Мутации генов репарации ДНК, возможно, приводят к раку щитовидной железы

В последние годы увеличилась частота заболеваний раком щитовидной железы. Одна из разновидностей этого рака — папиллярная микрокарцинома (papillary thyroid microcarcinoma, PTMC) — имеет в целом благоприятный прогноз, однако риск образования удаленных метастазов при PTMC довольно высок. Патогенез и этиология PTMC изучены плохо. Возможными причинами ее возникновения считаются радиация и ожирение. Известно, что индуцированные радиацией повреждения генома могут снижать эффективность репарации двухцепочечных разрывов ДНК (double-strand break, DSB), дестабилизировать геном и, как следствие этого, вызывать рак. Китайские ученые проверили связь между мутациями в генах репарации DSB и PTMC.

В исследовании приняли участие 100 пациентов с PTMC и доброкачественными узлами щитовидной железы (BTN), по 50 пациентов в каждой группе. Пациенты с BNT представляли контрольную группу. При анализе учитывались возраст, пол, статус ожирения и воздействие радиации (более трех рентгенографических исследований в возрасте до 12 лет). Чтобы оценить способность клеток к репарации DSB, ученые обрабатывали T-лимфоциты из образцов периферической крови этопозидом — противоопухолевым препаратом, повреждающим ДНК. Затем, используя флуоресцентно-меченое антитело к фосфорилированному гистону H2AX — маркеру DSB, с помощью проточной цитометрии определяли клетки с дефектами репарации.

В группе PTMC средняя способность к восстановлению DSB составила 31,3% (доля меченых T-лимфоцитов, не ушедших в апоптоз после удаления этопозида), а в группе BTN — 44,4%. Статистический анализ выявил положительную корреляцию воздействия радиации со сниженной способностью к восстановлению DSB. Ассоциаций для возраста, пола, истории ожирения не было обнаружено.

По мнению ученых, лучевое поражение может привести не только к самим DSB, но и к мутациям генов, ответственных за репарацию. Они провели таргетное секвенирование генов репарации DSB для шести пациентов из группы PTMC и шести пациентов из контрольной группы. У первых были выявлены мутации в генах Rad50 и FANCA, но не в Rad51. Вторые же, наоборот, несли мутации в Rad51, но не в Rad50 и FANCA. Ученые предположили, что мутация Rad51 снижает риск возникновения рака щитовидной железы.

Авторы заключают, что радиация индуцирует мутации в генах репарации DSB. В результате способность к репарации DSB в клетках снижается, и это приводит к развитию PTMC. Для подтверждения функций генов Rad50 и FANCA и идентификации других генов, вовлеченных в PTMC, необходимы дальнейшие исследования.