Генетические и эпигенетические механизмы развития гиперплазии эндометрия у женщин репродуктивного возраста

• Ордиянц Ирина Михайловна
• Куулар Аида Алексеевна
• Ямурзина Анастасия Александровна
• Гусейнова Ройя Гочали кызы
• Новгинов Дмитрий Сергеевич

Резюме

С риском озлокачествления гиперплазии эндометрия ассоциируют такие широко распространенные в популяции состояния, как ожирение, заболевания щитовидной железы, мочевыводящих путей, гипертоническая болезнь, воспалительные заболевания органов малого таза, аденомиоз, доброкачественная дисплазия молочных желез, миома матки.

Ключевые слова:эпигенетика, микроРНК, прогноз, гиперплазия эндометрия, рак эндометрия

У женщин репродуктивного возраста гиперплазия эндометрия (ГЭ) занимает лидирующие позиции в структуре гинекологических заболеваний, составляя 30-50% [1, 2]. Частота и сроки онкотрансформации ГЭ достаточно вариабельны: от 25 до 50%, по данным одних авторов, и до 80% - по данным других [3, 4]. Такой разброс связан с различиями в возрасте больных, особенностями строения эндометриальных желез и выраженностью патологического процесса в эндометрии [5].

Остается открытым вопрос об изменении структуры и свойств эстрогеновых (ER) и прогестероновых (PR) рецепторов, связанных с наличием полиморфизмов кодирующих их генов (ESR1 и PRG) [6, 7]. Опубликованы единичные исследования, подтверждающие взаимосвязь аллельного полиморфизма ESR1 с развитием гормонозависимых опухолей эндометрия и молочной железы, а также с эпигенетическими нарушениями [8].

Новым направлением научного поиска стало изучение роли микроРНК в патогенезе ГЭ. Известно, что микроРНК участвуют во многих клеточных процессах, действуя на специфические гены-мишени [9]. С одной стороны, они служат онкогенами и способствуют процессу опухолевого генеза [10], с другой - функционируют в качестве опухолевых супрессоров и подавляют прогрессирование рака [11].

Высокая распространенность ГЭ, отсутствие маркеров доклинической диагностики, риска развития рака эндометрия и прогноза заболевания, противоречивость результатов предшествующих исследований определили цель данной работы.

Цель исследования - расширить представления о генетических и эпигенетических механизмах патогенеза гиперплазии эндометрия у женщин репродуктивного возраста.

Материал и методы

В настоящее исследование были включены 143 женщины в возрасте от 18 до 49 лет с гистологически подтвержденным диагнозом ГЭ. Критерии исключения: онкологические заболевания в анамнезе, острые воспалительные заболевания органов малого таза, экстрагенитальные заболевания, беременность, отказ от выполнения рекомендаций врача или от участия в исследовании.

Все пациентки были разделены в зависимости от морфологической формы ГЭ на 3 группы: 1-я группа - 53 пациентки с железистой гиперплазией эндометрия (ЖГЭ) без атипии; 2-я группа - 34 пациентки с атипической гиперплазией эндометрия (АГЭ), 3-я группа (контрольная) - 56 женщин с аномальными маточными кровотечениями, у которых были исключены миома матки, эндометриоз, гиперплазия и рак эндометрия.

Выделение геномной ДНК и исследование локусов из венозной крови пациенток выполняли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). С помощью ПЦР в режиме реального времени были выделены микроРНК-210, -18а, -221, -222, согласно инструкции производителя Exiqon (Дания). Статистический анализ данных проведен в программах Statistica 10 и SAS JMP 11.

Результаты и обсуждение

Средний возраст пациенток с ГЭ составил 37,8±6,6 года, а в контрольной группе - 34,8±4,6 года (p>0,05). У пациенток с ЖГЭ средний возраст был 36,2±6,4 года (p>0,05). Средний возраст пациенток с АГЭ - 39,8±5,6 года (p<0,05).

С целью выявления предикторов ГЭ была изучена частота встречаемости полиморфизмов гена ESR1 (PvuII C/T и XbaI A/G), способных нарушить чувствительность эстрогеновых рецепторов (ERa) и привести к ее полной потере.

Гомозиготная "мутантная" аллель СС полиморфизма PvuII C/T гена ESR1 при АГЭ встречалась в 2 раза чаще по сравнению с группой контроля (p>0,05), что согласуется с данными литературы [8]. Также наблюдалась высокая частота встречаемости гетерозиготного генотипа CT полиморфизма PvuII C/T, который выявлялся у каждой 2-й женщины с ГЭ, однако значимых различий с группой контроля не выявлено (p>0,05).

