Клинико-генетические параллели обеспеченности витамином D и доброкачественных заболеваний молочных желез

Мальцева Л.И., Гарифуллова Ю.В., Кравцова О.А.

1Казанская государственная медицинская академия – филиал ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, Казань, Россия 2ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения РФ, Казань, Россия 3ФГАОУ ВО Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
Цель исследования. Изучить содержание витамина D (VD) у женщин с различными формами доброкачественных заболеваний молочных желез (ДЗМЖ) в связи с особенностями клинического течения и влияние полиморфизма гена CYP2R1 (rs2060793) на уровень VD.
Материал и методы. Генотипирование по локусу -1559 Т>С гена CYP2R1 (rs2060793) проводили методом полимеразной цепной реакции в реальном времени у 247 женщин: 131 – здоровой, 116 – с ДЗМЖ. Уровень VD оценивали методом хемилюминесцентного иммуноанализа у 100 пациенток с ДЗМЖ и 75 здоровых женщин.
Результаты. 88% больных с ДЗМЖ имеют низкий уровень VD в крови, при этом у 53% из них установлен дефицит VD, коррелирующий с тяжестью течения заболевания. Наиболее низкая обеспеченность VD среди здоровых женщин характерна для гомозиготных носителей аллелей С гена CYP2R1. Больные с ДЗМЖ имеют стойкое VD дефицитное состояние, независимо от варианта генетического полиморфизма CYP2R1.
Заключение. Дефицит VD у женщин с ДЗМЖ оказывает прямое влияние на клинические симптомы заболевания и не связан с генетическим полиморфизмом гена CYP2R1.

Ключевые слова

доброкачественные заболевания молочных желез
витамин D
полиморфизм гена CYP2R1

Несмотря на достижения современной медицины, фиброзно-кистозная мастопатия (ФКМ) и фиброаденома (ФА), которые относятся к доброкачественным заболеваниям (ДЗМЖ), продолжают лидировать в структуре заболеваний молочных желез. Представляя собой патологию, в основе которой лежит нарушение процессов пролиферации и регрессии эпителиального и соединительно-тканного компонентов, ДЗМЖ повышают риск заболеваемости раком молочной железы [1–3]. В течение последних нескольких лет рядом работ [4, 5] показана связь между обеспеченностью витамином D (VD) и раком молочной железы, а также установлено снижение плотности молочной железы при приеме витамина D и кальция у женщин в пременопаузе [6]. В связи с этим большой интерес представляет протективный эффект VD при ДЗМЖ.

По данным исследований обеспеченность VD определяется не только уровнем инсоляции, но и генетическими факторами. Так, в ходе полногеномного анализа ассоциаций был выявлен ряд генетических маркеров, обусловливающих содержание циркулирующей формы VD и истинной обеспеченности VD на тканевом уровне. Была обнаружена ассоциация циркулирующего VD с полиморфизмом генов VDR (кодирует ядерный рецептор VD), GC (кодирует VD-связывающий белок – DBP) и CYP2R1 (кодирует фермент микросомальную гидролазу, превращающий VD 3 в активную для рецепторного захвата форму). Особый интерес в оценке влияния генетического полиморфизма на уровень VD представляет ген CYP2R1, однонуклеотидные замены в котором связаны с селективным дефицитом циркулирующей формы VD как в общей популяции [7], так и в группах с различными формами онкологических заболеваний [8].

Целью данной работы явилось исследование содержания VD у женщин с ДЗМЖ в связи с особенностями клинического течения и влияния полиморфизма гена CYP2R1 (rs2060793) на уровень циркулирующей формы VD.

Материал и методы исследования

В исследование включены 247 женщин, не состоящих в кровном родстве, из них 131 – без признаков ДЗМЖ, 116 – больные с диагнозом ДЗМЖ: 40 с ФА и 76 – с диффузной ФКМ. Всем женщинам проведено комплексное обследование: физикальный осмотр и ультразвуковое исследование молочных желез, пациентками старше 40 лет – маммография. Диагноз подтверждался данными пункционной биопсии и результатами гистологического исследования тканей, полученных в результате секторальной резекции молочной железы.

Уровень циркулирующей формы VD сыворотки крови оценивали методом хемилюминесцентного иммуноанализа на микрочастицах (CMIA) системы ARCHITECT 25-OH Vitamin D (Abbott Laboratories, США) у 100 женщин с ДЗМЖ (основная группа) и у 75 здоровых лиц (группа сравнения).

Генотипирование по локусу -1559 Т>С гена CYP2R1 (rs2060793) в образцах ДНК, выделенных из лейкоцитов периферической крови, проводили методом полимеразной цепной реакции в режиме реального времени с использованием TaqMan проб (ООО «СибДНК», г.Новосибирск). Соответствие распределения частот аллелей и генотипов равновесию Харди–Вайнберга (РХВ) оценивали по критерию χ2. Статистический анализ биохимических и клинических данных проводили с использованием SPSS Statistics 20 и Excel 2010.

