2023 г. №2 Том 31

НАУЧHЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

Н.А. КАРПУК 1, С.П. РУБHИКОВИЧ 2, И.В. ЖИЛЬЦОВ 1, О.Ч. МАЗУР 3, И.Ю. КАРПУК 1, Е.П. МИХАЛЕHКО 3

СОМАТИЧЕСКИЕ МУТАЦИИ ПРИ ПЛОСКОКЛЕТОЧHОМ РАКЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ РТА

УО «Витебский государственный медицинский университет» 1, г. Витебск,
УО «Белорусский государственный медицинский университет» 2,
ГНУ «Институт генетики и цитологии Национальной академии наук Беларуси» 3, г. Минск,
Республика Беларусь

Количество случаев рака слизистой оболочки ротовой полости в мире ежегодно увеличивается. При этом прогнозирование развития и ранняя диагностика рака слизистой оболочки ротовой полости являются важными проблемами здравоохранения.
Цель исследования. Используя метод высокопроизводительного ДНК-секвенирования, идентифицировать патогенные соматические мутации у пациентов с плоскоклеточным раком слизистой оболочки ротовой полости.
Методы. Материалом для исследования являлись 24 образца изменённого эпителия пациентов с плоскоклеточным раком слизистой оболочки ротовой полости. Для выделения ДНК из образцов использовали набор «QIAamp DNA FFPE Tissue Kit» (Qiagen, Германия). ДНК-секвенирование выполняли при помощи секвенатора Illumina NextSeq 550 с использованием набора реагентов TruSight™ Oncology 500 DNA Kit, For Use with NextSeq (Illumina, США). Все операции по экстракции ДНК из биологических образцов, подготовке ДНК-библиотек и их секвенированию выполняли пошагово в строгом соответствии с инструкциями, прилагаемыми к соответствующим наборам реагентов. Биоинформационный анализ был выполнен опытным специалистом с использованием специализированного программного обеспечения Illumina BaseSpace и Galaxy Project и в соответствии с актуальными рекомендациями.
Результаты. Выявленные в настоящем исследовании патогенные и вероятно патогенные варианты генов ERCC3, HOXB13, KRAS, MSH3, MSH6, PIK3CA и TP53 с высокой вероятностью (ОР 90-22000) ассоциированы с развитием плоскоклеточного рака слизистой оболочки ротовой полости.
Заключение. Данная информация позволяет разработать ПЦР- и NGS-тест-системы для прогнозирования развития и ранней диагностики плоскоклеточного рака слизистой оболочки ротовой полости.

Ключевые слова: ДНК-секвенирование, соматические мутации, плоскоклеточный рак
с. 137-145 оригинального издания
Список литературы
  1. van der Waal I. Oral leukoplakia, the ongoing discussion on definition and terminology. Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2015;20(6):e685-e692. Published 2015 Nov 1. doi: 10.4317/medoral.21007
  2. Kalavrezos N, Scully C. Mouth Cancer for Clinicians. Part 1: Cancer. Dent Update. 2015;42(3):250-60. doi: 10.12968/denu.2015.42.3.250
  3. Izumchenko E, Sun K, Jones S, Brait M, Agrawal N, Koch W, McCord CL, Riley DR, Angiuoli SV, Velculescu VE, Jiang WW, Sidransky D. Notch1 mutations are drivers of oral tumorigenesis. Cancer Prev Res (Phila). 2015 Apr;8(4):277-86. doi: 10.1158/1940-6207.CAPR-14-0257
  4. Новикова МВ, Рыбко ВА, Хромова НВ, Фармаковская МД, Копнин ПБ. Роль белков Notch в процессах канцерогенеза. Успехи Молекулярной Онкологии. 2015;(3):30-42. doi: 10.17650/2313-805X.2015.2.3.30-42
  5. Razavi SM, Jafari M, Heidarpoor M, Khalesi S. Minichromosome maintenance-2 (MCM2) expression differentiates oral squamous cell carcinoma from pre-cancerous lesions. Malays J Pathol. 2015 Dec;37(3):253-58.
  6. Ribeiro IP, Marques F, Barroso L, Rodrigues J, Caramelo F, Melo JB, Carreira IM. Genomic profile of oral squamous cell carcinomas with an adjacent leukoplakia or with an erythroleukoplakia that evolved after the treatment of primary tumor: A report of two cases. Mol Med Rep. 2017 Nov;16(5):6780-86. doi: 10.3892/mmr.2017.7428
  7. Núñez F, Domínguez O, Coto E, Suárez-Nieto C, Pérez P, López-Larrea C. Analysis of ras oncogene mutations in human squamous cell carcinoma of the head and neck. Surg Oncol. 1992 Dec;1(6):405-11. doi: 10.1016/0960-7404(92)90043-k
  8. Chung CM, Hung CC, Lee CH, Lee CP, Lee KW, Chen MK, Yeh KT, Ko YC. Variants in FAT1 and COL9A1 genes in male population with or without substance use to assess the risk factors for oral malignancy. PLoS One. 2019 Jan 18;14(1):e0210901. doi: 10.1371/journal.pone
  9. QIAamp® DNA FFPE Tissue Handbook [Electronic resource]. Publication February 2020. [дата обращения: 2022 Октябрь 27]. Available from: https://www.qiagen.com/us/products/discovery-and-translational-research/dna-rna-purification/dna-purification/genomic-dna/ qiaamp-dna-ffpe-tissue-kit/
  10. Illumina TruSight Oncology 500 Reference Guide [Electronic resource] [дата обращения: 2021 Май 26]. Available from: https://support.illumina.com/content/dam/illumina-support/documents/documentation/chemistry_documentation/trusight/oncology-500/trusight-oncology-500-reference-guide-1000000067621_07.pdf
  11. Kanzi AM, San JE, Chimukangara B, Wilkinson E, Fish M, Ramsuran V, de Oliveira T. Next Generation Sequencing and Bioinformatics Analysis of Family Genetic Inheritance. Front Genet. 2020 Oct 23;11:544162. doi: 10.3389/fgene.2020.544162
  12. Каюмов АР. Молекулярный анализ генома. Казань, РФ: КФУ; 2016. 60 с.
  13. Fox AJ, Hiemenz MC, Lieberman DB, Sukhadia S, Li B, Grubb J, Candrea P, Ganapathy K, Zhao J, Roth D, Alley E, Loren A, Morrissette JJ. Next Generation Sequencing for the Detection of Actionable Mutations in Solid and Liquid Tumors. J Vis Exp. 2016 Sep 20;(115):52758. doi: 10.3791/52758
  14. Buzdugan L, Kalisch M, Navarro A, Schunk D, Fehr E, Bühlmann P. Assessing statistical significance in multivariable genome wide association analysis. Bioinformatics. 2016 Jul 1;32(13):1990-2000. doi: 10.1093/bioinformatics/btw128
  15. Polakis P. Wnt signaling in cancer. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2012 May 1;4(5):a008052. doi: 10.1101/cshperspect.a008052
  16. Ouhtit A, Al-Kindi MN, Kumar PR, Gupta I, Shanmuganathan S, Tamimi Y. Hoxb13, a potential prognostic biomarker for prostate cancer. Front Biosci (Elite Ed). 2016 Jan 1;8(1):40-45. doi: 10.2741/E749
  17. Skoda AM, Simovic D, Karin V, Kardum V, Vranic S, Serman L. The role of the Hedgehog signaling pathway in cancer: A comprehensive review. Bosn J Basic Med Sci. 2018 Feb 20;18(1):8-20. doi: 10.17305/bjbms.2018.2756
  18. Aburjania Z, Jang S, Whitt J, Jaskula-Stzul R, Chen H, Rose JB. The Role of Notch3 in Cancer. Oncologist. 2018 Aug;23(8):900-11. doi: 10.1634/theoncologist.2017-0677
  19. Ibrahim A, Chopra S. Succinate Dehydrogenase-Deficient Gastrointestinal Stromal Tumors. Arch Pathol Lab Med. 2020 May;144(5):655-60. doi: 10.5858/arpa.2018-0370-RS
  20. Mercado-Asis LB, Wolf KI, Jochmanova I, Taïeb D. Pheochromocytoma: a genetic and diagnostic update. Endocr Pract. 2018 Jan;24(1):78-90. doi: 10.4158/EP-2017-0057
  21. Liu B, Wang T, Wang H, Zhang L, Xu F, Fang R, Li L, Cai X, Wu Y, Zhang W, Ye L. Oncoprotein HBXIP enhances HOXB13 acetylation and co-activates HOXB13 to confer tamoxifen resistance in breast cancer. J Hematol Oncol. 2018 Feb 23;11(1):26. doi: 10.1186/s13045-018-0577-5
  22. Ouhtit A, Al-Kindi MN, Kumar PR, Gupta I, Shanmuganathan S, Tamimi Y. Hoxb13, a potential prognostic biomarker for prostate cancer. Front Biosci (Elite Ed). 2016 Jan 1;8(1):40-45. doi: 10.2741/E749
  23. Griffith M, Spies NC, Krysiak K, McMichael JF, Coffman AC, Danos AM, Ainscough BJ, Ramirez CA, Rieke DT, Kujan L, Barnell EK, Wagner AH, Skidmore ZL, Wollam A, Liu CJ, Jones MR, Bilski RL, Lesurf R, Feng YY, Shah NM, Bonakdar M, Trani L, Matlock M, Ramu A, Campbell KM, Spies GC, Graubert AP, Gangavarapu K, Eldred JM, Larson DE, Walker JR, Good BM, Wu C, Su AI, Dienstmann R, Margolin AA, Tamborero D, Lopez-Bigas N, Jones SJ, Bose R, Spencer DH, Wartman LD, Wilson RK, Mardis ER, Griffith OL. CIViC is a community knowledgebase for expert crowdsourcing the clinical interpretation of variants in cancer. Nat Genet. 2017 Jan 31;49(2):170-74. doi: 10.1038/ng.3774
  24. Richards S, Aziz N, Bale S, Bick D, Das S, Gastier-Foster J, Grody WW, Hegde M, Lyon E, Spector E, Voelkerding K, Rehm HL; ACMG Laboratory Quality Assurance Committee. Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genet Med. 2015 May;17(5):405-24. doi: 10.1038/gim.2015.30
  25. The Genome Aggregation Database (gnomAD) [Electronic resource]. [Дата обращения: 2022 Июль 25]. Available from: https://gnomad.broadinstitute.org
  26. Loeb LA, Loeb KR, Anderson JP. Multiple mutations and cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2003 Feb 4;100(3):776-81. doi: 10.1073/pnas.0334858100
  27. Loeb KR, Loeb LA. Significance of multiple mutations in cancer. Carcinogenesis. 2000 Mar;21(3):379-85. doi: 10.1093/carcin/21.3.379
  28. Saito Y, Koya J, Kataoka K. Multiple mutations within individual oncogenes. Cancer Sci. 2021 Feb;112(2):483-89. doi: 10.1111/cas.14699
  29. Nussinov R, Tsai CJ, Jang H. How can same-gene mutations promote both cancer and developmental disorders? Sci Adv. 2022 Jan 14;8(2):eabm2059. doi: 10.1126/sciadv.abm2059
Адрес для корреспонденции:
210009, Республика Беларусь
г. Витебск, пр. Фрунзе, 27,
Витебский государственный
медицинский университет,
тел.: +375 29 711-97-36,
е-mail: ikarpuk@mail.ru,
Карпук Наталья Анатольевна
Cведения об авторах:
Карпук Наталья Анатольевна, к.м.н, доцент, доцент кафедры общей и ортопедической стоматологии с курсом ФПК и ПК, Витебский государственный медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь.
http://orcid.org/0000-0001-9991-7034
Рубникович Сергей Петрович, член-корреспондент, д.м.н., профессор, ректор Белорусского государственного медицинского университета, г. Минск, Республика Беларусь.
http://orcid.org/0000-0002-7450-3757
Жильцов Иван Викторович, д.м.н., профессор, заведующий кафедрой доказательной медицины и клинической диагностики ФПК и ПК, Витебский государственный медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь.
http://orcid.org/0000-0002-4912-2880
Мазур Оксана Чеславовна, науч. сотрудник, лаборатория экологической генетики и биотехнологии, Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь.
http://orcid.org/0000-0002-6093-4548.
Карпук Иван Юрьевич, д.м.н., доцент, декан стоматологического факультета, профессор кафедры общей и ортопедической стоматологии с курсом ФПК и ПК, Витебский государственный медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь.
http://orcid.org/0000-0001-9991-7035
Михаленко Елена Петровна, к.б.н., ведущий научный сотрудник, лаборатория экологической генетики и биотехнологии, Институт генетики и цитологии НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь.
http://orcid.org/0000-0003-4543-2862
Контакты | ©Витебский государственный медицинский университет, 2007-2023