gastro-jРоссийский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологииRussian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology1382-43762658-6673«Gastro» LLCgastro-j-1982Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL ARTICLESСпектр соматических мутаций в генах APC, k-Ras и TP53 у российских пациентов с колоректальным раком и предраковыми заболеваниями толстой кишкиSpectrum of somatic mutations in APC, k-Ras and TP53 genes at the Russian patients with colorectal cancer and premalignant diseases of the large intestineКостинП. А.KostinP. A.ГенерозовЭ. В.GenerozovE. V.ЗахаржевскаяН. Б.ZakharzhevskayaN. B.ГоворунВ. М.GovorunV. M.ЛапинаТ. Л.LapinaT. L.ЮрьеваЕ. Ю.Yur’yevaYe. Yu.СклянскаяО. А.SklyanskayaO. A.ИвашкинВ. Т.IvashkinV. Т.МаевИ. В.MayevI. V.ЛюбезноваИ. Ю.LyubeznovaI. J.ГолубевН. Н.GolubevN. N.КучерявыйЮ. А.KucheryavyYu. A.2008250820081845361Copyright © Костин П.А., Генерозов Э.В., Захаржевская Н.Б., Говорун В.М., Лапина Т.Л., Юрьева Е.Ю., Склянская О.А., Ивашкин В.Т., Маев И.В., Любезнова И.Ю., Голубев Н.Н., Кучерявый Ю.А., 20082008Костин П.А., Генерозов Э.В., Захаржевская Н.Б., Говорун В.М., Лапина Т.Л., Юрьева Е.Ю., Склянская О.А., Ивашкин В.Т., Маев И.В., Любезнова И.Ю., Голубев Н.Н., Кучерявый Ю.А.Kostin P.A., Generozov E.V., Zakharzhevskaya N.B., Govorun V.M., Lapina T.L., Yur’yeva Y.Y., Sklyanskaya O.A., Ivashkin V.Т., Mayev I.V., Lyubeznova I.J., Golubev N.N., Kucheryavy Y.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gastro-j.ru/jour/article/view/1982

Цель исследования. Комплексный анализ спектра соматических мутаций в генах TP53, APC, k-­Ras и BRAF у российских пациентов со злокачественными новообразованиями, полипами и воспалительными заболеваниями толстой кишки (ТК), оценка диагностической информативности такого анализа.Материал и методы. Проведен анализ соматических мутаций генов APC, k­-Ras, TP53 и BRAF в биоптатах или операционном материале у больных с аденокарциномой (n=24), аденоматозными полипами (n=37), гиперпластическими полипами (n=17) и воспалительными заболеваниями ТК (n=69), а также у пациентов контрольной группы с синдромом раздраженного кишечника (n=25). Определение нуклеотидной последовательности генов осуществляли с использованием набора ABI Prism® BigDye® Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit на автоматическом секвенаторе ABI Prism® 3100 Genetic Analyzer («Applied Biosystems», США; «Hitachi», Япония) в соответствии с инструкцией производителя, a также с использованием оригинального метода масс­спектрометрического минисеквенирования.Результаты. Охарактеризовано 50 патогенных вариантов соматических мутаций: 31 – в гене APC, 5 – в гене k-­Ras и 14 – в гене TP53. Мутаций в гене BRAF обнаружено не было. Выявлено 12 новых, неопубликованных ранее вариантов мутаций гена APC и одна протяженная делеция в гене TP53. Общая выявляемость мутаций у пациентов с аденокарциномами составила 66%, при аденоматозных и гиперпластических полипах – 49 и 59% соответственно. У больных с воспалительными заболеваниями кишечника и пациентов контрольной группы мутаций не найдено. Потенциальная диагностическая чувствительность при использовании охарактеризованных мутаций для выявления новообразований ТК составляет 58% (95% доверительный интервал 47–69%) при 100% специфичности метода.Заключение. Показано статистически достоверное различие в частоте мутаций гена TP53 у больных с аденокарциномами и пациентов с доброкачественными новообразованиями ТК (p=0,02). Обсуждается информативность использования исследованных генетических маркеров для ранней диагностики рака толстой кишки и оценки клинико­морфологических особенностей заболевания.

