Ассоциация полиморфизмов генов WNT с частотой цитогенетических нарушений под действием ионизирующего излечения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты изучения связи однонуклеотидных полиморфизмов генов WNT с повышенной частотой цитогенетических нарушений в лимфоцитах крови работников объекта использования ионизирующего излучения, подвергавшихся длительному радиационному воздействию в дозах 100–500 мГр. Объектом исследования служила кровь 95 условно здоровых работников, подвергавшихся в процессе профессиональной деятельности долговременному техногенному внешнему воздействию γ-излучения в дозах от 100 до 500 мГр. Для всех обследованных лиц проводили стандартный цитогенетический анализ лимфоцитов крови. Геномную ДНК из лимфоцитов крови работников выделяли с помощью набора QIAamp DNA Blood mini Kit (Qiagen, Германия). Генотипировали ДНК по 116 однонуклеотидным полиморфизмам генов WNT с помощью чипов (ДНК-чипы) высокой плотности CytoScan™ HD Array (Affymetrix, США). С учетом поправки Бонферрони установлена ассоциация однонуклеотидных полиморфизмов генов WNT с высокой частотой кольцевых хромосом в лимфоцитах крови, все остальные типы цитогенетических нарушений не показали статистической значимости. В результате проведенного исследования выявлен однонуклеотидный полиморфизм гена WNT9B rs1530364, который может рассматриваться в качестве потенциального маркера повышенного уровня индивидуальной радиочувствительности организма человека.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Дарья Сергеевна Исубакова

Северский биофизический научный центр Федерального медико-биологического агентства

Автор, ответственный за переписку.
Email: isubakova.daria@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5032-9096
Россия, Северск

Николай Васильевич Литвяков

Северский биофизический научный центр Федерального медико-биологического агентства; Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук

Email: nvlitv72@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0714-8927
Россия, Северск; Томск

Ольга Сергеевна Цымбал

Северский биофизический научный центр Федерального медико-биологического агентства

Email: olga-tsymbal@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2311-0451
Россия, Северск

Татьяна Валерьевна Вишневская

Северский биофизический научный центр Федерального медико-биологического агентства

Email: vishnevskaya_seversk@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2264-0546
Россия, Северск

Мария Юрьевна Цыпленкова

Северский биофизический научный центр Федерального медико-биологического агентства

Email: mariatsyplenkova@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0001-9932-0180
Россия, Северск

Иван Васильевич Мильто

Северский биофизический научный центр Федерального медико-биологического агентства; Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: milto_bio@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9764-4392
Россия, Северск; Томск

Равиль Манихович Тахауов

Северский биофизический научный центр Федерального медико-биологического агентства; Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: niirm2007@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1994-957X
Россия, Северск; Томск

Список литературы

  1. Rim E.Y., Clevers H., Nusse R. The Wnt Pathway: From Signaling Mechanisms to Synthetic Modulators. Ann. Rev. Biochem. 2022;91(1):571-598. http://doi.org/10.1146/annurev-biochem-040320-103615
  2. Niehrs C. The complex world of WNT receptor signalling. Nat. Rev. Molec. Cell Biol. 2012;13(12): 767–779. http://doi.org/10.1038/nrm3470
  3. van Amerongen R., Nusse R. Towards an integrated view of WNT signaling in development. Development. 2009;136(19):3205-3214. http://doi.org/10.1242/dev.033910
  4. Nusse R., Clevers H. WNT/β-Catenin Signaling, Disease, and Emerging Therapeutic Modalities. Cell. 2017;169:985–999. http://doi.org/10.1016/j.cell.2017.05.016
  5. Lacombe J., Zenhausern F. Effect of mechanical forces on cellular response to radiation. Radiother. Oncol. 2022;176:187-198. http://doi.org/10.1016/j.radonc.2022.10.006
  6. Dong Z., Zhou L., Han N., et al. WNT/β-catenin pathway involvement in ionizing radiation-induced invasion of U87 glioblastoma cells. Strahlenther Onkologie. 2015;191(8):672–680. http://doi.org/10.1007/s00066-015-0858-7
  7. Yang Y., Zhou H., Zhang G., et al. Targeting the canonical WNT/β-catenin pathway in cancer radioresistance: Updates on the molecular mechanisms. J. Cancer Res. Therap. 2019;15(2):272–277. http://doi.org/10.4103/jcrt.JCRT_421_18
  8. Woodward W.A., Chen M.S., Behbod F., et al. WNT/beta-catenin mediates radiation resistance of mouse mammary progenitor cells. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2007;104(2):618–623. http://doi.org/10.1073/pnas.0606599104
  9. Chen M.S., Woodward W.A., Behbod F., et al. WNT/beta-catenin mediates radiation resistance of Sca1+ progenitors in an immortalized mammary gland cell line. J. Cell Sci. 2007;120(3):468–477. http://doi.org/10.1242/jcs.03348
  10. Xiao Q., Chen Z., Jin X., et al. The many postures of noncanonical WNT signaling in development and diseases. Biomed. & Pharmacother. 2017;93:359–369. http://doi.org/10.1016/j.biopha.2017.06.061.
  11. Wang J.F., Liu C., Zhang Q., et al. Research progress in the radioprotective effect of the canonical WNT pathway. Cancer Biol. Med. 2013;10(2):61. http://doi.org/10.7497/j.issn.2095-3941.2013.02.001
  12. Watson R.L., Spalding A.C., Zielske S.P., et al. GSK3beta and beta-catenin modulate radiation cytotoxicity in pancreatic cancer. Neoplasia. 2010;12(5):357–65. http://doi.org/10.1593/neo.92112
  13. Аклеев А.В. Реакции тканей на хроническое воздействие ионизирующего излучения. Радиац. биология. Радиоэкология. 2009;49(1):5–20. [Akleev A.V. Reakcii tkanej na hronicheskoe vozdejstvie ioniziruyushchego izlucheniya. Radiation Biology. Radioecology. 2009;49(1):5–20. (In Russ.)]
  14. Алексанин С.С. Закономерности формирования соматической патологии в отдаленном периоде после аварии на Чернобыльской АЭС и опыт оказания адресной медицинской помощи ликвидаторам после аварии. Медико-биологические проблемы жизнедеятельности. 2010;1(3):128–134. [Aleksanin S.S. Zakonomernosti formirovaniya somaticheskoj patologii v otdalennom periode posle avarii na Chernobyl’skoj AES i opyt okazaniya adresnoj medicinskoj pomoshchi likvidatoram posle avarii. Medical and Biological Problems of Life Activity. 2010;1(3):128–134. (In Russ.)]
  15. Barnett G.C., Coles C.E., Elliott R.M., et al. Independent validation of genes and polymorphisms reported to be associated with radiation toxicity: a prospective analysis study. Lancet Oncol. 2012;13(1):65–77. http://doi.org/10.1016/S1470-2045(11)70302-3
  16. Литвяков Н.В., Карпов А.Б., Тахауов Р.М. и др. Генетические маркеры индивидуальной радиочувствительности человека. Томск: Изд-во Том. ун-та, 2011. 186 с. [Litvyakov N.V., Karpov A.B., Tahauov R.M., i dr. Geneticheskie markyory individual’noj radiochuvstvitel’nosti cheloveka. Tomsk: Izdatel’stvo Tomskogo universiteta, 2011. 186 p. (In Russ.)]
