έχουν

Αφηρημένο

Αρκετοί παράγοντες κινδύνου έχουν αναγνωριστεί ως πιθανοί συνεισφέροντες στην ανάπτυξη του καρκίνου του παγκρέατος, συμπεριλαμβανομένων των περιβαλλοντικών και τον τρόπο ζωής παράγοντες, όπως το κάπνισμα, το ποτό και η διατροφή, καθώς και ιατρικές παθήσεις όπως ο διαβήτης και η παγκρεατίτιδα, το σύνολο των οποίων παράγει το οξειδωτικό στρες και τις βλάβες του DNA. Το οξειδωτικό στρες κατάσταση μπορεί να τροποποιηθεί από περιβαλλοντικούς παράγοντες καθώς επίσης και από το μοναδικό γενετικό makeup ενός ατόμου. Εδώ εξετάσαμε τη συμβολή του περιβάλλοντος και της γενετικής στο επίπεδο ενός ατόμου από το οξειδωτικό στρες, βλάβη του DNA και την ευαισθησία στον καρκίνο του παγκρέατος σε μια πιλοτική μελέτη με τρεις ομάδες θεμάτων: ένα πρόσφατα διαγνωστεί ομάδα του καρκίνου του παγκρέατος, ένα υγιές γενετικά άσχετη ομάδα ελέγχου που ζουν με η περίπτωση θέμα, και μια υγιή γενετικά σχετίζονται με ομάδα ελέγχου που δεν κατοικεί με το θέμα. Οξειδωτικό στρες και τις βλάβες του DNA αξιολογήθηκε μετρώντας ολική αντιοξειδωτική ικανότητα, την άμεση και την οξειδωτική βλάβη του DNA με Comet δοκιμασία, και τα επίπεδα μηλονοδιαλδεΰδης. Άμεσες βλάβες στο DNA ήταν σημαντικά αυξημένα σε ασθενείς με καρκίνο του παγκρέατος (ηλικία και το φύλο προσαρμοστεί μέση τιμή ± τυπικό σφάλμα: 1,00 ± 0,05) σε σχέση με υγιείς μη συνδεδεμένους και συνδεδεμένους μάρτυρες (0,70 ± 0,06, p & lt? 0,001 και 0,82 ± 0,07, p = 0,046, αντίστοιχα) . Η ανάλυση των 22 επιλεγμένων SNPs στο οξειδωτικό στρες γονίδια και βλάβες στο DNA αποκάλυψε ότι

CYP2A6

L160H συνδέθηκε με τον καρκίνο του παγκρέατος. Επιπλέον, βλάβη στο DNA βρέθηκε να σχετίζεται με το

TNFA

-308G & gt? Α και πολυμορφισμοί ERCC4 R415Q. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η μέτρηση της βλάβης του DNA, καθώς και επιλέξτε SNPs, μπορεί να αποτελέσει σημαντικό εργαλείο ελέγχου για τον εντοπισμό των ατόμων που διατρέχουν κίνδυνο για ανάπτυξη καρκίνου του παγκρέατος

Παράθεση:. Χόσεβαρ BA, Kamendulis LM, Pu Χ, Perkins SM, Wang ZY, Johnston EL, et al. (2014) Συμβολή Περιβάλλοντος και Γενετικής στο καρκίνο του παγκρέατος Ευαισθησία. PLoS ONE 9 (3): e90052. doi: 10.1371 /journal.pone.0090052

Επιμέλεια: Klaus Roemer, του Πανεπιστημίου του Saarland Ιατρική Σχολή, Γερμανία

Ελήφθη: 22 Νοεμ 2013? Αποδεκτές: 27η Ιανουαρίου του 2014? Δημοσιεύθηκε: 20 του Μάρτη του 2014

Copyright: © 2014 Χόσεβαρ 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

Χρηματοδότηση:. Αυτή η μελέτη χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από το Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα Καρκίνου Simon Κέντρο Μεταγραφική έρευνα Επιτάχυνση Συνεργασία (EGC), ο Robert B. Forney Καθηγητή (ΙΕΚ), R01 CA100908 (ΙΕΚ), και Ρ30 CA82709 (SMP). 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

ο καρκίνος του παγκρέατος, η τέταρτη κύρια αιτία θανάτων από καρκίνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, χαρακτηρίζεται από ταχεία μετάσταση και βαθιές αντίσταση στην χημειοθεραπεία και η ακτινοθεραπεία. Ανίχνευση αργά στην πορεία της νόσου και περιορισμένες επιλογές θεραπείας συμβάλλουν στην κακή πρόγνωση του [1], με διάμεση επιβίωση 5 έτος 6% [2]. Καθώς οι περιβαλλοντικοί παράγοντες παίζουν σημαντικό ρόλο στην αιτιολογία του καρκίνου του παγκρέατος σποραδικής [3], ο προσδιορισμός των αλληλεπιδράσεων γονιδίων-περιβάλλοντος που συμβάλλουν στην ογκογένεση του παγκρέατος καρκίνος είναι απαραίτητη για την πρόληψη των ασθενειών. Περαιτέρω, η ανάπτυξη των διαγνωστικών τεστ που μπορεί να προσδιορίσει ευπαθή άτομα ή παρακολουθεί την εξέλιξη της νόσου μπορεί να βοηθήσει στην πρόληψη ή την καθοδήγηση του παγκρέατος θεραπεία του καρκίνου.

Εκτός από χρόνια παγκρεατίτιδα και διαβήτη, πολλοί παράγοντες κινδύνου του τρόπου ζωής έχουν συνδεθεί με την ανάπτυξη της καρκίνο του παγκρέατος, συμπεριλαμβανομένου του καπνίσματος, βαριά κατανάλωση αλκοόλ, και η παχυσαρκία [3], [4]. Ένα κοινό χαρακτηριστικό αυτών των παραγόντων κινδύνου είναι η ικανότητά τους να επάγουν το οξειδωτικό στρες και βλάβη του DNA [5]. Το οξειδωτικό στρες ορίζεται ως μια ανισορροπία μεταξύ της παραγωγής δραστικών μορφών οξυγόνου (ROS) και την εξάλειψή τους και επισκευής από τους μηχανισμούς κυτταρικής άμυνας. Με πρόκληση ζημιάς στην λιπιδίων, πρωτεΐνης και DNA, ROS συνεισφέρει στην παθολογία που παρατηρείται σε χρόνιες φλεγμονώδεις καταστάσεις, η γήρανση και ο καρκίνος [6] – [9]. Κυτταρικούς μηχανισμούς άμυνας υπάρχουν τόσο για την επισκευή του κατεστραμμένου DNA και την αποτοξίνωση ROS. Τα Οξειδωτικά τροποποιημένες βάσεις και μονής αλυσίδας DNA επισκευάστηκε κατά κύριο λόγο από την επισκευή βάση εκτομή του DNA (BER) οδού, ενώ τα ογκώδη προϊόντα προσθήκης επισκευαστεί από την επισκευή νουκλεοτίδιο εκτομή (NER) μονοπατιού [10]. Ενζυματική αντιοξειδωτικά όπως υπεροξείδιο δισμουτάσης (SOD), συνθάσης νιτρικού οξειδίου (NOS), καταλάση (CAT) και μη-ενζυματική αντιοξειδωτικά όπως η γλουταθειόνη, η βιταμίνη C και η βιταμίνη D χρησιμεύουν για την εξουδετέρωση ROS [6]. Βιολογικών δεικτών που ποσοτικοποιηθεί το οξειδωτικό στρες περιλαμβάνουν μετρήσεις της ολικής αντιοξειδωτικής ικανότητας (TAC), υπεροξείδωση λιπιδίων, όπως μηλονοδιαλδεϋδης (MDA), και βλάβη του DNA, η οποία συνήθως αξιολογείται από την Comet δοκιμασία [11]. Σε κυκλοφορούν μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος (PBMCs), αυξημένη βλάβη του DNA έχει παρατηρηθεί σε καπνιστές τσιγάρων [12], και τύπου 2 διαβητικούς ασθενείς που συσχετίζονται με την υπεργλυκαιμία [13], [14]. Αυξημένα επίπεδα υπεροξείδωση των λιπιδίων, η ταυτόχρονη με μειωμένη TAC, παρατηρήθηκαν επίσης σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 2 και χρόνια παγκρεατίτιδα [14], [15]. Όσον αφορά την παγκρεατική κακοήθειες, η ενεργοποίηση της οδού απόκρισης βλάβη του DNA έχει τεκμηριωθεί σε προκαρκινικές παγκρεατικής ενδοεπιθηλιακής νεοπλασίας [16], και απορύθμιση της οξειδωτικής οδών σχετίζονται με το στρες, όπως η Nrf2 /Keap1 έχουν παρατηρηθεί σε παγκρεατικού καρκίνου κυτταρικές γραμμές και ανθρώπινα όγκων [17].

επίπεδο οξειδωτικού στρες ενός ατόμου εξαρτάται από τους καθοριστικούς παράγοντες του τρόπου ζωής, όπως το κάπνισμα, το ποτό και η διατροφή, και είναι επίσης επηρεάζεται από τη γενετική. Αρκετές μελέτες ελέγχου έχουν διερευνήσει τη συσχέτιση των πολυμορφισμών απλού νουκλεοτιδίου (SNPs) σε γονίδια που σχετίζονται με καρκινογόνο μεταβολισμό, το οξειδωτικό στρες και την επιδιόρθωση του DNA, με τον καρκίνο του παγκρέατος. Ενώ SNPs στη φάση Ι και τα γονίδια του μεταβολισμού II

CYP1A1

,

GSTM1

,

GSTT1

και

GSTP1

μόνη της δεν σχετίζεται με τον κίνδυνο καρκίνου του παγκρέατος, μια σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ του καπνίσματος και η

GSTT1

null γονότυπο αναφέρθηκε σε Καυκάσιους παγκρέατος θέματα καρκίνου [18]. Διερεύνηση της οδού NER αποκάλυψε μια ένωση SNPs στο

MMS19L

γονίδιο με τον κίνδυνο καρκίνου του παγκρέατος [19]. Ένα μειωμένο κίνδυνο καρκίνου του παγκρέατος παρατηρήθηκε για τους μεταφορείς των

ERCC4

R415Q και

LIG3

G-39A ελάσσονα αλληλόμορφα, ενώ παρατηρήθηκε αυξημένος κίνδυνος για το

ATM

αλληλόμορφο D1853N [ ,,,0],20], [21]. Πολυμορφισμοί σε γονίδια επιδιόρθωσης του DNA έχουν επίσης συνδεθεί με κίνδυνο καρκίνου του παγκρέατος, στο πλαίσιο της έκθεσης στο κάπνισμα ή μεμονωμένα ιστορικό διαβήτη [20], [22]. Ωστόσο, άλλες μελέτες δεν προσδιόρισε τη συσχέτιση των SNPs στο μεταβολισμό και την επιδιόρθωση του DNA των γονιδίων με κίνδυνο καρκίνου του παγκρέατος [23], [24]. Η παρούσα πιλοτική μελέτη εξετάζει το ρόλο των περιβαλλοντικών παραγόντων και της γενετικής στην παγκρέατος καρκινογένεση αξιολογώντας βιολογικές μετρήσεις του οξειδωτικού στρες, βλάβη του DNA, και ειδικά οι παράγοντες του τρόπου ζωής και των γενετικών πολυμορφισμών μεταξύ των ομάδων των ασθενών με καρκίνο του παγκρέατος και υγιή γενετικά συνδεδεμένων και μη συνδεδεμένων ελέγχους.

Υλικά και Μέθοδοι

Ηθική Δήλωση

Αυτή η μελέτη εγκρίθηκε από το Διοικητικό συμβούλιο Institutional Review Πανεπιστήμιο της Ιντιάνα. Γραπτή συγκατάθεση λήφθηκε από τους συμμετέχοντες.

