Abstract

Αλλοιώσεις του μιτοχονδριακού DNA (mtDNA) έχουν συσχετιστεί με τον κίνδυνο ενός αριθμού ανθρώπινων καρκίνων? Ωστόσο, η σχέση μεταξύ mtDNA αριθμού αντιγράφων σε λευκοκύτταρα περιφερικού αίματος (PBLs) και του κινδύνου καρκίνου του προστάτη (PCA) δεν έχει ερευνηθεί. Σε μια μελέτη ασθενών-μαρτύρων των 196 ασθενών προστάτη και 196 ηλικία ζεύγη υγιείς μάρτυρες σε έναν πληθυσμό Κινέζοι Χαν, η συσχέτιση μεταξύ mtDNA αριθμού αντιγράφων σε PBLs και τον κίνδυνο του προστάτη αξιολογήθηκε. Ο σχετικός αριθμός αντιγράφων mtDNA μετρήθηκε χρησιμοποιώντας ποσοτική PCR πραγματικού χρόνου? δείγματα από τρεις περιπτώσεις και δύο έλεγχοι δεν θα μπορούσε να προσδιοριστεί, αφήνοντας 193 περιπτώσεις και 194 μάρτυρες για ανάλυση. ασθενείς προστάτη είχαν σημαντικά υψηλότερη mtDNA αντιγράψετε αριθμούς από τους ελέγχους (διάμεση τιμή 0,91 και 0,82, αντίστοιχα?

P

& lt? 0.001). Διχοτομήθηκε κατά τη διάμεση τιμή του αριθμού αντιγράφων mtDNA στους ελέγχους, αριθμός αντιγράφων υψηλής mtDNA συσχετίστηκε με αυξημένο κίνδυνο προστάτη (προσαρμοσμένη αναλογία πιθανοτήτων = 1,85, 95% διάστημα εμπιστοσύνης: 1,21 – 2,83). Μια σημαντική σχέση δόσης-απόκρισης παρατηρήθηκε μεταξύ του αριθμού αντιγράφων του mtDNA και τον κίνδυνο της PCA σε ανάλυση τεταρτημόριο (

P

τάση = 0,011). Κλινικοπαθολογοανατομικές ανάλυση έδειξε ότι οι υψηλές mtDNA αντιγράψετε αριθμούς σε ασθενείς προστάτη ήταν σημαντικά σχετίζεται με υψηλή βαθμολογία Gleason και προηγμένο στάδιο του όγκου, αλλά δεν ορού επίπεδο προστατικού αντιγόνου-ειδική (

P

= 0,002, 0,012 και 0,544, αντίστοιχα). Τα ευρήματα της παρούσας μελέτης δείχνουν ότι ο αριθμός αυξήθηκε αντίγραφο του mtDNA σε PBLs συνδέεται σημαντικά με αυξημένο κίνδυνο προστάτη και μπορεί να είναι μια αντανάκλαση της επιβάρυνσης του όγκου

Παράθεση:. Zhou W, Zhu Μ, Gui Μ, Χουάνγκ L, Long Ζ, Wang L, et al. (2014) Αριθμός περιφερικού αίματος μιτοχονδριακού DNA αντιγραφής συνδέεται με τον καρκίνο του προστάτη Κινδύνων και του όγκου του φορτίου. PLoS ONE 9 (10): e109470. doi: 10.1371 /journal.pone.0109470

Συντάκτης: Craig Ν Robson, Βόρεια Ινστιτούτο για την Έρευνα του Καρκίνου, Ηνωμένο Βασίλειο

Ελήφθη: 23 Ιούνη 2014? Αποδεκτές: 22, Αύγ 2014? Δημοσιεύθηκε: 3η Οκτωβρίου 2014

Copyright: © 2014 Zhou et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Δεδομένα Διαθεσιμότητα:. Η συγγραφείς επιβεβαιώνουν ότι όλα τα δεδομένα που διέπουν τα ευρήματα είναι πλήρως διαθέσιμα χωρίς περιορισμούς. Όλα τα δεδομένα είναι διαθέσιμα σε δρυάς: doi:. 10.5061 /dryad.88896

Χρηματοδότηση: Αυτή η έρευνα υποστηρίχθηκε από τη θεμελιώδη Κονδυλίων Έρευνας για τις Κεντρικές Πανεπιστήμια της Κεντρικής Νοτίου Πανεπιστημίου (72.150.050.368). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Ανθρώπινο μιτοχονδριακό DNA (mtDNA) είναι ένα 16.569 bp χρωμόσωμα που είναι δίκλωνο κυκλικό και στη φύση. Είναι μητέρα κληρονόμησε και κωδικοποιεί για 13 βασικές πολυπεπτιδικές υπομονάδες που συνθέτουν τα συμπλέγματα της αναπνευστικής αλυσίδας, δύο rRNAs, και ένα σύνολο 22 tRNAs, τα οποία απαιτούνται για τη σύνθεση μιτοχονδριακών πρωτεϊνών [1]. Σε σύγκριση με το πυρηνικό DNA, mtDNA στερείται δύο εσώνια και προστατευτική ιστόνες και επίσης έχει μειωμένη ικανότητα επιδιόρθωσης του DNA. Αυτά τα χαρακτηριστικά καθιστούν ιδιαίτερα ευπαθή σε αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS) και άλλοι τύποι ζημιά που θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεταλλάξεις αλληλουχία ή τον αριθμό αντιγράφων μεταβολές [2], [3]. Τέτοιες μεταβολές του mtDNA μπορούν στη συνέχεια να επηρεάσουν την έκφραση των μιτοχονδριακών γονιδίων, καθώς και ένα ευρύ φάσμα των μιτοχονδριακών λειτουργιών, όπως η παραγωγή ενέργειας, μεταγωγή σήματος, ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου, την κυτταρική διαφοροποίηση, την απόπτωση και την ανάπτυξη [4]. Έτσι, μη φυσιολογικές αλλαγές στο mtDNA θα μπορούσε δυνητικά να οδηγήσει σε ελλείψεις σε οξειδωτική φωσφορυλίωση, βελτιώσεις στην παραγωγή των ROS κατά τη διάρκεια του αερόβιου μεταβολισμού, ή ακόμα και να οδηγήσει σε κακοήθη κατάσταση.

