Введение. ЗАНК являются мультифакториальными заболеваниями, развивающиеся в результате взаимодействия сложных патогенетических механизмов, в полной мере которые до сих пор остаются неизученными. Согласно современным представлениям, ОААНК – это хроническое воспалительное заболевание, характеризующееся накоплением насыщенных липидами макрофагов в субэндотелиальном слое артерий. Существенную роль в этом каскаде патологических внутрисосудистых реакций играют также генетические факторы, поскольку важные анти- и проатерогенные механизмы зависят от экспрессии определенных генов. Так, например, на сегодняшний день имеются данные о связи OSBPL10, TGFB2, MAPK10 и других генов с наличием предрасположенности к данному заболеванию [1-4].

Одним из генов, представляющих интерес для исследования ассоциации с риском развития облитерирующего атеросклероза, является TAF3. Данный ген кодирует субъединицу TAF3, которая будучи связанной с ТАТА-связывающим белком (TBP) образует комплекс TFIID, являющийся фактором транскрипции. Данный базальный комплекс играет главную роль в инициации, зависимой от РНК-полимеразы II транскрипции. Он распознает и связывает промоторы с ТАТА-боксом или без него через свою субъединицу ТВР и способствует сборке преинициаторного комплекса (PIC). Данный комплекс состоит из 3-х модулей: TFIID-A, TFIID-B и TFIID-C. TAF3 образует модуль TFIID-A совместно с TAF5 и TBP. Кроме того, TAF3, образуя комплекс с TBPL2, участвует в процессах дифференцировки миобластов в миоциты. Данный комплекс TAF3-TBPL2 также заменяет TFIID на специфических промоторах на ранней стадии процесса дифференцировки [5]. На сегодняшний день существует несколько генетических исследований, установивших связь между развитием ООАНК и полиморфизмами гена TAF3, реализующего своё влияние через различные патогенетические механизмы атерогенеза [6, 7, 8].

Цель исследования. Провести анализ ассоциации полиморфного варианта rs10508336 гена TAF3 с риском развития хронических облитерирующих заболеваний нижних конечностей в российской популяции.

Материалы и методы исследования. В исследовании участвовали 1261 неродственный индивид славянского происхождения. Участники исследования были разделены на 2 группы с сопоставлением по полу и возрасту: в 1 группу вошли 619 пациентов, проходивших лечение по поводу ОААНК, 2 группа составила 642 пациента, у которых в ходе обследования в рамках проведения предыдущих исследований не было обнаружено хронических заболеваний [9]. Все исследуемые пациенты группы 1 находились на лечении в отделениях хирургии ГМУ Курской областной многопрофильной клинической больницы с 2013 года по настоящий момент. Все пациенты, включенные в настоящее исследование, подписали информированное согласие на участие.

Сбор анамнестически значимых данных осуществлялся с помощью анкетирования, включавшего вопросы о наличии сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний, курении. Контроль состояния артерий и вен нижних конечностей производился с помощью дуплексного сканирования и ангиографии нижних конечностей на начальном и заключительном этапах лечения. Диагноз ОААНК устанавливался на основании Национальных клинических рекомендаций по диагностике и лечению заболеваний артерий нижних конечностей (Москва, 2019 г.). Под термином «Периферический атеросклероз справа/слева» понимали атеросклеротическое поражение крупных артерий правой и левой нижних конечностей соответственно.

В качестве биологического материала для генотипирования полиморфизма rs10508336 гена TAF3, а также оценки лабораторных биохимических показателей, использовалась венозная кровь в объеме 5 мл. Из лабораторных показателей у пациентов исследовали: уровень глюкозы плазмы крови натощак, концентрацию триглицеридов (ТГ), липопротеинов низкой, очень низкой и высокой плотности (ЛПОНП, ЛПНП, ЛПВП), уровень общего холестерина плазмы крови.

