Анализ роли генов WNT4, HOXA10 и TWIST1 в патогенезе наружного генитального эндометриоза и миомы матки
- Авторы: Малышева О.В.1,2, Молотков А.С.1, Осиновская Н.С.1,3, Швед Н.Ю.1,4, Ярмолинская М.И.1,3, Баранов В.С.1
-
Учреждения:
- Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
- Институт физиологии им. И.П. Павлова
- Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
- Городская больница № 40 Курортного района
- Выпуск: Том 70, № 3 (2021)
- Страницы: 31-40
- Раздел: Оригинальные исследования
- Статья получена: 06.04.2021
- Статья одобрена: 07.04.2021
- Статья опубликована: 16.08.2021
- URL: https://journals.eco-vector.com/jowd/article/view/64892
- DOI: https://doi.org/10.17816/JOWD64892
- ID: 64892
Цитировать
Аннотация
Обоснование. Миома матки и эндометриоз — наиболее распространенные гинекологические заболевания у женщин репродуктивного возраста. Ряд данных свидетельствует о наличии общих элементов в патогенезе этих гиперпролиферативных состояний. Работа посвящена сравнительному анализу роли генов WNT4, HOXA10 и TWIST1 в развитии миомы матки и наружного генитального эндометриоза.
Цель — оценить частоту полиморфных вариантов rs7521902 (ген WNT4) и rs4721745 (ген TWIST1) у пациенток с миомой матки, наружным генитальным эндометриозом и в группе сравнения; определить частоту редких аллельных вариантов гена HOXA10 у пациенток с наружным генитальным эндометриозом; изучить особенности экспрессии данных генов в эндометрии у пациенток с миомой матки, наружным генитальным эндометриозом и в группе сравнения.
Материалы и методы. У пациенток с наружным генитальным эндометриозом, миомой матки и в группе сравнения методом полимеразной цепной реакции в реальном времени были исследованы полиморфные варианты генов WNT4 и TWIST1. У пациенток с наружным генитальным эндометриозом и женщин группы сравнения было проведено секвенирование экзона 2 гена HOXА10. Методом полимеразной цепной реакции в реальном времени с обратной транскрипцией проанализирована экспрессия генов WNT4, TWIST1 и HOXA10 в образцах эндометрия пациенток исследуемых групп.
Результаты. Частота полиморфных вариантов rs7521902 (ген WNT4) и rs4721745 (ген TWIST1) у пациенток с миомой матки, наружным генитальным эндометриозом и в группе сравнения достоверно не отличалась. Минорные аллели HOXA10 не были выявлены у больных наружным генитальным эндометриозом. Экспрессия гена WNT4 в эндометрии пациенток с наружным генитальным эндометриозом не зависит от фазы менструального цикла и снижена в 1,9 раза по сравнению с эндометрием женщин с миомой матки. Экспрессия гена HOXA10 в эндометрии пациенток с наружным генитальным эндометриозом на 20–23-й день менструального цикла достоверно снижена по сравнению с женщинами группы сравнения. Экспрессия гена TWIST1 не изменена в эндометрии пациенток с миомой матки и наружным генитальным эндометриозом.
Заключение. Мы не выявили ассоциации исследованных полиморфных вариантов генов WNT4 и TWIST и минорных вариантов гена HOXA10 с миомой матки и наружным генитальным эндометриозом. Экспрессия генов WNT4 и HOXA10 снижена в эндометрии у пациенток с наружным генитальным эндометриозом, но не у женщин с миомой матки. Изменения в характере экспрессии в эндометрии изученных генов достоверно отличаются при этих двух заболеваниях.
Ключевые слова
Полный текст
ОБОСНОВАНИЕ
Наружный генитальный эндометриоз (НГЭ) и миому матки (ММ) рассматривают как наиболее распространенные пролиферативные заболеваниями у женщин репродуктивного возраста. НГЭ и ММ являются ведущими причинами тазовых болей; типичное осложнение эндометриоза — бесплодие, у пациенток с ММ часто снижается фертильность. Для обоих этих процессов характерны высокая частота рецидивов и семейная предрасположенность к развитию заболевания; ряд исследователей предполагают, что некоторые аспекты этиологии и патогенеза могут быть общими для развития как миомы, так и генитального эндометриоза [1–3]. Исследования, выполненные методом GWAS, в том числе и при проведении метаанализа, продемонстрировали наличие ассоциации полиморфных вариантов генов WNT4, HOXA10 и некоторых других с риском развития этих гиперпролиферативных процессов [4, 5].
Наиболее популярными гипотезами возникновения эндометриоидных очагов являются теория ретроградной менструации, теория целомической метаплазии и теория эмбриональных остатков [6]. Ни одна из них не доказана, а точные причины эктопического роста эндометриальной ткани остаются неизвестными. В развитии ММ, по современным представлениям, наиболее значительную роль играют мутации генов, прежде всего соматические мутации гена MED12, выявляемые в 50–70 % узлов ММ [7]. Однако по-прежнему неизвестны причины, приводящие к возникновению миом без мутаций, а также к развитию множественных и рецидивирующих миом.
