Введение

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), в настоящее время около 190 млн женщин во всем мире страдают эндометриозом [1]. Эндометриоз — хроническое гормонально-зависимое воспалительное заболевание, которое характеризуется наличием эндометриоидных очагов за пределами полости матки [2]. Истинная распространенность заболевания остается неизвестной из-за трудности постановки окончательного диагноза и наличия бессимптомных форм [3]. Предполагается, что эндометриоз встречается у 10% женщин репродуктивного возраста [1]. Эндометриоз представляет собой социально-экономическую проблему, так как является хроническим заболеванием и нередко сопряжен с другими заболеваниями матки [4]. Данные литературы указывают на повышенную распространенность сочетанного возникновения генитального эндометриоза, миомы матки и гиперплазии эндометрия [5]. Так, гиперплазия эндометрия отмечается у 70% пациенток с эндометриозом, миома матки встречается у 80% пациенток с данным заболеванием [4, 6].

По данным литературы, важную роль в патогенезе эндометриоза и других пролиферативных заболеваний матки (в том числе миомы матки и гиперплазии эндометрия) играют половые гормоны [7—9]. За транспортировку и связывание гонадостероидов в организме ответствен глобулин, связывающий половые гормоны (ГСПГ) [10]. ГСПГ — это транспортный белок, с помощью которого регулируются уровни биодоступных форм половых гормонов, тем самым происходит контроль их биологической активности [11]. Полногеномные исследования позволили установить ряд полиморфных локусов, определяющих уровни ГСПГ в организме [12, 13]. В настоящее время отсутствуют исследования, посвященные изучению роли генетических детерминант ГСПГ в развитии сочетанного с миомой матки и гиперплазией эндометрия генитального эндометриоза [14—16], что определяет актуальность данного исследования.

Цель исследования: изучить ассоциации полиморфных локусов, связанных с уровнем ГСПГ на полногеномном уровне значимости (rs12150660 SHBG, rs1749332 PRMT6, rs3779195 BAIAP21, rs4149056 SLCO1B1), с риском развития генитального эндометриоза в сочетании с миомой матки и гиперплазией эндометрия.

Материал и методы

Исследуемая выборка составила 98 больных генитальным эндометриозом в сочетании с миомой матки и гиперплазией эндометрия (основная группа), в группу сравнения вошли 103 пациентки с изолированным генитальным эндометриозом. В выборки для исследования были включены женщины русской национальности, проживающие и родившиеся в Центральном Черноземье России, не связанные друг с другом родственными узами, которые дали добровольное согласие на участие в исследовании. Основная группа больных включала женщин, у которых были диагностированы генитальный эндометриоз, миома матки и гиперплазия эндометрия, установленные по результатам морфологического исследования после хирургического лечения. Критериями исключения из обследуемых выборок послужили отказ от участия в данной научно-исследовательской работе, наличие установленных диагнозов злокачественных новообразований в молочных железах и органах малого таза, атипичной гиперплазии эндометрия, экстрагенитального эндометриоза, хронических заболеваний в стадии декомпенсации, тяжелых аутоиммунных заболеваний, а также нерусская национальность, места рождения и/или проживания за пределами Центрального Черноземья России. Формирование выборки осуществляли в перинатальном центре ОГБУЗ «Белгородская областная клиническая больница Святителя Иоасафа». Исследование проведено под контролем этического комитета медицинского института НИУ «БелГУ».

Статистический анализ проводили с помощью программы Statistica. Количественные параметры проверены на соответствие нормальному распределению с помощью критерия Шапиро—Уилка. Распределение всех количественных показателей отличалось от нормального, поэтому для них были рассчитаны такие параметры, как медиана (Me) и межквартильный размах [Q₁; Q₃]. Для качественных и порядковых показателей были определены их количество (n) и рассчитаны частоты (%). Оценка статистической значимости (p) выявленных различий между анализируемыми группами для количественных признаков проводилась с помощью U-критерия Манна—Уитни. Для сравнения групп по категориальным признакам использован критерий χ² Пирсона. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимали равным или меньше 0,05 (p≤0,05).

