Аннотация
пролиферативных новообразований (МПН). При этом ее выявляемость в популяции увеличивается с возрастом, сопрово-
ждая развитие синдрома «клонального гемопоэза неопределенного потенциала» (КГНП). Как правило, аллельная нагрузка
JAK2 V617F менее 2% характерна для синдрома КГНП, а при МПН существенно выше. Соотношение частоты выявления
КГНП и МПН в разных возрастных группах в российской популяции ранее не исследовалось Известные математические
модели зависимости заболеваемости от возраста не всегда позволяют с достаточной точностью выполнять вычисления
и интерпретировать биологическую значимость их параметров. Целью настоящего исследования стало использование мо-
дели фазового перехода второго рода для физических систем для анализа встречаемости мутации JAK2 V617F. Выборка
из базы данных включала пол, возраст и результаты тестирования 6641 пациентов, направленных гематологами для вы-
полнения молекулярно-генетического тестирования в связи с подозрением на МПН и 3381 человек, обследованных в рамка
скрининга среди доноров крови и пациентов без признаков онкогематологического заболевания. Определение мутации JAK2
V617F проводили методом ПЦР-РВ с использованием набора «Миелоскрин» ООО «Формула гена» (Красноярск, Россия). Рас-
считывалась зависимость квадрата парциальной частоты встречаемости мутации в отдельной возрастной когорте от
величины обратного возраста. Среди обследованных пациентов с МПН, в отличие от группы скрининга, частота выявления
мутации JAK2 V617F у женщин (33,8%) была выше (p<0,01) чем у мужчин (22,3%). Возрастная зависимость частоты
выявления мутации JAK2 V617F у пациентов с высокой, но не с низкой (менее 2%) аллельной нагрузкой статистически до-
стоверно описывается с использованием модели фазового перехода второго рода, что предполагает пороговое появление
качественно новых взаимодействий в клональном гемопоэзе с вероятным вовлечением возрастных эпигенетических меха-
низмов нарушения иммунологического надзора. Линейные участки уравнений и критические точки их перелома позволяют
сравнивать разные выборки данных, прогнозировать заболеваемость и необходимый бюджет медико-социальных расходов
исходя из конкретной демографической ситуации региона.
Annotation
The somatic mutation V617F in the Janus kinase 2 (JAK2) gene is an important criterion of the Ph-negative myeloproliferative
neoplasms (MPN) diagnosis. Moreover, its detection in the population increases with age, accompanying the development of “clonal
hematopoiesis syndrome of undetermined potential” (CHIP). As a rule, the JAK2 V617F allele load of less than 2% is characteristic
of CHIP, and in MPN it is significantly higher. Polynomial equations of mathematical models of the dependence of morbidity on age
do not always allow calculations and interpretation of the biological significance of their parameters to be performed with sufficient
accuracy. The purpose of this study was to use the second-order phase transition model for physical systems to analyze the occurrence
of the JAK2 V617F mutation.
The database sample included sex, age and test results of 6641 patients referred by hematologists for suspected MPN and 3381 people
examined as part of screening programs. The JAK2 V617F mutation was determined by RT-PCR using the “Myeloskrin kit” from Formula
of the Gene LLC. The dependence of the square of the partial frequency of occurrence of a mutation in a separate age cohort on
the reciprocal age was calculated. Among the examined patients with MPN, in contrast to the screening group, the frequency of detection
of the JAK2 V617F mutation in women (33.8%) was higher (р>0.01) than in men (22.3%). The age dependence of the frequency
of detection of the JAK2 V617F mutation in patients with high, but not with low (less than 2%) allele load is statistically reliably
described using the second-order phase transition model, which suggests a threshold appearance of qualitatively new interactions in
the process of clonal hematopoiesis with the probable involvement of age-related epigenetic mechanisms violations of immunological
surveillance. The linear sections of the equations and their critical turning points make it possible to compare different data samples,
predict morbidity and the required budget for medical and social expenses based on the specific demographic situation of the region.