Ο καρκίνος του προστάτη (PCA) είναι η δεύτερη πιο συχνά διαγιγνώσκεται καρκίνο και την έκτη κύρια αιτία θανάτου από καρκίνο που σχετίζονται με τους άνδρες, με κατ ‘εκτίμηση 914.000 νέες περιπτώσεις και 258.000 θάνατοι συμβαίνουν ετησίως σε παγκόσμιο επίπεδο [5]. Ιστορικά η επίπτωση του προστάτη ήταν σημαντικά χαμηλότερη σε χώρες της Ασίας από την καυκάσια άνδρες? Ωστόσο, στην Κίνα, ως τρόπο ζωής γίνονται όλο και πιο δυτικότροπες, η συχνότητα εμφάνισης του προστάτη έχει αυξηθεί σημαντικά τα τελευταία χρόνια. Μέχρι στιγμής, ειδικό προστατικό αντιγόνο του ορού (PSA) είναι το καλύτερο διαθέσιμο ειδικού προστατικού καρκινικού δείκτη. Ωστόσο, υπάρχει μια συνεχιζόμενη διαμάχη σχετικά με την χρήση των δοκιμών PSA ορού για προστάτη [6]. Ένα εκτιμώμενο ποσοστό υπερδιάγνωσης τόσο υψηλό όπως 50% έχει αναφερθεί, και οι παρενέργειες που σχετίζονται με τις άσκοπες θεραπείες κάνουν το συνολικό όφελος της μάζας PSA διαλογής ασαφές [7]. Έτσι, η αναγνώριση των πρόσθετων μοριακών δεικτών είναι απαραίτητη για να βελτιωθεί η διαλογή και τη διάγνωση του προστάτη.

Πολλαπλές αναδρομικές και προοπτικές μελέτες έχουν διερευνήσει τη σχέση της συστατικής αριθμού αντιγράφων mtDNA σε λευκοκύτταρα περιφερικού αίματος (PBLs) με τον κίνδυνο καρκίνους [8] – [21]. Μέχρι τώρα, η σχέση μεταξύ του mtDNA αριθμού αντιγράφων σε PBLs και δεν έχει τεκμηριωθεί προστάτη κινδύνου. Στα ακόλουθα πειράματα, χρησιμοποιήσαμε μια αναδρομική μελέτη ασθενών-μαρτύρων στο Κινέζων Χαν για την αξιολόγηση του συνδέσμου αριθμού αντιγράφων mtDNA σε PBLs με τον κίνδυνο του προστάτη. Εξετάσαμε επίσης το κατά πόσον mtDNA αντιγράψετε αριθμό συσχετίζονται με κλινικοπαθολογοανατομικές χαρακτηριστικά των ασθενών προστάτη.

Υλικά και Μέθοδοι

Πληθυσμός μελέτης και επιδημιολογικά δεδομένα

Ένα σύνολο 196 ασθενών με ιστολογικά επιβεβαιωμένο πρωτογενές αδενοκαρκίνωμα του προστάτη διαδοχικά προσλαμβάνονται μεταξύ 1 Ιανουαρίου 2006 και 1 Σεπτεμβρίου 2012 στο Τρίτο Xiangya Νοσοκομείο και Χουνάν επαρχιακού όγκων Νοσοκομείο, δύο εκ των οποίων είναι συνδεδεμένες με την Κεντρική Νότια Πανεπιστήμιο (Changsha, Κίνα). Οι ασθενείς αυτοί αντιπροσώπευαν το 84% όλων των νέων περιπτώσεων που διαγιγνώσκονται στα δύο νοσοκομεία κατά τη διάρκεια της περιόδου της μελέτης. Καμία από τις περιπτώσεις είχαν λάβει προηγούμενη προστάτη που σχετίζονται με τη θεραπεία, είχαν ιστορικό οποιωνδήποτε άλλων τύπων καρκίνου, ή σοβαρές ιατρικές συν-νοσηρότητες συμπεριλαμβανομένου καρδιακή νόσο, ενεργό εγκεφαλικών μυοκαρδίου ή σοβαρή λοίμωξη κατά τη διάρκεια των τελευταίων τριών μηνών. Όλοι οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε αξιολόγηση προ-θεραπεία, συμπεριλαμβανομένης της σπινθηρογράφημα οστών, ακτινογραφία θώρακος, και είτε μια αξονική τομογραφία (CT) ή απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI) της κοιλιάς και πυέλου να αξιολογήσει το στάδιο του όγκου. στάδιο προστάτη ταξινομήθηκε σύμφωνα με την έβδομη αμερικανική μεικτής επιτροπής για τον Καρκίνο του συστήματος (AJCC).

Ως μάρτυρες, 196 ίδιας ηλικίας (± 2 ετών) υγιή άτομα από την επαρχία Χουνάν κατά την ίδια χρονική περίοδο, όπως στην περίπτωση εγγραφής εγγράφηκαν από το Κέντρο διαχείρισης Υγείας της Τρίτης Xiangya Νοσοκομείο. υποκείμενα ελέγχου είχε επίπεδο PSA λιγότερο από 4 ng /ml, είχε μια φυσιολογική δακτυλική εξέταση, και δεν είχαν ούτε ένα προηγούμενο ιστορικό καρκίνου ούτε καμία από τις προαναφερθείσες ιατρικών συνοδά νοσήματα. Περίπου το 82% των ατόμων που καλούνται να συμμετέχουν ως υποκείμενα ελέγχου συμφώνησε να εγγραφούν στη μελέτη.

Όλοι οι συμμετέχοντες υπόθεση και ελέγχου ήταν Κινέζων Χαν. Όλα ήταν συνέντευξη από εκπαιδευμένους ερευνητές να συλλέγει πληροφορίες όπως η ηλικία, ο δείκτης μάζας σώματος (ΔΜΣ), το ιστορικό καπνίσματος, διατροφικές συνήθειες και το οικογενειακό ιστορικό καρκίνου και το ιατρικό ιστορικό. Ένα ποτέ καπνιστής ορίστηκε ως ένα άτομο που δεν κάπνισαν ποτέ ή που κάπνιζαν & lt? 100 τσιγάρα κατά τη διάρκεια της ζωής του. Ένα άτομο που κάπνιζαν & gt? 100 τσιγάρα ορίστηκε ως ποτέ καπνιστής. Ημερήσια διαιτητική πρόσληψη λίπους ήταν κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες σύμφωνα με την κινεζική Διαιτητικές επίπεδα πρόσληψης αναφοράς [22]. Το ποσοστό της ημερήσιας πρόσληψης λίπους ενέργεια της συνολικής ενέργειας & lt? 20%, 20-30% και & gt? 30% ορίστηκαν ως ημερήσια πρόσληψη χαμηλή, μέτρια και υψηλή διαιτητικού λίπους, αντίστοιχα. Το επόμενο πρωί μετά τη συνέντευξη, 10 ml νηστείας συλλέχθηκαν δείγματα αίματος.

Αυτή η μελέτη εγκρίθηκε από την Επιτροπή Ερευνών Δεοντολογίας της Κεντρικής Νοτίου Πανεπιστημίου (Changsha, Κίνα). Γραπτή συγκατάθεση λήφθηκε από όλους τους συμμετέχοντες. Τα κύρια χαρακτηριστικά της κοόρτης της μελέτης μας συνοψίζονται στον Πίνακα 1. Δεν ήταν δυνατό για την ανάλυση δειγμάτων από τρεις περιπτώσεις και δύο χειριστήρια, αφήνοντας 193 περιπτώσεις και 194 έλεγχοι για τις αναλύσεις μας.

Η

αριθμός αντιγράφων mtDNA αξιολόγηση από ποσοτική πραγματικού χρόνου PCR

Υψηλής ποιότητας γονιδιωματικό DNA εξήχθη από περιφερικό αίμα των συμμετεχόντων με τη χρήση του QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA) και σύμφωνα με το πρωτόκολλο του κατασκευαστή. Ο σχετικός αριθμός αντιγράφων mtDNA μετρήθηκε με ποσοτική πραγματικού χρόνου PCR (qPCR), όπως περιγράφηκε προηγουμένως [23], [24]. Εν συντομία, δύο ζεύγη εκκινητών σχεδιάστηκαν και χρησιμοποιήθηκαν για την ποσοτικοποίηση των αριθμού αντιγράφων mtDNA. Το πρώτο ζεύγος εκκινητής χρησιμοποιήθηκε για την ενίσχυση του

ND1

γονιδίου σε mtDNA. Οι αλληλουχίες εκκινητών ήταν ως εξής: εμπρόσθιος εναρκτήρας (ND1-F), 5′-CCCTAAAACCCGCCACATCT-3 ‘? αντίστροφος εκκινητής (ND1-R), 5’-GAGCGATGGTGAGAGCTAAGGT-3 ‘. Το δεύτερο ζεύγος εκκινητών χρησιμοποιήθηκε για την ενίσχυση του ανθρώπινου σφαιρίνης πυρηνικό γονίδιο (

HGB

). Οι αλληλουχίες εκκινητών ήταν ως εξής: εμπρόσθιος εναρκτήρας (HGB-1), 5′-GTGCACCTGACTCCTGAGGAGA-3 ‘? αντίστροφος εκκινητής (HGB-2), 5’-CCTTGATACCAACCTGCCCAG-3 ‘. Το μίγμα της αντίδρασης PCR (10 μl) για την ενίσχυση mtDNA αποτελούνταν από 2 × SYBR Green βασικού μείγματος (Cowin Biotech, Beijing, Κίνα), 200 nmol /l ND1-F (ή HGB-1) εκκινητή, 200 nmol /l ND1-R (ή HGB-2) εκκινητή, και 5 ng γενωμικού DNA. Θερμικές συνθήκες κύκλων ήταν 95 ° C για 10 λεπτά που ακολουθείται από 40 κύκλους στους 95 ° C για 15 s και είτε 60 ° C (για

ND1

ενίσχυση) ή 56 ° C (για

HGB

ενίσχυση) για 1 λεπτό. Κάθε δείγμα εις τριπλούν σε μία πλάκα 96 φρεατίων με ένα ΑΒΙ PRISM 7000 Sequence Detection System (Applied Biosystems, USA).

Οι διαδικασίες qPCR για

ND1

και

HGB

διεξήχθησαν σε ξεχωριστές πλάκες 96 φρεατίων με τα ίδια δείγματα στις ίδιες θέσεις και να αποφευχθούν πιθανές επιδράσεις θέσης. Κατά τη διάρκεια κάθε τρέξιμο, συμπεριλήφθηκαν ένας αρνητικός έλεγχος (νερό), ένα θετικό μάρτυρα (βαθμονομητής DNA), και μία πρότυπη καμπύλη. Το DNA βαθμονομητή ήταν ένα γονιδιωματικό δείγμα DNA από ένα υγιές υποκείμενο ελέγχου που χρησιμοποιήθηκε για να συγκριθούν τα αποτελέσματα από διάφορες ανεξάρτητες δοκιμασίες. Κάθε πλάκα περιείχε τυχαία επιλεγμένα δείγματα, διασφαλίζοντας έτσι την ίση εκπροσώπηση όλων των περιπτώσεων και ελέγχων. Το προσωπικό του εργαστηρίου ήταν τυφλός για υπόθεση ή καθεστώς ελέγχου. Χρησιμοποιήσαμε συγκεντρωτικά DNA όπως DNA αναφοράς από 30 συμμετέχοντες που είχαν επιλεγεί τυχαία από ελέγχους σε αυτή τη μελέτη (200 ng γενωμικού DNA για κάθε δείγμα). Για την πρότυπη καμπύλη, το δείγμα αναφοράς DNA αραιώθηκε διαδοχικά με δύο φορές αραίωση στοιχειωδών να δημιουργήσει μια πρότυπη καμπύλη πέντε σημείων. Αυτό επέτρεψε μεταξύ 40 και 2,5 ng του DNA σε κάθε αντίδραση. Η