Πληθυσμός μελέτης

Ένα σύνολο 31 ασθενών (περιπτώσεις) με παθολογικά επιβεβαίωσε τον καρκίνο του παγκρέατος (στάδια Ι-IV) και 40 υγιείς μάρτυρες (20 γενετικά σχετίζονται και 20 άσχετες) εγγράφηκαν. Περιπτώσεις αποκλείστηκαν αν είχαν ιστορικό άλλων κακοηθειών, ή είχαν ήδη λάβει θεραπεία με χημειοθεραπεία ή ακτινοθεραπεία. Περιπτώσεις συνδυάζεται είτε με γενετικά σχετικών ελέγχων ή /και γενετικά άσχετη ελέγχους. Αυτές οι διακριτές ομάδες ελέγχου είχαν προσληφθεί προκειμένου να διακρίνει τη συμβολή των περιβαλλοντικών και γενετικών παραγόντων στο κίνδυνο καρκίνου του παγκρέατος. Γενετικά σχετικούς ελέγχους συμπεριλήφθηκαν με την προϋπόθεση ότι δεν ζουν με συμφωνημένα υπόθεσή τους, ενώ γενετικά άσχετη έλεγχοι έπρεπε να συγκατοικεί με την υπόθεση. Όλες οι εγγεγραμμένοι συμμετέχοντες ήταν Καυκάσιοι, ≥18 ετών κατά τη στιγμή της συναίνεσης, και είναι σε θέση να κατανοήσουν και να υπογράψουν μια γραπτή συγκατάθεση. Πληροφορίες σχετικά με θέμα τα δημογραφικά στοιχεία, παράγοντες συμπεριφοράς (διατροφή, κάπνισμα, αλκοόλ, επαγγελματική έκθεση), καθώς και την προσωπική και οικογενειακή του ιατρικού ιστορικού ελήφθησαν από την αυτο-έκθεση χρησιμοποιώντας ένα ερωτηματολόγιο κατά τη στιγμή της εγγραφής. Αθροιστική καπνίσματος υπολογίστηκε ως πακέτα-έτη [(πακέτα /ημέρα) x (έτη καπνιστό)]. Η κατανάλωση αλκοόλ έχει αναφερθεί ως ημέρες κατανάλωσης κατά το παρελθόν έτος. Ο δείκτης μάζας σώματος (ΔΜΣ, kg /m

2) υπολογίστηκε από την αυτο-αναφερθεί το ύψος και το βάρος ή διαγράμματα ασθενούς. Ελήφθησαν δείγματα αίματος από τους συμμετέχοντες κατά τη στιγμή της εγγραφής.

Η μέτρηση της ολικής αντιοξειδωτικής ικανότητας

ολική αντιοξειδωτική ικανότητα (TAC) μετρήθηκε στον ορό, όπως περιγράφεται [25]. Μία πρότυπη καμπύλη δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας Trolox (Sigma, St. Louis, ΜΟ) και TAC ποσοτικά από την πρότυπη καμπύλη

Η αξιολόγηση των άμεσων και οξειδωτική βλάβη του DNA:. Comet Δοκιμασία

Ολόκληρο αίμα (10 μΐ) αναμίχθηκε με 0,5 ml RPMI 1640 που περιείχε 10% FBS, 10% DMSO, 1 mM δεφεροξαμίνη, βήμα-κατεψυγμένα και αποθηκεύονται στους -80 ° C μέχρι την ανάλυση. Η δοκιμασία Comet διεξήχθη όπως περιγράφεται προηγουμένως [26]. Εν συντομία, 6 μΐ αίματος αναμίχθηκαν με 70 μΙ 1% αγαρόζη χαμηλού σημείου τήξεως και εφαρμόζεται επί Trevigen CometSlides®. Τα κύτταρα λύθηκαν, τοποθετήθηκαν σε ρυθμιστικό διάλυμα αλκαλίων, και στη συνέχεια σε ηλεκτροφόρηση. Τα πλακίδια χρωματίστηκαν με βρωμιούχο αιθίδιο και 100 τυχαία επιλεγμένους πυρήνες /δείγμα αξιολογήθηκαν (Komet 4,0? Kinetic Imaging Ltd., Liverpool, UK). Η οξειδωτική βλάβη του DNA εκτιμήθηκε χρησιμοποιώντας ενζυματική πέψη με γλυκοζυλάση φορμαμιδοπυριμιδίνης-DNA (FPG) πριν από την ηλεκτροφόρηση. βλάβη στο DNA εκφράστηκε ως Comet (Olive) ουρά στιγμή [(ουρά σημαίνει – το κεφάλι μέση τιμή) * ουρά% του DNA /100]

Μέτρηση μηλονοδιαλδεϋδης (MDA)

MDA μετρήθηκε στον ορό. χρησιμοποιώντας υγρή χρωματογραφία υψηλής απόδοσης (HPLC) με ανίχνευση UV όπως περιγράφηκε προηγουμένως [27].

Απομόνωση DNA και γονοτυπικός

Γενωμικό DNA εκχυλίστηκε από PBMCs σε ολικό αίμα, χρησιμοποιώντας το κιτ QIAamp Blood DNA Midi ( Qiagen). Προσδιορισμός των SNPs από αλληλομόρφων των διακρίσεων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση TaqMan επικυρωθεί ανιχνευτές (Applied Biosystems) σε ένα όργανο ΑΒΙ 7900HT σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή. Τα SNPs επιλέχθηκαν με βάση την έχουν αναφερθεί στο παρελθόν τις ενώσεις τους με την οξειδωτική κατάσταση στρες, βλάβες στο DNA, και τον κίνδυνο εμφάνισης καρκίνου.

