УДК 618.19

Ю.В. ГАРИФУЛЛОВА¹, Л.И. МАЛЬЦЕВА², Э.Н. БИЛАЛИЕВА¹

¹Казанский государственный медицинский университет МЗ РФ, г. Казань

²Казанская государственная медицинская академия — филиал РМАНПО МЗ РФ, г. Казань

Контактная информация:

Гарифуллова Юлия Владимировна — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры акушерства и гинекологии им. В.С. Груздева

Адрес: 420012, г. Казань, ул. Бутлерова, д. 49, тел.: +7-919-637-22-33, e-mail: gamil.garifullov@yandex.ru

Проведена оценка влияния полиморфизма гена ядерного рецептора витамина D, (Fok1 — Met1Thr, rs2228570) на формирование генетической предрасположенности к доброкачественным заболеваниям молочных желез (ДЗМЖ) и уровень циркулирующей формы витамина D. Всего обследовано 258 женщин: 134 пациентки с ДЗМЖ и 124 женщины без патологии молочных желез. Генотипирование полиморфизма VDR, Fok1 (rs2228570) проведено у 116 женщин с доброкачественными заболеваниями молочных желез (81 случай диффузной формы мастопатии (ДФМ), 35 — с фиброаденомой (ФА) молочных желез) и 100 здоровых женщин из группы сравнения. Показано, что исследованный полиморфизм не влияет на генетическую предрасположенность к ДПМЖ, однако пациентки с ДФМ гомозиготы по минорной аллели Т характеризуются статистически значимым снижением уровня циркулирующей формы витамина D.

Ключевые слова: мастопатия, полиморфизм гена рецептора витамина D.

 

YU.V. GARIFULLOVA¹, L.I. MALSEVA², E.N. BILALIYEVA¹

¹Kazan State Medical University, Kazan

²Kazan State Medical Academy — Branch Campus of the FSBEI FPE RMACPE MOH Russia, Kazan

Contact details:

Garifullova Yu.V. — PhD (medicine), Assistant Lecturer of the Obstetrics and Gynecology Department named after V.S. Gruzdev

Address: 40 Butlerov St., Kazan, Russian Federation, 420012, tel.: +7-919-637-22-33, e-mail: gamil.garifullov@yandex.ru

Role of polymorphism of Vitamin D nuclear receptor gene in the formation of predisposition to benign dishormonal breast disease in women

The study assessed an effect of polymorphism of Vitamin D nuclear receptor gene (Fok1 — Met1Thr, rs2228570) on a genetic predisposition to benign breast disease (BBD) and the level of circulating form of vitamin D. 258 women were examined: 134 women with BBD and 124 without breast pathologies. Genotyping of the VDR polymorphism, Fok1 (rs2228570) was carried out in 116 women with benign breast disease (81 cases of diffuse fibrocystic changes (DFC), 35 cases with fibroadenoma (FA) of the mammary glands) and 100 healthy women from the control group. It was shown that the polymorphism did not have a significant impact on the genetic predisposition to BBD, but, in patients with DFC, homozygotes of the T-minor allele were characterized by a statistically significant decrease in the level of vitamin D circulating form.

Key words: mastopathy, polymorphism of the vitamin D receptor gene.

 

Дефицит циркулирующей формы витамина D (VD) на сегодняшний день является доказанным фактором риска рака молочных желез и таких доброкачественных заболеваний молочной железы. как диффузная форма мастопатии и фиброаденома [1, 2]. Являясь стероидным гормоном, собственно витамин D(VD) представляет собой лишь часть сложной гормональной системы, включающей основные регуляторные белки, обеспечивающие синтез биологически активной формы витамина и собственный ядерный рецептор — VDR. Истинный тканевой дефицит витамина, регулирующего в тканях молочной железы уровень пролиферации и апоптоза, может являться следствием двух независимых причин: низкого абсолютного уровня циркулирующей формы VD в крови и изменения активности основных регуляторных белков и рецепторного аппарата данной гормональной системы. К одному из вариантов формирования тканевого дефицита VD относится снижение активности рецептора к VD (VDR), обусловленного его полиморфизмом [3, 4]. В обоих случаях конечным результатом является уменьшение концентрации биологически активного VD в тканях молочной железы, что приводит к снижению антипролиферативного эффекта VD. Большинство научных исследований, изучающих клиническое значение полиморфизмов VDR. касаются их связи c частотой рака различных локализаций, что, по сути, определяет генетическую предрасположенность к неоплазиям. Многочисленные работы подтвердили связь ряда полиморфизмов VDR, таких как Apa1, Fok1, Bsm1. с повышенным риском рака молочной желез (РМЖ), а полиморфизмf Taq1 — с прогрессированием неопластического процесса, проявляющегося повышенным риском метастазов в лимфоузлы. Однако особый интерес представляют работы, демонстрирующие связь генетических полиморфизмов системы VD с уровнем циркулирующей формы витамина, что позволяет предполагать гораздо больший вклад генетических факторов в патогенез пролиферативных заболеваний молочных желез [5–7]. Последние данные свидетельствуют о том, что лица с различными генетическими полиморфизмами системы VD имеют также разную эффективность коррекции дефицита VD [8]. Это во многом определяет актуальность дальнейшего изучения генетических полиморфизмов системы VD.

