Original papers
Polymorphism of the vascular endothelial growth factor gene and susceptibility to basal cell carcinoma – preliminary study

Wprowadzenie
Naczyniowo-śródbłonkowy czynnik wzrostu (vascular endothelial growth factor – VEGF) jest kluczowym czynnikiem mitogennym dla komórek śródbłonka naczyń tętniczych, żylnych i limfatycznych. Bierze udział w fizjologicznej i patologicznej angiogenezie. Wykazano, że cytokina ta wpływa na rozwój naczyń krwionośnych w obrębie guzów nowotworowych, tym samym warunkując ich wzrost i tworzenie przerzutów [1–3]. Zwiększoną ekspresję VEGF obserwowano m.in. w nowotworach jelita grubego, trzustki, płuc, sutka, nerki i hematologicznych. Stwierdzono ponadto, że poziom ekspresji cytokiny może mieć znaczenie prognostyczne [3–9].
Gen dla VEGF lokalizuje się na chromosomie 6 w prążku 12 i zawiera 8 egzonów oraz 7 intronów. Jest wysoce polimorficzny. Dotychczas opisano ponad 20 polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (single nucleotide polymorphism – SNP) genu VEGF [10, 11].
Polimorfizm –1154G/A promotora genu jest niezwykle interesujący ze względu na jego związek z syntezą VEGF. Stwierdzono, że warianty polimorficzne GG i GA korelują z wyższym poziomem ekspresji [10–12].
Patogeneza raka podstawnokomórkowego (basal cell carcinoma – BCC), najczęstszego nowotworu populacji kaukaskiej, wciąż nie jest w pełni poznana [13]. Przebieg kliniczny BCC jest często trudny do przewidzenia. Obok wolno rosnących, nienaciekających guzów obserwuje się nowotwory o dużym tempie wzrostu, znacznym potencjale destrukcji otaczających tkanek i z tendencją do wznów miejscowych. Cały czas trwają poszukiwania molekularnych markerów warunkujących stopień złośliwości miejscowej nowotworu.
Cel
Celem badań było określenie związku między polimorfizmem –1154G/A promotora genu VEGF a występowaniem BCC.
Materiał i metody

Badana grupa obejmowała 100 chorych z potwierdzonym histopatologicznie BCC oraz 240 osób zdrowych, stanowiących grupę kontrolną. Genomowy DNA izolowano z krwi obwodowej. Polimorfizm –1154G/A w regionie promotora genu VEGF badano z wykorzystaniem metody allelospecyficznej reakcji cyklicznej polimerazy (ARMS-PCR) opisanej w pracy McCarrona [14].Wyniki analizowano statystycznie za pomocą testu c2 z poprawką Yatesa.
Wyniki
W badanej grupie statystycznie rzadziej w porównaniu z grupą kontrolną obserwowano genotyp AA (3 vs 16,2%, p = 0,0014). W grupie chorych znamiennie rzadziej występował ponadto allel A (30,5 vs 40%, p = 0,0246). Szczegółowy rozkład poszczególnych genotypów i alleli przedstawiono w tab. 1.
Omówienie wyników
Etiopatogeneza BCC jest złożona i nie w pełni poznana. Niepodważalną rolę w rozwoju nowotworu odgrywa promieniowanie ultrafioletowe. Podkreśla się wpływ immunosupresji. Wykazano, że rozpoznanie BCC zwiększa ryzyko późniejszego rozwoju kolejnego ogniska nowotworowego [13]. Metaanaliza przeprowadzona na podstawie 7 badań wykazała 10-krotnie większe prawdopodobieństwo ponownego zachorowania na BCC w ciągu 3 lat od postawienia pierwszej diagnozy. Dodatni wywiad rodzinny jest kolejnym niezależnym czynnikiem ryzyka BCC [15]. Przedstawione fakty sugerują pośrednio udział czynników genetycznych w etiopatogenezie BCC. Mimo że genetyczne podłoże nowotworu sugerowane jest od dawna, nadal niewiele wiadomo o konkretnych genach związanych z etiopatogenezą BCC. Lear i wsp. wykazali związek między polimorfizmem genu S-transferazy glutationowej (GSTMA, GSTM3, GTT) oraz cytochromu P-450 (CYP1A1) a występowaniem nowotworu [16, 17].
Już na początku XX w. zauważono, że wzrost nowotworu wiąże się ze zwiększeniem liczby naczyń krwionośnych w obrębie guza, natomiast dopiero w 1989 r. wyizolowano białko o właściwościach mitogennych dla komórek śródbłonka – VEGF. Od tej pory badano ekspresję VEGF oraz warianty polimorficzne genu w chorobach zapalnych i nowotworowych [1, 18].
W piśmiennictwie światowym odnaleźć można jedynie jedno doniesienie dotyczące związku polimorfizmu genu VEGF i nowotworów skóry. Howell i wsp. [19] badali polimorfizmy –2578, –1154, +405 oraz +936 genu VEGF u osób z czerniakiem skóry. Wykazano, że warianty –1154 korelowały ze stopniem zaawansowania guza. Chorzy z genotypem AA, warunkującym niższą ekspresję VEGF, statystycznie częściej prezentowali mniejszą (wg Breslowa) grubość nacieku czerniaka w porównaniu z pacjentami z genotypem GG (odpowiedzialnym za wyższą ekspresję VEGF). Sugeruje to, że u chorych z genotypem warunkującym niższą ekspresję VEGF wzrost guza jest wolniejszy.