Выделение геномной ДНК осуществлялось хлороформной экстракцией и преципитацией этанолом. Генотипирование проводилось на базе научно-исследовательского института генетической и молекулярной эпидемиологии КГМУ с использованием времяпролетного геномного масс-спектрометра MassARRAY-4 (Agena Bioscience, США).

Для анализа ассоциаций аллелей и генотипов TAF3 с риском развития ОААНК была использована статистическая программа SNPStats (https://www.snpstats.net/start.htm). Статистический анализ клинических и лабораторных характеристик проводился с использованием программы STATISTICA 13.0 (TIBCO Software Inc., США). Функциональное аннотирование SNP проводилось с использованием биоинформатических ресурсов GTEx portal (https://gtexportal.org), QTLbase (http://www.mulinlab.org/qtlbase/index.html) и HaploReg v4.1 (https://pubs.broadinstitute.org/mammals/haploreg/haploreg.php).

Результаты и их обсуждение. Распределение частот генотипов полиморфизма rs10508336 гена TAF3 соответствовало ожидаемым значениям при равновесии Харди-Вайнберга (P>0,05). В таблице 1 представлены результаты анализа ассоциаций полиморфизма rs10508336 гена TAF3 развития периферического атеросклероза. Как можно увидеть из таблицы 1, наличие полиморфного варианта rs10508336 гена TAF3 ассоциировано с повышенным риском развития билатерального периферического атеросклероза (аддитивная генотипическая модель ассоциации). Однако стратифицированный по статусу курения анализ ассоциаций позволил установить, что данный SNP увеличивает риск развития билатерального периферического атеросклероза исключительно у курильщиков, в то время как у некурящих лиц изучаемый полиморфизм проявлял нейтральный эффект в отношении риска развития болезни.

В таблице 2 представлены результаты анализа ассоциации полиморфизма rs10508336 гена TAF3 с риском развития сосудистых заболеваний нижних конечностей. Установлено, что аллель rs1058336A статистически значимо ассоциирован с повышенным риском развития диабетической ангиопатии нижних конечностей (P=0,03). Наилучшую модель ассоциации полиморфизма rs10508336 с развитием диабетической ангиопатии нижних конечностей показала аддитивная генотипическая модель (OR=1,59 95% CI 1,02-2,46; P=0,045).

Также выявлена ассоциация аллеля rs10508336-А с повышением уровня глюкозы крови у пациентов с сосудистыми заболеваниями нижних конечностей (P=0,01). В частности, у пациентов с генотипами A/G-A/A отмечен более высокий уровень глюкозы крови – на 1,19 ммоль/л (95% CI 0,25-2,13).

Проведено функциональное аннотирование SNP с использованием интернет ресурсов, депонирующих геномно-транскриптомные данные, позволяющие установить eQTL – участки ДНК, вляиющие на экспрессию генов. Согласно данным портала eQTLGen (https://www.eqtlgen.org/cis-eqtls.html) аллель rs10508336A ассоциирован со снижением уровня экспрессии гена ITIH2 в плазме крови (Z=-6,1026; FDR=0,00001).

В исследовании Ward-Caviness и соавт. была установлена ассоциация полиморфизма rs10508336 гена TAF3 с повышенными риском развития периферических заболеваний сосудов у лиц, приживающих на территориях с повышенным химическим загрязнением воздуха [6]. Фактически в настоящем исследование была подтверждена связь данного SNP с развитием периферического атеросклероза.

Существенную роль в развитии атеросклеротического поражения сосуда является снижение функции гладкомышечных клеток, которая, в свою очередь, может развиться в результате неправильной дифференцировки и созревания клеток гладкой мускулатуры. Согласно Bennet и соавт. под действием атеросклеротических факторов гладкомышечные клетки сосудов, как минимум in vitro, повышают свою способность к пролиферации [3]. Высокая скорость пролиферации, в свою очередь, способна повлиять на дифференцировку клеток, например, посредством нарушения транскрипции. Процесс транскрипции имеет множество точек приложения, способных повлиять на конечный результат, в том числе и через инициацию зависимой от РНК-полимеразы II транскрипции. На основании этого, можно косвенно судить о связи экспрессии гена TAF3, входящего в комплекс TFIID, запускающего транскрипцию, и нарушениях дифференцировки клеток гладкой мускулатуры сосудов [10].