Цель исследования — изучить влияние полиморфизма гена ядерного рецептора витамина D, (Fok1 — Met1Thr, rs2228570) на уровень циркулирующей формы витамина D и формирование генетической предрасположенности к диффузной форме мастопатии и фиброаденоме молочных желез.

Материал и методы

Всего обследовано 258женщин: 134 пациентки с ДЗМЖ и 124 женщины без патологии молочных желез. В рамках комплексного обследования всем пациенткам проведены: физикальный осмотр, ультразвуковое исследование молочных желез, лицам старше 40 лет дополнительно цифровая маммография. Диагноз также подтверждался результатами пункционной биопсии и секторальной резекции молочной железы.

Уровень циркулирующей формы VD сыворотки крови оценивался методом хемилюминесцентного иммуноанализа на микрочастицах (CMIA) системы ARCHITECT 25-OH Vitamin D (Abbott Laboratories, США). Уровень пролактина определялся методом иммуноферментного анализа.

Генотипирование полиморфизма гена ядерного рецептора витамина D (VDR, Fok1 полиморфизм, Met1Thr, rs2228570) проведено у 216 пациенток, не состоящих в биологическом родстве: 116 женщин с доброкачественными заболеваниями молочных желез, 81 пациентка с диффузной формой мастопатии (ДФМ) и 35 — с фиброаденомой (ФА) молочных желез, а также у 100 здоровых женщин из группы сравнения. Генотипирование проводили в образцах ДНК, выделенных из клеток венозной крови, методом REAL-time по технологии TaqMan. В изученных группах оценивали соответствие исследованного полиморфизма равновесию Харди — Вайнбергана основе критерия χ²с поправкой Йейтса при значимости р < 0,05 в случаях малочисленных наблюдений.

Обработку полученных результатов проводили в статистической среде R в программе RStudio. Для визуализации полученных данных использовали коробчатые диаграммы — боксплоты. Проверка на нормальность распределения изучаемых количественных признаков с использованием теста Шапиро — Уилка свидетельствует, что распределения этих признаков отличаются от нормальной модели, поэтому описание количественных признаков дается с использованием медианы (Ме) и квартилей, а для сравнения групп применяли непараметрические критерии (ранговые критерии Манна — Уитни и Крускала — Уоллиса). Для попарного множественного сравнения использовали тест Тьюки. Для оценки величины различий строились 95-процентные доверительные интервалы (95% ДИ) [9].

Результаты

Отклонения от равновесия Харди — Вайнберга полиморфизма VDR Fok1 как в общей выборке, так и в отдельно исследуемых группах не выявлено (табл. 1).

Таблица 1. Соответствие частот генотипов равновесию Харди — Вайнберга полиморфизма гена VDR Fok1 (Met1Thr, rs2228570)

Table 1. Correlation between the genotypes frequencies and Hardy-Weinberg equilibrium of the VDR Fok1 (Met1Thr, rs2228570) gene pollymorphism

Генотипы	Группа сравнения	ДФМ	ФА	ДЗМЖ
Fok1 полиморфизм гена VDR
	n = 100	n = 81	n = 35	n = 116
СС СТ ТТ	0,33 0,42 0,25	0,358 0,3827 0,2592	0,4117 0,4411 0,1764	0,3739 0,4 0,2247
χ2 р	2,3898 0,1221	0,272 0,8728	0,822 0,6629	0,294 0,8632

При анализе ассоциаций показано отсутствие статистически значимых различий в распределении частот генотипов между группой сравнения и пациентками с ДФМ и ФА, а также общей группой с диагнозом доброкачественные заболевания молочных желез (рис. 1).