Aim of investigation

Aim of investigation. Complex analysis of a spectrum of somatic mutations in TP53, APC, k-Ras and BRAF genes in Russian patients with malignant neoplasms, polyps and inflammatory diseases, evaluation of diagnostic information value of such analysis.

Stuff and methods

Stuff and methods. Analysis of somatic mutations of APC, k-Ras, TP53 and BRAF genes in biopsy samples or surgical specimens in patients with adenocarcinoma (n=24), adenomatous polyps (n=37), hyperplastic polyps (n=17) and inflammatory bowel diseases (n=69), as well as for patients with irritable bowel syndrome, that formed a control group (n=25) was carried out. DNA sequencing was performed with the ABI Prism BigDye Terminator Cycle Sequencing Ready Reaction Kit on the ABI Prism 3100 Genetic Analyzer («Applied Biosystems», USA; «Hitachi», Japan) according to the manufacture manual as well as with use of original mass-spectrometry minisequencing method.

Results

Results. 50 pathogenic somatic mutations were determined: 31 – in APC gene, 5 – in k-Ras gene and 14 – in TP53 gene. Mutations in BRAF gene were not revea­led. 12 novel somatic mutations of APC gene and one extended deletion in gene TP53 were revealed. General detectability of mutations in adenocarcinoma patients was 66%, in adenomatous and hyperplastic polyps – 49 and 59% respectively. Mutations were not found in patients with inflammatory bowel diseases and control group patients. Potential diagnostic sensitivity of these mutations for diagnostics of colorectal neoplasms was 58% (95%-confidence interval was 47–69%) at 100%- specificity of the method.

Conclusion

Conclusion. Statistically significant difference in TP53 gene mutation frequencies in patients with adenocarcinomas and patients with benign colorectal neoplasms (p=0,02) was demonstrated. Information value of the studied genetical markers for early diagnostics of colorectal cancer and evaluation of clinical and morphological features of disease is discussed.

рак толстой кишкисоматические мутацииAPCkRasTP53colorectal cancersomatic mutationsAPCk-RasTP53ReferencesДавыдов М.И., Аксель Е.М. Статистика злокачественных новообразований в России и странах СНГ в 2005 г. // Вестн. РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН. – 2007. – Т. 18, № 2 (прил. 1).Давыдов М.И., Аксель Е.М. Статистика злокачественных новообразований в России и странах СНГ в 2005 г. // Вестн. РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН. – 2007. – Т. 18, № 2 (прил. 1).Погода Т.В., Маршева О.В., Костин П.А. и др. Ассоциация гаплотипов гена интерлейкина 10 с риском развития онкологических заболеваний // Бюлл. эксп. биол. мед. – 2007. – Прил. 2. – С. 8–12.Погода Т.В., Маршева О.В., Костин П.А. и др. Ассоциация гаплотипов гена интерлейкина 10 с риском развития онкологических заболеваний // Бюлл. эксп. биол. мед. – 2007. – Прил. 2. – С. 8–12.Сазонова М.А., Казубская Т.А., Корчагина Е.Л. и др. Анализ соматических мутаций гена K-Ras при аденокарциноме толстой кишки и поджелудочной железы // Вестн. РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН. – 2005. – № 3–4. – С. 16–22.Сазонова М.А., Казубская Т.А., Корчагина Е.Л. и др. Анализ соматических мутаций гена K-Ras при аденокарциноме толстой кишки и поджелудочной железы // Вестн. РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН. – 2005. – № 3–4. – С. 16–22.Andreyev H.J., Tilsed J.V., Cunningham D. et al. K-Ras mutations in patients with early colorectal cancers // Gut. – 1997. – Vol. 41, N 3. – P. 323–329.Andreyev H.J., Tilsed J.V., Cunningham D. et al. K-Ras mutations in patients with early colorectal cancers // Gut. – 1997. – Vol. 41, N 3. – P. 323–329.Bazan V., Migliavacca M., Zanna I. et al. Specific codon 13 K-Ras mutations are predictive of clinical outcome in colorectal cancer patients, whereas codon 12 K-Ras mutations are associated with mucinous histotype // Ann. Oncol. – 2002. – Vol. 13, N 9. – P. 1438–1446.Bazan V., Migliavacca M., Zanna I. et al. Specific codon 13 K-Ras mutations are predictive of clinical outcome in colorectal cancer patients, whereas codon 12 K-Ras mutations are associated with mucinous histotype // Ann. Oncol. – 2002. – Vol. 13, N 9. – P. 1438–1446.Calistri D., Rengucci C., Seymour I. et al. K-RAS, p53 and BRAF gene mutations and aneuploidy in sporadic colorectal cancer progression // Cell Oncol. – 2006. – Vol. 28, N 4. – P. 161–166.Calistri D., Rengucci C., Seymour I. et al. K-RAS, p53 and BRAF gene mutations and aneuploidy in sporadic colorectal cancer progression // Cell Oncol. – 2006. – Vol. 28, N 4. – P. 161–166.Chan T.L., Zhao W., Leung S.Y. et al. Cancer Genome Project. BRAF and K-RAS mutations in colorectal hyperplastic polyps and serrated adenomas // Cancer Res. – 2003. – Vol. 63. – P. 4878–4881.Chan T.L., Zhao W., Leung S.Y. et al. Cancer Genome Project. BRAF and K-RAS mutations in colorectal hyperplastic polyps and serrated adenomas // Cancer Res. – 2003. – Vol. 63. – P. 4878–4881.Culotta E., Koshland D.E.Jr. p53 sweeps through cancer research // Science. – 1993. – N 262 (5142). – P. 958–1961.Culotta E., Koshland D.E.Jr. p53 sweeps through cancer research // Science. – 1993. – N 262 (5142). – P. 958–1961.Davies H., Bignell G.R., Cox C. et al. Mutations of the BRAF gene in human cancer // Nature. – 2002. – N 417 (6892). – P. 949–954.Davies H., Bignell G.R., Cox C. et al. Mutations of the BRAF gene in human cancer // Nature. – 2002. – N 417 (6892). – P. 949–954.Fearon E.R., Vogelstein B. A genetic model for colorectal tumorigenesis // Cell. – 1990. – Vol. 61. – P. 759–767.Fearon E.R., Vogelstein B. A genetic model for colorectal tumorigenesis // Cell. – 1990. – Vol. 61. – P. 759–767.Heinzlmann M., Lang S.M., Neynaber S. et al. Screening for p53 and K-Ras mutations in whole-gut lavage in chronic inflammatory bowel disease // Eur. J. Gastroenterol. Hepatol. – 2002. – Vol. 14, N 10. – P. 1061–1066.Heinzlmann M., Lang S.M., Neynaber S. et al. Screening for p53 and K-Ras mutations in whole-gut lavage in chronic inflammatory bowel disease // Eur. J. Gastroenterol. Hepatol. – 2002. – Vol. 14, N 10. – P. 1061–1066.http://www.umd.be.http://www.umd.be.http://www-p53.iarc.fr/index.html.http://www-p53.iarc.fr/index.html.Iacopetta B. TP53 mutation in colorectal cancer // Hum. Mutat. – 2003. – Vol. 21, N 3. – P. 271–276.Iacopetta B. TP53 mutation in colorectal cancer // Hum. Mutat. – 2003. – Vol. 21, N 3. – P. 271–276.Iacopetta B. et al. Functional categories of TP53 mutation in colorectal cancer: results of an International Collaborative Study // Ann. Oncol. – 2006. – Vol. 17, N 5. – P. 842–847.Iacopetta B. et al. Functional categories of TP53 mutation in colorectal cancer: results of an International Collaborative Study // Ann. Oncol. – 2006. – Vol. 17, N 5. – P. 842–847.Jeon C.H., Lee H.I., Shin I.H., Park J.W. Genetic alterations of APC, K-Ras, p53, MSI, and MAGE in Korean colorectal cancer patients // Int. J. Colorectal Dis. – 2008. – Vol. 23, N 1. – P. 29–35.Jeon C.H., Lee H.I., Shin I.H., Park J.W. Genetic alterations of APC, K-Ras, p53, MSI, and MAGE in Korean colorectal cancer patients // Int. J. Colorectal Dis. – 2008. – Vol. 23, N 1. – P. 29–35.Kann L. Han J., Ahlquist D. et al. Improved marker combination for detection of de novo genetic variation and aberrant DNA in colorectal neoplasia // Clin. Chem. – 2006. – Vol. 52, N 12. – P. 2299–2302.Kann L. Han J., Ahlquist D. et al. Improved marker combination for detection of de novo genetic variation and aberrant DNA in colorectal neoplasia // Clin. Chem. – 2006. – Vol. 52, N 12. – P. 2299–2302.Lindblom A. Different mechanisms in the tumorigenesis of proximal and distal colon cancers // Curr. Opin. Oncol. – 2001. – Vol. 13. – P. 63–69.Lindblom A. Different mechanisms in the tumorigenesis of proximal and distal colon cancers // Curr. Opin. Oncol. – 2001. – Vol. 13. – P. 63–69.Mollevн D.G., Serrano T., Ginestа M.M. et al. Mutations in TP53 are a prognostic factor in colorectal hepatic metastases undergoing surgical resection // Carcinogenesis. – 2007. – Vol. 28, N 6. – P. 1241–1246.Mollevн D.G., Serrano T., Ginestа M.M. et al. Mutations in TP53 are a prognostic factor in colorectal hepatic metastases undergoing surgical resection // Carcinogenesis. – 2007. – Vol. 28, N 6. – P. 1241–1246.Oliveira C., Velho S., Moutinho C. et al. K-RAS and BRAF oncogenic mutations in MSS colorectal carcinoma progression // Oncogene. – 2007. – Vol. 26, N 1. – P. 158–163.Oliveira C., Velho S., Moutinho C. et al. K-RAS and BRAF oncogenic mutations in MSS colorectal carcinoma progression // Oncogene. – 2007. – Vol. 26, N 1. – P. 158–163.Powell S.M., Zilz N., Beazer-Barclay Y. et al. APC mutations occur early during colorectal tumorigenesis // Nature. – 1992. – N 359 (6392). – P. 235–237.Powell S.M., Zilz N., Beazer-Barclay Y. et al. APC mutations occur early during colorectal tumorigenesis // Nature. – 1992. – N 359 (6392). – P. 235–237.Vidaurreta M., Maestro M.L., Sanz-Casla M.T. et al. Colorectal carcinoma prognosis can be predicted by alterations in gene p53 exons 5 and 8 // Int. J. Colorectal Dis. – 2008. – [Epub ahead of print].Vidaurreta M., Maestro M.L., Sanz-Casla M.T. et al. Colorectal carcinoma prognosis can be predicted by alterations in gene p53 exons 5 and 8 // Int. J. Colorectal Dis. – 2008. – [Epub ahead of print].Vogelstein B., Fearon E.R., Hamilton S.R. et al. Genetic alterations during colorectal-tumor development // N. Engl. J. Med. – 1988. – Vol. 319, N 9. – P. 525–532.Vogelstein B., Fearon E.R., Hamilton S.R. et al. Genetic alterations during colorectal-tumor development // N. Engl. J. Med. – 1988. – Vol. 319, N 9. – P. 525–532.Winther K.V., Bruun E., Federspiel B. et al. Screening for dysplasia and TP53 mutations in closed rectal stumps of patients with ulcerative colitis or Crohn disease // Scand. J. Gastroenterol. – 2004. – Vol. 39, N 3. – P. 232–237.Winther K.V., Bruun E., Federspiel B. et al. Screening for dysplasia and TP53 mutations in closed rectal stumps of patients with ulcerative colitis or Crohn disease // Scand. J. Gastroenterol. – 2004. – Vol. 39, N 3. – P. 232–237.Yuen S.T., Davies H., Chan T.L. et al. Similarity of the phenotypic patterns associated with BRAF and K-RAS mutations in colorectal neoplasia // Cancer Res. – 2002. – Vol. 62. – P. 6451–6455.Yuen S.T., Davies H., Chan T.L. et al. Similarity of the phenotypic patterns associated with BRAF and K-RAS mutations in colorectal neoplasia // Cancer Res. – 2002. – Vol. 62. – P. 6451–6455.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.