Ассоциация полиморфизма гена ICAM-1 с прогрессирующим течением хронического гепатита С

Проведен сравнительный анализ частоты встречаемости аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 и ассоциации с прогрессирующим течением хронического гепатита С в московской популяции.




Association of ICAM-1 gene polymorphism with progressing clinical course of chronic C hepatitis

Comparative analysis of the degree of incidence Проведен сравнительный анализ частоты встречаемости of alleles and rs281437 genotypes of ICAM-1 gene, and association with progressing clinical course of chronic C hepatitis in Moscow population, was done.

полиморфизм генаНесмотря на большое количество исследований, посвященных оценке генетически детерминированных рисков развития фиброза и цирроза печени (ЦП) у больных хроническим гепатитом С (ХГС), до настоящего времени не выявлено определенной взаимосвязи между конкретными генетическими маркерами неблагоприятного исхода данного заболевания. Поскольку фиброз печени наиболее быстрыми темпами прогрессирует у пациентов с выраженным воспалением в печени, проявляющимся высоким индексом гистологической активности, особый интерес вызывают генетические детерминанты, предопределяющие ход иммунологических реакций.

Как известно, в патогенезе развития воспаления при хронических вирусных гепатитах ключевую роль играют клеточные иммунные реакции. При инфицировании вирусом гепатита В (HBV) и вирусом гепатита С (HCV) регистрируется повышенная экспрессия на гепатоцитах детерминант МНС 1-го класса, необходимых для адекватного представления антигенов, а также — межклеточных адгезивных молекул, которые играют важную роль в активации Т-клеток и их миграции в ткани-мишени [1].

В инициации иммунологических реакций важную роль играет система межклеточной адгезии ICAM-1 (CD54)/LFA-1 (CD11a/CD18). ICAM-1 (intercellular adhesion molecule-1, молекула межклеточной адгезии 1-го типа, принадлежащая к суперсемейству иммуноглобулинов) инициирует движение иммунорегуляторных клеток и взаимодействие иммунокомпетентных клеток между собой [2, 3]. Лигандами для ICAM-1 являются лейкоцитарный интегрин LFA-1 (Lymphocyte Function-Associated Antigen-1), опосредующий адгезию между клетками и клеткой к экстрацеллюлярному матриксу, и Мас-1, опосредующий адгезию гранулоцитов [4, 5]. Сигналом для активации адгезивных молекул, в частности, ICAM-1/LFA-1, является распознавание детерминант МНС на поверхности антиген-презентирующих клеток наивными Т-клетками. В последующем эффекторные Т-клетки (Т-хелперы и цитотоксические лимфоциты) мигрируют в очаг воспаления и взаимодействуют с клетками-мишенями [3].

Экспрессия ICAM-1 постоянна и регистрируется на различных клетках (лимфоциты, моноциты, эозинофилы, тканевые макрофаги, фибробласты, эндотелий, тимусный эпителий, скелетные миоциты и др.). При возникновении воспалительного процесса в ответ на действие цитокинов (ИЛ-1, ИФН-γ) их экспрессия становится избыточной в клетках-мишенях [2, 6, 7]. Изменения уровня экспрессии молекулы ICAM-1 на мембране клеток наблюдаются при активации иммунной системы при воспалительных процессах. Экспрессия ICAM-1 повышается при различных патологических процессах. Так, в 2014 г. показана связь полиморфизмов rs5491, rs281432, и rs281437 гена ICAM-1 с развитием атеросклероза коронарных сосудов, а также с повышенными уровнями триглицеридов, аполипопротеина A и В в китайской популяции больных [8]. Выявлена связь полиморфизмов rs5491 (K56M) и rs5498 (K469E) гена ICAM-1 с развитием у детей астмы и повышенной экспрессией белка ICAM-1 [9, 10]. В различных этнических группах выявлена связь полиморфизмов rs5498 (К469E) и rs1799969 (R241G) гена ICAM-1 с болезнью Бехчета [11]. В 2013 году был показан значимый вклад SNP R241 G в сочетании с SNP K469E гена ICAM-1 в развитие первичных опухолей головного мозга у населения Турции [12]. Кроме того, показана ассоциация полиморфизмов гена ICAM-1 с тяжестью течения малярии [13] и афтозного стоматита [14].

