего и двустороннего течения МКБ в российской популяции. Выявлена ассоциация одностороннего течения мочекаменной болезни с полиморфизмом гена модулятора активатора высвобождения кальция 1 (ORAI1, rs7135617), как по генотипам, так и по аллелям. Зависимости между односторонними и двусторонним уролитиазом и полиморфизмом гена рецептора витамина D (VDR, rs1540339) в российской популяции не обнаружено. Установлена ассоциация двустороннего уролитиаза с полиморфизмом гена внеклеточного кальцийчувствительного рецептора (CASR, rs2202127) по аллелям. □

Резюме: