ОЦЕНКА ПРОГНОСТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ МЕТИЛИРОВАНИЯ ГЕНОВ CDKN2A И TIMP3 ПРИ РАКЕ МОЧЕВОГО ПУЗЫРЯ

Одним из механизмов нарушения эпигенетической регуляции экспрессии генов является гиперметилирование промоторных областей генов-онкосупрессоров, которое часто наблюдается в злокачественных новообразованиях различной локализации. Профиль мутационных и эпигенетических изменений характеризует злокачественный потенциал опухоли, а также ее способность к инвазии и метастазированию.

Цель исследования состояла в определении прогностической роли статуса метилирования генов р16, p14ARF и TIMP3 при раке мочевого пузыря на примере выборки из 158 пациентов. Эпигенетические изменения исследованных генов наблюдались с частотой 11,4; 0 и 10,8 % соответственно и не зависели от клинико-морфологических характеристик.

Установлена статистически значимая ассоциация аномального метилирования генов р16 и TIMP3 с курением, что указывает на возможное влияние канцерогенов табачного дыма на возникновение данных эпигенетических изменений. Многофакторный регрессионный анализ пропорциональных рисков Кокса показал независимую прогностическую значимость гиперметилирования промоторной области гена р16 в отношении прогрессирования рака мочевого пузыря без мышечной инвазии (отношение рисков 6,84; 95 % ДИ 1,6–29,9; р = 0,011).

Применение полученных данных об эпигенетической изменчивости р16 позволит повысить точность прогноза клинического течения рака мочевого пузыря и подобрать адекватную тактику лечения.

1. Океанов, А. Е. Статистика онкологических заболеваний в Республике Беларусь (2004–2013) / А. Е. Океанов, П. И. Моисеев, Л. Ф. Левин. – Минск : Респ. науч.-практ. центр онкологии и мед. радиологии, 2014. – 382 с.

2. Predicting recurrence and progression in individual patients with stage Ta T1 bladder cancer using EORTC risk tables: a combined analysis of 2596 patients from seven EORTC trials / R. J. Sylvester [et al.] // Eur. Urol. – 2006. – Vol. 49, N 3. – P. 466–477. https://doi.org/10.1016/j.eururo.2005.12.031

3. Esteller, M. Epigenetic gene silencing in cancer:the DNA hypermethylome / M. Esteller // Human Mol. Genetics. – 2007. – Vol. 16, N R1. – P. R50–R59. https://doi.org/10.1093/hmg/ddm018

4. Jones, P. A. The epigenomics of cancer / P. A. Jones, S. B. Baylin // Cell. – 2007. – Vol. 128, N 4. – P. 683–692. https://doi. org/10.1016/j.cell.2007.01.029

5. Enokida, H. Epigenetics in bladder cancer / H. Enokida, M. Nakagawa // Intern. J. Clin. Oncol. – 2008. – Vol. 13, N 4. – P. 298–307. https://doi.org/10.1007/s10147-008-0811-1

6. DNA methylation alterations in urothelial carcinoma / A. Neuhausen [et al.] // Cancer Biol. Ther. – 2006. – Vol. 5, N 8. – P. 993–1001.

7. Phe, V. Interest of methylated genes as biomarkers in urothelial cell carcinomas of the urinary tract / V. Phé, O. Cussenot, M. Rouprȇt // BJU Intern. – 2009. – Vol. 104, N 7. – P. 896–901. https://doi.org/10.1111/j.1464-410X.2009.08696.x

8. Prevalence of aberrant methylation of p14ARF over p16INK4a in some human primary tumors / G. Dominguez [et al.] // Mutation Res./Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis. – 2003. – Vol. 530, N 1–2. – P. 9–17. https://doi. org/10.1016/S0027-5107(03)00133-7

9. Promoter hypermethylation is associated with tumor location, stage, and subsequent progression in transitional cell carcinoma / J. W. Catto [et al.] // J. Clin. Oncol. – 2005. – Vol. 23, N 13. – Р. 2903–2910. https://doi.org/10.1200/JCO.2005.03.163

10. Methylation of tumor suppressor genes in a novel panel predicts clinical outcome in paraffin-embedded bladder tumors / R. García-Baquero [et al.] // Tumour Biology. – 2014. – Vol. 35, N 6. – P. 5777–5786. https://doi.org/10.1007/s13277-014-1767-6

11. p16INK4A and p14ARF gene promoter hypermethylation as prognostic biomarker in oral and oropharyngeal squamous cell carcinoma: a review / A. Al-Kaabi [et al.] // Disease Markers. – 2014. – Vol. 2014. – Art. 260549. https://doi.org/ 10.1155/2014/260549

12. Kopnin, B. P. Targets of oncogenes and tumor suppressors: key for understanding basic mechanisms of carcinogenesis / B. P. Kopnin // Biochemistry. – 2000. – Vol. 65, N 1. – P. 2–27.

13. Mitra, A. P. Molecular pathogenesis and diagnostics of bladder cancer / A. P. Mitra, R. J. Cote // Annu. Rev. Pathol.: Mech. Dis. – 2009. – Vol. 4, N 1. – P. 251–285. https://doi.org/10.1146/annurev.pathol.4.110807.092230

14. Tissue inhibitor of metalloproteinases-3 promoter methylation is an independent prognostic factor for bladder cancer / M. O. Hoque [et al.] // J. Urol. – 2008. – Vol. 179, N 2. – P. 743–747. https://doi.org/10.1016/j.juro.2007.09.019

15. Prognostic significance of epigenetic inactivation of p16, p15, MGMT and DAPK genes in follicular lymphoma / M. Krajnović [et al.] // Med. Oncol. – 2013. – Vol. 30, N 1. – P. 441. https://doi.org/10.1007/s12032-012-0441-3

16. Peng, D. The relationship between P16 gene promoter methylation and gastric cancer: a meta-analysis based on Chinese patients / D. Peng, H. Zhang, G. Sun // J. Cancer Res. Ther. – 2014. – Vol. 10, N 8, suppl. – P. C292–C295. https://doi.org/ 10.4103/0973-1482.151535

17. Methylation, a major mechanism of p16/CDKN2 gene inactivation in head and neck squamous carcinoma / A. K. ElNaggar [et al.] // Am. J. Pathol. – 1997. – Vol. 151, N 6. – P. 1767–1774.

18. Promoter methylation of MLH1, PMS2, MSH2 and p16 is a phenomenon of advanced-stage HCCs / I. Hinrichsen [et al.] // PLoS One. – 2014. – Vol. 9, N 1. – P. e84453. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0084453

19. Aberrant DNA methylation of P16, MGMT, and hMLH1 genes in combination with MTHFR C677T genetic polymorphism in esophageal squamous cell carcinoma / J. Wang [et al.] // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prevention. – 2008. – Vol. 17, N 1. – Р. 118–125. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-07-0733

20. Methylation-associated silencing of the tissue inhibitor of metalloproteinase-3 gene suggest a suppressor role in kidney, brain, and other human cancers / K. E. Bachman [et al.] // Cancer Res. – 1999. – Vol. 59, N 4. – P. 798–802.

21. Aberrant promoter methylation of multiple genes in non-small cell lung cancers / S. Zöchbauer-Müller [et al.] // Cancer Res. – 2001. – Vol. 61, N 1. – P. 249–255.

22. Integrated genetic and epigenetic analysis of bladder cancer reveals an additive diagnostic value of FGFR3 mutations and hypermethylation events/ R. R. Serizawa [et al.] // Intern.J. Cancer. – 2011. – Vol. 129, N 1. – P. 78–87. https://doi.org/10.1002/ ijc.25651

23. Quantitation of promoter methylation of multiple genes in urine DNA and bladder cancer detection / M. O. Hoque [et al.]// JNCI: J. Natl. Cancer Inst. – 2006. – Vol. 98, N 14. – P. 996–1004. https://doi.org/10.1093/jnci/djj265

24. Detection of methylated apoptosis-associated genes in urine sediments of bladder cancer patients / M. G. Friedrich [et al.] // Clin. Cancer Res. – 2004. – Vol. 10, N 22. – P. 7457–7465. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-04-0930

25. Prognostic relevance of methylation markers in patients with non-muscle invasive bladder carcinoma / M. G. Friedrich [et al.] // Eur. J. of Cancer. – 2005. – Vol. 41, N 17. – P. 2769–2778. https://doi.org/10.1016/j.ejca.2005.07.019

26. Deletions of the INK4A gene in superficial bladder tumors. Association with recurrence / I. Orlow [et al.] // Am. J. Pathol. – 1999. – Vol. 155, N 1. – P. 105–113. https://doi.org/10.1016/S0002-9440(10)65105-X

27. p16INK4a and p14ARF methylation as a potential biomarker for human bladder cancer / K. Kawamoto [et al.] // Biochem. Biophys. Res. Commun. – 2006. – Vol. 339, N 3. – Р. 790–796. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2005.11.072

28. Comprehensive molecular characterization of urothelial bladder carcinoma / J. N. Weinstein [et al.] // Nature. – 2014. – Vol. 507, N 7492. – P. 315–322. https://doi.org/10.1038/nature12965

29. The relationship between promoter methylation of p16 gene and bladder cancer risk: a meta-analysis / D. Qi [et al.] // Intern. J. Clin. Exp. Med. – 2015. – Vol. 8, N 11. – P. 20701–20711.

30. Carcinogen exposure and gene promoter hypermethylation in bladder cancer / C. J. Marsit [et al.] // Carcinogenesis. – 2006. – Vol. 27, N 1. – P. 112–116. https://doi.org/10.1093/carcin/bgi172

31. Molecular classification of non-muscle-invasive bladder cancer (pTa low-grade, pT1 low-grade, and pT1 high-grade subgroups) using methylation of tumor-suppressor genes / R. Sacristan [et al.] // J. Mol. Diagn. – 2014. – Vol. 16, N 5. – P. 564– 572. https://doi.org/10.1016/j.jmoldx.2014.04.007

32. Evaluation of the methylation status of tumour suppressor genes for predicting bacillus Calmette-Guérin response in patients with T1G3 high-risk bladder tumours / M. Agundez [et al.] // Eur. Urol. – 2011. – Vol. 60, N 1. – P. 131–140. https://doi. org/10.1016/j.eururo.2011.04.020

33. Promoter hypermethylation identifies progression risk in bladder cancer / D. R. Yates [et al.] // Clin. Cancer Res. – 2007. – Vol. 13, N 7. – P. 2046–2053. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-06-2476

34. DNA Methylation profiles as predictors of recurrence in non muscle invasive bladder cancer: an MS-MLPA approach / V. Casadio [et al.] // J. Exp. Clin. Cancer Res. – 2013. – Vol. 32. – P. 94. https://doi.org/10.1186/1756-9966-32-94

35. Worm, J. DNA methylation: an epigenetic pathway to cancer and a promising target for anticancer therapy / J. Worm, P. Guldberg // J. Oral Pathol. Med. – 2002. – Vol. 31, N 8. – P. 443–449. https://doi.org/10.1034/j.1600-0714.2002.00034.x

36. Метилирование гена RUNX3 как фактор прогноза при раке мочевого пузыря без мышечной инвазии / М. П. Смаль [и др.]// Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2015. – Т. 59, № 5. – С. 85–90.

37. Мутации гена ТР53 и их прогностическая значимость при раке мочевого пузыря / М. П. Смаль [и др.]// Молекуляр. медицина. – 2015. – № 6. – С. 26–32.