В доступной научной литературе имеются единичные исследования, касающиеся ассоциативных связей полиморфного гена ICAM-1 с течением хронических вирусных гепатитов. Так, при хронической HBV-инфекции показано, что полиморфизмы rs5498 (К469E) и rs1799969 (R241G) гена ICAM-1 ассоциировались с восприимчивостью к HBV и формированию ЦП в исходе хронического гепатита В [15]. Ранее было показано, что при ХГС значительно увеличиваются сывороточные концентрации и экспрессия ICAM-1 на гепатоцитах [16, 17].

В 2013 г. опубликована работа, показавшая ассоциацию rs281437 гена ICAM-1 с тяжелым фиброзом печени у больных ХГС, инфицированных 4-м генотипом HCV, в то же время не было выявлено связи полиморфизмов rs5498 и rs12979860 данного гена со степенью выраженности фиброза печени. Показано, что у пациентов с Т-аллелью rs281437 риск развития тяжелого фиброза приблизительно в 13 раз выше по сравнению с пациентами с C-аллелью (OR = 13,0; CI: 1,32–128,11, P = 0,028) [18].

Учитывая актуальность поиска генетических предикторов неблагоприятного течения заболевания, наличие патогенетической взаимосвязи хронического вирусного гепатита С с особенностями экспрессии ICAM-1, целью настоящего исследования была оценка роли полиморфизма rs281437 гена ICAM-1 в развитии прогрессирующего течения ХГС у представителей московской популяции (европеоидной расы).

Материалы и методы исследования

В исследование, проведенное методом «случай-контроль», включены 297 больных ХГС с различными стадиями фиброза печени (F0-F3) и сроком наблюдения пациентов от 1 года и выше. Средний возраст больных — 38 ± 1 год, мужчины/женщины = 175 (59%)/122 (41%). Для последующего анализа из группы больных ХГС были выделены пациенты с известной стадией фиброза печени:

  • 93 взрослых больных ХГС со стадиями фиброза печени F0-F1 (мужчины/женщины — 56/37, средний возраст — 37 ± 1 год);
  • 124 взрослых больных ХГС со стадиями фиброза печени F2-F3 (мужчины/женщины — 81/45, средний возраст — 39 ± 1 год).

Кроме того, в исследование включены 11 спонтанных реконвалесцентов HCV (мужчины/женщины — 7/4, средний возраст — 41 ± 6 лет) и 271 больной ЦП различной этиологии: 146 больных ЦП HCV-этиологии (ЦП HCV, мужчины/женщины — 90/56, средний возраст — 51 ± 1 год); 55 больных ЦП HBV-этиологии (ЦП HBV, мужчины/женщины — 38/17, средний возраст — 51 ± 2 года); 36 больных алкогольным ЦП (ЦП А, мужчины/женщины — 32/4, средний возраст — 48 ± 2 года); 34 больных криптогенным ЦП (ЦП кр, мужчины/женщины — 22/12, средний возраст — 52 ± 2 года). В группу больных ЦП HBV-этиологии включены пациенты с моноинфекцией HBV и 24 (44%) пациента с ЦП смешанной этиологии (HBV + HCV, HBV + HDV, HBV + HCV + HDV). Для проведения популяционно-генетического анализа в группу контроля включено 202 здоровых донора (мужчины/женщины — 109/93, средний возраст — 56 ± 2 года). Критериями невключения в исследование были наличие ВИЧ-инфекции, психических заболеваний и тяжелой соматической патологии. Проведение генетического анализа пациентам выполнялось после подписания информированного согласия.

Всем пациентам проведено определение серологических маркеров вирусных гепатитов методом иммуноферментного анализа (ИФА) и генетического материала HCV методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Стадии фиброза печени определялись с применением пункционной биопсии печени и/или транзиентной фиброэластометрии. Биоматериалом для выделения дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) человека была кровь, которую собирали в вакуумные пробирки, содержащие этилендиаминтетрауксусную кислоту (ЭДТА). Выделение ДНК из образцов периферической крови проводили с использованием комплекта реагентов «ПРОБА-ГС-ГЕНЕТИКА» (ЗАО «НПФ ДНК-Технология»), согласно инструкции к комплекту. Генотипирование образцов ДНК человека проведено с помощью модифицированного метода «примыкающих проб». Для определения однонуклеотидных замен rs281437 гена ICAM-1 использовали метод «примыкающих проб» (adjacent probes, kissing probes).

