Genetic risk factors for recurrence-free urolithiasis in the russian population


O.I. Apolikhin, A.V. Sivkov, O.V. Konstantinova, P.A. Slominsky, T.V. Tupitsyna, D.N. Kalinichenko

SRI of Urology and Interventional Radiology n.a. N.A. Lopatkin – Branch of the FSBI «National Medical Research Radiological Center» of RMH, Moscow; Institute of Molecular Genetics of RAS
Purpose. Search for and identification of possible associations of recurrence-free urolithiasis with polymorphisms of urolithiasis candidate genes in the Russian population.
Materials and methods. The study involved 43 patients with recurrence-free urolithiasis, 13 (30.2%) women and 30 (69.8%) of men (main group) from Central Russia, and 189 healthy adults (control group) from the same region. The mean age of the main group was 42.5±13 years. The venous blood samples were used for the evaluation. Real-time PCR using the «Applied Biosystems» test systems was performed to determine the spectrum and frequency of eight urolithiasis candidate genes polymorphisms: tumor necrosis factor receptor gene (TNFRSF11B (rs3134057), vitamin D receptor gene (VDR, (rs1540339), extracellular calcium-sensing receptor gene (CASR, (rs2202127), calcium release-activatedcalcium modulator 1 gene (ORAI1, rs7135617), Klotho gene (KL, rs526906), nuclear estrogen receptor alpha-subunit gene (ESR1, rs851982), tumor necrosis factor 11 gene (TNFSF11, rs9525641), and 26 gene family anionic membrane transporter gene (SLC26A6, rs2310996). Fisher’s angular transformation and χ2 test were used for statistical analysis of the data.
Results. For ORAI1 gene, differences in genotype and allele frequencies in the control and main groups are significant: p=0.0001 and p=0.013, respectively. For polymorphisms of the other seven genes studied, the differences in genotype and allele frequencies are non-significant. The results indicate the presence of the association between recurrence-free urolithiasis and calcium release-activatedcalcium modulator 1 gene polymorphism (ORAI1, rs7135617), both in genotypes and
alleles.
Conclusions. In Russian population, genetic factors, in particular, ORAI1 (rs7135617) gene polymorphism, can play the role in the development of recurrence-free urolithiasis.

Введение. Мочекаменная болезнь является социально значимым заболеванием. Несмотря на то что в исследовании многих его аспектов, разработке методов диагностики, медикаментозного и оперативного лечения достигнуты очевидные успехи [1–8], проблема уролитиаза остается актуальной. Это обусловлено ростом заболеваемости во многих странах мира [9–11]. В Российской Федерации на 2013 г. она составила 561,7 на 100 тыс. населения, а прирост за 10 лет, с 2003 по 2013 г., превысил 26% [12]. На протяжении десятилетий изучен существенный ряд возможных причин мочекаменной болезни [13, 14]. Однако полученные данные указывают на необходимость выявления новых этиологических факторов камнеобразования в мочевой системе.

С 2000-х гг. большое внимание уделяется исследованию взаимосвязи уролитиаза с некоторыми широко распространенными нарушениями и заболеваниями, такими как ожирение, сахарный диабет, метаболический синдром [15–17]. В последнее десятилетие усилия многих ученых в мире направлены на поиск генетических факторов риска мочекаменной болезни, отдельных химических форм заболевания, возникновения его рецидивов [18–20].

Цель. Провести поиск и выявить возможные ассоциации уролитиаза, имеющего нерецидивирующее течение, с полиморфизмами кандидатных генов мочекаменной болезни в российской популяции.

Материалы и методы. С помощью методов молекулярной генетики обследованы 43 взрослых пациента с нерецидивным уролитиазом, из них 13 (30,2%) женщин и 30 (69,8%) мужчин (основная группа), и 189 здоровых лиц из общей российской популяции (контрольная группа). Средний возраст больных составил 42,5±13 лет.

Для проведения анализа полиморфных ДНК-маркеров в кандидатных генах уролитиаза были созданы две коллекции ДНК, выделенной из венозной крови обследуемых лиц посредством стандартного фенолхлороформного метода или с использованием набора AxyPrepBlood Genomic DNA Miniprep Kit («Axygene», США). Полиморфные варианты анализируемых восьми генов: рецептора фактора некроза опухолей 11Б TNFRSF11B (rs3134057), рецептора витамина D (VDR, rs1540339), внеклеточного кальцийчувствительного рецептора (CASR, rs2202127), модулятора активатора высвобождения кальция 1 (ORAI1, rs7135617), Клото (KL, rs526906), альфа-субъединицы ядерного рецептора эстрогенов (ESR1, rs851982), мембранного анионного транспортера семейства 26 (SLC26A6, rs2310996), фактора некроза опухолей 11 TNFSF11, (rs9525641), определяли методом ПЦР в режиме реального времени с использованием тест-систем компании «Applied Biosystems». Статистический анализ проводили с помощью пакета компьютерных программ SPSS. Для определения достоверности различия частот генотипов в сравниваемых группах применяли критерий χ2. С целью определения достоверности различия частот аллелей использовали метод углового преобразования Фишера. Результаты считали достоверными при уровне значимости р≤0,05.