Статистический анализ результатов генотипирования рассматриваемых локусов среди больных генитальным эндометриозом в сочетании с миомой матки и гиперплазией эндометрия и группы сравнения включал оценку соответствия установленного распределения генотипов ожидаемому согласно расчету равновесия Харди—Вайнберга (HWE), вычисление показателей наблюдаемой (H₁) и ожидаемой (H₂) гетерозиготности. Для оценки соответствия частот генотипов состоянию равновесия Харди—Вайнберга был использован критерий χ² Пирсона. Наличие связи изучаемых полиморфных локусов с формированием генитального эндометриоза в сочетании с гиперплазией эндометрия оценивали при помощи метода логистической регрессии. Тестировали четыре основные генетические модели (аллельная — модель 1, аддитивная — модель 2, доминантная — модель 3, рецессивная — модель 4) с поправками на ковариаты (возраст, индекс массы тела — ИМТ) и множественные сравнения (проводили адаптивный пермутационный тест с определением показателя p_perm). Для оценки силы и направленности ассоциативных связей использовали показатель отношения шансов (ОШ) с указанием 95% доверительного интервала (95% ДИ). В качестве статистически значимого уровня был принят p_permutation≤0,05. Оценку соответствия установленного распределения генотипов ожидаемому при выполнении HWE и анализ ассоциаций аллелей и генотипов с риском развития генитального эндометриоза в сочетании с гиперплазией эндометрия осуществляли с помощью программного обеспечения PLINK [17].

Генотипирование образцов ДНК (образцы выделены из венозной крови стандартным фенольно-хлороформным методом экстракции) проведено методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с помощью локус-специфичных наборов реагентов. Генотипирование выполнено на амплификаторе BioRad CFX96. Для настоящего исследования проведен отбор полиморфных локусов на основании следующих критериев: 1) связь SNPs с экспрессией генов (eSNP) и значимый регуляторный потенциал (regSNP); 2) ассоциации SNPs с уровнем ГСПГ по данным GWAS (при уровне статистической значимости p≤5·10^–8); 3) частота минорного аллеля в европейской популяции не менее 5%. In silico проведена оценка регуляторного потенциала SNPs с помощью биоинформатической базы HaploReg [18]. Всего в работе исследовано четыре полиморфных локуса: rs3779195 BAIAP2L1, rs12150660 SHBG, rs1749332 PRMT6 и rs4149056 SLCO1B1. Функциональные эффекты локуса rs3779195 BAIAP2L1, показавшего значимые ассоциации с развитием генитального эндометриоза в сочетании с миомой матки и гиперплазией эндометрия, были детально проанализированы in silico с помощью биоинформатического ресурса HaploReg [18]. Ассоциации данного SNP с уровнем транскрипционной активности и сплайсинга генов изучали с помощью ресурса GTExportal [19].

Результаты

Медиана возраста в основной группе пациенток с генитальным эндометриозом, гиперплазией эндометрия и миомой матки составила 44 [37; 49] года и оказалась на 13 лет больше, чем в группе пациенток с изолированным генитальным эндометриозом — 31 [27; 37,5] год (p<0,001). Медиана индекса массы тела (ИМТ) среди пациенток основной группы составила 27,29 [22,85; 30,48] кг/м², группы сравнения — 23,84 [20,89; 27,77] кг/м² (p<0,001).

Генетический анализ наблюдаемого распределения генотипов по изучаемым четырем полиморфным вариантам (rs3779195 BAIAP2L1, rs12150660 SHBG, rs1749332 PRMT6 и rs4149056 SLCO1B1) показал его соответствие ожидаемому распределению согласно закономерности Харди—Вайнберга.

Полученные в ходе исследования данные свидетельствуют о связи полиморфного локуса rs3779195 (T>A) BAIAP2L1 с развитием эндометриоза в сочетании с гиперплазией эндометрия и миомой матки в рамках аллельной (ОШ 2,09; 95% ДИ 1,20—3,64; p=0,008; p_perm=0,009), аддитивной (ОШ 2,85; 95% ДИ 1,36—5,97; p=0,005; p_perm=0,007) и доминантной (ОШ 2,72; 95% ДИ 1,26—5,88; p=0,011; p_perm=0,012) генетических моделей (см. таблицу). Таким образом, согласно полученным результатам, формирование сочетания эндометриоза с миомой матки и гиперплазией эндометрия маркируется полиморфным локусом rs3779195 (T>A) BAIAP2L1 (аллель A повышает риск их развития).

Характеристика ассоциации GWAS-значимых полиморфных вариантов, связанных с уровнем ГСПГ, риском развития сочетанного с миомой матки и гиперплазией эндометрия генитального эндометриоза

Примечание. ОШ — отношение шансов; 95% ДИ — 95% доверительный интервал; p — уровень значимости; H₁ — гетерозиготность наблюдаемая; H₂ — гетерозиготность ожидаемая; na — не определяется; P_HWE — уровень значимости отклонения от закономерности Харди—Вайнберга.

Аллельный вариант A локуса rs3779195 (T>A) BAIAP2L1 повышает чувствительность ДНК к фактору транскрипции Foxp1 (различие в показателях «LOD scores» аллелей A и T — 0,9). В неравновесном сцеплении с SNP rs3779195 находятся 20 полиморфных локусов, из них 4 SNPs (rs6967728, rs6950023, rs77032872 и rs3779196) обладают выраженным регуляторным потенциалом.

Анализ eQTL-значения (влияние на уровень транскрипции генов) показал, что полиморфизм rs3779195 (T>A) BAIAP2L1, ассоциированный с риском развития сочетанных пролиферативных заболеваний матки, оказывает влияние на уровень транскрипции 5 генов (BAIAP2L1, BRI3, LMTK2, RP11-307C18.1, TECPR1) в 29 различных органах/тканях, в том числе значимых для патогенеза эндометриоза. По данным литературы, ген BAIAP2L1 ассоциирован с такими гормонально-зависимыми и ГСПГ-зависимыми заболеваниями, как рак молочной железы [20], рак щитовидной железы [21] и рак яичников [22].

Оценка sQTL-влияния (альтернативный сплайсинг транскриптов генов) показала, что данный SNP связан с sQTL 2 генов (BAIAP2L1, BRI3) в 13 различных органах/тканях, в том числе значимых в патогенезе эндометриоза. Так, аллельный вариант A связан с пониженным уровнем альтернативного сплайсинга транскрипта гена BRI3 в жировой ткани (IntronID:98282453:98306483:clu_33876;NES=–0,52; p=1,4e-17) и в щитовидной железе (IntronID:98282453:98306483:clu_36196;NES=–0,37; p=9,2e-9).

Обсуждение

Согласно данным литературы, проведенные GWAS позволили установить связь полиморфного локуса rs3779195 (T>A) BAIAP2L1 с уровнем ГСПГ в организме [12, 13]. Так, в полногеномном исследовании A. Coviello и соавт. [12] (выборка составила 21 791 индивидуум европейского происхождения) выявлено, что генетический вариант A rs3779195 BAIAP2L1 ассоциирован с пониженным уровнем ГСПГ в организме (β=–0,033 при p=2,7·10^–8). Второе GWAS-исследование, выполненное S. Harrison и соавт. [13] (выборка составила 306 248 европейцев), показало, что аллель A rs3779195 (T>A) BAIAP2L1 маркирует низкие уровни ГСПГ в организме (β=–2,41 при p=9·10^–9). Таким образом, согласно данным полногеномных исследований, аллель A является маркером низкого уровня ГСПГ и коррелирует, согласно нашим данным, с повышенным риском развития генитального эндометриоза в сочетании с миомой матки и гиперплазией эндометрия.