Στατιστική Ανάλυση

Η γενικευμένη και γραμμική μικτά μοντέλα που αντιπροσώπευαν τις συσχετίσεις μεταξύ ασθενών και μαρτύρων χρησιμοποιήθηκαν για να συγκριθούν δημογραφικών, περιβαλλοντικών παραγόντων, και χρόνιας παγκρεατίτιδας και άλλες φλεγμονώδεις καταστάσεις μεταξύ των τριών βραχιόνων. Οξειδωτικό μέτρα στρες και τις βλάβες του DNA συγκρίθηκαν μεταξύ των ασθενών με καρκίνο του παγκρέατος και υγιή άσχετες ή υγιή σχετικών ελέγχων και συσχετίζεται με περιβαλλοντικούς παράγοντες και SNPs (κυρίαρχη, υπολειπόμενο, και τα μοντέλα δόση γονίδιο) με τη χρήση γραμμικών μεικτών μοντέλων προσαρμογή για την ηλικία και το φύλο οφείλονται σε διαφορές ομάδα σε αυτά τα δημογραφικά στοιχεία. Τα προσαρμοσμένα μέσα ± τυπικά σφάλματα που αναφέρθηκαν από αυτά τα μοντέλα. δοκιμή ισορροπία Hardy Weinberg διεξήχθη για να ελέγξετε την QC γονότυπο. Γενετική κίνδυνο καρκίνου του παγκρέατος αξιολογήθηκε με σύγκριση των συχνοτήτων SNP μεταξύ των ασθενών και των μη συνδεδεμένων υγιών ελέγχων χρησιμοποιώντας Fisher ακριβής εξετάσεις (για κυρίαρχη και υπολειπόμενη γενετική μοντέλα) ή Mantel-Haenszel Chi-square τεστ ακριβής (για μοντέλα δόση γονιδίου). Όλες οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με τη χρήση SAS Έκδοση 9.3 (Cary, NC). Ρ-τιμές των & lt? 0,05 θεωρήθηκαν στατιστικά σημαντικές. Ο σκοπός αυτής της πιλοτικής μελέτης ήταν να δημιουργήσει υποθέσεις, ειδικά γενετικά σήματα. Ως εκ τούτου, το σφάλμα τύπου Ι δεν ήταν αυστηρά ελεγχόμενη σε πολλαπλές συγκρίσεις.

Αποτελέσματα

Μελέτη Θέμα Χαρακτηριστικά

Τα δημογραφικά χαρακτηριστικά της υπόθεσης και την ομάδα ελέγχου παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 . Περιπτώσεις ήταν σημαντικά μεγαλύτερα από ό, τι το υγιές σχετική ομάδα ελέγχου? Ωστόσο, η ηλικία του υγιούς μη συνδεδεμένων ομάδα ελέγχου ήταν παρόμοια με εκείνη των περιπτώσεων. Περιπτώσεις ήταν πιο πιθανό να είναι αρσενικό σε σύγκριση με τις δύο ομάδες ελέγχου, ενώ ο ΔΜΣ ήταν παρόμοια μεταξύ όλων των ομάδων. Τόσο υγιή άσχετους και σχετικούς ελέγχους είχαν περισσότερες πιθανότητες να είναι ποτέ-καπνιστές σε σύγκριση με παγκρέατος περιπτώσεων καρκίνου (53% και 67% έναντι 38%, αντίστοιχα) αν και οι διαφορές ήταν οριακά σημαντική (p = 0.07). Το κάπνισμα ≥20 ετών πακέτο ήταν παρόμοια στις περιπτώσεις και υγιείς άσχετα ελέγχους σε σύγκριση με τους υγιείς σχετικούς ελέγχους. Η κατανάλωση αλκοόλ κατά το παρελθόν έτος δεν ήταν στατιστικά διαφορετικό μεταξύ των ομάδων. Η χρόνια παγκρεατίτιδα και άλλων φλεγμονωδών καταστάσεων, η οποία περιελάμβανε χρόνια παγκρεατίτιδα, διαβήτης, και η φλεγμονώδης νόσος του εντέρου, ήταν σημαντικά αυξημένες σε ασθενείς με καρκίνο του παγκρέατος.

Η

Σύνδεσμος καρκίνο του παγκρέατος και Biomarkers του οξειδωτικού στρες

Ένα οξειδωτικό στρες προφίλ /βλάβη παρήχθη από δείγματα αίματος από όλους τους συμμετέχοντες που εγγράφονται (Πίνακας 2). Ολική αντιοξειδωτική ικανότητα (TAC), που μετράται από το Trolox ισοδύναμου αντιοξειδωτική δοκιμασία, ήταν παρόμοια μεταξύ του παγκρέατος περιπτώσεων καρκίνου και υγιή άσχετα ελέγχους. Σε αντίθεση, οι περιπτώσεις παρουσίασαν υψηλότερα επίπεδα των TAC σε σύγκριση με τους υγιείς σχετικούς ελέγχους? Ωστόσο, αυτή η διαφορά δεν ήταν σημαντική. Επίπεδα του προϊόντος υπεροξείδωσης λιπιδίων MDA ήταν παρόμοιες σε παγκρεατικά περιπτώσεων καρκίνου σε σύγκριση με τους υγιείς μη συνδεδεμένους ελέγχους και ήταν υψηλότερες από τις περιπτώσεις έναντι υγιών σχετικούς ελέγχους, αλλά δεν επέτυχαν σημασία.

Η

Το αλκαλικό Comet δοκιμασίας, δηλαδή μέτρα μονά και διπλά σπασίματα σκέλος του DNA, χρησιμοποιήθηκε για να αξιολογηθεί η άμεση βλάβη του DNA σε PBMCs των περιπτώσεων και ελέγχων. Η οξειδωτική βλάβη του DNA προσδιορίστηκε με μία τροποποιημένη δοκιμασία κομήτη η οποία περιελάμβανε επώαση του δείγματος με γλυκοζυλάση φορμαμιδοπυριμιδίνης-DNA (FPG) πριν από την ηλεκτροφόρηση. FPG αναγνωρίζει οξειδωτικά τροποποιημένων πουρίνες και εισάγει επιπλέον διαλείμματα σκέλος του DNA, έτσι η διαφορά μεταξύ των μετρήσεων un-τροποποιημένο Comet FPG-τροποποιημένα και αντιστοιχεί στο κατεστραμμένο οξειδωτικά DNA. Όπως φαίνεται στον Πίνακα 2, η οξειδωτική βλάβη του DNA ήταν υψηλότερη σε παγκρεατικά περιπτώσεων καρκίνου έναντι τόσο υγιή μη συνδεδεμένους και υγιή άσχετα ελέγχους? Ωστόσο, οι διαφορές δεν ήταν στατιστικά σημαντικές. Τα επίπεδα της άμεσης βλάβης του DNA ήταν σημαντικά αυξημένα σε περιπτώσεις (1,00 ± 0,05) σε σχέση με υγιείς μη συνδεδεμένους και συνδεδεμένους μάρτυρες (0,70 ± 0,06, p & lt? 0,001 και 0,82 ± 0,07, p = 0,046, αντίστοιχα)

