Scientific journal

International Journal of Applied and fundamental research

ISSN 1996-3955

ИФ РИНЦ = 0,593

Сахарный диабет 1 типа (СД1) – полигенное многофакторное заболевание, развитие которого связано с аутоиммунной деструкцией β-клеток поджелудочной железы.

Развитие и прогрессирование аутоиммунного воспаления при СД1 на 80 % зависит от генетической предрасположенности, которая связана с наследованием определенных аллелей полиморфных генов [2, 3]. Эти гены взаимодействуют друг с другом, а также с другими генами, эпигенетическими и экологическими факторами.

К настоящему времени выявлено 18 генов, находящихся на разных хромосомах, которые в той или иной степени предрасполагают к СД1. К числу ключевых относится ген PTPN22. Он находится на первой хромосоме (1p13.3-p13.1) и кодирует лимфоидный белок тирозиновой фосфатазы (lymphoid protein tyrosine phosphatase-LYP), которая играет важную роль в негативном контроле Т-клеточной активации и дифференцировки иммунокомпетент-ных клеток [8, 9]. Белки семейства тирозиновой фосфатазы участвуют в предупреждении спонтанной Т-клеточной активации путем дефосфорилирования и инактивации ассоциированных с Т-клеточным рецептором киназ и их субстратов. PTPN22, экспрессированный на лимфоцитах через образование комплекса с С-концевой киназой ( Src Kinase -CSK), супрессирует последующие медиаторы сигналлинга Т-клеточного рецептора. Замена аргининового на триптофановый аминокислотный остаток (кодон 620 – R620W) исключает возможность взаимодействия PTPN22 с CSK, что приводит к нарушению обратной регуляции активированных лимфоцитов [1, 5–7].

В многочисленных исследованиях было установлено, что аллельные изменения R620W гена PTPN22 связаны с несколькими аутоиммунными заболеваниями, в том числе СД1 и АИЗ ЩЖ, ревматоидным артритом, системной красной волчанкой, витилиго [5, 7, 10]. Это позволило предположить, что PTPN22 в целом предрасполагает к аутоиммунным заболеваниям. Тем не менее, некоторые аутоиммунные заболевания, такие как целиакия, рассеянный склероз и болезнь Аддисона, не показали связи с PTPN22 [4].

Задачей настоящего исследования является сравнительный анализ распределения частот аллелей и генотипов полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 у пациентов с СД1 и пациентов, имеющих сочетание СД1 с АИЗ ЩЖ.

Материалы и методы исследования

В исследование было включено 249 пациентов с СД1, которые находились на обследовании и лечении в ФГБУ «Эндокринологический научный центр» МЗ РФ. Все пациенты были разделены на 3 группы: в первую группу вошло 89 пациентов с СД1 и аутоиммунным тиреоидитом (АИТ) (средний возраст пациентов 33,0 ± 14,0 лет, из них мужчин – 13 (0,146), женщин – 76 (0,854)), вторую группу составили 22 пациента с СД1 и диффузным токсическим зобом (ДТЗ) (средний возраст пациентов 33,1 ± 16,4 лет, из них мужчин – 7 (0,318), женщин – 15 (0,682)), в третью группу вошло 138 пациентов с СД1 и отрицательными титрами антител к ткани щитовидной железы (АтЩЖ) (средний возраст пациентов 24,2 ± 12,9 лет, из них мужчин – 68 (0,491), женщин – 15 (0,682)). Контрольную группу составили 108 человек из Московской популяции без аутоиммунных заболеваний и отягощенной наследственности по ним, средний возраст в контрольной группе (n = 108) – 46,3 ± 9,3 лет, мужчин 73 (68 %), женщин – 35 (32 %). У всех пациентов предварительно было получено информированное согласие на проведение данного исследования.

Типирование однонуклеотидного полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 проводили методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) с флюоресцентными метками и автоматической регистрацией результатов реакции в режиме реального времени (real-time PCR) наборами компании «ДНК-Технология» (Москва) на приборе ДТ-96 («ДНК-Технология») в соответствии с инструкциями производителя.

Количественное определение титров аутоантител к тиреоглобулину (ATG) и тиреопероксидазе (ATPO) в сыворотках крови осуществляли методом непрямого иммуноферментного анализа с использованием наборов фирмы «Biomerica» (лаборатория клинической биохимии ФГБУ «Эндокринологический научный центр» МЗ РФ, зав. – А.В. Ильин).

Статистическую обработку данных проводили с использованием стандартных подходов, используемых при проведении популяционно-генетических исследований.

Аллельные варианты полиморфных генов подвергались классическому молекулярно-эпидемиологическому анализу – сопоставлению встречаемости аллелей и генотипов у больных СД1, СД1+АИЗ ЩЖ и контролей. Тест на соответствие выборки равновесию Харди-Вайнберга проводили с использованием метода χ2 (α = 0,05, df = 1). Для выявления ассоциации между заболеванием и генотипом использовалась мультипли-кативная, общая и аддитивная модели наследования.

Ассоциацию между заболеванием и генотипом определяли с помощью критерия χ2 (c коррекцией Йейтса на непрерывность выборки), либо точным двусторонним критерием Фишера, сравнивая распределение генотипов и аллелей по каждому полиморфизму между группами пациентов и контролей. Статистика: аллель предрасположенности (риска) А против второго аллеля (протекторного) В. Анализ тенденций проводили с использованием аддитивной модели наследования (тест Кохрана-Армитажа для линейных трендов с одной степенью свободы). Достоверными считали различия при уровне ошибки р ≤ 0,05/4 = 0,0125, то есть допускали 1,6 % вероятность того, что найденная в выборке связь между переменными является лишь случайной особенностью данной выборки. Уменьшение уровня значимости связано с наличием множественных сравнений и, как следствие, – введением поправки Бонферрони.

