mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-GDB-2886mimmun-2886Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESГенетические дистанции между русскими различных регионов России и другими популяциямиGenetic distances between Russians from different country regions and other populations of Russiahttps://orcid.org/0000-0003-0489-1763КузьмичЕ. В.KuzmichE. V.

Кузьмич Елена Витальевна – к.б.н., ведущий научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории иммунологии 

191024, Санкт-Петербург, ул. 2-я Советская, 16 

Тел.: 8 (921) 912-52-07 

Elena V. Kuzmich, PhD (Biology), leading researcher of the research laboratory of immunology 

16 2nd Sovietskaya St St. Petersburg 191024 

Phone: +7 (921) 912-52-07 

yelenakuzmich@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-7756-4902ПавловаИ. Е.PavlovaI. E.

Д.м.н., главный научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории иммунологии 

 Санкт-Петербург 

PhD, MD (Medicine), Chief Researcher, Research Laboratory of Immunology 

St. Petersburg 

dr_pavlova_irina@mail.ruБубноваЛ. Н.BubnovaL. N.

Д.м.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ, руководитель Центра иммунологического типирования тканей клиники; профессор кафедры иммунологии 

 Санкт-Петербург 

PhD, MD (Medicine), Professor, Honored Scientist of the Russian Federation, Head, Center of Tissue Typing, Russian Research Institute of Haematology and Transfusiology, Federal Medical and Biological Agency; Professor, Department of Immunology, First St. Petersburg State I. Pavlov Medical University

St. Petersburg 

lnbubnova@mail.ruФГБУ «Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии Федерального медико-биологического агентства»РоссияRussian Research Institute of Haematology and Transfusiology, Federal Medical and Biological AgencyRussian FederationФГБУ «Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии Федерального медико-биологического агентства»; ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения РФРоссияRussian Research Institute of Haematology and Transfusiology, Federal Medical and Biological Agency; First St. Petersburg State I. Pavlov Medical UniversityRussian Federation202506062025273519530Copyright © Кузьмич Е.В., Павлова И.Е., Бубнова Л.Н., 20252025Кузьмич Е.В., Павлова И.Е., Бубнова Л.Н.Kuzmich E.V., Pavlova I.E., Bubnova L.N.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2886

Главный комплекс гистосовместимости (HLA-система) является одной из наиболее полиморфных генетических систем человека. Распределение HLA-аллелей и гаплотипов отличается в пределах определенных этносов и географических регионов. В связи с влиянием внутренних и внешних факторов (значительная территория России, многонациональный состав населения, межэтнические контакты), русские популяции, сформировавшиеся в различных регионах нашей страны, могут иметь различия иммуногенетических характеристик. Целью настоящего исследования являлось определение генетических дистанций между русскими различных регионов России и другими российскими и мировыми популяциями. Согласно полученным данным, у русских, являющихся жителями Санкт-Петербурга, Нижнего Новгорода и Ростова-на-Дону, наблюдалось схожее распределение групп аллелей HLA-генов. Независимо от региона проживания, максимально распространенными у обследованных русских являлись общеевропейские HLA-гаплотипы A*01-B*08-C*07-DRB1*03-DQB1*02 и A*03-B*07-C*07-DRB1*15-DQB1*06. Девять из десяти наиболее часто встречающихся HLA-гаплотипов у жителей Санкт-Петербурга и Нижнего Новгорода совпадали. Помимо упомянутых выше, к их числу относились: A*02-B*13-C*06-DRB1*07-DQB1*02, A*03-B*35-C*04-DRB1*01-DQB1*05, A*02-B*07C*07-DRB1*15-DQB1*06, A*02-B*18-C*07-DRB1*11-DQB1*03, A*25-B*18-C*12-DRB1*15-DQB1*06, A*02-B*41-C*17-DRB1*13-DQB1*03, A*30-B*13-C*06-DRB1*07-DQB1*02. Гаплотип A*02-B*15-C*03DRB1*04-DQB1*03, принадлежавший к числу десяти наиболее распространенных у русских-жителей Санкт-Петербурга, значительно реже определялся у русских-нижегородцев (частота 0,0119 против 0,0034, p = 0,03) и не был установлен у русских-ростовчан. Профиль HLA-гаплотипов, характерных для русских, проживающих в Ростове-на-Дону, имел более выраженные отличия. В частности, у русских-ростовчан к числу 16 HLA-гаплотипов, встречающихся с частотой более 0,01, принадлежали: A*23-B*44-C*04-DRB1*07-DQB1*02, A*02-B*57-C*06-DRB1*07-DQB1*03, A*24-B*35-C*04-DRB1*11-DQB1*03, A*01-B*52-C*12-DRB1*15-DQB1*06, A*11-B*35-C*04-DRB1*01-DQB1*05, A*02-B*27-C*02-DRB1*01-DQB1*05, A*02-B*44-C*02-DRB1*16-DQB1*05. Два из перечисленных гаплотипов (A*24B*35-C*04-DRB1*11-DQB1*03 и A*02-B*44-C*02-DRB1*16-DQB1*05) не были установлены у русских Нижнего Новгорода, частота остальных пяти гаплотипов у нижегородцев не достигала 0,01. У русских Санкт-Петербурга перечисленные выше гаплотипы ростовчан определялись с частотой менее 0,01. Статистически достоверные различия были выявлены только для гаплотипа A*23-B*44-C*04DRB1*07-DQB1*02 (частота 0,0246 против 0,0062, р = 0,01). Расчет генетических дистанций между популяциями показал, что наиболее близкими к русским, проживающим в Санкт-Петербурге, являются русские – жители Нижнего Новгорода, а также русские Москвы и белорусы. Генетическая дистанция между русскими-петербуржцами и русскими, проживающими в Ростове-на-Дону и Челябинской области, несколько больше. Сравнение генетических расстояний между представителями различных славянских популяций показало, что наиболее близки друг другу восточные (белорусы, русские) и западные (поляки, словаки, чехи) славяне. Популяции южных славян (сербы, хорваты, македонцы) являются более удаленными. Результаты выполненного исследования могут быть использованы для изучения процессов этногенеза, проведения научных исследований взаимосвязи HLA-генетических факторов с заболеваниями, а также применяться в практической деятельности регистров доноров гемопоэтических стволовых клеток.