Рисунок 1. Частота генотипов полиморфизма VDR Fok1 (rs2228570) у обследованных групп женщин. Примечание: статистическая значимость различий частот указанных генотипов среди всех обследованных групп р > 0,05

Figure 1. Frequency of VDR Fok1 (rs2228570) genotype polymorphism in the studied groups of women. Note: statistical significance of differences between the frequencies of these genotypes among all the studied groups was р > 0.05

Анализ данных (табл. 2) показал отсутствие статистически значимого влияния указанного полиморфизма на формирование генетической предрасположенности к диффузной форме мастопатии и фиброаденоме молочных желез [9].

Таблица 2. Показатели отношения шансов (ОШ) и 95% доверительного интервала для полиморфизма VDR Fok1

Table 2. Indices of odds ration and 95% confidence intervals for VDR Fok1 polymorphism

Генотипы

ДФМ

ФА

ДЗМЖ (ДФМ+ФА)

χ2

р

ОШ

95%ДИ

χ2

р

ОШ

95%ДИ

χ2

р

ОШ

95%ДИ

СС СТ ТТ

0,43

0,80

1,13 1,05 0,8

0,61 – 2,10 0,58 – 1,90 0,40 – 1,61

0,82

0,66

1,26 1,09 0,64

0,56 – 2,82 0,50 – 2,39 0,24 – 1,73

0,82

0,66

1,17 1,06 0,76

0,66 – 2,05 0,62 – 1,83 0,39 – 1,43

Изучение обеспеченности VD у пациенток с ДФМ и ФА, а также здоровых женщин выявило, что только в группе с ДФМ полиморфизм VDR Fok1 оказывает статистически значимое влияние на уровень витамина (табл. 3, рис. 2).

Таблица 3. Обеспеченность витамином D при разных генотипах полиморфизма VDR Fok 1 у женщин с ДФМ, ФА и группы сравнения

Table 3. Vitamin D adequacy under different genotypes of VDR Fok1 polymorphism in women with DFC, FA and comparison group

Выборочные характеристики	ДФМ			ФА			Группа сравнения
	Fok1 полиморфизм гена VDR (n = 216)
	СС n = 29	СТ n = 31	ТТ n = 21	СС n = 14	СТ n = 16	ТТ n = 5	СС n = 34	СТ n = 43	ТТ n = 23
Min.	11,2	7,9	8,9	12,6	9,7	18,8	16,9	16,1	15,4
1st Qu	16,5	13,1	13,5	17,12	13,55	21,12	25,4	24,42	22,3
Median	20,1	17,6	17,2	20,5	18,3	24,95	27,4	27,15	25,3
Mean	20,22	17,17	16,58	20,34	20,69	25,0	29,26	28,52	26,07
3rd Qu	25,2	20,1	18,8	22,25	27,4	27,2	32,7	30,28	29,18
Max	31,5	30,4	31,2	28,7	36,1	33,5	56,69	54,4	38,5

Рисунок 2. Уровень витамина D при различных вариантах полиморфизма VDR Fok1 у пациенток с диффузной формой мастопатии (ДФМ), фиброаденомой (ФА) и группы сравнения. Примечание: статистическая значимость различий по критерию Крускала — Уоллиса

Figure 2. Vitamin D level in different variants of VDR Fok1 polymorphism in patients with DFC, FA and comparison group. Note: statistical significance of differences by Kruskal — Wallis test

У здоровых женщин уровень витамина D не зависел от вариантов полиморфизма VDR Fok1 и составил при генотипе СС — 27,4 нг/мл, при варианте СТ — 27,15 нг/мл и при генотипе ТТ — 25,3 нг/мл (р = 0,239). У пациенток с фиброаденомой молочных желез данный полиморфизм также не оказал какого-либо влияния на обеспеченность витамином D: уровень при генотипе СС составил 20,5 нг/мл, при варианте СТ — 18,3 нг/мл, при генотипе ТТ — 24,95 (р = 0,351).