Показатели «отношения шансов» (OR-odds ratio) с 95 % доверительным интервалом (95 % CI) рассчитывались для «редкого» аллеля, носителей «редкого» аллеля (гетерозигот + гомозигот по «редкому» аллелю) относительно «частых» аллелей и гомозигот по «частому» аллелю соответственно. Аналогичный расчет проводился для гомозигот по «редкому» аллелю относительно гетерозигот и гомозигот по «частому» аллелю.

Сравнение частот встречаемости сочетаний генотипов проводилось с использованием критерия Краскела-Уоллиса и точного двустороннего критерия Фишера.

Отношение рисков (RR-related risk) рассчитано как отношение риска наступления события (СД1) у лиц, имеющих фактор риска (определенное сочетание генотипов) по отношению к контрольной группе.

Результаты исследования и их обсуждение

Нами впервые проведено сравнительное исследование полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 у пациентов с СД1 и СД1 в сочетании с АИЗ ЩЖ.

Исследование частоты встречаемости однонуклеотидной замены R620W (rs 2476601) гена PTPN22.

Результаты исследования частот полиморфных вариантов гена PTPN22 в выборке пациентов с СД1, серонегативных по АтЩЖ, и случайной (контрольной) выборке представлены в табл. 1. Наблюдаемое распределение частот генотипов по исследованному локусу гена PTPN22 в выборке СД1 соответствует теоретически ожидаемому равновесному распределению Харди-Вайнберга (p = 0,86), в выборке пациентов наблюдается отклонение от равновесного состояния, поэтому для сравнений с группой контроля использован тест Кохрана-Армитажа.

Таблица 1

Распределение аллелей и генотипов полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 у пациентов с СД1 и в контрольной группе

Анализ распределения аллелей и генотипов полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 не выявил повышение встречаемости «редкого» аллеля T среди больных СД1, серонегативных по АтЩЖ, – 48/268 (17,9 %), в сравнении со здоровыми лицами 32/216 (14,8 %) и генотипа ТТ 4/134 (3 %) и 5/108 (5 %), соответственно.

Поскольку статистически достоверных различий по аллельным вариантам и генотипам гена PTPN22 между группами СД1 + АИТ и СД1 + ДТЗ выявлено также не было, группы объединены в общую СД1 + АИЗ ЩЖ.

Результаты исследования частот полиморфных вариантов гена PTPN22 в выборке пациентов с СД1, сочетанным с аутоиммунными заболеваниями, и случайной (контрольной) выборке представлены в табл. 2. Наблюдаемое распределение частот генотипов по исследованному локусу гена PTPN22 в выборке СД1 + АИЗ ЩЖ соответствует теоретически ожидаемому равновесному распределению Харди-Вайнберга (p = 0,41).

Таблица 2

Распределение аллелей и генотипов полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 у пациентов с СД1 в сочетании с АИЗ ЩЖ и в контрольной группе

Анализ распределения аллелей и генотипов полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 среди больных СД1 с АИЗ ЩЖ и доноров выявил достоверное увеличение частоты встречаемости аллеля T, p = 0,0007, OR = 2,26 (1,4–3,63), и генотипа TT, p = 0,0009, OR = 1,4 (0,43–4,55) в группе пациентов. При этом отношение шансов для носителей «редкого» аллеля T составило OR = 3,0 (1,69–5,33), p = 0,0002. Достоверные значения относительного риска для аллеля T RR = 1,58 (1,17–2,13) показывают, что аллель T можно отнести к аллелям риска для СД1 в сочетании с АИЗ ЩЖ.

Результаты исследования частот полиморфных вариантов гена PTPN22 в выборке пациентов с изолированным СД1 и СД1, сочетанным с АИЗ ЩЖ, представлены в табл. 3.

Таблица 3

Распределение аллелей и генотипов полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 у пациентов с СД1 и СД1 в сочетании с АИЗ ЩЖ

Анализ распределения аллелей и генотипов полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 выявил повышение встречаемости «редкого» аллеля T среди больных СД1, сочетанным с АИЗ ЩЖ, – 7/110 (6 %), в сравнении с пациентами, страдающими изолированным СД1, – 4/134 (3 %) (OR = 1,8, 95 % CI: 1,17–2,76, р = 0,007) (табл. 3). Для генотипа TT отношение шансов по сравнению с CC и CT составило OR (TT) = 2,21 (0,63–7,75), p = 0,02.

Частота носителей «редкого» аллеля Т у больных СД1 + АИЗ ЩЖ (лица с генотипами СТ и ТТ), была достоверно выше – 55/110 (50 %), чем в группе СД1 – 44/134 (33 %), OR = 2,05, 95 % CI: 1,22–3,44, p = 0,0087. Оценочный тест для анализа изменения степени ассоциации между генотипом PTPN22 rs 2476601 и определенной клинической формой СД1, в зависимости от числа полиморфных аллелей (тренд-тест Кохрана-Армитажа) показал статистически различия между сравниваемыми генотипами (p = 0,006), что свидетельствует о наличии тенденции к высокой степени ассоциации генотипа данного полиморфизма с клинической формой сахарного диабета.

Выводы

Нами получена высоко достоверная ассоциация полиморфизма rs 2476601 гена PTPN22 с повышенным риском развития сочетания СД1 и АИЗ ЩЖ. При этом аллель Т и генотип ТТ являются аллелем и генотипом высокого риска для развития аутоиммунного полигландулярного синдрома 2 типа.

Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов, связанных с рукописью.

Источник финансирования – работа выполнена на средства, выделенные для Федеральной целевой программы «Сахарный диабет».