The major histocompatibility antigen (HLA) complex is among the most polymorphic genetic systems in humans. The distribution of HLA alleles and haplotypes differs within ethnic groups and geographical regions. Russian populations evolving in different regions of Russia may have distinct immunogenetic characteristics due to the influence of internal and external factors (vast territories, multinational population, interethnic contacts). The aim of this study was to evaluate the genetic distances between Russians from different regions of Russia, and other populations. The results of this study show that the Russians living in St. Petersburg, Nizhny Novgorod and Rostov-on-Don had a similar distribution of HLA allele groups. The pan-European HLA haplotypes A*01-B*08-C*07-DRB1*03-DQB1*02 and A*03-B*07-C*07-DRB1*15-DQB1*06 were most common in Russians from all regions. When comparing 10 most common HLA haplotypes, nine of them were similar for the residents of St. Petersburg and Nizhny Novgorod. In addition, we have registered the following haplotypes: A*02-B*13-C*06-DRB1*07-DQB1*02, A*03-B*35-C*04-DRB1*01-DQB1*05, A*02-B*07-C*07DRB1*15-DQB1*06, A*02-B*18-C*07-DRB1*11-DQB1*03, A*25-B*18-C*12-DRB1*15-DQB1*06, A*02B*41-C*17-DRB1*13-DQB1*03, A*30-B*13-C*06-DRB1*07-DQB1*02. The A*02-B*15-C*03-DRB1*04DQB1*03 haplotype was one of the most common among Russians of St. Petersburg, but its frequency was less in Russians from Nizhny Novgorod (0.0119 vs. 0.0034, p = 0.03) and it was not found among Russians of Rostov-on-Don. The residents of Rostov-on-Don had the more significant differences of HLA haplotype profile. In particular, the following HLA haplotypes were among the most common in Russians living in Rostov-on-Don: A*23-B*44-C*04-DRB1*07-DQB1*02, A*02-B*57-C*06-DRB1*07-DQB1*03, A*24-B*35C*04-DRB1*11-DQB1*03, A*01-B*52-C*12-DRB1*15-DQB1*06, A*11-B*35-C*04-DRB1*01-DQB1*05, A*02-B*27-C*02-DRB1*01-DQB1*05, A*02-B*44-C*02-DRB1*16-DQB1*05. Two of these haplotypes (A*24B*35-C*04-DRB1*11-DQB1*03 and A*02-B*44-C*02-DRB1*16-DQB1*05) were not detected in Russians of Nizhny Novgorod, the frequency of other haplotypes was < 0.01. Frequency of these haplotypes in Russians of St. Petersburg was also less than 0.01. The haplotype A*23-B*44-C*04-DRB1*07-DQB1*02 was less common in Russians of St. Petersburg (0.0246 vs. 0.0062, p = 0.01). An analysis of genetic distances between populations showed that Russians of Nizhny Novgorod, as well as Russian residents of Moscow and Belarus were the closest to Russians living in St. Petersburg. The genetic distance between Russians living in St. Petersburg and the residents of Rostov-on-Don and Chelyabinsk Region is a bit greater. Comparison of genetic distances between the various Slavic populations showed that the Eastern (Belarusians, Russians) and Western (Poles, Slovaks, Czechs) Slavs are closest to each other. The Southern Slavic folks (Serbs, Croats, Macedonians) are more genetically remote. The results of present research can be used to study the processes of ethnogenesis, searching for associations between HLA and diseases, and also being applied in practical activities of hematopoietic stem cell donor registries.

