Рак молочной железы (РМЖ) — одно из самых распространенных злокачественных заболеваний у женщин. По данным Всемирной организации здравоохранения, РМЖ составляет 11,9% всех случаев рака в мире и является причиной 1,6% смертей в год [1]. С 1970-х гг. достижения в области технологий скрининга и лечения привели к значительному снижению смертности от РМЖ [2]. Известно, что своевременная неоадъювантная и адъювантная терапия (химиотерапия (ХТ), таргетная терапия, гормонотерапия, лучевая терапия) снижает риск смерти на 50%. В случае ранней диагностики РМЖ вероятность выздоровления превышает 90%. Успехи в лечении РМЖ позволяют улучшить выживаемость, но связанная с противоопухолевой терапией кардиотоксичность остается серьезной проблемой. Сердечно-сосудистые осложнения не только ограничивают использование высокоэффективных методов лечения, но и негативно влияют на качество и продолжительность жизни больных. Несмотря на усилия кардиоонкологии — нового направления медицины, охватывающего широкий спектр проблем патогенеза, диагностики, профилактики и лечения сердечно-сосудистых осложнений противоопухолевой терапии [3], механизмы их развития и прогрессирования до конца не изучены. Активно ведутся исследования, направленные на выявление предикторов возникновения кардиотоксических эффектов, что позволит найти эффективные подходы к недопущению их развития.
Теломеры — это ДНК-белковые структуры, находящиеся на линейных концах хромосом, содержащие многократно повторяющуюся шестинуклеотидную последовательность ДНК (TTAGGG) [4]. Теломеры обеспечивают целостность генома во время репликации. При достижении длины теломеров критических значений происходит апоптоз клетки [4]. Известно, что у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями длина теломеров короче, чем у сопоставимых по возрасту здоровых лиц [5, 6]. Ранее нами было показано влияние окислительного стресса на изменение длины теломеров у лиц с различным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний и больных ишемической болезнью сердца [7]. Доказано, что короткие теломеры связаны с повышенным риском развития онкологических заболеваний [8]. В ряде исследований продемонстрировано уменьшение длины теломеров в процессе ХТ [9].
Цель данной работы — исследование влияния противоопухолевой терапии на длину теломеров у женщин с различными молекулярными типами РМЖ и артериальной гипертонией (АГ).
Материал и методы
В исследовании приняли участие 83 женщины с тройным негативным и 55 женщин с HER2 позитивным (HER2+) РМЖ в возрасте от 26 до 75 лет. АГ страдали 20 (24%) женщин с тройным негативным и 22 (40%) женщины с HER2+ РМЖ (см. таблицу).
Так как с возрастом длина теломерных повторов в хромосомах уменьшается [10], проводилось сравнительное исследование длины теломеров у больных РМЖ до начала противоопухолевого лечения и у практически здоровых лиц (142 женщины) соответствующего возраста.
ДНК из цельной крови выделяли с использованием набора для выделения ДНК ДНК-Экстран-1 (ЗАО «Синтол» Россия). Длину теломерных повторов хромосом определяли методом количественной полимеразно-цепной реакции в реальном времени [11]. Амплификацию в реальном времени проводили на анализаторе нуклеиновых кислот BIO-RAD CFX 96 Real-Time System (Syngapore). Исследование каждого образца повторяли 3 раза. Расчет относительной длины теломеров по сравнению c альбумином производился на основании формулы: 2(–ΔCt), ΔCt=Ctтеломеров – Ctальбумина. Результаты представлены как процент к калибратору. В качестве калибратора использовали случайную ДНК.
Статистическая обработка данных
Статистическую обработку результатов проводили в программе SPSS 21.0 («SPSS Inc.», США). При сравнении групп по количественному признаку использовали параметрический t-критерий Стьюдента, по качественному — критерий χ2 и точный критерий Фишера. Параметры, имеющие нормальное распределение признака, представлены в виде среднего значения и доверительного интервала (Mean; 95% CI). Статистически значимыми считали значения р<0,05.
Результаты
У больных РМЖ до начала лечения длина теломеров была снижена в среднем на 19,4±3,6% (р<0,001) по сравнению со здоровыми женщинами соответствующего возраста (рис. 1).
Длина теломеров у больных РМЖ до начала ХТ не зависела от наличия АГ: в общей группе у больных с АГ — 81,1±3,6 о.е., без АГ — 78±3,5 о.е. (р=0,3). Данные закономерности сохранялись в группах с различными типами РМЖ. Так, в группе с HER2+ РМЖ длина теломеров у женщин с АГ составила 77,3±8,3 о.е., без АГ — 81,5±9,1 о.е. (р=0,08), а в группе тройного негативного — 78,5±5,4 о. е и 78,0±7,9 о. е (р=0,95) соответственно.
В процессе ХТ отмечено укорочение длины теломеров в обеих группах. В группе женщин с тройным негативным РМЖ произошло укорочение теломеров на 8,3±2,8% (р=0,04), в группе HER2+ РМЖ — на 7,1±3,0% (р=0,05) (рис. 2, а).