Key words: mutation JAK2 V617F; age and gender differences; myeloproliferative neoplasms; clonal hematopoiesis of uncertain
potential; model of second-order phase transitions
Список литературы
Л И Т Е РАТ У РА ( П П . 1 , 4 — 8 , 1 2 — 1 5 , 1 7 — 1 9 ,
2 5 — 2 7 С М . R E F E R E N C E S )
2. Меликян А.Л., Ковригина А.М., Суборцева И.Н., Шуваев В.А.,
Морозова Е.В., Ломаиа Е.Г. и др. Клинические рекомендации по
диагностике и терапии Ph-негативных миелопролиферативных
заболеваний (истинная полицитемия, эссенциальная тромбоците-
мия, первичный миелофиброз) (ред. 2020 г.). Клиническая онкоге-
матология. 2021; 14(2): 262-98.
3. Абдулкадыров К.М., Шуваев В.А., Мартынкевич И.С. Миелопро-
лиферативные новообразования. М.: Литтерра; 2016.
9. Ольховский И.А., Филина Н.Г., Горбенко А.С., Столяр М.А., Ко-
лотвина Т.Б., Субботина Т.Н. Частота обнаружения мутации ге-
на JAK2 среди доноров крови. Гематология и трансфузиология.
2018; 63(1):65-70. DOI: 10.25837/HAT.2018.49..1..006.
10. Ольховский И. А., Горбенко А. С., Столяр М. А., Грищенко Д.А.,
Ткаченко О.А., Марцинкевич Т.Л. Частота выявления соматиче-
ской мутации V617F в гене JAK2 у пациентов с сердечно — сосуди-
стой патологией. Терапевтический архив. 2019; 91(7):25-8. DOI:
10.26442/00403660.2019.07.000245.
11. Ольховский И.А., Карапетян Г.Э., Горбенко А.С., Субботина Т.Н.,
Столяр М.А. и др. Выявляемость пациентов с онкогенной сомати-
ческой мутацией янускиназы-2 (V617F JAK2) в рамках программ
диспансерного и профилактического осмотров. Клиническая лабо-
раторная диагностика. 2016; 61(5):275-8.
16. Ольховский И.А., Столяр М.А., Комаровский Ю.Ю., Горбенко
А.С., Корчагин В.И., Дунаева Е.А. и др. Исследование ассоциации
гаплотипа 46/1 гена янус-киназы 2 (JAK2) и драйверных мутаций
хронических Ph-негативных миелопролиферативных новообразо-
ваний. Гематология и трансфузиология. 2022; 67(3):377-87.
20. Обеснюк В.Ф. Возрастная динамика интенсивности онкологиче-
ской заболеваемости указывает на существование уязвимых под-
групп. Анализ риска здоровью. 2023;3:29–38. DOI: 10.21668/health.
risk/2023.3.03.
21. Суховольский В.Г., Иванова Ю.Д., Shulman K., Мажаров В.Ф., Та-
расова И.В., Тарасова О.В., Хлебопрос Р.Г. Популяционная дина-
мика онкозаболеваний: модель фазового перехода второго рода.
Биофизика. 2015; 60(4):777-86.
22. Ландау Л.Д. К теории фазовых переходов. ЖЭТФ. 1937; 7:19 — 32.
23. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Cтатистическая физика. М.: Наука;
1964.
24. Горбенко А.С., Столяр М.А., Субботина Т.Н., Михалёв М.А., Оль-
ховский И.А. Разработка метода определения аллельной нагрузки
соматической мутации V617F в гене JAK2 (янус-киназы-2) в пу-
лах проб венозной крови. Лабораторная служба. 2016; 5(1):19-25.
DOI: 10.17116/labs20165119-25.
R E F E R E NC E S
1. Patterson-Fortin J., Moliterno A.R. Molecular Pathogenesis of
Myeloproliferative Neoplasms: Influence of Age and Gender. Curr.
Hematol.Malig. Rep. 2017; 12(5):424-31. DOI: 10.1007/s11899-017-
0411-0.