Для TAF3 возможны несколько механизмов влияния на атеросклеротическое поражение артерий нижних конечностей, скорость его прогрессирования и выраженность клинических проявлений. Hueso и соавт. в своем исследовании на мышах при полногеномном профилировании мРНК и микроРНК установили, что при атеросклеротическом поражении значительно активизировались некоторые транскрипты, одним из которых являлся TAF3. Кроме того, TAF3 обнаруживался у мышей в периваскулярной жировой ткани и пенистых клетках интимы. Дальнейшее исследование атеросклеротических бляшек у человека позволило также установить наличие сверхэкспрессии гена TAF3 [7].

Наличие TAF3 в периваскулярной жировой ткани (ПВЖТ) аналогично может быть связано с развитием атеросклероза. В работе Liu и соавт. имеются сведения о наличии связи ПВЖТ и атеросклероза, поскольку обладает эндокринными и паракринными функциями, проявляя атерогенный эффект за счет высвобождения провоспалительных и проатерогенных факторов [8, 11, 12].

Другим связывающим звеном между экспрессией гена и возможным риском атеросклероза можно считать фосфоинозитиды. Данные вещества являются важными сигнальными молекулами в ядре, которые влияют на экспрессию генов. Исследование Stijf-Bultsma и соавт. установило, что TAF3 преобразует опосредованные липидкиназой PIP4K2B изменения в фосфоинозитидах в изменения в транскрипции специфического гена. Согласно ряду исследований, сами фосфоинотизиды также играют роль в развитии кардиоваскулярных заболеваний и, в том числе, атеросклероза. На основании указанных данных можно предположить, что в результате нарушения экспрессии TAF3 передача сигнала внутри ядра с помощью фосфоинотизидов также будет нарушена, что может привести к усилению или ослаблению атерогенного эффекта фосфоинотизидов. [13, 14, 15].

Ассоциация аллеля rs10508336A со снижением уровня экспрессии гена ITIH2 в плазме крови имеет также немаловажное значение. Участие данного гена в регуляции транспорта и поглощения инсулиноподобного фактора роста (IGF) белками, связывающими инсулиноподобный фактор роста (IGFBP) дает право говорить об опосредованном влиянии данного гена на развитие атеросклероза через семейство инсулиноподобных факторов роста [16, 17]. Кроме того, он может действовать как носитель гиалуроновой кислоты (ГК) в сыворотке или как связывающий белок между гиалуроновой кислотой и другими белками матрикса, в том числе на клеточных поверхностях в тканях, для регулирования её локализации, синтеза и деградации. Гиалуроновая кислота опосредует трансмиграцию лейкоцитов через клетки эндотелия, а большие молекулы ГК, расщепленные тромбоцитами, усиливают продукцию цитокинов и химокинов [18].

Заключение. В настоящем исследовании выявлена ассоциация полиморфизма rs10508336 гена TAF3 с риском развития облитерирующего атеросклероза нижних конечностей и диабетической ангиопатией, что подтверждает патофизиологическую связь данного маркера с развитием периферических заболеваний артерий. Впервые показано, что патологическое влияние полиморфизма rs10508336 гена TAF3 на риск развития периферического атеросклероза проявляется только у курильщиков, тем самым, демонстрируя сопряженность влияния данного генетического маркера и ключевого фактора риска развития атеросклероза – курения. Информация о связи аллеля rs10508336А с развитием диабетической ангиопатии и повышением уровня глюкозы крови также имеет большое значение, поскольку указывает на возможные молекулярные механизмы сопряженности нарушений липидного и углеводного обменов в детерминации периферических заболеваний артерий. [19, 20, 21].

Информация о финансировании

Работа выполнена за счет средств Курского государственного медицинского университета.