На изменение длины теломеров в процессе ХТ повлияло наличие АГ. У 39 пациенток, страдающих АГ, за время ХТ длина теломеров сократилась на 12,5±3,8% (р<0,05). У женщин с нормальным уровнем артериального давления достоверного уменьшения длины теломеров не отмечено (р=0,22). Данная закономерность показательна как для женщин с HER2+, у которых уменьшение относительной длины теломеров при наличии АГ составило 16,2±4,5% (р<0,05) (рис. 2, б), так и для пациенток с тройным негативным РМЖ — уменьшение на 12,4±3,8% при наличии АГ (р<0,05) (рис. 2, в).
Обсуждение
Теломеры обеспечивают стабильную репликацию клеток, предохраняют хромосомы от слияния, а также участвуют в концевой недорепликации ДНК [4]. Во время деления клетки длина теломерных концов хромосом сокращается на 30—200 пар оснований [10]. При укорочении хромосом до определенного размера индуцируются процессы клеточного старения [11]. Различные заболевания невоспалительного генеза сопровождаются укорочением длины теломерных повторов хромосом [12]. Это характерно, например, для сахарного диабета 2-го типа [13], заболеваний сердечно-сосудистой системы [7], злокачественных новообразований [14], в частности РМЖ [15]. В нашем исследовании продемонстрировано относительное укорочение длины теломеров у больных РМЖ еще до начала противоопухолевого лечения по сравнению с сопоставимыми по возрасту здоровыми женщинами. Это согласуется с данными других авторов, свидетельствующими о том, что короткие теломеры являются фактором риска развития онкологических заболеваний, в том числе РМЖ [16].
Ранее описывалось уменьшение длины теломеров в процессе проведения ХТ у больных РМЖ [17], что, вероятно, связано с прямым повреждающим действием препаратов как на опухолевые, так и на гемопоэтические клетки [18]. Однако в некоторых работах не наблюдалось значимого изменения длины теломеров при ХТ [18]. В нашем исследовании укорочение теломеров отмечалось в процессе противоопухолевой терапии независимо от ее режима, обусловленного молекулярным типом РМЖ. Важным фактором, влияющим на уменьшение длины теломеров на фоне ХТ, явилось наличие АГ: статистически значимое укорочение теломеров произошло лишь в группе женщин, страдающих А.Г. Ранее в исследовании R. M’kacher и соавт. было показано значительное укорочение теломерных повторов хромосом после проведения лучевой терапии у пациентов с лимфомой Ходжкина только при наличии АГ [19].
Развитие злокачественного новообразования сопровождается интенсификацией свободнорадикальных процессов [20] за счет усиления продукции активных форм кислорода [21] и снижения активности супероксиддисмутазы в опухолевых клетках. Активные формы кислорода являются наиболее важными естественными мутагенными факторами в организме, вызывающими генетическую нестабильность в клетках. Многочисленные биохимические реакции, в которых метаболизируется кислород, приводят к образованию вторичных продуктов свободнорадикального окисления, вызывающих окислительную деструкцию ДНК [22]. Помимо этого, развитие окислительного стресса индуцируют цитотоксические препараты, применяемые для лечения злокачественных новообразований. Специфическая противоопухолевая терапия может стать триггером, запускающим механизмы окислительной деструкции ДНК [23], что связано с блокировкой репликации ДНК большинством цитостатиков и вызывает повреждение ДНК [24]. В свою очередь АГ характеризуется как повышенным образованием активных форм кислорода [25, 26], так и снижением активности антиоксидантных ферментов, в результате чего инициируется развитие окислительного стресса [20, 26]. Вероятно, специфическая противоопухолевая терапия у пациенток с АГ, помимо прямого повреждающего действия на гемопоэтические клетки, также ускоряет процессы окислительной деструкции ДНК за счет интенсификации свободнорадикальных процессов, приводя к укорочению теломеров.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Сведения об авторах
Дорощук Александр Дмитриевич — к.б.н., научный сотрудник отдела биохимии свободнорадикальных процессов ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России; e-mail: doroschuk_n@mail.ru; тел.: +7(495)414-6513
Виценя Марина Вячеславовна — к.м.н., научный сотрудник отдела амбулаторных лечебно-диагностических технологий НИИ клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России; e-mail: marinsvitsenya@gmail.com; тел.: +7(916)591-3633
Ощепкова Елена Владимировна — д.м.н., проф., главный научный сотрудник лаборатории мониторинга программ снижения смертности от ССЗ научно-организационного отдела ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России
Гаврюшина Светлана Валерьевна — к.м.н., врач-кардиолог консультативно-диагностического отделения НИИ клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России
Агеев Фаиль Таипович — д.м.н., проф., главный научный сотрудник отдела амбулаторных лечебно-диагностических технологий НИИ клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России
Постнов Антон Ювенальевич — д.м.н., главный научный сотрудник лаборатории патоморфологии сердечно-сосудистых заболеваний ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России; e-mail: anton-5@mail.ru; тел.: +7(495)414-6811
Чазова Ирина Евгеньевна — д.м.н., проф., акад. РАМН, директор НИИ клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России; e-mail: info@cardioweb.ru; тел.: +7(495)414-6975
Дорощук Наталья Александровна — к.м.н., врач-генетик кабинета медицинской генетики ФГБУ «НМИЦ кардиологии» Минздрава России;
e-mail: natador28@mail.ru; тел.: +7(916)279-6381