2. Melikyan A.L., Kovrigina A.M., Subortseva I.N., Shuvaev V.A.,
Morozova E.V., Lomaia E.G. et al. National Clinical Guidelines
on Diagnosis and Treatment of Ph-Negative Myeloproliferative
Neoplasms (Polycythemia Vera, Essential Thrombocythemia, and
Primary Myelofibrosis) (еd. 2020). Klinicheskaya onkogematologiya.
2021; 14(2):262-98. (in Russian)
3. Abdulkadyrov K.M., Shuvaev V.A., Martynkevich I.S.
Myeloproliferative diseases. Moscow: Litterra; 2016. (in Russian)
4. Stuckey R., Bilbao-Sieyro C., Segura-Díaz A., Gómez-Casares M.T.
Molecular Studies for the Early Detection of Philadelphia-Negative
Myeloproliferative Neoplasms. Int. J. Mol. Sci. 2023; 24(16):12700.
DOI: 10.3390/ijms241612700.
5. Xu X., Zhang Q., Luo J., Xing S., Li Q., Krantz S.B. et al. JAK
2V617F: prevalence in a large Chinese hospital population. Blood.
2007; 109(1):339-42. DOI: 10.1182/blood-2006-03-009472.
6. Nielsen C., Birgens H.S., Nordestgaard B.G., Bojesen S.E. Diagnostic
value of JAK2 V617F somatic mutation for myeloproliferative cancer
in 49 488 individuals from the general population. Br. J. Haematol.
2013;160(1):70–9. DOI: 10.1111/bjh.12099.
7. Nielsen C., Bojesen S.E., Nordestgaard B.G., Kofoed K.F., Birgens
H.S. JAK2V617F somatic mutation in the general population: myeloproliferative
neoplasm development and progression rate. Haematologica.
2014; 99(9):1448-55. DOI: 10.3324/haematol.2014.107631.
8. Hinds D.A., Barnholt K.E., Mesa R.A., Kiefer A.K., Do C.B., Eriksson
N. et al. Germ line variants predispose to both JAK2 V617F
clonal hematopoiesis and myeloproliferative neoplasms. Blood. 2016;
128(8):1121–8. DOI: 10.1182/blood-2015-06-652941.
9. Olkhovskiy I.A., Filina N.G., Gorbenko A.S., Stolyar M.A., Kolotvina
T.B., Subbotina T.N. Prevalence of mutations in JAK2 among
blood donors. Gematologiya I transfuziologiya. 2018; 63(1):65-70.
(in Russian)
10. Olkhovskiy I.A., Gorbenko A.S., Stolyar M.A., Grischenko D.A.,
Tkachenko O.A., Martsinkevich T.L. Somatic mutation of the V617F
JAK2 gene in patients of the cardiovascular diseases. Terapevticheskiy
arkhiv. 2019; 91(7):25-8. DOI: 10.26442/00403660.2019.07.000
245. (in Russian)
11. OlkhovskiyI.A., KarapetyanG.E., GorbenkoA.S., SubbotinaT.N.,
StolyarM.A., DyupinaT.N. etal. The identifiability of patients with
carcinogenic somatic mutation of Junus kinase-2 (V617FJAK2) within
the framework of programs of dispensary and preventive examinations.
Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2016; 61(5):275-8.
DOI: 10.18821/0869-2084-2016-61-5-275-278. (in Russian)
12. Perner F., Perner C., Ernst T., Heidel F.H. Roles of JAK2 in Aging,
Inflammation, Hematopoiesis and Malignant Transformation. Cells.
2019; 8(8):854. DOI: 10.3390/cells8080854.
13. Bick A.G., Weinstock J.S., Nandakumar S.K., Fulco C.P., Bao E.L.,
Zekavat S.M. et al. Inherited causes of clonal haematopoiesis in
97,691 whole genomes. Nature. 2020; 586(7831):763-768. DOI:
10.1038/s41586-020-2819-2.