R

2 συσχέτισης για κάθε πρότυπη καμπύλη ήταν ≥0.99, με αποδεκτές τυπική απόκλιση (SD), ορίζεται σε 0,25 για τις τιμές Ct. Σε αντίθετη περίπτωση, το δείγμα επαναλήφθηκε. Η αναλογία του αριθμού αντιγράφων mtDNA στο ενιαίο γονίδιο (

HGB

) αριθμός αντιγράφου προσδιορίστηκε για κάθε δείγμα με τη χρήση πρότυπων καμπυλών. Αυτή η αναλογία ήταν ανάλογη με τον αριθμό αντιγράφων mtDNA σε κάθε δείγμα. Η αναλογία για κάθε δείγμα ήταν τότε κανονικοποιούνται στο δείγμα βαθμονομητή DNA για την τυποποίηση μεταξύ των διαφορετικών διαδρομών. Τέλος, προκειμένου να αξιολογηθεί οποιαδήποτε μεταβολή ενδο-δοκιμασίας, προσδιορίσαμε 10 δείγματα DNA αίματος από υγιείς μάρτυρες κατά τρεις φορές την ίδια ημέρα. Στη συνέχεια επαναλήφθηκε η δοκιμασία με τα ίδια δείγματα DNA αίματος σε τρεις διαφορετικές ημέρες για την αξιολόγηση παραλλαγή δια-δοκιμασίας. Μέσος όρος συντελεστές ενδο-δοκιμασίας και δια-δοκιμασίας διακύμανσης ήταν 3,6% (εύρος, 1,1% -9,1%) και 3,9% (εύρος, 0,8% -7,3%), αντίστοιχα. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν τόσο υψηλή ενδο-δοκιμασίας και αξιοπιστία δια-δοκιμασίας.

Στατιστικές αναλύσεις

Όλες οι στατιστικές υπολογισμοί έγιναν χρησιμοποιώντας SPSS 16.0 λογισμικού (IBM, Chicago, IL, USA). Οι διαφορές στην κατανομή των χαρακτηριστικών υποδοχής μεταξύ των περιπτώσεων και των ελέγχων αξιολογήθηκαν από Pearson χ

2 τεστ για τις κατηγορικές μεταβλητές και, Φοιτητής

t

δοκιμής (ηλικία και ΔΜΣ) και Mann Whitney U test (αντίγραφο mtDNA αριθμός) για τις συνεχείς μεταβλητές. Spearman rank ανάλυση συσχέτισης εφαρμόστηκε στη μελέτη της σχέσης μεταξύ του αριθμού αντιγράφων του mtDNA και κλινικοπαθολογικών παράγοντες του προστάτη. Ο αριθμός αντιγράφων mtDNA αναλύθηκε επίσης ως κατηγορική μεταβλητή χρησιμοποιώντας διάμεσος ή διανομή τεταρτημόριο στους μάρτυρες. Στη συνέχεια, άνευ όρων πολυπαραγοντική λογιστική παλινδρόμηση, προσαρμοσμένο για τους παράγοντες δυνητικού κινδύνου προστάτη συμπεριλαμβανομένης της ηλικίας, ΔΜΣ, ημερήσια πρόσληψη διαιτητικού λίπους, το κάπνισμα και το οικογενειακό ιστορικό του προστάτη, χρησιμοποιήθηκε για να αξιολογηθεί η σχέση μεταξύ του mtDNA αντιγράψετε τον αριθμό και τον κίνδυνο του προστάτη με εκτίμηση αναλογίες πιθανοτήτων ( Ή) και 95% διαστήματα εμπιστοσύνης (95% CI). Ελέγξτε για τάση πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τη μέση τιμή αριθμού αντιγράφων mtDNA για κάθε quartile. Αυτή η παλινδρόμηση διεξήχθη χρησιμοποιώντας το σύνολο των περιπτώσεων και ομάδες ελέγχου, καθώς και υποομάδες ορίζονται από διάφορα δημογραφικά και κλινικοπαθολογοανατομικές χαρακτηριστικά. Όλες οι στατιστικές δοκιμασίες ήταν δύο όψεων, και το επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας ορίστηκε στο

P

& lt?. 0.05

Αποτελέσματα

Ένα σύνολο 196 ασθενών με προστάτη και 196 υγιείς μάρτυρες συμπεριλήφθηκαν σε αυτή τη μελέτη. Τα δείγματα από τρεις περιπτώσεις και δύο έλεγχοι δεν θα μπορούσε να προσδιοριστεί, αφήνοντας 193 περιπτώσεις και 194 μάρτυρες για ανάλυση. Τα χαρακτηριστικά του πληθυσμού της μελέτης συνοψίζονται στον Πίνακα 1. Δεν υπήρχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των περιπτώσεων και ελέγχων σε ηλικία και το ιστορικό καπνίσματος. Ωστόσο, οι περιπτώσεις ήταν πιο πιθανό από ό, τι οι έλεγχοι να έχουν υψηλότερο ΔΜΣ, υψηλότερο ημερήσια πρόσληψη διαιτητικού λίπους, και ένα οικογενειακό ιστορικό προστάτη (Πίνακας 1). Διάμεσος αριθμός αντιγράφων mtDNA ήταν υψηλότερη μεταξύ των περιπτώσεων από ό, τι μεταξύ των μαρτύρων (0,91 και 0,82, αντίστοιχα?