  17. Takhauov R.M., Karpov A.B., Albach E.N., et al. The bank of biological samples representing individuals exposed to long-term ionizing radiation at various doses. Biopreserv. Biobank. 2015;13(2): 72–78. http://doi.org/10.1089/bio.2014.0035
  18. Литвяков Н.В., Фрейдин М.Б., Халюзова М.В., и соавт. Частота и спектр цитогенетических нарушений у работников Сибирского химического комбината. Радиац. биология. Радиоэкология. 2014;54(3):283–296. [Litviakov N.V., Frejdin M.B., Khalyuzova M.V. i soavt. Chastota i spektr citogeneticheskih narushenij u rabotnikov Sibirskogo himicheskogo kombinata. Radiation Biology. Radioecology. 2014;54(3):283–296. (In Russ.)] http://doi.org/10.7868/S0869803114030084
  19. Моссэ И.Б. Лекции по радиационной генетике. Мн.: МГЭУ им. А.Д. Сахарова, 2005. 208 с. [Mosse I.B. Lekcii po radiacionnoj genetike. International Sakharov Environmental Institute of Belarusian State University, 2005. 208 p. (In Russ.)]
  20. Ингель Ф.И. Перспективы использования микроядерного теста на лимфоцитах крови человека, культивируемых в условиях цитокинетического блока. Ч. 2. Факторы среды и индивидуальные особенности в системе нестабильности генома человека. Дополнительные возможности теста. Методика проведения экспериментов и цитогенетического анализа. Экол. генетика. 2006;4(4):38–54. [Ingel’ F.I. Perspektivy ispol’zovaniya mikroyadernogo testa na limfocitah krovi cheloveka, kul’tiviruemyh v usloviyah citokineticheskogo bloka. Chast’ 2. Faktory sredy i individual’nye osobennosti v sisteme nestabil’nosti genoma cheloveka. Dopolnitel’nye vozmozhnosti testa. Metodika provedeniya eksperimentov i citogeneticheskogo analiza. Ecological Genetics. 2006;4(4):38–54. (In Russ.)]
  21. Петин В.Г. Комбинированное биологическое действие ионизирующих излучений и других вредных факторов окружающей среды (научный обзор). Радиация и риск (Бюлл. Национального радиационно-эпидемиологического регистра). 2001;12:117–134. [Petin V.G. Kombinirovannoe biologicheskoe dejstvie ioniziruyushchih izluchenij i drugih vrednyh faktorov okruzhayushchej sredy (nauchnyj obzor). Radiation and Risk (Bulletin of the National Radiation and Epidemiological Registry). 2001;12:117–134 (In Russ.)]
  22. Тихонов М.Н. Влияние малых доз ионизизирующей радиации на здоровье человека. Экология пром. производства. 2011;2:27–39. [Tihonov M.N. Vliyanie malyh doz ioniziziruyushchej radiacii na zdorov’e cheloveka. Ekologiya promyshlennogo proizvodstva. 2011;2:27–39. (In Russ.)]
  23. Аржавкина Л.Г., Харченко Т.В. Соматические мутации в некоторых профессиональных когортах. Изв. Рос. воен.-мед. академии. 2020;39(S3-1):9–13. [Arzhavkina L.G., Kharchenko T.V. The somatic mutations impact in some professional cohorts. Russian Military Medical Academy Reports. 2020;39(S3-1):9–13. (In Russ.)]
  24. Jain R., Dharma R.M., Dinesh M.R., et al. Association of WNT9B rs1530364 and WNT5A rs566926 Gene Polymorphisms with Nonsyndromic Cleft lip and Palate in South Indian Population using Deoxyribonucleic Acid Sequencing. Contemporary Clinical Dentistry. 2020;11(1):60–66. http://doi.org/10.4103/ccd.ccd_90_19
  25. Maili L., Letra A., Silva R., et al. PBX-WNT-P63-IRF6 pathway in nonsyndromic cleft lip and palate. Birth. Defects Research. 2020;112(3):234–244. http://doi.org/10.1002/bdr2.1630
  26. Fontoura C., Silva R.M., Granjeiro J.M., et al. Association of WNT9B Gene Polymorphisms With Nonsyndromic Cleft Lip With or Without Cleft Palate in Brazilian Nuclear Families. Cleft Palate-Craniofacial J. 2015;52(1):44–48. http://doi.org/10.1597/13-146
  27. Letra A., Maili L., Mulliken J.B., et al. Further evidence suggesting a role for variation in ARHGAP29 variants in nonsyndromic cleft lip/palate. Birth Defects Research. Part A, Clinical and molecular teratology. 2014;100(9):679–685. http://doi.org/10.1002/bdra.23286