При изучении полиморфизма XbaIA/G гена ESR, представляющего собой однонуклеотидную замену аденина на гуанин в интронной области гена ESR1, не выявлено статистически значимых различий по гомозиготному "мутантному" аллелю GG (p>0,05). Гетерозиготный генотип AG чаще выявляли при ЖГЭ, реже - при АГЭ, без статистически значимых различий с группой контроля (p>0,05).

Наличие полиморфизма гена PRG может быть причиной возникновения неполноценных форм рецептора прогестерона (PR) с нарушением лиганд- и гормон-связывающих зон, что подтверждается нарушением действия прогестерона в тканях [12, 13]. В нашем исследовании частота встречаемости гомозиготного "мутантного" аллеля TT чаще определялась при ЖГЭ и АГЭ, а не в группе контроля (p<0,05). Гетерозиготный вариант GT полиморфизма Val660Leu гена PRG выявлен у каждой 10-й пациентки с АГЭ, со статистически значимыми различиями с группой ЖГЭ и контроля (p<0,05).

Носительство гомозиготного "мутантного" аллеля АА полиморфизма +331G/A гена PRG у обследованных пациенток не выявлено, а гетерозиготный аллель GА данного полиморфизма обнаруживался как в группе ЖГЭ, так и в группе АГЭ со статистически значимыми различиями с группой контроля (p<0,05). Полученные данные согласуются с данными литературы [14].

Считается, что miR-210 через фактор гипоксии (HIF-1) оказывает влияние на гены-мишени [15]. Большинство генов принимают участие в адаптации и выживаемости клетки при гипоксии. У пациенток с ГЭ была выявлена высокая экспрессия miR-210 в плазме крови по сравнению с контрольной группой (р<0,05). Однако более выраженные изменения обнаруживались в ткани эндометрия, при этом экспрессия miR-210 в группе АГЭ была в 2 раза выше по сравнению с группами ЖГЭ и контроля (р<0,05).

miR-18a подавляет рецептор ERa, а также индуцирует апоптоз клеток [16]. Нами обнаружено, что у всех пациенток экспрессия miR-18a была выше в плазме крови, а не в ткани эндометрия. При этом экспрессия miR-18a у пациенток с АГЭ в плазме крови в 2 раза выше, чем в контрольной группе (р<0,05). В ткани эндометрия отмечена аналогичная тенденция к повышению miR-18a при АГЭ по сравнению с ЖГЭ со статистически значимыми различиями с группой контроля (р<0,05).

miR-221 представляет собой высокогомологичные микроРНК, способные предотвратить пролиферацию клеток эндотелия и индуцировать ангиогенез. В зависимости от типа опухоли они действуют и как онкогены, и как супрессоры. miR-221 ингибирует онкогенез, инвазию и метастазирование опухоли [17]. Нами отмечен низкий уровень miR-221 в плазме крови и ткани эндометрия пациенток с АГЭ со статистически значимой разницей по сравнению с контрольной группой (р<0,05).

Известно, что miR-222 нарушает чувствительность ER, выступая как онкоген, индуцирующий ангиогенез и пролиферацию раковых клеток [18]. У пациенток с АГЭ по сравнению с контрольной группой нами выявлена более высокая экспрессия miR-222 в плазме крови - в 2,5 раза и в 1,6 раза - в ткани эндометрия (р<0,05).

Таким образом, высокая экспрессия проонкогенных miR-210, miR-18a, miR-222 и низкая экспрессия онкосупрессивной miR-221 в ткани эндометрия при его гиперплазии свидетельствуют о нарушении контроля пролиферации и апоптоза, риске злокачественной трансформации.

Заключение

Объединив полученные в нашем исследовании результаты с данными литературы [19], представляем схему патогенеза ГЭ (см. рисунок), в основе которого лежит полиморфизм генов рецепторов ERS1, PRG, повышение экспрессии miR-210, miR-18a, miR-222, снижение экспрессии miR-221, вовлеченных в несколько порочных кругов.

Связь эстрогеновых рецепторов и микроРНК с развитием гиперплазии эндометрия

Преобладание гомозиготного "мутантного" аллеля CC полиморфизма PvuII C/T гена ESR1 при ГЭ приводит к снижению чувствительности ERa, а преимущество гомозиготного "мутантного" аллеля TT полиморфизма Val660Leu гена PRG вызывает снижение скорости биосинтеза прогестероновых рецепторов и нарушение их чувствительности.

Ген ESR1 действует через p68 и p72 на регуляцию miR-222, мишенью которой является PTEN. Действие PTEN направлено на HIF1, который, в свою очередь, активирует выработку пируваткиназы М2. Также ген ESR1 влияет на miR-221, miR-18a, которые регулируют ген ESR1 по обратной связи. При ГЭ существенно увеличена экспрессия онкогенных miR-210, miR-18a, miR-222, которая наиболее выражена при АГЭ.