генетические дистанциипопуляционные исследованиярусскиефилогенетическое деревоHLA-гаплотипыHLA-геныgenetic distancespopulation studiesRussiansHLA-haplotypesHLA-genesphylogenetic treeReferencesОб итогах Всероссийской переписи населения 2010 года. 6. Национальный состав и владение языками, гражданство. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://rosstat.gov.ru/free_doc/new_site/perepis2010/croc/results.html. (Дата обращения 15.05.2023).On the results of the All-Russian Population Census 2010. 6. National composition and language proficiency, citizenship. [Electronic resource]. Available at: https://rosstat.gov.ru/free_doc/new_site/perepis2010/croc/results.html. (Date of access May 15, 2023).Павлова И.Е., Глазанова Т.В., Рыжевнина Ю.Е., Беляева Е.В., Беркос А.С., Моисеева Л.М., Ерохина Л.В., Бакай В.В., Чечеткин А.В., Бубнова Л.Н. Иммуногенетическая характеристика доноров крови г. Санкт-Петербурга, выразивших свое согласие стать донорами гемопоэтических стволовых клеток // Трансфузиология, 2017. Т. 18, № 2. С. 31-40.Pavlova I.E., Glazanova T.V., Ryzhevnina U.E., Belyaeva E.V., Berkos A.S., Moiseeva L.M., Erochina L.V., Bakay V.V., Chechetkin A.V., Bubnova L.N. Immunogenetic characteristics of blood donors in St.-Petersburg, who expressed their agreement to become Hematopoietic stem cells donors. Transfuziologiya = Transfusiology, 2017, Vol. 18, no. 2, pp. 31-40. (In Russ.)Павлова И.Е., Глазанова Т.В., Рыжевнина Ю.Е., Кузнецов К.В., Петровская М.Н., Кузнецов С.И., Воронова И.В., Беляева Е.В., Розанова О.Е., Беркос А.С., Моисеева Л.М., Ерохина Л.В., Бакай В.В., Чечеткин А.В., Бубнова Л.Н. Иммуногенетическая характеристика потенциальных доноров гемопоэтических стволовых клеток Поволжья // Трансфузиология, 2018. Т. 19, № 3. С. 25-38.Pavlova I.E., Glazanova T.V., Ryzhevnina Yu.E., Kuznetsov K.V., Petrovskaya M.N., Kuznetsov A.I., Voronova I.V., Belyaeva E.V., Rozanova O.E., Berkos A.S., Moiseeva L.M., Erokhina L.V., Bakay V.V., Chechetkin A.V., Bubnova L.N. Immunogenetic characteristics of potential donors of hematopoietic stem cells in the Volga region. Transfuziologiya = Transfusiology, 2018, Vol. 19, no. 3, pp. 25-38. (In Russ.)Павлова И.Е., Кузьмич Е.В., Терентьева М.А., Бубнова Л.Н. Вклад отдельной этнической группы из числа коренных народов Сибири в генетическое разнообразие пула доноров гемопоэтических стволовых клеток регистра ФГБУ РосНИИГТ ФМБА России // Трансфузиология, 2022. Т. 23, № 3. С. 260-269.Pavlova I.E., Kuzmich E.V., Terentyeva M.A., Bubnova L.N. The contribution of a separate indigenous ethnic group of Siberia to the genetic diversity of potential hematopoietic stem cell donors pool of the registry of Russian Research Institute of Hematology and Transfusiology of the Federal Medico-Biological Agency. Transfuziologiya = Transfusiology, 2022, Vol. 23, no. 3, pp. 260-269. (In Russ.)Суслова Т.А., Вавилов М.Н., Сташкевич Д.С., Беляева С.В., Хромова Е.Б., Евдокимов А.В., Горелова А.К., Бурмистрова А.Л. Иммуногенетический профиль (HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DRB1, HLA-QB1) популяции русских Челябинской области // Гематология и трансфузиология, 2015. Т. 60, №3. С. 28-35.Suslova T.A., Vavilov M.N., Stashkevich D.S., Belyaeva S.V., Khromova E.B., Evdokimov A.V., Gorelova A.K., Burmistrova A.L. Immunogenetic profile (HLA-A, HLA-B, HLA-C, HLA-DRB1, HLA-QB1) of the Russian population in Chelyabinsk region. Gematologiya i transfuziologiya = Hematology and Transfusiology, 2015, Vol. 60, no. 3, pp. 28-35. (In Russ.)Arlequin: An Integrated Software for Population Genetics Data Analysis [cmpg.unibe.ch]. Arlequin ver. 3.5.2.2 [released on 02.08.2015; date of access: May 2023]. Available at: http://cmpg.unibe.ch/software/arlequin35/.Arlequin: An Integrated Software for Population Genetics Data Analysis [cmpg.unibe.ch]. Arlequin ver. 3.5.2.2 [released on 02.08.2015; date of access: May 2023]. Available at: http://cmpg.unibe.ch/software/arlequin35/.Epi InfoTM for Windows. Epi Info ver. 7.2. [Date of access: May 2023]. Available at: https://www.cdc.gov/epiinfo/pc.html.Epi InfoTM for Windows. Epi Info ver. 7.2. [Date of access: May 2023]. Available at: https://www.cdc.gov/epiinfo/pc.html.HLA haplotype freq search [allelefrequencies.net]. Allele Frequency Net Database. [Date of access: May 2023]. Available at: http://www.allelefrequencies.net/hla6003a.asp.HLA haplotype freq search [allelefrequencies.net]. Allele Frequency Net Database. [Date of access: May 2023]. Available at: http://www.allelefrequencies.net/hla6003a.asp.Kuzminova E., Khamaganova E., Gaponova T., Savchenko V. Allele and haplotype frequencies of HLA-A, -B, -C, -DRB1, -DQB1 in Northern Ossetians from Vladikavkaz, Russia. Hum. Immunol., 2018, Vol. 79, no. 10, pp. 709-710.Kuzminova E., Khamaganova E., Gaponova T., Savchenko V. Allele and haplotype frequencies of HLA-A, -B, -C, -DRB1, -DQB1 in Northern Ossetians from Vladikavkaz, Russia. Hum. Immunol., 2018, Vol. 79, no. 10, pp. 709-710.Loginova M., Paramonov I. HLA class I and class II and haplotypes in Tatars, living in the Republic of Tatarstan, Russia. Tissue Antigenes, 2014, Vol. 84, no. 1, 136. doi: 10.1111/tan.12371.Loginova M., Paramonov I. HLA class I and class II and haplotypes in Tatars, living in the Republic of Tatarstan, Russia. Tissue Antigenes, 2014, Vol. 84, no. 1, 136. doi: 10.1111/tan.12371.Nei M. The genetic distance between populations. Am. Nat., 1972, Vol. 106, no. 949, pp. 283-292.Nei M. The genetic distance between populations. Am. Nat., 1972, Vol. 106, no. 949, pp. 283-292.Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M., UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. Bioinformatics, 2012, Vol. 28, no. 8, pp. 1166-1167.Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M., UGENE team. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. Bioinformatics, 2012, Vol. 28, no. 8, pp. 1166-1167.PHYLIP Phylogeny Inference [home.cc.umanitoba.ca]. PHYLIP Package Version 3.69 [updated on September 2009; date of access: May 2023]. Available at: https://home.cc.umanitoba.ca/~psgendb/doc/Phylip/main.html.PHYLIP Phylogeny Inference [home.cc.umanitoba.ca]. PHYLIP Package Version 3.69 [updated on September 2009; date of access: May 2023]. Available at: https://home.cc.umanitoba.ca/~psgendb/doc/Phylip/main. html.Suslova T.A., Burmistrova A.L., Chernova M.S., Khromova E.B., Lupar E.I., Timofeeva S.V., Devald I.V., Vavilov M.N., Darke C. HLA gene and haplotype frequencies in Russians, Bashkirs and Tatars, living in the Chelyabinsk Region (Russian South Urals). Int. J. Immunogenet., 2012, Vol. 39, no. 5, pp. 394-408.Suslova T.A., Burmistrova A.L., Chernova M.S., Khromova E.B., Lupar E.I., Timofeeva S.V., Devald I.V., Vavilov M.N., Darke C. HLA gene and haplotype frequencies in Russians, Bashkirs and Tatars, living in the Chelyabinsk Region (Russian South Urals). Int. J. Immunogenet., 2012, Vol. 39, no. 5, pp. 394-408.Wennerstrom A., Vlachopoulou E., Lahtela L.E., Paakkanen R., Eronen K.T., Seppanen M., Lokki M.-L. Diversity of extended HLA-DRB1 haplotypes in the Finnish population. PLoS One, 2013, Vol. 8, no. 11, e79690. doi: 10.1371/journal.pone.0079690.Wennerstrom A., Vlachopoulou E., Lahtela L.E., Paakkanen R., Eronen K.T., Seppanen M., Lokki M.-L. Diversity of extended HLA-DRB1 haplotypes in the Finnish population. PLoS One, 2013, Vol. 8, no. 11, e79690. doi: 10.1371/journal.pone.0079690.

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