В последнее время большинство исследователей признают ведущую роль стволовых клеток в формировании очагов эндометриоза [8, 9]; основные дискуссии ведутся о происхождении этих стволовых клеток (эутопический эндометрий, костный мозг, тканевые стволовые клетки) и о непосредственных причинах эктопического роста и дифференцировки. Ряд исследователей указывают также на существование стволовых клеток в узлах ММ [10]. Таким образом, теоретически оба заболевания, и ММ, и НГЭ, могут рассматриваться как результат аномальной дифференцировки стволовых клеток, приводящей к формированию эктопических очагов эндометриоидной ткани (с включениями элементов мышечной, нервной и соединительной ткани) при эндометриозе и узлов ММ, состоящих (при лейомиоме) преимущественно из миоцитов и фибробластов с включением клеток хряща и вероятным присутствием элементов нервной ткани.
Целью данной работы были исследование частоты ряда полиморфных и минорных вариантов и сравнительный анализ экспрессии в эндометрии генов WNT4, HOXA10 и TWIST1, участвующих в формировании женской половой системы и нормальном функционировании эндометрия, а также способствующих поддержанию стволовых свойств клеток у пациенток с НГЭ, ММ и женщин группы сравнения.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследованные образцы
Группу пациенток с эндометриозом составила 61 женщина в возрасте от 25 до 40 лет (средний возраст — 32,5 ± 7,5 года) с НГЭ I–IV степеней по классификации Американского общества фертильности (r-AFS, 1996). Критерием исключения было наличие ММ и синдрома поликистозных яичников. Диагноз у всех пациенток был установлен в ходе диагностической лапароскопии в НИИ АГиР им. Д.О. Отта и подтвержден результатами гистологического исследования. Дополнительными критериями включения в группу «распространенные/рецидивирующие/семейные формы НГЭ» для исследования полиморфных вариантов генов WNT4, HOXA10 и TWIST1 были раннее начало заболевания (до 25 лет включительно), и/или наличие эндометриоза у родственников первой степени родства, и/или рецидивирующее течение, и/или распространенная форма заболевания.
Группу пациенток с ММ составили 99 женщин, проходивших лечение (миомэктомия, гистероэктомия) в НИИ АГиР им. Д.О. Отта, средний возраст — 38,2 ± 6,8 года. Диагноз ММ у всех пациенток был подтвержден при гистологическом исследовании. Критерием исключения было наличие эндометриоза и/или синдрома поликистозных яичников. Для оценки популяционных частот аллелей использовали сведения из базы данных «1000 genomes» (https://www.internationalgenome.org). Были обследованы женщины двух контрольных групп. Контрольную первую группу составили 24 здоровые женщины, проходившие обследование в рамках прегравидарной подготовки (средний возраст — 26,8 ± 3 года). Всем пациенткам из контрольной первой группы было проведено ультразвуковое исследование органов малого таза, биохимический анализ крови (включая сахарную кривую и липидограмму); в первую фазу цикла были определены уровни фолликулостимулирующего, лютеинизирующего гормонов, пролактина и эстрадиола, во второй фазе — прогестерона. Контрольная вторая группа состояла из 19 пациенток «без эндометриоза и миомы матки» (средний возраст — 31,4 ± 4,2 года), в нее были включены женщины, проходившие диагностическую лапароскопию по поводу жалоб на тазовые боли и/или идиопатическое бесплодие, которым после стандартного обследования была назначена диагностическая лапароскопия, но при ревизии тазовых органов диагноз эндометриоза был отвергнут.
Для анализа полиморфных вариантов генов WNT4, HOXA10 и TWIST1 были исследованы образцы ДНК из лимфоцитов периферической крови, полученные от пациенток с распространенными/рецидивирующими/семейными формами эндометриоза (всего 43 пациентки), единичной и множественной ММ [всего 96 женщин, в том числе 55 пациенток с единичными и 41 со множественными (три и более) узлами ММ] и женщин группы сравнения (42 женщины), — всего 182 образца.
Экспрессия генов WNT4, HOXA10 и TWIST1 была исследована методом полимеразной цепной реакции в реальном времени (ОТ-РВ-ПЦР) в образцах эндометрия, полученных в ходе оперативного вмешательства (диагностическая лапароскопия, миомэктомия) в НИИ АГиР им. Отта. Всем пациенткам были выполнены лапароскопия и гистероскопия. Всего было исследовано 15 образцов эндометрия от пациенток с ММ, 17 образцов от пациенток с НГЭ и 6 образцов от пациенток контрольной второй группы. Распределение пациенток по дням менструального цикла (дмц) представлено в табл. 1.
Таблица 1. Исследованные образцы эндометрия, распределение по дням менструального цикла
Группа | 7–12-й дмц | 14–17-й дмц | 18–23-й дмц |
Пациентки с миомой матки | 15 | – | – |
Контрольная вторая группа | – | – | 6 |
Пациентки с наружным генитальным эндометриозом | 5 | 7 | 5 |
Примечание: дмц — день менструального цикла.
Исследование одобрено этическим комитетом НИИ АГиР им. Д.О. Отта (протокол № 104 от 23.10.2020). Все пациенты подписали информированное согласие на исследование тканей и обработку персональных данных, включая данные историй болезни.
Методы исследования
ДНК из лейкоцитов периферической крови выделяли стандартным фенол-хлороформным методом. Полиморфные варианты rs7521902 (ген WNT4) и rs4721745 (ген TWIST1) были протестированы методом ПЦР в реальном времени. Использовали соответствующие комплекты зондов и праймеров TaqMan® SNP Genotyping Assays и реакционную смесь TaqMan Universal MasterMix II производства ThermoFisher (США). Каждый образец анализировали в двух повторностях. Для гена HOXA10 было проведено секвенирование экзона 2 гена, поскольку, по результатам других авторов [11], именно в этом экзоне у пациентов с эндометриозом наиболее часто обнаруживают мутации и минорные варианты. ПЦР-продукт, содержащий последовательность экзона 2 гена HOXA10 получали с использованием олигонуклеотидов, описанных ранее [11]. Секвенирование по Сэнгеру проводили с помощью набора BigDye Terminator Cycle Sequencing Kitv 3.1 на генетическом анализаторе ABI 3130 Genetic Analyzer (все AppliedBiosystems, США)
Экспрессия генов WNT4, HOXA10 и TWIST1 в образцах эндометрия была исследована методом ОТ-РВ-ПЦР. Материал эндометрия, полученный во время лапаро- и гистероскопии, немедленно помещали в консервант RNA-later (ThermoFisher). Для выделения РНК использовали колонки PureLink RNA Mini Kit (ThermoFisher Scientific, США) и протокол фирмы-производителя. Обратную транскрипцию РНК проводили с помощью набора High Capacity Reverse Transcription Kit (Thermo Fisher Scientific, США) в соответствии с инструкциями производителя. ПЦР в реальном времени осуществляли на приборе Real-Time PCR System 7500 (Applied Biosystems, США) с применением расходных материалов производства ThermoFisher — TaqMan Gene Expression Assays: Hs01573505_m1 — для гена WNT4, Hs00361186_m1 — для гена TWIST1 и Hs00172012_m1 — для гена HOXA10. С целью внутреннего контроля использовали ранее валидированный нами набор для гена MRPL19 (Hs00608519_m1).
Пороговые циклы (Ct) и относительный уровень экспрессии рассчитывали в программе Expression Suite Software version 1.1 (ThermoFisher) по методу 2–ΔΔСt (Livak метод). Статистическую обработку результатов проводили с помощью пакета GraphPad Prizm 6.0. Статистическую значимость различий между количественными критериями оценивали с использованием U-критерия Манна – Уитни. Различия между показателями считали достоверными при p ≤ 0,05. Статистическую обработку данных по анализу частот генотипов выполняли с помощью стандартных подходов, используемых при проведении популяционно-генетических исследований с применением пакета программ GraphPad Prizm6, анализ произвольных таблиц сопряженности — с помощью критерия χ2 Пирсона. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Методом ПЦР в реальном времени были генотипированы два полиморфных варианта: rs7521902 [ген WNT4, chr1:22164231 (GRCh38.p12), замена A>C в дистальном промоторе] и rs4721745 [ген TWIST1, chr7:19113889 (GRCh38.p12), замена C>G в 3’-некодирующем регионе] у женщин с предположительно наследственными формами НГЭ, единичной и множественной ММ и в контрольных группах. Результаты приведены в табл. 2, 3.
Таблица 2. Частоты аллелей и генотипов по полиморфным вариантам rs7521902 и rs4721745 в исследованных группах
Ген, полиморфный сайт | Группа | Частота минорного аллеля | Частота генотипов |
WNT4 (rs7521902) | CC/CA/AA | ||
Эндометриоз | A = 0,24 | 25/12/4 | |
Миома матки (единичная) | A = 0,31 | 22/25/3 | |
Миома матки (множественная) | A = 0,3 | 21/14/5 | |
Контрольная первая группа | A = 0,25 | 14/8/2 | |
Контрольная вторая группа | A = 0,53 | 4/10/5 | |
1000 Genomes, европейцы | A = 0,21 | – | |
TWIST1 (rs4721745) | CC/CG/GG | ||
Эндометриоз | G = 0,15 | 30/10/1 | |
Миома матки (единичная) | G = 0,11 | 21/6/0 | |
Миома матки (множественная) | G = 0,19 | 23/9/2 | |
Контрольная первая группа | G = 0,14 | 17/6/1 | |
Контрольная вторая группа | G = 0,26 | 13/6/0 | |
1000 Genomes, европейцы | G = 0,126 | – |
Таблица 3. Значения p при сравнении генотипов по полиморфному варианту rs7521902 гена WNT4 между исследованными группами
rs7521902 | НГЭ | ММ единичная | ММ множественная | Контрольная первая группа | Контрольная вторая группа |
НГЭ | 1 | p = 0,132 | p = 0,741 | p = 0,937 | p = 0,014* |
Миома матки единичная | – | 1 | p = 0,280 | p = 0,402 | p = 0,033* |
Миома матки множественная | – | – | 1 | p = 0,843 | p = 0,066 |
Сравнения первая группа | – | – | – | 1 | p = 0,038* |
Сравнения вторая группа | – | – | – | – | 1 |
Примечание. НГЭ — наружный генитальный эндометриоз; ММ — миома матки.
Мы не выявили у наших пациенток с распространенными/рецидивирующими/семейными формами НГЭ минорных вариантов в экзоне 2 гена HOXA10. Частота выявленных полиморфных вариантов rs34957925 и rs560654095 не отличалась в группах пациенток с НГЭ, ММ и в контрольных группах (табл. 4).
Таблица 4. Частота полиморфных вариантов rs34957925 и rs560654095 гена HOXA10 в группе женщин с наружным генитальным эндометриозом и в контрольных группах
Полиморфизм | Эндометриоз (n = 41) | Контрольная первая группа (n = 24) | Контрольная вторая группа (n = 19) | р | |||
rs34957925 | 3 | 7,3 % | 2 | 8 % | 1 | 5,3 % | >0,05 |
rs560654095 | 5 | 12 % | 2 | 8 % | 3 | 15 % | >0,05 |
Сравнение экспрессии исследуемых генов в эндометрии показало следующие результаты. Экспрессия гена TWIST1 значимо не отличалась в нашей выборке ни в одной из исследованных групп и не изменялась у пациенток с эндометриозом в зависимости от фазы цикла. Мы обнаружили достоверные различия в уровне экспрессии гена WNT4 в эндометрии между пациентами с ММ и НГЭ как в общей группе, так и с учетом дня менструального цикла (рисунок). В группе с ММ экспрессия гена WNT4 была в среднем в 1,9 раза выше, чем у пациенток с НГЭ (р = 0,0155). При сравнении образцов, полученных на 7–12-й дмц, эти различия также были достоверными (р = 0,0456). Экспрессия WNT4 у пациенток с эндометриозом не отличалась на 7–12-й и 14–17-й дмц, и мы наблюдали тенденцию к снижению примерно в 2 раза экспрессии данного гена к 20–23-му дмц, но эти различия не были статистически значимыми. Различия в уровне экспрессии WNT4 в эндометрии пациенток контрольной группы и пациенток с НГЭ на 20–23-й дмц отсутствовали.
Рисунок. Экспрессия генов HOXA10, TWIST1 и WNT4 в эндометрии пациенток c наружным генитальным эндометриозом, миомой матки и контрольной второй группы по дням менструального цикла: LM — миома матки, ЕМ — наружный генитальный эндометриоз, contr — контрольная вторая группа; цифры соответствуют дням менструального цикла
Мы не выявили достоверных различий в уровне экспрессии гена НОXA10 в эндометрии между пациентками с ММ и НГЭ. В эндометрии пациенток с эндометриозом экспрессия данного гена постепенно снижалась при переходе от 7–12-го к 14–17-му и 20–23-му дмц; в секреторную фазу цикла, на 20–23-й дмц, экспрессия данного гена у пациенток с эндометриозом была достоверно ниже, чем у женщин контрольной второй группы (р = 0,0317).
ОБСУЖДЕНИЕ
Частота полиморфных вариантов и экспрессия в эутопическом эндометрии была исследована для трех генов — WNT4, TWIST1 и HOXA10. Белки WNT4 (один из лигандов сигнального каскада Wnt) и HOX10A (гомеобоксный белок А10, транскрипционный фактор) являются ключевыми факторами, необходимыми для нормального развития женской половой системы в эмбриогенезе [12, 13] и в постнатальный период, также они нужны для нормальной децидуализации эндометрия и имплантации эмбриона [14, 15]. Ряд исследований, проведенных в различных этнических группах, а также метаанализ данных GWAS продемонстрировали, что локус 1p36 и, более конкретно, полиморфный вариант rs7521902 гена WNT4 — один из наиболее значимых SNP, ассоциированных с вероятностью развития НГЭ и ММ [5, 16–18]. Другим локусом, ассоциированным с развитием эндометриоза по данным GWAS, является 7p13–p15, в котором находится ген HOXA10 [19]. Гены семейства HOX высококонсервативны, и ген HOXA10 не содержит частых SNP. Однако, по данным ряда авторов, у пациенток с эндометриозом в некоторых случаях удается выявить редкие аллельные варианты этого гена, не представленные в контрольной группе. Бóльшая часть таких вариантов локализована в экзоне 2 гена HOXA10 [11, 19]. Мы провели секвенирование экзона 2 гена HOXA10 у пациенток с эндометриозом и у пациенток контрольной группы для поиска редких вариантов данного гена.
При эндометриозе в эктопическом эндометрии ряд исследователей выявили повышенную экспрессию гена TWIST1. Данный белок служит маркером эпителиально-мезенхимального перехода (от англ. epithelial-mesenchymal transition) и повышенной миграционной активности клеток [20]. Известно, что клетки, подвергающиеся эпителиально-мезенхимальному переходу, могут приобретать стволовые свойства, а мезенхимный статус, по-видимому, является условием восстановления плюрипотентности [21]. Таким образом, экспрессия TWIST1 служит потенциальным маркером стволовости некоторых клеток, присутствующих в эутопическом эндометрии человека [22], что, согласно современным представлениям о роли стволовых клеток в патогенезе эндометриоза, может играть важную роль в развитии заболевания. Предполагают, что эпителиально-мезенхимальный переход может также влиять на процесс имплантации и инвазивного роста эндометриоидных гетеротопий [20]. В органах-мишенях (например, брюшине) часть клеток может лишаться эпителиальных свойств, вследствие чего без эпителиально-мезотелиального барьера облегчается адгезия и инвазия попавших в брюшную полость клеток эндометрия (или стволовых клеток) к подлежащей перитонеальной строме и формирование эндометриоидных очагов [23]. В узлах миомы экспрессия гена TWIST1 также значительно повышена по сравнению с миометрием [24]. Полиморфный сайт rs4721745 гена TWIST1 был выбран нами для анализа вследствие того, что согласно многочисленным исследованиям он ассоциирован с риском развития рака эндометрия, что свидетельствует в пользу функциональной значимости данного полиморфного варианта [25].
Мы не обнаружили статистически достоверных различий между большинством сравниваемых групп по частотам аллелей и генотипов исследованных полиморфных локусов. Однако частота минорных вариантов полиморфного локуса rs7521902 (ген WNT4) значимо не отличалась в группах пациенток с НГЭ, ММ и в контрольной первой группе, в то время как в контрольной второй группе частота минорного аллеля оказалась в 2 раза выше и генотипы А/А и А/С в этой группе преобладали. Данные различия были статистически достоверны (см. табл. 3). По-видимому, данный полиморфный вариант гена WNT4 (A в положении chr1:22164231 (GRCh38.p12) не связан с риском развития эндометриоза, но может быть ассоциирован с развитием бесплодия и/или синдрома тазовых болей, хотя на данной выборке нельзя исключить, что различия являются артефактом исследования.
У пациенток с распространенными/ рецидивирующими/семейными формы НГЭ мы не выявили не описанных ранее минорных вариантов в экзоне 2 гена HOXA10, а частота полиморфных вариантов rs34957925 и rs560654095 не отличалась от таковой в группах сравнения. Таким образом, по результатам нашего исследования, варианты rs7521902 (ген WNT4) и rs4721745 (ген TWIST1) в проанализированной выборке не ассоциированы с развитием НГЭ и ММ, а минорные аллельные варианты в экзоне 2 гена HOXA10 в нашей выборке не связаны с развитием тяжелых, ранних и наследственных форм эндометриоза.
Стоит отметить, что, несмотря на многочисленные подтверждения методом GWAS сведений о предполагаемой ассоциации локусов 1р36 и 7p13p15 и находящихся в них генах WNT4 и HOXA10 с развитием НГЭ и ММ, во многих исследованиях эта ассоциация не была подтверждена. Так, в недавно опубликованной работе итальянские авторы не обнаружили связи между НГЭ и аллельными вариантами гена WNT4 [26], а работы, подтверждающие ассоциацию SNP в гене HOXA10 с развитием данной патологии, были выполнены в Азии [11]. Возможно, между вероятностью развития НГЭ и ММ и исследованными SNP существуют только слабые ассоциации, которые можно выявить лишь при анализе очень больших выборок.
При сравнении экспрессии исследуемых генов в эндометрии были получены следующие результаты. Экспрессия гена WNT4, по крайней мере у пациенток с эндометриозом, не зависит от фазы менструального цикла, не отличается у пациенток с эндометриозом и женщин контрольной группы. У пациенток с ММ экспрессия была в среднем в 1,9 раза выше, чем в группе больных НГЭ (р = 0,0155), эти различия были достоверны также при сравнении образцов, взятых на одной и той же фазе менструального цикла. Полученные нами данные в основном соответствуют сведениям других авторов. Так, Буи и соавт. [27] и Тулак и соав. [28] не обнаружили изменения уровня экспрессии в эндометрии здоровых женщин между пролиферативной и секреторной фазами менструального цикла. О снижении приблизительно в 2 раза уровня экспрессии данного гена в эндометрии пациенток с эндометриозом ранее сообщили китайские авторы [29]. К сожалению, наша выборка не позволяет сделать однозначный вывод о том, меняется ли экспрессия WNT4 в эндометрии пациенток с ММ по сравнению с группой контроля в зависимости от фазы менструального цикла, этот вопрос остается открытым.
Ген HOXA10 кодирует консервативный транскрипционный фактор, играющий важную роль в формировании производных мюллеровых протоков, в том числе матки, а также являющийся одним из общепринятых маркеров рецептивности эндометрия [13]. Тейлор и соавт. показали, что у здоровых женщин ген HOXA10 экспрессируется в эндометрии как в строме, так и в эпителиальных клетках, при этом уровень его экспрессии возрастает преимущественно в клетках эндометриальных желез, к середине секреторной фазы (что примерно соответствует окну имплантации). В эндометрии пациенток с эндометриозом подобного увеличения экспрессии не происходит [30, 31]. В работах других исследователей этот результат был подтвержден [32]. По нашим данным, при эндометриозе в эндометрии наблюдается выраженная тенденция к снижению экспрессии HOX10A при переходе от 7–12-го к 14–17-му и затем к 20–23-му дмц, хотя эти различия недостоверны. При сравнении контрольной группы и пациенток с НГЭ на 20–23-й дмц у женщин с НГЭ мы обнаружили статистически значимое снижение (примерно в 2 раза) экспрессии данного гена (р = 0,0317).
У некоторых пациенток с ММ экспрессия гена HOXA10 также может быть снижена. Так, по данным Ракова и соавт. [33], у пациенток с субмукозными миомами даже в пролиферативной фазе цикла экспрессия гена HOXA10 снижена по сравнению со здоровыми женщинами. Мы не выявили достоверных различий уровня экспрессии гена НОXA10 в эндометрии на 7–12-й дмц между пациентками с ММ и НГЭ. К сожалению, наша выборка не позволила нам исследовать уровень экспрессии данного гена и его динамику в зависимости от фазы менструального цикла у женщин контрольной группы, поэтому вопрос об изменении экспрессии HOXA10 у пациенток с ММ и НГЭ остается открытым.
Наконец, экспрессия гена TWIST1, предполагаемая роль которого в патогенезе НГЭ и ММ обсуждалась выше, значимо не отличалась в нашей выборке ни в одной из исследованных групп и не изменялась у пациенток с НГЭ в зависимости от фазы цикла. Экспрессия данного гена в эндометрии исследована мало; в нескольких работах показано, что в эктопическом эндометрии TWIST1 экспрессируется на более высоком уровне, чем в эутопическом [22, 34, 35]. Ли и соавт. также сообщают, что в эутопическом эндометрии у некоторых пациенток с НГЭ экспрессия TWIST1 несколько повышена по сравнению с пациентками без данной патологии, что приводит к достоверным различиям между этими двумя группами [35]. В нашей выборке были выявлены образцы с увеличенной экспрессией TWIST1 в эндометрии, но эта особенность характерна только для небольшой доли женщин с НГЭ и не может являться универсальным маркером данной патологии.
Таким образом, мы не выявили ассоциации исследованных полиморфных вариантов генов WNT4 и TWIST и минорных вариантов гена HOXA10 с ММ и НГЭ. Экспрессия генов WNT4 и HOXA10 снижена в эндометрии у пациенток с НГЭ, но не у женщин с ММ, при этом у пациенток с НГЭ может быть нарушена регуляция экспрессии гена HOXA10 в эндометрии в течение менструального цикла, что приводит к отсутствию ее подъема в период окна имплантации. Изменения в характере экспрессии в эндометрии изученных генов достоверно отличаются при ММ и НГЭ, по крайней мере у пациенток, некоморбидных по этим заболеваниям. Исследование особенностей экспрессии генов WNT4 и HOXA10 у здоровых женщин и у пациенток с НГЭ и ММ может быть полезно для понимания механизмов бесплодия, часто сопровождающих эту патологию.
Об авторах
Ольга Викторовна Малышева
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта; Институт физиологии им. И.П. Павлова
Автор, ответственный за переписку.
Email: omal99@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8626-5071
канд. биол. наук
Россия, Санкт-ПетербургАрсений Сергеевич Молотков
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: arseny.molotkov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3433-3092
SPIN-код: 6359-6472
канд. мед наук
Россия, Санкт-ПетербургНаталья Сергеевна Осиновская
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
Email: natosinovskaya@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7831-9327
SPIN-код: 3190-2307
канд. биол. наук
Россия, Санкт-ПетербургНаталья Юрьевна Швед
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта; Городская больница № 40 Курортного района
Email: natashved@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6354-9226
SPIN-код: 8276-1720
канд. биол. наук
Россия, Санкт-ПетербургМария Игоревна Ярмолинская
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта; Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
Email: m.yarmolinskaya@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6551-4147
Scopus Author ID: 7801562649
ResearcherId: P-2183-2014
д-р мед. наук, профессор, профессор РАН
Россия, Санкт-ПетербургВладислав Сергеевич Баранов
Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта
Email: baranov@vb2475.spb.edu
ORCID iD: 0000-0002-6518-1207
SPIN-код: 9196-7297
д-р мед. наук, профессор, член-корр. РАН, засл. деят. науки РФ
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Baranov V.S., Ivaschenko T.E., Yarmolinskaya M.I. Comparative systems genetics view of endometriosis and uterine leiomyoma: Two sides of the same coin? // Syst. Biol. Reprod. Med. 2016. Vol. 62. No. 2. P. 93–105. doi: 10.3109/19396368.2015.1123325
- Nezhat C., Li A., Abed S. et al. Strong association between endometriosis and symptomatic leiomyomas // J. Soc. Laparoendosc. Surg. 2016. Vol. 20. No. 3. doi: 10.4293/JSLS.2016.00053
- Baranov V.S., Osinovskaya N.S., Yarmolinskaya M.I. Pathogenomics of uterine fibroids development // Int. J. Mol. Sci. 2019. Vol. 20. No. 24. doi: 10.3390/ijms20246151
- Rafnar T., Gunnarsson B., Stefansson O.A. et al. Variants associating with uterine leiomyoma highlight genetic background shared by various cancers and hormone-related traits // Nat. Commun. 2018. Vol. 9. No. 1. P. 1–9. doi: 10.1038/s41467-018-05428-6
- Gallagher C.S., Mäkinen N., Harris H.R. et al. Genome-wide association and epidemiological analyses reveal common genetic origins between uterine leiomyomata and endometriosis // Nat. Commun. 2019. Vol. 10. No. 1. P. 1–11. doi: 10.1038/s41467-019-12536-4
- Redwine D.B. Was Sampson wrong? // Fertil. Steril. 2002. Vol. 78. No. 4. P. 686–693. doi: 10.1016/s0015-0282(02)03329-0
- Osinovskaya N.S., Malysheva O.V., Shved N.Y. et al. Frequency and spectrum of MED12 Exon 2 mutations in multiple versus solitary uterine leiomyomas from Russian patients // Int. J. Gynecol. Pathol. 2016. Vol. 35. No. 6. P. 509–515. doi: 10.1097/PGP.0000000000000255
- Cousins F.L., O D.F., Gargett C.E. Endometrial stem/progenitor cells and their role in the pathogenesis of endometriosis // Best Pract. Res. Clin. Obstet. Gynaecol. 2018. Vol. 50. P. 27–38. doi: 10.1016/j.bpobgyn.2018.01.011
- Laganà A.S., Vitale S.G., Salmeri F.M. et al. Unus pro omnibus, omnes pro uno: A novel, evidence-based, unifying theory for the pathogenesis of endometriosis // Med. Hypotheses. 2017. Vol. 103. P. 10–20. doi: 10.1016/j.mehy.2017.03.032
- Ono M., Yin P., Navarro A. et al. Paracrine activation of WNT/-catenin pathway in uterine leiomyoma stem cells promotes tumor growth // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013. Vol. 110. No. 42. P. 17053–17058. doi: 10.1073/pnas.1313650110
- Wu H.H., Wang N.M., Lin C.Y., Tsai H.D. Genetic alterations of HOXA10 and their effect on the severity of endometriosis in a Taiwanese population // Reprod. Biomed. Online. 2008. Vol. 16. No. 3. P. 416–424. doi: 10.1016/s1472-6483(10)60604-9
- Biason-Lauber A., Konrad D., Navratil F., Schoenle E.J. A WNT4 mutation associated with müllerian-duct regression and virilization in a 46,XX woman // N. Engl. J. Med. 2004. Vol. 351. No. 8. P. 792–798. doi: 10.1056/NEJMoa040533
- Zanatta A., Rocha A.M., Carvalho F.M. et al. The role of the Hoxa10/HOXA10 gene in the etiology of endometriosis and its related infertility: A review // J. Assist. Reprod. Genet. 2010. Vol. 27. No. 12. P. 701–710. doi: 10.1007/s10815-010-9471-y
- Franco H.L., Dai D., Lee K.Y. et al. WNT4 is a key regulator of normal postnatal uterine development and progesterone signaling during embryo implantation and decidualization in the mouse // FASEB J. 2011. Vol. 25. No. 4. P. 1176–1187. doi: 10.1096/fj.10-175349
- Godbole G.B., Modi D.N., Puri C.P. Regulation of homeobox A10 expression in the primate endometrium by progesterone and embryonic stimuli // Reproduction. 2007. Vol. 134. No. 3. P. 513–523. doi: 10.1210/en.2017-00032
- Nyholt D.R., Low S.K., Anderson C.A. et al. Genome-wide association meta-analysis identifies new endometriosis risk loci // Nat. Genet. 2012. Vol. 44. No. 12. P. 1355–1359. doi: 10.1038/ng.2445
- Pagliardini L., Gentilini D., Vigano P. et al. An Italian association study and meta-analysis with previous GWAS confirm WNT4, CDKN2BAS and FN1 as the first identified susceptibility loci for endometriosis // J. Med. Genet. 2013. Vol. 50. No. 1. P. 43–46. doi: 10.1136/jmedgenet-2012-101257
- Wu Z., Yuan M., Li Y. et al. Analysis of WNT4 polymorphism in Chinese Han women with endometriosis // Reprod. Biomed. Online. 2015. Vol. 30. No. 4. P. 415–420. doi: 10.1016/j.rbmo.2014.12.010
- Lin J., Zong L., Kennedy S.H., Zondervan K.T. Coding regions of INHBA, SFRP4 and HOXA10 are not implicated in familial endometriosis linked to chromosome 7p13-15 // Mol. Hum. Reprod. 2011. Vol. 17. No. 10. P. 605–611. doi: 10.1093/molehr/gar035
- Konrad L., Dietze R., Riaz M.A. et al. Epithelial-mesenchymal transition in endometriosis-when does it happen? // J. Clin. Med. 2020. Vol. 9. No. 6. P. 1915. doi: 10.3390/jcm9061915
- Thiery J.P., Acloque H., Huang R.Y.J., Nieto M.A. Epithelial-mesenchymal transitions in development and disease // Cell. 2009. Vol. 139. No. 5. P. 871–890. doi: 10.1016/j.cell.2009.11.007
- Proestling K., Birner P., Balendran S. et al. Enhanced expression of the stemness-related factors OCT4, SOX15 and TWIST1 in ectopic endometrium of endometriosis patients // Reprod. Biol. Endocrinol. 2016. Vol. 14. No. 1. P. 1–11. doi: 10.1186/s12958-016-0215-4
- Yang Y.M., Yang W.X. Epithelial-to-mesenchymal transition in the development of endometriosis // Oncotarget. 2017. Vol. 8. No. 25. P. 41679–41689. doi: 10.18632/oncotarget.16472
- Bostanci M.S., Bayram M., Bakacak S.M. et al. The role of TWIST, SERPINB5, and SERPIN1 genes in uterine leiomyomas // J. Turkish Ger. Gynecol. Assoc. 2014. Vol. 15. No. 2. P. 92–95. doi: 10.5152/jtgga.2014.13005
- Yang L., Wang Y.J., Zheng L.Y. et al. Genetic polymorphisms of TGFB1, TGFBR1, SNAI1 and TWIST1 are associated with endometrial cancer susceptibility in chinese han women // PLoS One. 2016. Vol. 11. No. 5. P. 1–17. doi: 10.1371/journal.pone.0155270
- Angioni S., D’alterio M.N., Coiana A. et al. Genetic characterization of endometriosis patients: Review of the literature and a prospective cohort study on a mediterranean population // Int. J. Mol. Sci. 2020. Vol. 21. No. 5. doi: 10.3390/ijms21051765
- Bui T.D., Zhang L., Rees M.C. et al. Expression and hormone regulation of Wnt2, 3, 4, 5a, 7a, 7b and 10b in normal human endometrium and endometrial carcinoma // Br. J. Cancer. 1997. Vol. 75. No. 8. P. 1131–1136. doi: 10.1038/bjc.1997.195
- Tulac S., Nayak N.R., Kao L.C. et al. Identification, characterization, and regulation of the canonical Wnt signaling pathway in human endometrium // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2003. Vol. 88. No. 8. P. 3860–3866. doi: 10.1210/jc.2003-030494
- Liang Y., Li Y., Liu K. et al. Expression and significance of WNT4 in ectopic and eutopic endometrium of human endometriosis // Reprod. Sci. 2016. Vol. 23. No. 3. P. 379–385. doi: 10.1177/1933719115602763
- Taylor H.S., Arici A., Olive D., Igarashi P. HOXA10 is expressed in response to sex steroids at the time of implantation in the human endometrium // J. Clin. Invest. 1998. Vol. 101. No. 7. P. 1379–1384. doi: 10.1172/JCI1057
- Taylor H, Olive D, Arici A. HOXA10 gene expression is altered in the endometrium of patients with endometriosis // J. Soc. Gynecol. Investig. 1998. Vol. 5. No. 1. P. 111A–111A. doi: 10.1093/humrep/14.5.1328
- Wang M., Hao C., Huang X. et al. Aberrant expression of lncRNA (HOXA11-AS1) and homeobox A (HOXA9, HOXA10, HOXA11, and HOXA13) genes in infertile women with endometriosis // Reprod. Sci. 2018. Vol. 25. No. 5. P. 654–661. doi: 10.1177/1933719117734320
- Rackow B.W., Taylor H.S. Submucosal uterine leiomyomas have a global effect on molecular determinants of endometrial receptivity // Fertil. Steril. 2010. Vol. 93. No. 6. P. 2027–2034. doi: 10.1016/j.fertnstert.2008.03.029
- Ulukus M. Stem cells in endometrium and endometriosis // Womens Health. 2015. Vol. 11. No. 5. P. 587–595. doi: 10.2217/whe.15.43
- Li J., Ma J., Fei X. et al. Roles of cell migration and invasion mediated by Twist in endometriosis // J. Obstet. Gynaecol. Res. 2019. Vol. 45. No. 8. P. 1488–1496. doi: 10.1111/jog.14001