Таким образом, в патогенетических механизмах гиперплазии эндометрия в репродуктивном возрасте играют важную роль генетические (ERS1, PRG) и эпигенетические (miR-210, miR-18a, miR-221, miR-222) нарушения регуляции апоптоза и пролиферации.

Литература

1. Табакман Ю.Ю., Солопова А.Г., Биштави А.Х., Идрисова Л.Э. Гиперплазия эндометрия: спорные вопросы патогенеза и терапии // Акушерство, гинекология и репродукция. 2016. № 10 (3). С. 5-10.

2. Gallos I.D., Alazzam M., Clark T.J., Faraj R., Rosenthal A., Smith P.P. et al. Management of endometrial hyperplasia // Green-top Guideline No. 67. RCOG/BSGE Joint Guideline. 2016. Р. 31.

3. Венедиктова М.Г., Доброхотова Ю.Э. Онкогинекология в практике гинеколога. Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2015. 288 с.

4. Вовк И.Б., Горбань Н.Е., Борисюк О.Ю. Гиперплазия эндометрия (клиническая лекция) // Здоровье женщины. 2016. № 5. С. 10-18.

5. Owings R.A., Quick C.M. Endometrial intraepithelial neoplasia // Arch. Pathol. Lab. Med. 2014. Vol. 138. P. 484-491.

6. Есенеева Ф.М., Шалаев О.Н., Оразмурадов А.А., Радзинский В.Е., Куулар А.А., Киселев В.И. и др. W NT-сигнальный путь при миоме матки // Мать и дитя в Кузбассе. 2017. № 2 (69). С. 33-38.

7. Ордиянц И.М., Аракелов С.Э., Павлова Е.А., Дмитриева Е.В., Куулар А.А. Генетический риск развития гиперпластического процесса в эндометрии в молочных железах, ассоциированный полиморфизмом генов-кандидатов // Мать и дитя в Кузбассе. 2014. № 4 (59). С. 62-65.

8. Javed Z., Ullah M., Ashfaq H.A., Shah A.H., Shahzad M., Bilal M. et al. Role of microRNA in endometrial carcinoma // Adv. Life Sci. 2016. Vol. 4, N 1. P. 8-13.

9. Jayaraman M., Radhakrishnan R., Mathews C.A., Yan M., Husain S., Moxley K.M. et al. Identification of novel diagnostic and prognostic miRNA signatures in endometrial cancer // Genes Cancer. 2017. Vol. 8, N 5-6. P. 566-576.

10. Wilczynski M., Danielska J., Dzieniecka M., Malinowski A. The role of miRNA in endometrial cancer in the context of miRNA 205 // Ginekol. Pol. 2015. Vol. 86. P. 856-861.

11. Yanokura M., Banno K., Iida M., Irie H., Umene K., Masuda K. et al. Mi-croRNAS in endometrial cancer: recent advances and potential clinical applications // EXCLI J. 2015. Vol. 14. P. 190-198.

12. Nyante S.J. Genetic variation in estrogen and progesterone pathway genes and breast cancer risk: an exploration of tumor subtype-specific effects // Cancer Causes Control. 2015. Vol. 26. P. 121-131.

13. Patel B. Role of nuclear progesterone receptor isoforms in uterine pathophysiology // Hum. Reprod. Update. 2015. Vol. 21, N 2. P. 155-173.

14. Xing-Ling Qi. No association between the progesterone receptor gene polymorphism (+331G/a) and the risk of breast cancer: an updated meta-analysis // BMC Med. Genet. 2017. Vol. 18. P. 123.

15. Bavelloni A., Ramazzotti G., Poli A., Piazzi M., Focaccia E., Blalock W. et al. MiRNA-210: a current overview // Anticancer Res. 2017. Vol. 37. P. 65116521.

16. Widodo Djati M.S., Rifai M. Role of MicroRNAs in carcinogenesis that potential for biomarker of endometrial cancer // Ann. Med. Surg. 2016. Vol. 7. P. 9-13.

17. Abak A., Amini S., Sakhinia E., Abhari A. MicroRNA-221: biogenesis, function and signatures in human cancers // Eur. Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2018. Vol. 22, N 10. P. 3094-3117.

18. Liu B., Che Q., Qiu H., Bao W., Chen X., Lu W. et al. Elevated MiR-222-3p promotes proliferation and invasion of endometrial carcinoma via targeting ERa // PLoS One. 2014. Vol. 9, N 1. Article ID e87563.

19. Ордиянц И.М., Дмитриева Е.В., Куулар А.А., Новгинов Д.С., Есенеева Ф.М. Уровень экспрессии эстрогеновых и прогестероновых рецепторов в эндометрии женщин, принимающих тамоксифен в постменопаузе // Ульяновский медикобиологический журнал. 2018. № 2. С. 47-53.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)