P

& lt? 0.001, Εικόνα 1).

Τα οικόπεδα κουτί περιγράφουν τη μέση (σταθερή γραμμή κατά μήκος της box), ενδοτεταρτημοριακό εύρος και ακραίες τιμές (κύκλους έξω από τα άκρα του μουστάκια) για κάθε ομάδα μελέτης. Η

P

-τιμή είναι από τη σύγκριση του μιτοχονδριακού DNA αντίγραφο αριθμός κατανομής μεταξύ των περιπτώσεων και των ελέγχων με τη χρήση του τεστ Mann Whitney U.

Η

Εμείς εκτελούνται άνευ όρων ανάλυση λογιστικής παλινδρόμησης για την εκτίμηση της συσχέτισης μεταξύ αριθμό αντιγράφων mtDNA και τον κίνδυνο του προστάτη. Όταν τα άτομα χωρίστηκαν σε υψηλές ή χαμηλές ομάδες με βάση τη μέση τιμή αριθμού αντιγράφων mtDNA σε υγιείς ελέγχους, παρατηρήσαμε ότι η υψηλή mtDNA αριθμού αντιγράφων συσχετίστηκε με αυξημένο κίνδυνο προστάτη μετά την προσαρμογή για την ηλικία, το ΒΜΙ, ημερήσια πρόσληψη διαιτητικού λίπους, το κάπνισμα και το οικογενειακό ιστορικό του προστάτη (υψηλότερη διάμεση τιμή

vs

κάτω, αναλογία πιθανοτήτων (OR) = 1.85, 95% CI: 1,21 – 2,83? Πίνακας 2). Η ανάλυση των δεδομένων από την κατανομή τεταρτημόριο του αριθμού αντιγράφων mtDNA σε ελέγχους αποκάλυψαν μια συσχέτιση δόσης-απόκρισης μεταξύ mtDNA αριθμός αντιτύπων και προστάτη του κινδύνου (υψηλότερο τεταρτημόριο

vs

χαμηλότερες: OR = 2.52, 95% CI: 1,35 – 4,70 ?

P

τάση = 0.011?. πίνακα 2)

η

Για να καθοριστεί εάν η παρατηρούμενη συσχέτιση μεταξύ της τριτοβάθμιας mtDNA αντιγράψετε τον αριθμό και τον κίνδυνο του προστάτη επηρεάστηκε από τις δημογραφικές ή διατροφικούς παράγοντες, έχουμε στρωματοποίηση των δεδομένων με βάση την ηλικία (& lt? 70 ή ≥70 έτη), ΔΜΣ (& lt? 25 ή ≥25 kg /m2), το κάπνισμα (ποτέ ή ποτέ), και την καθημερινή πρόσληψη διαιτητικού λίπους (χαμηλή /μέτρια ή υψηλή) και επανέλαβε τη λογιστική παλινδρόμηση. Τα αποτελέσματα έδειξαν σημαντική σχέση μόνο μεταξύ των ατόμων που ήταν & lt? 70 ετων, υπέρβαροι (BMI ≥25 kg /m

2), δεν είχαν καπνίσει ποτέ, ή αυτοί που είχαν χαμηλή ή μέτρια ημερήσια διαιτητική πρόσληψη λίπους (Πίνακας 3 ). Ωστόσο, άνευ όρων λογιστικής παλινδρόμησης χρησιμοποιώντας το τεστ του Wald έδειξε ότι η σχέση μεταξύ του αριθμού αντιγράφων του mtDNA και τον κίνδυνο του προστάτη δεν επηρεάστηκε σημαντικά από την ηλικία (

P

= 0.127), το ΔΜΣ (

P

= 0,185) , το κάπνισμα κατάσταση (

P

= 0,654) ή ημερήσια πρόσληψη διαιτητικού λίπους (

P

= 0,543).

η

Για να εξεταστεί εάν η ένωση του μιτοχονδριακού DNA αντιγραφή αριθμό με κίνδυνο προστάτη μπορεί να αντικατοπτρίζει έναν ρόλο στην εξέλιξη της νόσου, διερευνήσαμε πιθανή συσχέτιση του αριθμού αντιγράφων mtDNA με κλινικοπαθολογοανατομικές χαρακτηριστικά σε ασθενείς ΣΕΣΣ. Παρατηρήσαμε ότι οι ασθενείς με υψηλότερα mtDNA αριθμού αντιγράφων ήταν πιο πιθανό να έχουν όγκους στον τομέα της τριτοβάθμιας AJCC στάδια (

P

= 0,002) και να έχουν υψηλότερες βαθμολογίες Gleason (

P

= 0,012? Πίνακας 4) . Ωστόσο, ο αριθμός αντιγράφων mtDNA δεν έδειξε κάποια συσχέτιση με το επίπεδο PSA (

P

= 0.544). Αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιώθηκαν από Spearman rank ανάλυση συσχέτισης, η οποία έδειξε ότι το μιτοχονδριακό DNA αντιγραφή αριθμό συσχετίζεται θετικά με το στάδιο AJCC (

r

= 0.260,

P

& lt? 0.001) και σκορ Gleason (

r

= 0,216,

P

= 0,003), αλλά δεν συσχετίζονται με το επίπεδο PSA (

r

= 0,012,

P

= 0,872).