Материалы GWAS указывают на ассоциации нескольких сцепленных (r²≥0,8) с rs3779195 (T>A) BAIAP2L1 полиморфных локусов с уровнями ГСПГ в организме: rs6950023, p=2·10^–101, r²=0,9, D’=‒0,96; rs7015, p=2·10^–195, r²=0,85, D’=‒0,97; rs13232861, p=6·10^–28, r²=0,81, D’=‒0,96; rs1688606, p=2·10^{— 24}, r²=0,98, D’=‒0,99; rs112758337, p=2·10^–37, r²=0,98, D’=0,99; rs4268041, p=1·10^–34, r²=0,91, D’=‒0,98 [13, 23]. Исходя из этого, можно заключить, что область генома, в которой расположен ГСПГ-значимый локус rs3779195 BAIAP2L1-7q21.3, играет важную роль в регуляции концентрации ГСПГ в организме.

Итак, полиморфный локус rs3779195 BAIAP2L1, связанный, по нашим данным, с повышенным риском развития генитального эндометриоза в сочетании с миомой матки и гиперплазией эндометрия, ассоциирован с низкими уровнями ГСПГ. ГСПГ — это транспортный белок, основной функцией которого являются транспорт и связывание половых гормонов в плазме крови [24]. ГСПГ контролирует уровень свободных (биологически активных) эстрогенов и тестостерона [25]. Его уровни имеют обратную зависимость от содержания гонадостероидов в организме: низкие уровни ГСПГ определяют высокие уровни половых стероидов [3]. Исходя из этого, можно предположить, что аллель A полиморфного локуса rs3779195 BAIAP2L1, связанный с низкой концентрацией ГСПГ, маркирует высокое содержание тестостерона и эстрогенов. По данным литературы, эндометриоз относят к гормонально-зависимым заболеваниям [26, 27]. В этиологии и патогенезе данного заболевания большое значение имеют половые гормоны [28]. Рост и распространение эндометриоидных очагов тесно связаны с локальной гиперэстрогенией и резистентностью к прогестерону [29]. Следует отметить, что гиперэстрогения характерна и для других пролиферативных заболеваний матки, таких как миома матки и гиперплазия эндометрия [30].

Настоящее исследование имеет ряд ограничений: полученные результаты требуют подтверждения в других популяциях как русских пациенток, так и пациенток иного этнического состава; выявленные в работе in silico значимые функциональные эффекты полиморфного локуса rs3779195 BAIAP2L1 нуждаются в экспериментальных подтверждениях в обследуемой группе больных с генитальным эндометриозом в сочетании с миомой матки и гиперплазией эндометрия.

Заключение

Полученные данные свидетельствуют об ассоциации GWAS-значимого для уровня ГСПГ SNP rs3779195 BAIAP2L1 с развитием генитального эндометриоза в сочетании с миомой матки и гиперплазией эндометрия. Установлено, при наличии у женщины аллельного варианта A данного полиморфного локуса увеличивается риск развития генитального эндометриоза в сочетании с миомой матки и гиперплазией эндометрия. Полиморфный локус rs3779195 BAIAP2L1 определяет характер взаимодействия ДНК с фактором транскрипции Foxp1, связан с уровнем транскрипции 5 генов (BAIAP2L1, BRI3, LMTK2, RP11-307C18.1, TECPR1), влияет на сплайсинг двух генов (BAIAP2L1, BRI3) в различных органах и тканях, патогенетически значимых для эндометриоза и других пролиферативных заболеваний матки.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — Чурносов М.И., Алтухова О.Б.

Сбор и обработка материала — Пономарева Т.А., Алтухова О.Б.

Статистическая обработка — Пономарева Т.А.

Написание текста — Пономарева Т.А.

Редактирование — Пономаренко И.В., Чурносов М.И.

Authors declare lack of the conflicts of interests.

Participation of the authors:

Concept and design of the study — Churnosov M.I., Altukhova O.B.

Data collection and processing — Ponomareva T.A., Altukhova O.B.

Statistical processing of the data — Ponomareva T.A.

Text writing — Ponomareva T.A.

Editing — Ponomarenko I.V., Churnosov M.I.