Στη συνέχεια,. εξετάσαμε πιθανών συσχετίσεων μεταξύ γνωστών παγκρέατος παράγοντες κινδύνου του καρκίνου και βιοδείκτες οξειδωτικού στρες (Πίνακας 3). Όλες οι συσχετίσεις προσαρμόστηκαν ως προς την ηλικία και το φύλο. Οι συσχετίσεις μεταξύ του καπνίσματος και δείκτες οξειδωτικού στρες δεν πέτυχε στατιστική σημαντικότητα, με εξαίρεση τις άμεσες βλάβες του DNA, όπου σημειώθηκε σημαντική αρνητική συσχέτιση (r

s = -.29, p = .02). Δεν σημαντικές συσχετίσεις παρατηρήθηκαν μεταξύ των ημερών ποτό και TAC, άμεση ή οξειδωτική βλάβη του DNA. Δεν παρατηρήθηκαν συσχετίσεις μεταξύ δείκτες οξειδωτικού στρες και τη χρόνια παγκρεατίτιδα? Ωστόσο, συνολικά, φλεγμονώδεις συνθήκες που συνδέονται με αυξημένα επίπεδα της MDA (p = 0,048).

Η

Σύλλογος καρκίνο του παγκρέατος και άμεση ζημία DNA με Έκφραση SNP

Ο γονότυπος του 22 SNPs σε 17 γονίδια που εμπλέκονται στην οξειδωτική καταπόνηση, φλεγμονή, βλάβη του DNA, η μεθειονίνη /μεταβολισμός φολικού οξέος και καρκινογόνο μεταβολισμός προσδιορίστηκε σε παγκρεατικά περιπτώσεων καρκίνου και των ομάδων ελέγχου (Πίνακας S1). Ανάλυση της συμβολής των επιμέρους SNPs σε καρκίνο του παγκρέατος προσδιορίστηκε συγκρίνοντας SNP γονότυπο σε περιπτώσεις έναντι υγιών μη συνδεδεμένους μάρτυρες (Πίνακας 4). Η

CYP2A6

L160H μεγάλες αλληλόμορφο συνδέθηκε με καρκίνο του παγκρέατος συνολικά (p = 0.03), καθώς και παρουσιάζουν σημασία για την κυριαρχία, υπολειπόμενο γονίδιο και επιπτώσεις της δόσης.

Η

Από την άμεση βλάβη του DNA ήταν σημαντικά αυξημένα σε παγκρεατικά περιπτώσεων καρκίνου σε σύγκριση με αμφότερες τις ομάδες ελέγχου, η συσχέτιση μεταξύ του γονότυπου SNP και αυτό βιοδεικτών αναλύθηκαν (πίνακες 5 και 6). Η παραλλαγή ΑΑ του

TNF

-308 G & gt? Ένα SNP παρουσίασαν σημαντική υπολειπόμενη επίδραση (p = 0,003). Η

ERCC4

R415Q πολυμορφισμός κατέδειξε σημαντικές επιπτώσεις κυρίαρχο και το γονίδιο της δόσης (p = 0,009). Και για τα δύο γονίδια, το ελάχιστο αλληλόμορφο οδήγησε σε σημαντική αύξηση σε άμεση βλάβη του DNA (Πίνακας 6). Η παραλλαγή ΑΑ των

TNFA

-308 G & gt? Ένα SNP παρατηρήθηκε σε μόνο 2 άτομα με ένα ευρύ τυπική απόκλιση σε άμεση επίπεδα βλάβης του DNA? Ωστόσο, μια στατιστική διαφορά ήταν ακόμα επιτευχθεί μεταξύ βλάβες του DNA στο ΑΑ (1,44 ± 0,19) σε σχέση με την AG (0,81 ± 0,06) και GG (0,88 ± 0,04) αλληλόμορφα. Ενώ υπάρχουν QQ ομόζυγα άτομα ήταν παρόντες σε αυτή τη μελέτη, ετερόζυγη

ERCC4

θέματα R415Q παρουσίασαν αυξημένα βλάβη του DNA έναντι RR άτομα (1,12 ± 0,10 και 0,84 ± 0,04 αντίστοιχα).

Η

Συζήτηση

Η αιτιολογία της σποραδικό καρκίνο του παγκρέατος παραμένει σε μεγάλο βαθμό άγνωστη? Ωστόσο, επιδημιολογικές μελέτες έχουν εντοπίσει παράγοντες κινδύνου που συμβάλλουν στην ανάπτυξη των παγκρεατικών καρκινωμάτων. Αυτοί οι παράγοντες περιλαμβάνουν περιβαλλοντικούς και παράγοντες του τρόπου ζωής, όπως το κάπνισμα, το ποτό και η διατροφή, και φλεγμονώδεις παθήσεις, όπως ο διαβήτης και η παγκρεατίτιδα, το σύνολο των οποίων μοιράζονται την ικανότητα να παράγουν το οξειδωτικό στρες και τις βλάβες του DNA. Η παρούσα πιλοτική μελέτη σχεδιάστηκε για να εξετάσει τη συμβολή του περιβάλλοντος και της γενετικής στο επίπεδο ενός ατόμου από το οξειδωτικό στρες και τις βλάβες του DNA και την επακόλουθη κινδύνου για ανάπτυξη καρκίνου του παγκρέατος. Για την επίτευξη αυτού του στόχου, θα χρησιμοποιούνται τρεις ομάδες των θεμάτων? ένα παγκρέατος ομάδα του καρκίνου, μια υγιή ομάδα ελέγχου άσχετα που ζουν με την υπόθεση θέμα, και μια υγιή γενετικά σχετίζονται με την ομάδα ελέγχου που δεν διαμένουν με την υπόθεση. Βρήκαμε στοιχεία που να υποδηλώνουν ότι τόσο το περιβάλλον και τη γενετική συμβάλλει στην οξειδωτικό στρες και το DNA βλάβη που παρατηρείται στις περιπτώσεις και τους ελέγχους στη μελέτη μας