Набор биоматериала от пациентов проводился в период с 2006 по 2014 гг. в ГКУЗ ИКБ № 1 ДЗМ г. Москвы, Главном клиническом госпитале МВД России, ГКБ № 20 ДЗ г. Москвы, ЦКБ № 1 ОАО «РЖД».

Статистический анализ включал в себя сравнение частот аллелей и генотипов между различными группами с использованием критерия χ2 Пирсона и оценку OШ с расчетом для него 95%-го ДИ.

Результаты исследования

Впервые проведен анализ распространения аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 в московской популяции больных с хронической HCV-инфекцией (F0-F4). На первом этапе проанализирована частота встречаемости носительства аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 у больных ХГС с различными стадиями фиброза печени с учетом (F0-F4) и без учета больных (F0-F3) с формированием ЦП в сопоставлении с группой контроля (рис. 1).

Частота встречаемости носительства аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 у больных ХГС

Как показано на рисунке, в московской популяции больных ХГС и здоровых доноров встречаются, преимущественно, носители аллели С и генотипов СС/СТ исследуемого полиморфизма. Сравнительный анализ не выявил достоверных различий в частоте встречаемости аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 у больных ХГС F0-F3 и ХГС F0-F4 при сопоставлении с группой контроля здоровых лиц (p > 0,05).

Следующим этапом исследования был анализ частоты встречаемости носительства аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 у больных ЦП различной этиологии в сопоставлении с группой контроля (рис. 2).

Частота встречаемости носительства аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM1 у больных ЦП

Как и в группах больных ХГС с различными стадиями фиброза печени, контрольной группе, так и в группах больных ЦП вне зависимости от этиологии заболевания более 90% пациентов являются носителями аллели С rs281437 гена ICAM-1 и, соответственно, носителями генотипов СС/СТ rs281437 гена ICAM-1. Проведенный анализ не выявил различий в частоте встречаемости аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 между больными ЦП различной этиологии и группой контроля (как в целом между группой с ЦП и группой контроля, так и в сравнении с группами с различной этиологией заболевания).

В настоящее время известны неблагоприятные факторы прогрессирующего течения ХГС, а именно длительность инфицирования, мужской пол, наличие стеатоза печени, злоупотребление алкоголем. Учитывая отсутствие достоверных различий в распределении аллелей и генотипов исследуемого полиморфизма среди больных ХГС и ЦП различной этиологии при сравнении с группой контроля, в дальнейшем анализ был проведен в группах больных с хронической HCV-инфекцией, разделенных с учетом наличия или отсутствия неблагоприятного фактора, а также — в группах больных с различными исходами заболевания (спонтанные реконвалесценты и больные ЦП в исходе ХГС), а также с минимальным и выраженным фиброзом печени (табл. 1 и 2).

Распределение аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 больных ХГС F4

Распределение аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1

При сравнении частоты носителей аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 у спонтанных реконвалесцентов HCV достоверно чаще регистрировалась аллель Т и гетерозиготный генотип СТ по сравнению с больными ЦП в исходе ХГС (табл. 1). Напротив, у больных ЦП HCV-этиологии значимо чаще регистрируется генотип СС исследуемого полиморфизма гена ICAM-1. Генотип ТТ выявлялся только у больных ЦП в исходе ХГС. В то же время гомозиготы ТТ rs281437 гена ICAM-1 значимо чаще выявлены в группе больных ХГС с минимальным фиброзом (F0-F1) по сравнению с группой больных с фиброзом печени ≥ 2 по шкале METAVIR. Учитывая полученные результаты, в группе больных ХГС F0-F1 были выделены пациенты с давностью наблюдения более 10 лет (n = 20) и проведено сравнение частоты встречаемости носителей аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 в этой подгруппе с группой больных ЦП HCV-этиологии: генотип СС — 93 (64%) и 13 (65%), генотип СТ — 45 (31%) и 6 (30%), генотип ТТ — 8 (5%) и 1 (5%), аллель С — 138 (94%) и 19 (95%), аллель Т — 53 (36%) и 7 (35%) соответственно, р > 0,05, что демонстрирует отсутствие достоверных различий.

В исследуемых группах больных как с ХГС, так и с ЦП различной этиологии достоверно чаще регистрировался мужской пол больных (p < 0,05), который является фактором прогрессирующего течения ХГС. При разделении группы больных ХГС с исходом в ЦП в зависимости от пола, были получены данные, что у лиц женского пола по сравнению с мужчинами была выше частота встречаемости Т-аллели и достоверно ниже генотипа СС rs281437 гена ICAM-1 (табл. 2).