  28. Исубакова Д.С., Халюзова М.В., Литвяков Н.В. и соавт. Цитогенетические нарушения в лимфоцитах крови у работников Сибирского химического комбината, подвергавшихся профессиональному облучению. Радиац. биология. Радиоэкология. 2021;61(4):353–366. [Isubakova D.S., Khalyuzova M.V., Litviakov N.V. i soavt. Citogeneticheskie narusheniya v limfocitah krovi u rabotnikov Sibirskogo himicheskogo kombinata, podvergavshihsya professional’nomu oblucheniyu. Radiation Biology. Radioecology. 2021;61(4):353–366. (In Russ.)] http://doi.org/10.31857/S0869803121040056
  29. Clevers H. WNT/beta-catenin signaling in development and disease. Cell. 2006;127(3):469–480. http://doi.org/10.1016/j.cell.2006.10.018
  30. Regard J.B., Malhotra D., Gvozdenovic-Jeremic J., et al. Activation of Hedgehog signaling by loss of GNAS causes heterotopic ossification. Nat. Med. 2013;19(11):1505–1512. http://doi.org/10.1038/nm.3314
  31. Wallace J., Narasipura S.D., Sha B.E., et al. Canonical WNTs Mediate CD8+ T Cell Noncytolytic Anti-HIV-1 Activity and Correlate with HIV-1 Clinical Status. J. Immunol. 2020;205(8):2046–2055. http://doi.org/10.4049/jimmunol.1801379
  32. Zhao Y., Tao L., Yi J., et al. The Role of Canonical Wnt Signaling in Regulating Radioresistance. Cell. Physiol. Biochem. 2018;48(2):419–432. http://doi.org/10.1159/000491774
  33. Василец Ю.Д., Арноцкая Н.Е., Кудрявцев И.А., Шевченко В.Е. Wnt-сигнальный каскад в патогенезе мультиформной глиобластомы. Успехи молек. онкологии. 2018;5(4):94–103. [Vasilets Yu.D., Arnotskaya N.E., Kudryavtsev I.A., Shevchenko V.E. WNT-signaling pathway in pathogenesis of glioblastoma multiforme. Advances in Molecular Oncology. 2018;5(4):94–103. (In Russ.)] http://doi.org/10.17650/2313-805X-2018-5-4-94-103
  34. Wang P., Li Y.W., Lu X., et al. Low-dose ionizing radiation: Effects on the proliferation and migration of lens epithelial cells via activation of the Wnt/β-catenin pathway. Mutat. Res. Genet. Toxicol. Environ. Mutagen. 2023;888:503637. http://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2023.503637
  35. Lemire G., Zheng B., Ediae G.U., et al. Homozygous WNT9B variants in two families with bilateral renal agenesis/hypoplasia/dysplasia. Am. J. Med. Genet. 2021;185(10):3005–3011. http://doi.org/10.1002/ajmg.a.62398
  36. Vandebergh M., Andlauer T.F.M., Zhou Y., et al. Genetic Variation in WNT9B Increases Relapse Hazard in Multiple Sclerosis. Ann. Neurol. 2021;89(5):884–894. http://doi.org/10.1002/ana.26061
  37. Bergholz J., Xiao Z.X. Role of p63 in Development, Tumorigenesis and Cancer Progression. Cancer Microenvironment. 2012;5(3):311–322. http://doi.org/10.1007/s12307-012-0116-9
  38. MacDonald B.T., Tamai K., He X. Wnt/beta-catenin signaling: components, mechanisms, and diseases. Dev. Cell. 2009;17(1):9-26. http://doi.org/10.1016/j.devcel.2009.06.016
  39. Lu S., Yakirevich E., Yang D., et al. WNT Family Member 9b (WNT9b) Is a New Sensitive and Specific Marker for Breast Cancer. Am. J. Surg. Patholy. 2021;45(12):1633–1640. http://doi.org/10.1097/PAS.0000000000001784

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Уровни значимости для доминантной модели по частоте кольцевых хромосом. Примечание. По оси ординат — значение уровня p в логарифмических координатах -(log10) , пунктирная линия уровень значимости p < 0.05, рассчитанный по критерию Манна–Уитни, красная линия — уровень поправки Бонферрони.

Скачать (403KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Уровни значимости для доминантной модели по частоте дицентрических хромосом. Примечание. По оси ординат — значение уровня p в логарифмических координатах -(log10), пунктирная линия — уровень значимости p < 0.05, рассчитанный по критерию Манна–Уитни, красная линия — уровень поправки Бонферрони.

Скачать (385KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024