Το οξειδωτικό στρες και την βλάβη του DNA αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας τέσσερις μετρήσεις:. TAC, άμεση και οξειδωτική DNA βλάβη μετρήθηκε στα κυκλοφορούντα PBMCs, και τα επίπεδα MDA. Αυτές οι παράμετροι έχουν προηγουμένως ερευνηθεί σε ανθρώπινα διαβητικά άτομα και σε ένα ζωικό μοντέλο του διαβήτη [13], [14], [28], [29]? Ωστόσο, μέχρι σήμερα αυτή είναι η πρώτη έκθεση αυτών των παραμέτρων σε ασθενείς με καρκίνο του παγκρέατος. Σε ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2, μειώθηκαν τα TAC και τις αυξημένες πλάσμα MDA παρατηρήθηκε, σε σύγκριση με άτομα με φυσιολογική ανοχή γλυκόζης [14]. Βρήκαμε ότι και οι δύο περιπτώσεις και άσχετες έλεγχοι παρουσίασαν παρόμοια μέσα επίπεδα του TAC, MDA, και οξειδωτική βλάβη του DNA, ενώ υπήρχαν μεγαλύτερες, αν και όχι σημαντικά, μέσες διαφορές σε παγκρεατικά υποκείμενα καρκίνου σε σύγκριση με τους υγιείς μάρτυρες συναφή (Πίνακας 2). Είναι πιθανό ότι η ρύθμιση προς τα πάνω του TAC φαίνεται στα παγκρεατικά περιπτώσεων καρκίνου μπορεί να οφείλεται στο κάπνισμα, δεδομένου ότι το ποσοστό των σημερινών και των πρώην καπνιστές σε σύγκριση με τους μη καπνιστές ήταν υψηλότερη στις περιπτώσεις έναντι υγιών σχετικούς ελέγχους (Πίνακας 1). Επιπλέον, παρατηρήσαμε μια θετική συσχέτιση του TAC με χρόνια πακέτο (Πίνακας 3). Το κάπνισμα έχει δειχθεί σε μερικές μελέτες για να αυξηθεί η δραστηριότητα των αντιοξειδωτικών ενζύμων [30], [31], η οποία θα οδηγούσε σε αύξηση των TAC.

Ένα από τα πιο σημαντικά παρατηρήσεις σε αυτή τη μελέτη ήταν ένα αυξημένο επίπεδο των άμεσων βλάβη του DNA στην ομάδα του καρκίνου του παγκρέατος σε σύγκριση με αμφότερες τις ομάδες ελέγχου (Πίνακας 2). Η παρατήρηση αυτή μπορεί να σχετίζεται με την αυξημένη συχνότητα εμφάνισης φλεγμονωδών καταστάσεων που παρατηρήθηκαν μεταξύ περιπτώσεων (Πίνακας 1). Τα αποτελέσματά μας είναι συνεπή με την αυξημένη άμεση βλάβη του DNA έχουν αναφερθεί στο παρελθόν στο διαβήτη, η οποία είναι μια φλεγμονώδης κατάσταση [13], [14], [28]. Η οξειδωτική βλάβη στις βάσεις μπορεί να προσδιοριστεί με τη χρήση τροποποιημένων Comet προσδιορισμούς, τα οποία χρησιμοποιούν ενδονουκλεάσες επιδιόρθωση για την αξιολόγηση συγκεκριμένων τύπων βλάβης. Μια αύξηση στην ενδονουκλεάση ΙΙΙ-ευαίσθητες τοποθεσίες, ενδεικτικό οξειδωμένου βάσεων πυριμιδίνης, παρατηρήθηκε σε διαβήτη τύπου 2, ενώ η αύξηση των FPG-ευαίσθητες τοποθεσίες, ενδεικτικό οξειδωμένου πουρίνες, βρέθηκε σε μερικές αλλά όχι όλες τις μελέτες [13], [28 ], [29]. Στη μελέτη μας, ενώ FPG τροποποιημένου οξειδωτική βλάβη του DNA ήταν υψηλότερη σε ασθενείς με καρκίνο του παγκρέατος σε σύγκριση με αμφότερες τις ομάδες ελέγχου, η αύξηση δεν ήταν στατιστικά σημαντική. Μαζί, τα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι ένα συστατικό του οξειδωτικού στρες και τις βλάβες του DNA μπορεί να σχετίζονται με το περιβάλλον, καθώς και οι δύο περιπτώσεις και άσχετα υγιείς μάρτυρες εμφανίζουν παρόμοια επίπεδα TAC, MDA και οξειδωτική βλάβη του DNA. Ωστόσο, το περιβάλλον από μόνο του δεν μπορεί να εξηγήσει τη διαφορά που παρατηρείται σε άμεση βλάβη του DNA, καθώς αυτά ήταν σημαντικά αυξημένα σε παγκρεατικά περιπτώσεις καρκίνου σε σχέση με τις δύο ομάδες ελέγχου.

Είμαστε δίπλα κοίταξε τη συμβολή της γενετικής ως τροποποιητής του καρκίνου του παγκρέατος κίνδυνος. Εμείς επικεντρώθηκε ανάλυσή μας σχετικά με τις οδούς που σχετίζονται με γνωστούς παράγοντες κινδύνου καρκίνου του παγκρέατος: μεταβολισμός καρκινογόνο, φλεγμονή και βλάβη του DNA και την επισκευή. Ο καπνός του τσιγάρου μπορεί να παράγει ελεύθερες ρίζες και οξειδωτικά τα οποία μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένο οξειδωτικό στρες, ενώ περιέχει επίσης procarcinogenic ενώσεις που μπορούν να μεταβολίζονται σε ισχυρά καρκινογόνα. Αν και δεν παρατηρήθηκαν συσχετίσεις μεταξύ του καπνίσματος και του οξειδωτικού στρες βιοδείκτες, μια ένωση παρατηρήθηκε μεταξύ του καρκίνου του παγκρέατος και του

CYP2A6

L160H πολυμορφισμό. Μεταξύ των ποικίλων υποστρωμάτων του, CYP2A6 καταλύει τον μεταβολισμό της νικοτίνης και ειδικών προς τον καπνό προκαρκινογόνα, όπως 4- (methylnitrosamine) -α- (3-πυριδυλ) -1-βουτανόνη ή ΝΝΚ [32]. έκφραση CYP2A6 και τα επίπεδα δραστηριότητας είναι εξαιρετικά μεταβλητή σε άτομα, σε μεγάλο βαθμό οφείλεται σε γενετικούς πολυμορφισμούς. Υψηλή ενζυματική δράση του CYP2A6 έχει συσχετισθεί με πνεύμονα, οισοφάγου και του παχέος εντέρου [32], [33]. Ο πολυμορφισμός L160H στα αποτελέσματα CYP2A6 στην έκφραση μιας πρωτεΐνης χωρίς ενζυματική δραστηριότητα [34]. Τα άτομα που κατέχουν το

CYP2A6

παραλλαγή του θα είναι σε θέση να ενεργοποιήσει προκαρκινογόνα στον καπνό του τσιγάρου και έτσι θα πρέπει να προστατεύονται από την ανάπτυξη του καρκίνου, ένα εύρημα που έχει δείξει στον καρκίνο του πνεύμονα [35]. Στη μελέτη μας, διαπιστώσαμε ότι η πλειοψηφία (97%) του παγκρέατος περιπτώσεων καρκίνου έχουν την ενζυμικά ενεργή ομόζυγο ΑΑ

CYP2A6

αλληλόμορφο σε σύγκριση με το 75% και το 89% των υγιών μη συνδεδεμένους και συνδεδεμένους ελέγχους, αντίστοιχα (Πίνακας S1 ). Τα αποτελέσματα αυτά είναι σε συμφωνία με μια πρόσφατη μελέτη, η οποία διαπίστωσε αυξημένο κίνδυνο κατά 80% για την ανάπτυξη του καρκίνου του παγκρέατος σε άτομα που εμφάνισαν το υψηλότερο τεταρτημόριο της δραστηριότητας του CYP2A6 [36].

Η υπερέκφραση του παράγοντα νέκρωσης όγκων άλφα (TNFa) , μία προ-φλεγμονώδης κυτοκίνη, έχει ενοχοποιηθεί για αυτοάνοσα νοσήματα και καρκίνους που σχετίζονται με ένα φλεγμονώδες συστατικό [37], [38]. Σε αυτή τη μελέτη, η χρόνια παγκρεατίτιδα και άλλες φλεγμονώδεις συνθήκες ήταν πιο διαδεδομένη στις παγκρεατικές περιπτώσεων καρκίνου (Πίνακας 1). Επιπλέον, αυξημένα επίπεδα MDA συσχετίστηκαν σε σημαντικό βαθμό με φλεγμονώδεις καταστάσεις, και την άμεση βλάβη του DNA προσέγγισε στατιστική σημαντικότητα σε άτομα με φλεγμονώδεις συνθήκες (Πίνακας 3). Το A αλληλόμορφο στη θέση -308 στο γονίδιο υποκινητή TNFA έχει δειχθεί ότι συσχετίζεται με αυξημένη έκφραση του TNFa [38]. Σε μια προηγούμενη μελέτη των ασθενών με καρκίνο του παγκρέατος, παγκρεατίτιδα συνδέθηκε με -308

TNFA

GA + αλληλόμορφα AA? Ωστόσο, καμία γενική συσχέτιση με τον καρκίνο του παγκρέατος παρατηρήθηκε [39]. Επιπλέον, το αλληλόμορφο -308A παρέχει ένα 2-φορές κινδύνου για την ανάπτυξη διαβήτη τύπου 2 [40]. Στην παρούσα μελέτη, διαπιστώσαμε μια συσχέτιση μεταξύ του ομόζυγη -308 A

TNFA

αλληλόμορφο και άμεση βλάβη του DNA (Πίνακας 5 και 6)? Ωστόσο, σε συμφωνία με προηγούμενες μελέτες [39], δεν παρατηρήσαμε μια ένωση με καρκίνο του παγκρέατος (Πίνακας 4). Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα άτομα που φέρουν το -308 Α

TNFA

αλληλόμορφο μπορεί να είναι επιρρεπείς στην ανάπτυξη χρόνιων φλεγμονωδών καταστάσεων, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε βλάβες στο DNA και καρκίνο του παγκρέατος.

Στη μελέτη μας, βλάβες στο DNA σε PBMCs ήταν σημαντικά αυξημένο σε ασθενείς με καρκίνο του παγκρέατος (Πίνακας 3). Επισκευή κατεστραμμένο DNA είναι κρίσιμης σημασίας για την πρόληψη των κακό ταίριασμα των βάσεων του DNA, γενετική αστάθεια και DNA σπασίματα. Οι επισκευές οδός ΚΑΚ οξειδωτικά κατεστραμμένων βάσεων του DNA και τροποποιήσεις που δεν στρεβλώνουν τη συνολική δομή του DNA, ενώ η ζημία επισκευές NER μονοπάτι που προκύπτουν από ογκώδη προϊόντα προσθήκης και εκείνων που στρεβλώνουν την έλικα του DNA, όπως αυτές που προκαλούνται από τις καρκινογόνες ουσίες του καπνού που σχετίζονται με. Πολλαπλές μελέτες υποστηρίζουν ένα ρόλο για SNPs σε τόσο το NER και BER οδών σε παγκρεατικού καρκίνου [18], [19], [21], [22]. ERCC4 είναι μέρος του συγκροτήματος ενδονουκλεάση ERCC1-ERCC4 εμπλέκεται στο μονοπάτι NER [41], [42]. Ενώ ομόζυγο R415Q

έχουν ERCC4

ελάσσονα αλληλόμορφα (ΑΑ) έχουν συσχετιστεί με αυξημένο κίνδυνο καρκίνου του μαστού σε αρκετές μελέτες [43], [44], φορείς ενός ή δύο δευτερεύουσες αλληλόμορφα βρέθηκαν να έχουν μειωμένο κίνδυνο για καρκίνο του παγκρέατος [21]. Η επίδραση του R415Q