При выделении пациентов со стеатозом печени в группе больных ХГС F0-F3 достоверно чаще выявлялась Т-аллель rs281437 гена ICAM1 по сравнению с контрольной группой. Кроме того, гетерозиготы достоверно чаще выявлялись в группе больных ХГС со стеатозом печени, а гомозиготы СС — в группе спонтанных реконвалесцентов HCV (табл. 2). Группа больных ХГС со стеатозом печени представлена преимущественно лицами мужского пола (61%, 14/23). Таким образом, носительство аллеля Т rs281437 гена ICAM-1 можно считать аллелем риска развития стеатоза печени при хронической HCV-инфекции (табл. 2). В то же время гомозиготы СС данного полиморфизма имеют более высокие шансы спонтанной реконвалесценции.

Сопоставление частот встречаемости носительства аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 у больных ЦП в исходе ХГС, злоупотребляющих и не злоупотребляющих алкоголем, а также инфицированных различными генотипами HCV, представлено на рис. 3.

Частоты встречаемости носительства аллелей и генотипов rs281437

Сравнительный анализ не выявил достоверных различий в частоте встречаемости аллелей и генотипов rs281437 гена ICAM-1 в группах больных ХГС, инфицированных генотипом 1 HCV и инфицированных 2-м и 3-м генотипами HCV, а также злоупотребляющих и не злоупотребляющих алкоголем (p > 0,05).

Противоречие с исследованием N. M. Rizk, 2013 г., которое показало значимость аллели Т rs281437 гена ICAM-1 у больных ХГС, инфицированных 4-м генотипом, с тяжестью фиброза печени, возможно, обусловлено проведением нашего исследования на популяции больных, инфицированных 1-м, 2-м и 3-м генотипами HCV.

Заключение

Исследование продемонстрировало, что в московской популяции преобладают носители аллели С и генотипов СТ/ТТ rs281437 гена ICAM-1. Аллель Т исследуемого полиморфизма достоверно ассоциировался только со стеатозом печени у больных ХГС и с женским полом больных ЦП HCV-этиологии. Полученные результаты требуют дальнейшего уточнения клинической роли выявленных различий, поскольку стеатоз печени является независимым фактором прогрессии как воспаления, так и фиброза печени при ХГС. Кроме того, отдельно необходимо в дальнейшем детально оценить влияние аллели Т rs281437 гена ICAM-1 на формирование ЦП у больных ХГС женского пола.

Работа выполнена в рамках гранта Президента Российской Федерации для поддержки молодых российских ученых — докторов наук (конкурс — МД-2013).