Анализ теста Тьюки (рис. 3) подтвердил, что только пациентки с ДФМ, имеющие генотип ТТ (медиана VD — 17,2 нг/мл), характеризуются статистически значимо (p = 0.04) более низким значениями VD по сравнению с генотипом СС (Медиана VD — 20,1 нг/мл): средний уровень отличий составил 3,64 нг/мл (95% ДИ различий -7.24 — -0,048) [9]. Критерием достоверности различий обеспеченности VD при разных генотипах VDR Fok1 является отсутствие пересечения горизонтальных линий, определяющих 95% доверительный интервал, вертикальной нулевой линии.

Рисунок 3. Статистическая значимость различий уровня витамина D при различных вариантах генотипа VDR Fok1 у пациенток с ДФМ

Figure 3. Statistical significance of differences of the Vitamin D levels in different variants of VDR Fok1 genotype in patients with DFC

Гетерозиготы по минорному аллелю Т (генотип СТ) характеризуются тенденцией к более низкой обеспеченности витамином (Медиана VD — 17,6 нг/мл), по сравнению с генотипом СС и с увеличением выборки обследованных данная тенденция может стать статистически значимой.

Исследование гормонального статуса больных показало достоверное (p = 0,003) увеличение уровня пролактина у пациенток с ДФМ и у женщин с фиброаденомой по сравнению со здоровыми: медиана уровня пролактина у здоровых женщин составила 256,6 мМЕ/л, в группе ДФМ — 290,8 мМЕ/л, у женщин с ФА — 338,3 мМЕ/л. Проведенный корреляционный анализ показал наличие отрицательной связи (r_s = -0,23, p = 0,001) между обеспеченностью VD и уровнем пролактина. Женщины с дефицитом VD (VD < 20 нг/мл) имели статистически значимо (p = 0,019) самый высокий уровень пролактина (Медиана — 315,8 мМЕ/л), по сравнению с лицами с нормальной (VD ≥ 30 нг/мл) обеспеченностью VD (Медиана — 223,9 мМЕ/л), и тенденцию (p = 0,079) к более высокому пролактину, по сравнению с недостаточностью (VD- ≥ 20 и < 30 нг/мл) VD (Медиана — 286,5 мМЕ/л) [9].

Обсуждение

Одной из причин дефицита VD у пациенток с ДЗМЖ может явиться нарушение сигнальных путей VD. Анализ исследований последних лет в области молекулярной медицины показал огромное значение генетических факторов в формировании дефицита витамина D, являющегося фактором риска развития различной патологии молочной железы. Целью нашей работы явилось изучение вклада полиморфизма гена ядерного рецептора витамина D (VDR, Fok1 полиморфизм rs2228570) в формировании генетической предрасположенности к ДЗМЖ, а также влияние указанного полиморфизма на уровень циркулирующей формы витамина D. Как показали многочисленные работы, полиморфизм Fok1 ассоциирован с увеличением риска рака молочной железы [10–12]. Собственные исследования подтвердили высокую распространенность данного полиморфизма среди здоровых женщин и у пациенток с доброкачественными заболеваниями молочных желез, что свидетельствует об отсутствии вклада полиморфизма VDR Fok1 в формирование генетической предрасположенности к ДЗМЖ.

Статистически значимое снижение уровня циркулирующей формы VD зарегистрировано у пациенток с ДФМ, являющихся носителями генотипа ТТ полиморфизма гена VDR Fok1. Наша работа подтверждает наличие ассоциации между генетическим полиморфизмом VDR Fok1 и обеспеченностью VD [13]. Двойной негативный эффект указанного полиморфизма у носительниц минорного генотипа VDR Fok1 (rs2228570) среди женщин с диффузной мастопатией, формирующих гетерогенную группу, реализуется не только за счет снижения активности рецепторного аппарата, но и благодаря падению уровня витамина D в крови. С другой стороны, выявленные изменения гормонального статуса у пациенток с ДЗМЖ свидетельствуют, что снижение уровня витамина D напрямую, связано с другим важным звеном патогенеза доброкачественной патологии молочных желез — повышением уровня пролактина. Возможно, что генетический полиморфизм VDR Fok1 также может быть связан с уровнем пролактина в сыворотке крови, что безусловно требует дальнейших исследований.

Целевой диапазон витамина D 40–60 нг/мл, по данным крупнейших эпидемиологических исследований, позволит предотвратить только за год во всем мире до 220 тыс. случаев рака молочной железы [14]. Однако совершенно очевидно, что у пациенток с генетическими полиморфизмами VDR вопрос целевого лечебного диапазона и суточных доз витамина D, необходимых для коррекции дефицита витамина, остается открытым. Ведь условно «высокий уровень» VD в крови у таких лиц не отражает истинный биологический эффект витамина в ткани молочной железы, и его реализация на клеточном уровне при генетических полиморфизмах будет ниже, чем у здоровых женщин. Одно остается несомненным — стратегия по выявлению когорт лиц, нуждающихся в постоянной дотации витамина, независимо от фактора инсоляции, должна учитывать генетический фактор, определяющий низкий уровень циркулирующей формы VD.

Выводы

Полиморфизм VDR Fok1 (rs2228570) встречается с одинаковой частотой у здоровых женщин и у пациенток с доброкачественными заболеваниями молочных желез. Пациентки с ДФМ, гомозиготные носительницы минорного аллеля Т (25,92% больных), имеют самую низкую обеспеченность циркулирующей формы витамина D и нуждаются в круглогодичной дотации витамина D.

Гарифуллова Ю.В.

http://orcid.org /0000-0002-4336-7828

Мальцева Л.И.

http://orcid.org /0000-0003-0999-4374

Литература

1. Мальцева, Л.И., Гарифуллова Ю.В. Клинико-генетические параллели обеспеченности витамином D и доброкачественных заболеваний молочных желез // Акушерство и гинекология. — 2018. — № — С. 91–95.
2. Nuria Estébanez, Inés Gómez-Acebo, Camilo Palazuelos et al. Vitamin D exposure and Risk of Breast Cancer: a meta-analysis // Scientific Reports. — 2018. — Vol. 8. — P. 9039. DOI: 1038/s41598-018-27297-1
3. Consequences of vitamin D receptor gene polymorphisms for growth inhibition of cultered human peripheral blood mononuclear cells by 1,25-dihydroxyvitamin D / E.M. Colin, A.E. Weel, A. G. Uitterlinden et al. // Clin. (Oxford). — 2000. — Vol. 52. — Р. 211–216.
4. Genetics and biology of vitamine D receptor polymorphisms / A.G. Uitterlinden, Y. Fang, J.B. van Meurs et al. // Gene. — 2004. — Vol. 338. — Р. 143–156.
5. Common genetic determinants of vitamin D insufficiency: a genome wide association study / T.J. Wang, F. Zhang, J.B. Richards et al. // Lancet. — 2010. — Vol. 376 (9736). — P. 180–188.
6. An analysis of the association between the vitamin D pathway and serum 25-hydroxyvitamin D levels in a healthy Chinese population / Z. Zhang, He J-W., Fu W-Z et al. // J. Bone and Min. Res. — 2013. — Vol. 28 (8). — P. 1784–1792.
7. Genetic Variants in Vitamin D Pathway Genes and Risk of Pancreas Cancer; Results from a Population-Based Case-Control Study in Ontario, Canada / L.N. Anderson, M. Cotterchio, J.A. Knight et al. // PLoS ONE. — 2013. DOI: 10.1371/journal.pone.0066768
8. Майлян Э.А. Влияние генетических полиморфизмов генов системы витамина D на сывороточный уровень 25(ОН)D (обзор) // Вестник Смоленской государственной академии. — Т. 16, № — С. 19–25.
9. Гарифуллова Ю.В. Клиническое значение витамина D в течении и прогрессировании мастопатии у женщин: автореф. дис. …канд. мед. наук. — Волгоград, 2019. — 24 с.
10. Review and metaanalysis on vitamin D receptor polymorphisms and cancer risk / S. Raimondi, H. Johansson, P. Maisonneuve et al. // Carcinogenesis. — 2009. — Vol. 30. — P. 1170–1180.
11. Fok1 Polymorphism of vitamin D receptor gene contributes to breast cancer susceptibility: a meta-analysis / C. Tang, N. Chen, M. Wu et al. // Breast. Res. Treat. — 2009. — Vol. 117. — P. 391–399.
12. Vitamin D and breast cancer: emerging concepts / R.G. Mehta, X. Peng, F. Alimirah et al. // Cancer letters. — 2013. — Vol. 334. — P. 95–100.
13. Evidence for genetic regulation of vitamin D status in twins with multiple sclerosis / S.M. Orton, A.P. Morris, B.M. Herrera et al. // Am. J. Clin. — 2008. — Vol. 88. — P. 441–447.
14. Vitamin D for Cancer Prevention: Global Perspective / C.F. Garland, E.D. Gorham, S.B. Mohr et al. // Ann Epidemiol. — 2009. — Vol. 19. — P. 468–483.

REFERENCES

1. Mal’tseva, L.I., Garifullova Yu.V. Clinical and genetic parallels of vitamin D supply and benign diseases of the mammary glands. Akusherstvo i ginekologiya, 2018, no. 1, pp. 91–95 (in Russ.).
2. Nuria Estébanez, Inés Gómez-Acebo, Camilo Palazuelos et al. Vitamin D exposure and Risk of Breast Cancer: a meta-analysis. Scientific Reports, 2018, vol. 8, p. 9039. DOI: 2. 10.1038/s41598-018-27297-1
3. Colin E.M., Weel A.E., Uitterlinden A.G. et al. Consequences of vitamin D receptor gene polymorphisms for growth inhibition of cultered human peripheral blood mononuclear cells by 1,25-dihydroxyvitamin D. Clin. Endocrinol. (Oxford), 2000, vol. 52, rr. 211–216.
4. Uitterlinden A.G., Fang Y., van Meurs J.B. et al. Genetics and biology of vitamine D receptor polymorphisms. Gene, 2004, vol. 338, rr. 143–156.
5. Wang T.J., Zhang F., Richards J.B. et al. Common genetic determinants of vitamin D insufficiency: a genome wide association study. Lancet, 2010, vol. 376 (9736), pp. 180–188.
6. Zhang Z., J-W. He, Fu W-Z et al. An analysis of the association between the vitamin D pathway and serum 25-hydroxyvitamin D levels in a healthy Chinese population. J. Bone and Min. Res, 2013, vol. 28 (8), pp. 1784–1792.
7. Anderson L.N., Cotterchio M., Knight J.A. et al. Genetic Variants in Vitamin D Pathway Genes and Risk of Pancreas Cancer; Results from a Population-Based Case-Control Study in Ontario, Canada. PLoS ONE, 2013. DOI: 10.1371/journal.pone.0066768
8. Maylyan E.A. Influence of genetic polymorphisms of the genes of the vitamin D system on the serum level of 25(OH)D (review). Vestnik Smolenskoy gosudarstvennoy akademii, vol. 16, no. 1, pp. 19–25 (in Russ.).
9. Garifullova Yu.V. Klinicheskoe znachenie vitamina D v techenii i progressirovanii mastopatii u zhenshchin: avtoref. dis. …kand. med. nauk [Clinical significance of vitamin D in the course and progression of mastopathy in women. Synopsis of dis. PhD med. sciences]. Volgograd, 2019. 24 p.
10. Raimondi S., Johansson H., Maisonneuve P. et al. Review and metaanalysis on vitamin D receptor polymorphisms and cancer risk. Carcinogenesis, 2009, vol. 30, pp. 1170–1180.
11. Tang C., Chen N., Wu M. et al. Fok1 Polymorphism of vitamin D receptor gene contributes to breast cancer susceptibility: a meta-analysis. Breast. Cancer. Res. Treat, 2009, vol. 117, pp. 391–399.
12. Mehta R.G., Peng X., Alimirah F. et al. Vitamin D and breast cancer: emerging concepts. Cancer letters, 2013, vol. 334, pp. 95–100.
13. Orton S.M., Morris A.P., Herrera B.M. et al. Evidence for genetic regulation of vitamin D status in twins with multiple sclerosis. Am. J. Clin. Nutr, 2008, vol. 88, pp. 441–447.
14. Garland C.F., Gorham E.D., Mohr S.B. et al. Vitamin D for Cancer Prevention: Global Perspective. Ann Epidemiol, 2009, vol. 19, pp. 468–483.