ERCC4

πολυμορφισμό στη δραστηριότητα του ενζύμου δεν έχει εδραιωθεί? Ωστόσο, τα προγράμματα προσομοίωσης έχουν προβλέψει ότι η αλλαγή R415Q θα επηρεάσει αρνητικά τη λειτουργία της πρωτεΐνης και την ικανότητα επιδιόρθωσης [21]. Στη μελέτη μας, το αλληλόμορφο RQ415 συσχετίστηκε με αυξημένη ζημιά άμεση DNA. Από τα 8 άτομα που κατείχαν τα ετερόζυγη αλληλόμορφα και εμφανίζονται αυξημένες βλάβες στο DNA, 6 ήταν παγκρέατος περιπτώσεις καρκίνου και 2 ήταν υγιείς συναφή θέματα ελέγχου (Πίνακας 6), γεγονός που υποδηλώνει ότι η αύξηση της βλάβης του DNA που παρατηρήθηκε στα

ERCC4

ετεροζυγώτες R415Q συμβάλλει στην ανάπτυξη του καρκίνου του παγκρέατος. Αυτό είναι σε συμφωνία με μια πρόσφατη μελέτη δείχνει ότι ετερόζυγο R415Q

ERCC4

συνδέθηκε με καλοήθεις παθήσεις του μαστού, ένας πρόδρομος γνωστό καρκίνο του μαστού [45].

Αν και τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν ενώσεις της βλάβης του DNA με καρκίνο του παγκρέατος και μια ένωση της βλάβης του DNA με επιλεκτικές SNPs, υπάρχουν αρκετοί περιορισμοί στη μελέτη μας. Η χαμηλή συχνότητα των σπάνιων αλληλομόρφων για κάποιο SNPs μπορεί να οδηγήσει σε ψευδή αποτελέσματα όπου πρόσληψη πρόσθετων θεμάτων θα απαιτηθούν για την επικύρωση αυτών των ευρημάτων. προκατάληψη ανάκληση μπορεί να οδηγήσει σε εσφαλμένη ταξινόμηση των ατόμων σε ομάδες περιβαλλοντικής τρόπο ζωής, καθώς πολλά από τα εντοπιστεί παράγοντες κινδύνου καρκίνου του παγκρέατος (π.χ. κάπνισμα, κατανάλωση αλκοόλ) ήταν αυτο-αναφερθεί. Ηλικία ήταν σημαντικά χαμηλότερη στην υγιή σχετική ομάδα ελέγχου σε σύγκριση με παγκρεατικό καρκίνο υποκείμενα. Από αυξημένη βλάβη του DNA έχει παρατηρηθεί με τη γήρανση [12], έχουμε προσαρμοστεί για την ηλικία στις αναλύσεις μας. Ωστόσο, οι διαφορές ηλικίας δεν μπορεί να ευθύνεται για την παρατηρούμενη συσχέτιση μεταξύ της άμεσης βλάβες στο DNA και καρκίνο του παγκρέατος, όπως ηλικιακό φάσμα των περιπτώσεων και υγιή άσχετα ελέγχους ήταν παρόμοια. Όλα τα θέματα μας ήταν Καυκάσιοι, έτσι ώστε τα ευρήματα αυτά δεν μπορεί να επεκταθεί και σε άλλες εθνοτικές ομάδες. Η μελέτη μας διερεύνησε την εμπλοκή των πολυμορφισμών σε μόνο ένα μικρό υποσύνολο των γονιδίων? έτσι πολλές αλληλεπιδράσεις δυναμικό γονίδιο-γονιδίων και γονιδίων-περιβάλλοντος αλληλεπιδράσεις μένουν να μελετηθούν

Η χρήση των δύο ομάδων ελέγχου σε αυτή τη μελέτη επέτρεψε τη διερεύνηση της συμβολής του περιβάλλοντος για τον καρκίνο του παγκρέατος με ένα μοναδικό τρόπο.? άτομα ελέγχου που διαμένουν με τις περιπτώσεις είναι πιο πιθανό να μοιράζονται τα ίδια ανοίγματα του τρόπου ζωής, σε αντίθεση με τους ελέγχους που ταιριάζουν με τις περιπτώσεις από τα δεδομένα ερωτηματολόγιο μόνο. Επιπλέον, αυτές οι πιθανές εκθέσεις είναι πιθανό να έχουν μοιραστεί για ένα σημαντικό χρονικό διάστημα που επιτρέπει μια πιο ακριβή εκτίμηση της συμβολής των επιμέρους παραγόντων στην ανάπτυξη του καρκίνου του παγκρέατος. Συνολικά, τα αποτελέσματα από τη στήριξη αυτή πιλοτική μελέτη έναν ρόλο τόσο γενετικής και περιβαλλοντικών παραγόντων /του τρόπου ζωής για την ανάπτυξη του καρκίνου του παγκρέατος. Αναφέρουμε μια ένωση του καρκίνου του παγκρέατος με βλάβες στο DNA και ενώσεις με ειδικές πολυμορφισμών στα γονίδια που εμπλέκονται στον μεταβολισμό (

CYP2A6

), τη φλεγμονή (

TNFA

), και βλάβες στο DNA και επιδιόρθωση (

ERCC4

). Αξιολογώντας βλάβη στο DNA που κυκλοφορούν PBMCs, καθώς και επιλέξτε στρατηγικές του γονότυπου μπορεί έτσι να παρέχει ένα σημαντικό εργαλείο ελέγχου για τον εντοπισμό των ατόμων με αυξημένο κίνδυνο για ανάπτυξη καρκίνου του παγκρέατος. Λόγω του μικρού μεγέθους του δείγματος σε αυτήν την πιλοτική μελέτη, απαιτείται εκτίμηση των παραμέτρων αυτών στις πρόσθετες καρκίνο του παγκρέατος και του ελέγχου ατόμων. Επιπλέον, μηχανιστικές μελέτες των επιμέρους SNPs στο

CYP2A6

,

TNFA

και

ERCC4

γονίδια θα ήταν χρήσιμο να εκτιμήσει τη συμβολή τους στην ανάπτυξη του καρκίνου του παγκρέατος.

Υποστήριξη Πληροφορίες

πίνακα S1.

γονότυπου συχνότητες σε Επιλεγμένα SNPs

doi:. 10.1371 /journal.pone.0090052.s001

(DOCX)