Co ciekawe, w prezentowanych wynikach wśród chorych z BCC statystycznie rzadziej obserwowano genotyp AA związany z niższą ekspresją VEGF, możliwe, że z mniejszą podatnością lub wolniejszym wzrostem nowotworu. Hipotezy te wymagają weryfikacji naukowej.
Zaprezentowane wstępne wyniki pierwszych w świecie badań polimorfizmu genu VEGF u chorych na BCC w sposób jednoznaczny sugerują związki między polimorfizmem –1154G/A promotora genu VEGF a BCC. Dalszym celem badań będzie określenie klinicznego i prognostycznego znaczenia polimorfizmu.
Piśmiennictwo
1. Ferrara N, Gerber HP, LeCouter J. The biology of VEGF and its receptors. Nat Med 2003; 9: 669-76.
2. Byrne AM, Bouchier-Hayes DJ, Harmey JH. Angiogenic and cell survival functions of vascular endothelial growth factor (VEGF). J Cell Mol Med 2005; 9: 777-94.
3. Brown LF, Berse B, Jackam RW, et al. Expression of vascular permeability factor (vascular endothelial growth factor) and its receptors in breast cancer. Hum Pathol 1995; 26: 86-91.
4. Brown LF, Guidi AJ, Schnitt SJ, et al. Vascular stroma formation in carcinoma in situ, invasive carcinoma and metastatic carcinoma of the breast. Clin Cancer Res 1999; 5: 1041-56.
5. de Vita F, Orditura M, Lieto E, et al. Elevated perioperative serum vascular endothelial growth factor levels in patients with colon carcinoma. Cancer 2004; 100: 270-8.
6. Guidi AJ, Abu-Jawdeh G, Berse B, et al. Vascular permeability factor (vascular endothelial factor) expression and angiogenesis in cervical neoplasia. J Nat Cancer Inst 1995; 87: 1237-45.
7. Shariat SF, Anwuri VA, Lamb DJ, et al. Association of preoperative plasma levels of vascular endothelial growth factor and soluble vascular cell adhesion molecule-1 with lymph node status and biochemical progression after radical prostatectomy. J Clin Oncol 2004; 22: 1655-63.
8. Takahashi Y, Kitadai Y, Bucana CD, et al. Expression of vascular endothelial growth factor and its receptor, KDR correlates with vascularity, metastasis and proliferation of human colon cancer. Cancer Res 1995; 55: 3964-8.
9. Thielemann A, Kopczyński Z, Grodecka-Gazdecka S, et al. Ocena stężenia naczyniowo-śródbłonkowego czynnika wzrostu (VEGF) u chorych na raka gruczołu piersiowego. Diagn Lab 2005; 41: 154-64.
10. Shahbazi M, Fryer AA, Pravica V, et al. Vascular endothelial growth factor gene polymorphisms are associated with acute renal allograft rejection. J Am Soc Nephrol 2002; 13: 260-4.
11. Goebel S, Huang M, Davis WC, et al. VEGF-A stimulation of leukocyte adhesion to colonic microvascular endothelium: implications for inflammatory bowel disease. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol 2006; 290: G648-54.
12. Barleon B, Sozzani S, Zhou D, et al. Migration of human monocytes in response to vascular endothelial growth factor (VEGF) is mediated via the VEGF receptor flt-1. Blood 1996; 87: 3336-43.
13. Roewert-Huber J, Lange-Asschenfeldt B, Stockfleth E, et al. Epidemiology and aetiology of basal cell carcinoma. Br J Dermatol 2007; 157 Suppl 2: 47-51.
14. McCarron SL, Edwards S, Evans PR, et al. Influence of cytokine gene polymorphisms on the development of prostate cancer. Cancer Res 2002; 62: 3369-72.
15. Lovatt TJ, Lear JT, Bastrilles J, et al. Associations between UVR exposure and basal cell carcinoma site and histology. Cancer Lett 2004; 216: 191-7.
16. Lear JT, Smith AG, Strange RC, Fryer AA. Detoxifying enzyme genotypes and susceptibility to cutaneous malignancy. Br J Dermatol 2000; 142: 8-15.
17. Lear JT, Smith AG, Bowers B, et al. Truncal tumor site is associated with high risk of multiple basal cell carcinoma and is influenced by glutathione S-transferase, GSTT1, and cytochrome P450, CYP1A1 genotypes, and their interaction. J Invest Dermatol 1997; 108: 519-22.
18. Ferrante M, Pierik M, Henckaerts L, et al. The role of vascular endothelial growth factor (VEGF) in inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis 2006; 12: 870-8.
19. Howell WM, Bateman AC, Turner SJ, et al. Influence of vascular endothelial growth factor single nucleotide polymorphisms on tumour development in cutaneous malignant melanoma. Genes Immun 2002; 3: 229-32.