Ως περαιτέρω έλεγχος για την επαλήθευση αυτού του αριθμού αντιγράφων mtDNA μεταβάλλεται με ορισμένα κλινικοπαθολογοανατομικές χαρακτηριστικά των ασθενών με προστάτη, πραγματοποιήσαμε άνευ όρων λογιστικής παλινδρόμησης μετά την προσαρμογή για πιθανούς συγχυτικούς παράγοντες, όπως η ηλικία, το επίπεδο PSA, AJCC στάδιο, και το σκορ Gleason (Πίνακας 5). Ασθενείς σε AJCC στάδιο ΙΙΙ ήταν πιο πιθανό να έχουν υψηλότερα mtDNA αντιγράψετε αριθμό από εκείνους στη φάση ΙΙ (OR = 2,93, 95% CI: 1,01 – 8,50), όπως και οι ασθενείς στην AJCC σταδίου IV (OR = 3,38, 95% CI: 1,33 -8.57,

P

τάση = 0,009). Ασθενείς με σκορ Gleason 7 έτειναν να έχουν υψηλότερο αριθμό αντιγράφων του mtDNA από εκείνες με χαμηλότερο σκορ, αλλά αυτή η διαφορά δεν ήταν σημαντική (OR = 1,80, 95% CI: 0,83 – 3,92). Ένα παρόμοιο αποτέλεσμα ελήφθη για ασθενείς με Gleason σκορ 8-10 (OR = 1,61, 95% CI: 0,73 – 3,53,

P

τάση = 0,063). Οι ασθενείς με επίπεδα PSA 10-20 ng /ml έδειξαν παρόμοιο αριθμό αντιγράφων mtDNA καθώς οι ασθενείς με PSA & lt? 10 ng /ml (OR = 0.66, 95% CI: 0,17 – 2,58), όπως, τι οι ασθενείς με PSA ≥20 ng /ml ( OR = 0.55, 95% CI:. 0,20 – 1,53)

η

Συζήτηση

Τα αποτελέσματα αυτής της μελέτης ασθενών-μαρτύρων, με τις γνώσεις μας, είναι η πρώτη μοριακή επιδημιολογική έρευνα των λευκοκυττάρων αριθμό αντιγράφων mtDNA και τον κίνδυνο του προστάτη. Η μελέτη μας δείχνει ότι ο αριθμός αντιγράφων υψηλής mtDNA σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο προστάτη. Επιπλέον, το mtDNA αντιγράψετε αριθμό συσχετίστηκε θετικά με το στάδιο του όγκου AJCC και, ενδεχομένως, με το σκορ Gleason, γεγονός που υποδηλώνει ένα ρόλο της επιβάρυνσης όγκου σε προσδιορισμό του mtDNA αίματος αριθμό αντιγράφων.

Ο βιολογικός μηχανισμός για mtDNA αριθμού αντιγράφων σε PBLs και τον κίνδυνο καρκίνου δεν είναι πλήρως κατανοητός. Τα κύτταρα του αίματος λειτουργούν ως κύτταρα μεταφορέας και ως μεσολαβητές της ανοσολογικής απόκρισης. Έτσι, οι επαφές του αίματος και αλληλεπιδρά με όλων των ανθρώπινων ιστών και μπορεί να μεταφέρει μια σειρά βιοδραστικών μορίων, συμπεριλαμβανομένων οξυγόνο, θρεπτικές ουσίες και μεταβολίτες, αντισώματα, κυτοκίνες, ορμόνες και [25]. Ως εκ τούτου, των κυττάρων του αίματος προφίλ αποτελεί ένα ισχυρό μέσο για να εξερευνήσετε την παθογένεια της νόσου και φυσιολογική ομοιόσταση και, γενικότερα, η πολυπλοκότητα των συστημάτων βιολογίας [26]. Στο παρελθόν αρκετά χρόνια, πολλαπλές μελέτες με αναδρομικές και προοπτικές σχέδια της μελέτης έδειξαν μια ισχυρή συσχέτιση μεταξύ της συστατικής αριθμό αντιγράφων mtDNA σε PBLs και τον κίνδυνο διαφόρων μορφών καρκίνου. Πιο συγκεκριμένα, αυξημένο αριθμό αντιγράφων παρατηρήθηκε σε μαστού, του παγκρέατος, παχέος εντέρου, και καρκίνους του πνεύμονα, και μη-Hodgkin λέμφωμα [8] – [13]. Ωστόσο, άλλες μελέτες έχουν βρει μια μείωση στον αριθμό αντιγράφων mtDNA σε μαστού, του ήπατος, του στομάχου, του οισοφάγου, και νεφρικούς καρκίνους, καθώς και σάρκωμα μαλακών ιστών [14] – [20]. Υ-σχήμα σύνδεση μεταξύ mtDNA αριθμού αντιγράφων σε PBLs και κίνδυνο ορθοκολικού καρκίνου αναφέρθηκε σε μια προοπτική μελέτη, με τα χαμηλότερα και τα υψηλότερα τεταρτημόρια τόσο προσδίδει σημαντικά αυξημένο κίνδυνο καρκίνου σε σύγκριση με το δεύτερο τεταρτημόριο [27]. Πρόσφατα, μια προοπτική μελέτη του καρκίνου του νεφρού έδειξε ότι η υψηλή mtDNA αριθμού αντιγράφων σε PBLs συσχετίστηκε με αυξημένο μελλοντικό κίνδυνο καρκινώματος των νεφρικών κυττάρων [21], η οποία ήταν αντίστροφη με τα προηγούμενα δύο αναδρομικές μελέτες [18], [19]. Αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να σημαίνει ότι ο αριθμός mtDNA αντίγραφο συσχετίζεται με τον κίνδυνο καρκίνου με διαφορετικούς τρόπους για διαφορετικούς τύπους καρκίνου. Δυστυχώς αυτά τα αποτελέσματα μπορεί επίσης να αντανακλά διαφορές στο σχεδιασμό της μελέτης, τις πειραματικές συνθήκες και πληθυσμούς ασθενών. Περαιτέρω μελέτες θα πρέπει να επιχειρήσει να αποσαφηνίσει αυτά τα ευρήματα? Εν τω μεταξύ, το ασφαλέστερο συμπέρασμα είναι ότι η ακριβής συσχέτιση μεταξύ του αριθμού αντιγράφων του mtDNA και τον κίνδυνο του καρκίνου, πρέπει να προσδιορίζεται για κάθε καρκίνο χωριστά.