14. Robertson N.A., Latorre-Crespo E., Terradas-Terradas M., Lemos-
Portela J., Purcell A.C., Livesey B.J. et al. Longitudinal dynamics of
clonal hematopoiesis identifies gene-specific fitness effects. Nat. Med.
2022; 28(7):1439-46. DOI: 10.1038/s41591-022-01883-3.
15. Belotserkovskaya E., Golotin V., Uyanik B., Demidov O.N. Clonal
haematopoiesis — a novel entity that modifies pathological processes
in elderly. Cell Death. Discov. 2023; 9(1):345. DOI: 10.1038/s41420-
023-01590-z.
16. Olkhovskiy I.А., Stolyar M.A., Komarovskiy Yu.Yu., Gorbenko
A.S., Korchagin V.I., Dunaeva E.A. et al. Study of the Janus kinase
2 (JAK2) gene haplotype 46/1 association with driver mutations of
chronic Ph-negative myeloproliferative neoplasms. Gematologiya
i transfuziologiya. 2022; 67(3):377-87. DOI: 10.35754/0234-5730-
2022-67-3-377-387 (in Russian)
17. Guo J., Walter K., Quiros P.M., Gu M., Baxter E.J., Danesh J. et al.
Inherited polygenic effects on common hematological traits influence
clonal selection on JAK2V617F and the development of myeloproliferative
neoplasms. Nat. Genet. 2024; 56(2):273-80. DOI: 10.1038/
s41588-023-01638-x.
18. Warren J.T., Link D.C. Clonal hematopoiesis and risk for hematologic
malignancy. Blood. 2020; 136(14):1599-1605. DOI: 10.1182/
blood.2019000991.
19. Karantanos T., Kaizer H., Chaturvedi S., Resar L.M.S., Moliterno
A.R. Inflammation exerts a nonrandom risk in the acquisition and
progression of the MPN: Insights from a Mendelian randomization
study. EClinical Medicine. 2020; 21:100324. DOI: 10.1016/j.
eclinm.2020.100324.
20. Obesnyuk V.F. Age dynamics of cancer incidence intensity indicates
existence of some frailty subgroups. Analiz riska zdorov`yu. 2023;
3:29–38. DOI: 10.21668/health.risk/2023.3.03.eng. (in Russian)
21. SoukhovolskyV.G., IvanovaY.D., ShulmanK., MazharovV.F.,
TarasovaI.V., TarasovaO.V. etal. Population Dynamics of Cancer: A
Model of Second Order Phase Transition. Biofizika. 2015; 60(4):777-
86. (in Russian)
22. Landau L.D. Towards the theory of phase transitions. JETP. 1937;
7:19-32. (in Russian)
23. Landau L.D. Lifshic E.M. Statistical physics. Мoscow:Nauka;1964.
(in Russian)
24. Gorbenko A.S., Stolyar M.A., Subbotina T.N., Mihalev M.A., Olkhovsky
I.A. Developing method for allelic somatic mutations burden
of Janus kinase 2 (V617F JAK2) detection in pools of venous blood
samples. Laboratornaya sluzhba 2016; 5(1):19‑25. DOI: 10.17116/
labs20165119-25. (in Russian)
25. Bruce A.D., Cowley R.A. Structural Phase Transitions. Taylor
& Francis;1984.
26. Johnson N.D., Wiener H.W., Smith A.K., Nishitani S., Absher D.M.,
Arnett D.K. et al. Non-linear patterns in age-related DNA methylation
may reflect CD4+ T cell differentiation. Epigenetics. 2017; 12(6):492-
503. DOI: 10.1080/15592294.2017.1314419.
27. Nasillo V., Riva G., Paolini A., Forghieri F., Roncati L., Lusenti B.
et al. Inflammatory Microenvironment and Specific T Cells in Myeloproliferative
Neoplasms: Immunopathogenesis and Novel Immunotherapies.
Int. J. Mol. Sci. 2021; 22(4):1906. DOI: 10.3390/
ijms22041906.