Результаты и обсуждение. В таблице представлены результаты сравнения частот генотипов и аллелей в абсолютных числах и достоверность их различий между группами.

Для гена TNFRSF11B: различия в частотах встречаемости генотипов в контрольной выборке и выборке пациентов с мочекаменной болезнью недостоверны: p=0,472, χ2=1,5. Различия в частотах аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с нерецидивным уролитиазом также недостоверны: p=0,146.

Для гена ESR1: различия в частотах генотипов в контрольной выборке и выборке пациентов с мочекаменной болезнью недостоверны: p=0,494, χ2=1,41. Различия в частотах аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с нерецидивным уролитиазом недостоверны: p=0,142.

Для гена KL: различия в частотах генотипов в контрольной выборке и выборке пациентов с мочекаменной болезнью недостоверны: p=0,470, χ2=1,51. Раличия в частотах аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с нерецидивным уролитиазом недостоверны: p=0,453.

Для гена VDR: различия в частотах генотипов в контрольной выборке и выборке пациентов с мочекаменной болезнью недостоверны: p=0,778, χ2=0,5. Различия в частотах аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с нерецидивным уролитиазом недостоверны: p=0,435.

Для гена CASR: различия в частотах встречаемости генотипов в контрольной выборке и выборке пациентов с мочекаменной болезнью недостоверны: p=0,644, χ2=0,88. Раличия в частотах аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с нерецидивным уролитиазом недостоверны: p=0,206.

Для гена SLC26A6: различия в частотах генотипов в контрольной выборке и выборке пациентов с мочекаменной болезнью недостоверны: p=0,644, χ2=0,88. Различия в частотах аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с нерецидивным уролитиазом недостоверны: p=0,253.

Для гена TNFSF11: различия в частотах генотипов в контрольной выборке и выборке пациентов с уролитиазом недостоверны: p=0,683, χ2=0,76. Различия в частотах аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с нерецидивным уролитиазом недостоверны: p=0,463.

Для гена ORAI1: различия в частотах встречаемости генотипов в контрольной выборке и основной выборке достоверны: p=0,0001, χ2=18,23 (отношение шансов – 1,049). Различия в частотах аллелей в контрольной выборке и выборке пациентов с нерецидивным уролитиазом также достоверны: p=0,013.

Таким образом, выявлена ассоциация нерецидивирующего течения мочекаменной болезни с полиморфизмом гена ORAI1 как по генотипам (p=0,0001), так и по аллелям (p=0,013). Генетический фактор риска является значимым (отношение шансов=1,049).

Для изученных полиморфизмов остальных семи генов различия в частотах генотипов и аллелей недостоверны. При сопоставлении полученных результатов с данными других исследователей обнаружено, что подавляющее большинство работ посвящено изучению мочекаменной болезни без учета характера ее клинического течения или исключительно рецидивному уролитиазу. Так, Y. Chou. и соавт. [18] считают один из полиморфизмов гена ORAI1 генетическим фактором риска рецидивирования мочекаменной болезни. Что касается других выше названных семи генов, то выявлена ассоциация заболевания или его рецидивирующего течения с полиморфизмами трех из них: генов KL, CASR и VDR [19, 20, 21].

Выводы. Существуют генетические факторы риска мочекаменной болезни, имеющей нерецидивирующее течение, в российской популяции. Выявлена аcсоциация нерецидивного уролитиаза с полиморфизмом гена модулятора активатора высвобождения кальция 1 (ORAI1, rs7135617) как по генотипам, так и по аллелям. Связь с полиморфизмами генов TNFRSF11B (rs3134057), ESR1 (rs851982), KL (rs526906), VDR (rs1540339), CASR (rs2202127), SLC26A6 (rs2310996), TNFSF11 (rs9525641) не установлена.


About the Autors


Corresponding author: O.V. Konstantinova – Doctor of Medical Sciences, Chief Researcher at the Department of Urolithiasis of SRI
of Urology and Interventional Radiology n.a. N.A. Lopatkin – Branch of the FSBI «National Medical Research Radiological Center»
of RMH, Moscow; e-mail: konstant-ov@yandex.ru


Similar Articles


Бионика Медиа