Η ηλικία είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας κινδύνου προστάτη, η οποία είναι ο λόγος που ελέγχεται για ότι σε όλες τις αναλύσεις παλινδρόμησης μας. Πιστεύεται ότι με την ηλικία, η συσσώρευση των σωματικών μεταλλάξεων στο mtDNA προκαλεί ελλείψεις σε οξειδωτική φωσφορυλίωση και την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων, η οποία, με τη σειρά της, να προκαλέσει τόσο αυξημένη παραγωγή ROS και την επακόλουθη διαρροή τους μέσα στο κυτταρόπλασμα [28]. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γήρανσης, αυξημένα οξειδωτικό στρες συνδέεται με την αυξημένη αφθονία των μιτοχονδρίων καθώς και ο αριθμός αντιγράφων και την ακεραιότητα του mtDNA σε ανθρώπινα κύτταρα [3], [29]. Το οξειδωτικό στρες και οι μεταλλάξεις του mtDNA που συσσωρεύονται κατά τη διάρκεια της γήρανσης πιστεύεται ότι οδηγεί σε υψηλότερες mtDNA αριθμού αντιγράφων ως αντισταθμιστικό μηχανισμό [3], [30]. Αυτή η διαδικασία μπορεί να εξηγήσει μόνο ένα μέρος της ένωσης που παρατηρείται μεταξύ του αριθμού αντιγράφων του mtDNA και τον κίνδυνο της ΣΕΣ, αφού βρήκαμε υψηλότερο mtDNA αντιγράψετε τον αριθμό να είναι ένας σημαντικός παράγοντας κινδύνου προστάτη ανεξάρτητα από την ηλικία. Έτσι, η ένωση που παρατηρήθηκε στη μελέτη μας μπορεί επίσης να αντανακλά την ηλικία ανεξάρτητη οξειδωτικό στρες. Στην πραγματικότητα, οι μελέτες σε ανθρώπους έχουν δείξει μια θετική συσχέτιση μεταξύ του αριθμού αντιγράφου του mtDNA και αρκετές δείκτες του οξειδωτικού στρες, συμπεριλαμβανομένων των ουσιών θειοβαρβιτουρικού οξέος-αντιδραστική και 8-hydroxyguanosine [31]. Αυξημένο αριθμό αντιγράφων mtDNA έχει επίσης συσχετισθεί με χαμηλότερα επίπεδα των αντιοξειδωτικών στο αίμα [9], [31]. Τα αποτελέσματα αυτά υπογραμμίζουν την ανάγκη να διερευνήσει πώς άλλοι παράγοντες εκτός από τη γήρανση αύξηση του οξειδωτικού στρες και ως εκ τούτου κίνδυνος προστάτη.

Τα αποτελέσματά μας, με βάση mtDNA αντίγραφο αριθμούς στα κύτταρα του αίματος, υποστηρίζουν επίσης μια προηγούμενη μελέτη με βάση το χαρτί που παρουσίασε η μέση περιεκτικότητα σε mtDNA αυξήθηκε σε PCa ιστό σε σύγκριση με φυσιολογικό ιστό του προστάτη [32]. Δύο επιπλέον μελέτες ανέφεραν επίσης ότι τα αυξημένα επίπεδα mtDNA στον ορό ή το πλάσμα ήταν παρόντες σε PCa σε σύγκριση με άτομα ελέγχου [33], [34]. Επιπλέον, κατά τη σύγκριση των mtDNA αντιγράψετε αριθμούς από κλινικοπαθολογοανατομικές χαρακτηριστικά, παρατηρήσαμε ότι τα υψηλότερα mtDNA αντιγράψετε αριθμούς σε ασθενείς προστάτη συσχετίζονται με τόσο υψηλότερο το στάδιο του όγκου AJCC και το σκορ Gleason, οι οποίοι είναι οι κύριες ενδείξεις που αντικατοπτρίζουν το φορτίο όγκου, γεγονός που υποδηλώνει μια πιθανή σχέση. Αυτό μπορεί να βοηθήσει να εξηγήσει γιατί η αύξηση της κυκλοφορίας mtDNA βρέθηκε να συσχετίζεται με κακή πρόγνωση σε ασθενείς με προστάτη μετά από ριζική prostectomy [33]. Ομοίως, όπως αναφέρεται από Xia et al. [14], το περιεχόμενο του mtDNA σε πλήρες αίμα σε ασθενείς με καρκίνο του μαστού σταδίου Ι ήταν σημαντικά χαμηλότερη από ό, τι σε υψηλότερες στάδια. Παρά το γεγονός ότι δεν μπορούσε να αποκλείσει το ενδεχόμενο της άμεσης συμμετοχής των αυξημένων αριθμού αντιγράφων mtDNA στο μετασχηματισμό κακοήθεια, αυτές οι γραμμές των αποδεικτικών στοιχείων έχουν δείξει ότι το μιτοχονδριακό DNA μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα δυνητικό υποκατάστατο βιοδείκτη της επιβάρυνσης του όγκου αντανακλώντας μια υποκείμενη ογκογόνο διαδικασία, όπως μεταλλάξεις του mtDNA και οξειδωτικό στρες [9].

αξίζει να σημειωθεί ότι σε κυτταρικές σειρές προστάτη, η μείωση της περιεκτικότητας σε mtDNA οδηγεί σε προστάτη εξέλιξη, η οποία κατά πάσα πιθανότητα μέσω μετατόπιση από ανδρογόνων που εξαρτώνται από τα κύτταρα του προστάτη σε ανεξάρτητο φαινότυπο ανδρογόνων [35], επιθηλιακά-to-μεσεγχυματικά μετάβαση αλλαγές [36], υπερμεθυλίωση των CpG νησίδων των υποθετικών ογκοκατασταλτικών γονιδίων [37], και μη φυσιολογική ενεργοποίηση των Akt2 [38], Ras [39], ERK και JNK [36]. Στην πραγματικότητα, τα χαμηλότερα επίπεδα mtDNA σε ιστό προστάτη βρέθηκαν να συνδέονται με πιο επιθετικές προστάτη [39]. Σε άλλους τύπους καρκίνων, όπως το ηπατοκυτταρικό [40], γαστρικό [41], καρκίνους των ωοθηκών [42] και του μαστού [36], [43], η εξάντληση του περιεχομένου μιτοχονδριακό γονιδίωμα θεωρήθηκε επίσης ως ένα κοινό χαρακτηριστικό σε εξέλιξη του καρκίνου. Ωστόσο, στη μελέτη μας οι ασθενείς προστάτη, βρήκαμε μια θετική συσχέτιση μεταξύ των λευκοκυττάρων αριθμό αντιγράφων του mtDNA και δύο δείκτες του κακοήθους εξέλιξης (στάδιο AJCC και σκορ Gleason). Αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να προκληθούν από διαφορετικές βιολογική συμπεριφορά των καρκινικών κυττάρων και PBLs. Στα καρκινικά κύτταρα, το χαμηλό mtDNA αριθμός αντιγράφων μπορεί να αναστείλει την λειτουργία αναπνευστικής αλυσίδας, με αποτέλεσμα μια ισχυρότερη ανοχή σε υποξία και τη μείωση της εξάρτησης των μιτοχονδριακή οξειδωτική φωσφορυλίωση, έτσι προσδίδουν καρκινικά κύτταρα πλεονεκτήματα της ανάπτυξης [39], [44], [45]. Σε ορό ή σε PBLs, ωστόσο, αυξημένο αριθμό αντιγράφων mtDNA φαίνεται να δείχνουν αυξημένα επίπεδα οξειδωτικής βλάβης που έχει συσχετιστεί με τον κίνδυνο καρκίνου [9], και μπορεί να αντανακλά το φορτίο του όγκου που σχετίζεται με τον βαθμό κακοήθειας [14], [33], παρά την άμεση αιτία της ογκογένεσης.

από επαναλαμβανόμενες μετρήσεις του mtDNA αριθμού αντιγράφων κατά τη διάρκεια της περιόδου θεραπείας σε αυτή τη μελέτη ή τις προηγούμενες μελέτες δεν πραγματοποιήθηκαν, η μεταβολή του mtDNA αριθμού αντιγράφων σε PBLs μετά τη θεραπεία και κατά τη διάρκεια της εξέλιξης της νόσου παραμένουν ασαφής. Ως εκ τούτου, οι μελλοντικές μελέτες χρησιμοποιώντας επανειλημμένες μετρήσεις μπορεί να συμβάλει στην αποσαφήνιση την χρονική σχέση μεταξύ του αριθμού αντιγράφων του mtDNA και την ανάπτυξη του προστάτη.

Η μελέτη μας έχει αρκετούς περιορισμούς που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την εφαρμογή των αποτελεσμάτων. Όπως και με κάθε μελέτη βιοδεικτών αναδρομική περίπτωση-ελέγχου, η μελέτη μας δεν μας επιτρέπει να καθοριστεί αν οι υψηλότερες mtDNA αντιγράψετε αριθμούς βρεθεί σε ασθενείς του προστάτη είναι η αιτία ή το αποτέλεσμα της εμφάνισης και εξέλιξης του καρκίνου. Επιπλέον, το σχετικά μικρό μέγεθος του δείγματος στη μελέτη αυτή περιορίζεται στατιστική ικανότητα μας να ανιχνεύσουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ του αριθμού αντιγράφων του mtDNA και άλλους σημαντικούς παράγοντες κινδύνου, όπως τα επίπεδα PSA. Η έλλειψη στατιστικής ισχύος μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αβέβαια αποτελέσματα μας σχετικά με τη συσχέτιση μεταξύ του αριθμού αντιγράφων του mtDNA και σκορ Gleason. Περαιτέρω προοπτικές μελέτες θα επιτρέψει την επιβεβαίωση αυτών των αρχικών ευρημάτων με την χρήση ενός μεγαλύτερου μεγέθους του δείγματος. Επίσης, η μελέτη μας περιορίστηκε σε Κινέζων Χαν? η γενίκευσης σε άλλες εθνοτικές ομάδες χρειάζεται περαιτέρω αξιολόγηση. Τέλος, παρόλο που συλλέγονται δείγματα αίματος των νεοδιαγνωσθέντων περιπτώσεων προστάτη πριν από την έναρξη οποιασδήποτε θεραπείας, η οποία θα πρέπει να μειώνεται περαιτέρω η πιθανή επίδραση της θεραπείας στη mtDNA αριθμό αντιγράφων, ιδιαίτερης σημασίας είναι εάν η θεραπεία του προστάτη κατά τη διάρκεια της εξέλιξης σε φάση αντίστασης των ανδρογόνων οδηγεί σε μια αλλαγή του mtDNA αριθμό αντιγράφων.

Εν κατακλείδι, τα δεδομένα μας είναι η πρώτη που δείχνει ότι η αύξηση του mtDNA αριθμού αντιγράφων σε PBLs συνδέεται με υψηλό κίνδυνο ΣΕΣΣ και, επίσης, υψηλό φορτίο όγκου σε ασθενείς ΣΕΣΣ. Ποσοτικοποίηση των αριθμού αντιγράφων mtDNA σε PBLs θα μπορούσε να είναι χρήσιμη για τη διάγνωση του προστάτη και την αξιολόγηση της επιβάρυνσης του όγκου, και η πιθανή αξία τους θα πρέπει να αξιολογηθεί περαιτέρω το μεγαλύτερο, προοπτική, πολυκεντρικές μελέτες.