Результаты исследования

Проведенные исследования показали, что средний возраст женщин с ДЗМЖ составил 36,14±0,91 года, при этом в возрасте до 29 лет было 25% (n=25) больных, от 30 до 39 лет – 31% (n=31), от 40 до 49 лет – 42% (n=42), старше 50 лет – 2% (n=2). Очевидно, что наибольшая частота ДЗМЖ – 75% приходится на возраст от 30 до 50 лет, с максимальной частотой в возрасте 40–49 лет. Анализ гинекологического статуса показал, что практически у каждой третьей пациентки с ДЗМЖ имеется заболевание, сопровождающееся абсолютной или относительной гиперэстрогенией – эндометриоз, миома матки, синдром поликистозных яичников. Наибольшая частота гинекологической патологии (35,5%,) установлена у пациенток с ФКМ. Исходное содержание VD у больных основной группы колебалось от 8,9 до 39,7 нг/мл и в среднем составило 20,61±0,71 нг/мл (табл. 1), что оказалось достоверно ниже, чем у здоровых женщин; при этом различий в обеспеченности между подгруппами женщин с ДЗМЖ в зависимости от нозологической формы обнаружено не было.

Также не было установлено различий в обеспеченности VD в зависимости от возраста пациенток в обеих группах наблюдения. Детальный анализ позволил установить, что для группы женщин без признаков ДЗМЖ характерна наибольшая частота нормального уровня VD – 36% по сравнению с 12% пациенток с мастопатией (табл. 2). При этом только у здоровых женщин зафиксированы уровни VD, превышающие 40 нг/мл – 7 наблюдений (9,3%). Очевидно, что основная масса здоровых находится в зоне недостаточности VD (20–29 нг/мл) – 58,7%, и лишь 5,3% имеют его дефицит (менее 20 нг/мл).

Среди женщин с ДЗМЖ наблюдалась противоположная картина: более половины больных с мастопатией находились в зоне дефицита VD, недостаточность диагностирована в 35% случаев. Таким образом, низкая обеспеченность VD характерна для 88% больных с ДЗМЖ и 64% здоровых женщин. Однако степень недостаточности в этих группах различна: ДЗМЖ сопровождаются глубоким дефицитом VD, который встречается у каждой второй пациентки (табл. 2).

Интересными представляются результаты, полученные при изучении обеспеченности VD в зависимости от времени года (уровня инсоляции). Оказалось, что у здоровых женщин уровень VD достоверно зависит от фактора инсоляции. В период с минимальной инсоляцией он составил 28,4±1,93 нг/мл, с максимальной продолжительностью светового дня – 33,42±2,95 нг/мл (p<0,05). У пациенток же с ДЗМЖ не зарегистрировано достоверной разницы в обеспеченности VD в зависимости от уровня инсоляции: минимальная солнечная инсоляция – 19,42±0,95 нг/мл против 21,81±1,29 нг/мл в период с максимальной солнечной активностью. Изучение особенностей течения заболевания молочных желез выявило зависимость тяжести клинической картины от уровня исходного VD. Пациентки с дефицитом VD (13–20 нг/мл) имели классические клинические проявления ФКМ: выраженный болевой синдром и нагрубание молочных желез, выделения из сосков, более значимые изменения по данным ультразвукового исследования. Ультразвуковая картина характеризовалась наличием множественных крупных кист до 20 мм и более на фоне фиброзных изменений, в анамнезе неоднократные пункции и склерозирование кист, неэффективность длительно проводимой консервативной терапии. Женщины с крупными кистами более 2 см в диаметре имели самый низкий уровень VD – 15,5±1,54 нг/мл. У больных с ФА выраженный дефицит VD сопутствовал рецидивам узловых образований и неоднократным секторальным резекциям молочной железы. Для женщин с недостаточностью VD (20–29 нг/мл) были характерны умеренно выраженные клинические симптомы, волнообразное длительное течение заболевания и неполный эффект проводимой консервативной терапии. Корреляции показали обратную связь выраженности кистозного компонента по данным ультразвуковой картины (r=0,44, р<0,05) и длительности заболевания с уровнем обеспеченности VD в крови (r=0,48, р<0,05). У больных с ФА клиническая картина при дефиците и недостаточности витамина D носила неспецифический характер: чувство дискомфорта и определение уплотнения в молочной железе.

В последние несколько лет появляются данные о генетической детерминанте в содержании уровня VD. В связи с этим нами проведен анализ ассоциации полиморфизма гена CYP2R1, который, по данным ряда полногеномных исследований, оказывает влияние на содержание VD в сыворотке крови у условно здоровых доноров. Одним из полиморфизмов гена является полиморфизм -1559 T>C (находится вблизи промоторной области, rs2060793). Данная нуклеотидная замена не приводит к замене аминокислот, однако расположение вблизи промоторной области может отвечать за контроль уровня выработки фермента, тем самым оказывать эффект на его активность. Носители аллеля С характеризуются сниженными значениями 25(ОН)D3 [9].

При анализе полученных данных, отклонения от равновесия Харди–Вайнберга в распределении частот аллелей и генотипов в исследуемой группе не обнаружено (χ2=0,1364, р=0,7119). Как в группе контроля, так и в группе пациенток с ДЗМЖ, выявлено преобладание (более 80%) генотипов, несущих 1 или 2 полиморфные аллели (гетерозиготный и гомозиготный генотипы TC и CC соответственно). Таким образом, данный полиморфизм не оказывает влияния на генетическую предрасположенность к развитию ДЗМЖ (ОШ 1,17, 95% 0,81–1,69).

При анализе влияния исследованного полиморфизма на уровень циркулирующей формы VD было установлено, что носители одного или двух полиморфных аллелей С в общей популяции характеризуются сниженными значениями витамина D в сыворотке крови по сравнению с носителями гомозиготного генотипа ТТ. Аналогичные тенденции наблюдались и у больных с различными формами ДЗМЖ. Однако при любом варианте генотипа больные женщины имеют достоверно больший дефицит VD, чем здоровые (p<0,05) с сохранением очевидной тенденции к снижению уровня показателя у носителей генотипов ТС и СС (табл. 3).

Таким образом, можно предположить, что исследуемый полиморфизм -1559Т>C гена CYP2R1 не ассоциирован с предрасположенностью к доброкачественным заболеваниям молочной железы, таким как ФКМ и ФА, но носители гетерозиготного и гомозиготного полиморфизма по аллелю С генотипов характеризуются стойким снижением уровня циркулирующей формы VD.

Обсуждение

В коже под действием солнечных лучей образуется холекальциферол. Являясь провитамином, он переходит в биологически активную форму VD в процессе двух реакций гидроксилирования. Первая проходит в печени, где фермент 25-гидроксилаза (CYP27A1), кодируемой геном CYP2R1, образует 25-гидроксихолекальциферол (25-OHD3) – основная циркулирующая форма VD. Именно по ее уровню оценивают обеспеченность VD. Повторное гидроксилирование происходит в почках под влиянием фермента CYP27B1 – альфа-гидроксилазы. Это приводит к образованию биологически активного D-гормона – 1,25-дигидроксивитамина D (1,25OH2D) – кальцитриола. Эта форма VD связывается с рецептором витамина D (VDR) и реализует свои биологические эффекты. При ДЗМЖ концентрация VDR и рецепторов основных регуляторных белков такая же высокая, как и в здоровой молочной железе [10], но обеспеченность VD остается дефицитной и связана с симптомами мастопатии. Генетический полиморфизм гена, регулирующего метаболизм VD, может определять длительность и объемы проводимой заместительной терапии VD. Наличие полиморфизма гена CYP2R1, снижающего его биологическую активность, позволяет предположить, что повышение инсоляции с целью компенсации дефицита VD для данного индивидуума не будет иметь решающего значения ввиду невозможности образования биологически активных форм VD. Для этих женщин значимым источником VD становятся его перорально поступающие формы, при этом низкий уровень VD и зимой, и летом также определяет стратегию длительной поддерживающей терапии VD независимо от уровня круглогодичной инсоляции. Стабильно низкая обеспеченность витамином D, возможно, является одним из факторов стимуляции гиперэстрогении и активности эстрогеновых рецепторов в молочных железах. Так в эксперименте на линии раковых клеток молочной железы мышей показано присутствие VDR и рецепторов к эстрогенам. При этом инъекции кальцитриола и диета, содержащая витамин D, приводили к подавлению эстрогеновых рецепторов и уменьшению опухоли молочной железы [11]. Отсутствие взаимосвязи низкой обеспеченности VD и генетического полиморфизма у пациенток с ФКМ позволяет предположить иные нарушения метаболических путей VD у данной категории пациенток, что требует дальнейшего исследования.

Заключение

В 88% случаев больные с ДЗМЖ имеют низкий уровень содержания VD в крови, при этом у половины из них (53%) установлен дефицит VD. Клиническая и ультразвуковая картины находятся в прямой зависимости от степени обеспеченности VD. Выраженные симптомы заболевания и изменения структуры молочной железы, отсутствие эффекта от проводимой ранее консервативной терапии ассоциированы с глубоким дефицитом VD.

Генетический полиморфизм CYP2R1, определяющий сниженный уровень VD, с одинаковой частотой встречается в популяции здоровых женщин и пациенток с ДЗМЖ. Наиболее низкая обеспеченность VD среди здоровых женщин характерна для гомозиготных носителей аллелей С гена CYP2R1. Больные же с ДЗМЖ имеют стойкое, не связанное с сезоном VD-дефицитное состояние, независимо от варианта генетического полиморфизма CYP2R1.

Список литературы

1. Morrow M., Schnitt S.J., Norton L. Current management of lesions associated with an increased risk of breast cancer. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2015; 12(4):227-38.

2. Socolov D., Anghelache I., Ilea C., Socolov R., Carauleanu A. Benign breast disease and the risk of breast cancer in the next 15 years. Rev. Med. Chir. Soc. Med. Nat. Iasi. 2015; 119(1): 135-40.

3. Dyrstad S.W., Yan Y., Fowler A.M., Colditz G.A. Breast cancer risk associated with benign breast disease: systematic review and meta-analysis. Breast Cancer Res. Treat. 2015; 149(3): 569-75.

4. Eliassen A.H., Warner E.T., Rosner B., Collins L.C., Beck A.H., Quintana L.M. et al. Plasma 25 hydroxyvitamin D and risk of breast cancer in women followed over 20 years. Cancer Res. 2016; 76(18): 5423-30.

5. Rejnmarka L., Tietzeb A., Vestergaarda P., Buhlc L., Lehbrinkb M., Heickendorffd L. et al. Reduced pre-diagnostic 25-hydroxyvitamin D levels in women with breast cancer. Bone. 2009; 44: S162-7.

6. Brian L., Sprague A., Trentham-Dietz R.E., Gangnon D.S., Buist M. et al. The vitamin D pathway and mammographic breast density among postmenopausal women. Breast Cancer Res. Treat. 2012; 131(1): 255-65.

7. Zhang Z., He J.W., Fu W.Z., Zhang C.Q., Zhang Z.L. An analysis of the association between the vitamin D pathway and serum 25-hydroxyvitamin D levels in a healthy Chinese population. J. Bone Miner. Res. 2013; 28(8): 1784-92.

8. Anderson L.N., Cotterchio M., Knight J.A., Borgida A., Gallinger S., Cleary S.P. Genetic variants in vitamin D pathway genes and risk of pancreas cancer; results from a population-based case-control ctudy in Ontario, Canada. PLoS One. 2013; 8(6): e66768. doi:10.1371/journal.pone.0066768.

9. Ahn J., Yu K., Stolzenberg-Solomon R., Simon K.C., McCullough M.L., Gallicchio L. et al. Genome-wide association study of circulating vitamin D levels. Hum. Mol. Genet. 2010; 19(13): 2739-2745.

10. Lopes N., Sousa B., Martins D., Gomes M., Vieira D., Veronese L.A. et al. Alterations in vitamin D signaling and metabolic pathways in breast cancer progression: a study of VDR, CYP27B1 and CYP24A1 expression in benign and malignant breast lesions Vitamin D pathways unbalanced in breast lesions. BMC Cancer. 2010; 10: 483-92.

11. Jeong Y., Swami S., Krishnan A.V., Williams J.D., Martin S., Horst R.L. et al. Inhibition of mouse breast tumor initiating cells by calcitriol and dietary vitamin D. Mol. Cancer Ther. 2015; 14(8): 1951-61.

Поступила 09.03.2017

Принята в печать 28.04.2017

Об авторах / Для корреспонденции

Мальцева Лариса Ивановна, д.м.н., проф. зав. кафедрой акушерства и гинекологии № 1, Казанская государственная медицинская академия –
филиал ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России. Адрес: 420012, Россия, Казань, ул. Бутлерова, д. 36. Телефон: 8 (843) 236-46-41. E-mail: laramalc@mail.ru
Гарифуллова Юлия Владимировна, к.м.н., ассистент кафедры акушерства и гинекологии № 1, ФГБОУ ВО Казанский государственный медицинский университет Минздрава России. Адрес: 420012, Россия, Казань, ул. Бутлерова, д. 49. Телефон: 8 (919) 637-22-33. E-mail: gamil.garifullov@yandex.ru
Кравцова Ольга Александровна, к.б.н., доцент кафедры биохимии и биотехнологии Института фундаментальной медицины и биологии, ФГАОУ ВО
Казанский (Приволжский) федеральный университет. Адрес: 420008, Россия, Казань, ул. Кремлевская, д. 18. Телефон: 8 (917) 293-75-43. E-mail: okravz@yandex.ru
Для цитирования: Мальцева Л.И., Гарифуллова Ю.В., Кравцова О.А. Клинико-генетические параллели обеспеченности витамином D и доброкачественных заболеваний молочных желез. Акушерство и гинекология. 2018; 1: 91-5.
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2018.1.91-95

Также по теме

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.