Литература

  1. Monzón G. C., Buey G. L., Sánchez G. A. et al. Tissue expression of antigenic recognition and intercellular adhesion molecules in chronic viral hepatitis // Rev Esp Enferm Dig. 1993, Nov; 84 (5): 301–309.
  2. Blaheta R. A., Scholz M., Hailer N. P. et al. Adhesion and penetration properties of human lymphocytes acting on allogeneic vascular endothelial cells // Immunology. 1994: 81: 538–545.
  3. Мешкова Р. Я. Руководство по иммунопрофилактике для врачей. Учебное пособие. Смоленск: ГМА, 1998. 133 с. ISBN 5–87349–042–2.
  4. Gorina R., Lyck R., Vestweber D., Engelhardt B. β2 integrin-mediated crawling on endothelial ICAM-1 and ICAM-2 is a prerequisite for transcellular neutrophil diapedesis across the inflamed blood-brain barrier // J Immunol. 2014 Jan 1; 192 (1): 324–37. doi: 10.4049/jimmunol.1300858.
  5. Wang D., Zeng Q., Song R. et al. Ligation of ICAM-1 on human aortic valve interstitial cells induces the osteogenic response: A critical role of the Notch1-NF-κB pathway in BMP-2 expression // Biochim Biophys Acta. 2014, Nov; 1843 (11): 2744–2753. doi: 10.1016/j.bbamcr.2014.07.017.
  6. Dustin M. L., Rothlein R., Bhan A. K. et al. Induction by IL 1 and interferon-gamma: tissue distribution, biochemistry, and function of a natural adherence molecule (ICAM-1) // J Immunol. 1986, Jul 1; 137 (1): 245–254.
  7. Goh Q., Dearth C. L., Corbett J. T. et al. Intercellular adhesion molecule-1 expression by skeletal muscle cells augments myogenesis // Exp Cell Res. 2014, Sep 30. pii: S0014–4827 (14)00437–6. doi: 10.1016/j.yexcr.2014.09.032.
  8. Yang M., Fu Z., Zhang Q. et al. Association between the Polymorphisms in Intercellular Adhesion Molecule-1 and the Risk of Coronary Atherosclerosis: A Case-Controlled Study // PLoS One. 2014, Oct 13; 9 (10): e109658. doi: 10.1371/journal.pone.0109658.
  9. Puthothu B., Krueger M., Bernhardt M., Heinzmann A. ICAM1 amino-acid variant K469 E is associated with paediatric bronchial asthma and elevated sICAM1 levels // Genes Immun. 2006, Jun; 7 (4): 322–326.
  10. Li Y. F., Lin C. C., Tai C. K. Interaction of intercellular adhesion molecule 1 (ICAM1) polymorphisms and environmental tobacco smoke on childhood asthma // Int J Environ Res Public Health. 2014, Jun; 11 (6): 6504–6516.
  11. Zou J., Guan J. L. Intercellular adhesion molecule-1 polymorphisms in patients with Behçet disease: a meta-analysis // Mod Rheumatol. 2014, May; 24 (3): 481–486. doi: 10.3109/14397595.2014.887988.
  12. Yilmaz U., Zeybek U., Kahraman O. T. et al. Investigation of ICAM-1 and β3 integrin gene variations in patients with brain tumors // Asian Pac J Cancer Prev. 2013; 14 (10): 5929–5934.
  13. Dunstan S. J., Rockett K. A., Quyen N. T. et al. Variation in human genes encoding adhesion and proinflammatory molecules are associated with severe malaria in the Vietnamese // Genes Immun. 2012, Sep; 13 (6): 503–508. doi: 10.1038/gene.2012.25.
  14. Alkhateeb A., Karasneh J., Abbadi H. et al. Association of cell adhesion molecule gene polymorphisms with recurrent aphthous stomatitis // J Oral Pathol Med. 2013 Nov; 42 (10): 741–746. doi: 10.1111/jop.12100.
  15. Zhang X. Q., Hong X. J., Bai X. J. Susceptibility to active decompensated cirrhosis is associated with polymorphisms of intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) in chronic HBV carriers // Viral Hepat. 2008, Mar; 15 (3): 173–178. doi: 10.1111/j.1365–2893.2007.00931.x.
  16. Warakomska I., Wiczkowski A., Kepa L. et al. Serum intercellular adhesion molecule ICAM-1 concentration in interferon alpha treated patients with chronic viral C hepatitis // Wiad Lek. 2004; 57 (11–12): 641–646.
  17. Fukuda Y., Nakano I., Katano Y. et al. Serum levels of soluble intercellular adhesion molecule-1 and soluble vascular cell adhesion molecule-1 in asymptomatic carriers of hepatitis C virus // J Int Med Res. 1998, Dec; 26 (6): 313–318.
  18. Rizk N. M., Derbala M. F. Genetic polymorphisms of ICAM 1 and IL28 as predictors of liver fibrosis severity and viral clearance in hepatitis C genotype 4 // Clin Res Hepatol Gastroenterol. 2013, Jun; 37 (3): 262–268. doi: 10.1016/j.clinre.2012.09.012.

К. Р. Дудина*, 1, доктор медицинских наук
К. А. Царук**
С. А. Шутько*,
кандидат медицинских наук
О. О. Знойко*, доктор медицинских наук
Д. Д. Абрамов***, кандидат биологических наук
Н. О. Бокова*, кандидат медицинских наук
К. С. Скрупский*
Н. Д. Ющук*,
доктор медицинских наук, профессор, академик РАМН

* ГБОУ ВПО МГМСУ им. А. И. Евдокимова МЗ РФ, Москва
**ГКУЗ ИКБ № 1 ДЗМ, Москва
***ФГБУ ГНЦ Институт иммунологии ФМБА России, Москва

1 Контактная информация: dudinakr@mail.ru


Купить номер с этой статьей в pdf


Еженедельный дайджест "Лечащего врача": главные новости медицины в одной рассылке

Подписывайтесь на нашу email рассылку и оставайтесь в курсе самых важных медицинских событий


поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
Нажимая на кнопку Подписаться, вы даете согласие на обработку персональных данных

Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт