Abstract
Formål
Kreft kakeksi er en multifaktoriell syndrom preget av progressiv tap av vekt og muskelatrofi. Ved hjelp av metabolomics, vi undersøkt blodprøver og deres intra-dag variasjon i avanserte bukspyttkjertelen kreftpasienter med kakeksi
Metoder
Pasientene ble inkludert i to grupper:. De med eller uten kakeksi. Blodprøver samles på 6:30, 11:30, 04:30, og 21:30 ble analysert ved hjelp av metabolomikk, og serumnivåer av IL-6, TNF-α, og leptin ble målt og sammenlignet mellom de to grupper. Intra-dag variasjonen ble så evaluert.
Resultater
Tjueen pasienter ble inkludert i total. I kakeksi (n = 9), median vekttap hastighet over 6 måneder var større, funksjonsstatus var dårligere, og anoreksi var mer alvorlig enn i den ikke-cachexia gruppe (n = 12). Hvert nivå metabolitter viste betydelig intra-dag variasjon, og noen av dem viste signifikante forskjeller mellom de to gruppene. Nivåer av paraxanthine forble markert lavere i kohorten med kakeksi på alle målepunkter. Dessuten median IL-6 og TNF-alfa synes nivåene høyere og leptin konsentrasjon dukket lavere i kakeksi gruppen, dog uten statistisk signifikans.
Konklusjon
Noen metabolitter og noen serologiske markør nivåer ble berørt av kreft kakeksi. Selv paraxanthine nivåene var gjennomgående lavere hos pasienter med kakeksi, identifiserte vi at mange metabolitter indikerte store intra- og inter-dag variasjon og at det kan være nødvendig å ta hensyn til intra-dag variasjon i metabolomics forskning.
Citation : Fujiwara Y, Kobayashi T, Chayahara N, Imamura Y, Toyoda M, Kiyota N et al. (2014) Metabolomics Evaluering av blodprøver for kakeksi og deres Intra-Day Variasjon hos pasienter med avansert kreft i bukspyttkjertelen. PLoS ONE 9 (11): e113259. doi: 10,1371 /journal.pone.0113259
Redaktør: Antonio Gonzalez-Bulnes, Inia, Spania
mottatt: 13 juli 2014; Godkjent: 21 oktober 2014; Publisert: 20.11.2014
Copyright: © 2014 Fujiwara et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Denne studien ble støttet av en bevilgning for forskning på søknad Health Technology fra Helsedepartementet, Arbeids- og velferds av Japan. Men de bevilgende myndighet hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
kakeksi er en multifaktoriell syndrom preget av progressiv tap av vekt og muskel atrofi som ikke fullt ut kan reverseres ved konvensjonell ernæringsmessig støtte, og dermed fører til progressiv funksjonsnedsettelse [1]. Dens patofysiologi anses å innebære en negativ protein- og energibalanse drevet av en variabel kombinasjon av redusert matinntak og unormal metabolisme. Den avtalte diagnostiske kriterier for kakeksi er vekttap på mer enn 5%, eller vekttap som er større enn 2% i individer allerede viser uttømming, i henhold til nåværende kroppsvekt og høyde (body mass index 20 kg /m
2) eller skjelettmuskelmasse [2].
kakeksi er rapportert hos omtrent 80% av avansert kreft i bukspyttkjertelen pasienter som vanligvis utvikle et redusert inntak og en rekke symptomer som anoreksi, tidlig metthetsfølelse, angst og depresjon [ ,,,0],3]. Kakeksi har vist seg å forverre prognose og har også blitt assosiert med nedsatt fysisk funksjon, økt psykologisk stress, redusert toleranse av og respons på behandling, en reduksjon i livskvalitet, og redusert varighet av overlevelse [4], [5 ]. Men mens betydelig forskning er for tiden fokusert på å bestemme mekanismen bak kakeksi utvikling, har ennå ikke blitt innhentet ingen presis forståelse
Fasting hormoner som leptin og ghrelin.; pro-inflammatoriske cytokiner, slik som tumornekrosefaktor-alfa (TNF-α), interferon gamma, og interleukin 6 (IL-6); insulin-lignende vekstfaktor-1 (IGF-1); og den tumor-utskilte proteolyse-induserende faktor har alle vært implisert i en viss grad i kakeksi utvikling [6] – [9]. En bedre forståelse av den integrerende fysiologi av kreft kakeksi kan dermed gi ytterligere nye terapeutiske tilnærminger.
Metabolomics (metabolomet analyse) kan vise seg nyttig for å identifisere den dynamiske metabolske responsen til et levende system til patofysiologiske stimuli [10], [ ,,,0],11]. I metabolittprofilering, blir de valgte metabolitter i et bestemt miljø identifisert og deretter underkastet kvantitativ eller semikvantitativ evaluering. Denne tilnærmingen er nyttig for å lette forståelsen av kjente metabolske veier og biologiske endringer i pattedyr homeostase og levende systemer i patofysiologien [12].
Metabolisme er kjent for å være gjenstand for døgnrytme. Circadian tidtaking system i pattedyr homeostase er en hierarkisk multi-oscillator nettverk, med suprachiasmatic kjernen fungerer som det sentrale pacemaker [13], [14], synkronisering til daglige lys-mørk sykluser og koordinere circadian metabolisme og fysiologi. En helhetlig forståelse av patofysiologien av kreft kakeksi kan kreve vederlag av påvirkning av intra-dag variasjon [15].
Her har vi undersøkt forskjellen i serum metabolitter i bukspyttkjertelen kreftpasienter med og uten kakeksi og analysert mønsteret og intra-dag variasjon i metabolitter ved hjelp av metabolomics
Metoder
Pasientutvalgskriteriene
studiet (prøveregistrering ID: UMIN000002384). ble gjennomført i innlagte pasienter på Kobe universitetssykehus med kreft i bukspyttkjertelen som var lokalt avansert eller metastatisk og ikke mottagelig for kurativ kirurgisk reseksjon. Andre kriterier var alder ≥20 år, histologisk bekreftet adenokarsinom eller adenosquamous karsinom i bukspyttkjertelen, og tilstrekkelig organfunksjon (serum total bilirubin 1,5 × øvre normalgrense [ULN], aspartataminotransferase [AST] 2,5 × ULN, alaninaminotransferase [ALT] 2,5 × ULN, og serumkreatinin 1,5 × ULN). Ingen kjemoterapi i de foregående 7 dagene, ble ingen operasjon eller definitive bestråling i de siste 4 ukene, og palliativ bestråling i forrige 2 uker tillatt. Andre eksklusjonskriteriene inkluderte aktiv multiple primære kreft, alvorlig pre-eksisterende medisinsk tilstand som ukontrollert infeksjon, diabetes mellitus, og samtidig bruk av steroider.
Å skjelne små variasjoner i metabolitter, denne studien inkluderte kohorter med og uten kakeksi , definert som følger: kohorten med kakeksi inkludert de med en Eastern Cooperative Oncology Group funksjonsstatus (ECOG PS) 1-4, klasse 1-4 anoreksi og vekttap større enn 10% i løpet av de siste 6 måneder; mens det uten kakeksi inkluderte pasienter med en ECOG PS 0-2, klasse 0-1 anoreksi, serum albumin nivåer over 3,5 mg /dL, og vekttap mindre enn 5% i løpet av de siste 6 månedene. Pasienter som ikke oppfyller disse kohort kriteriene ble også utelatt i denne studien.
Alle pasienter gitt skriftlig informert samtykke, og studien godkjenning ble innhentet fra Institutional Review Board of Kobe universitetssykehus.
mål og resultater
Formålet med denne observasjonsstudie var å undersøke forskjellen i serum metabolitter mellom kreft i bukspyttkjertelen pasienter med og uten kakeksi og å utforske mønster og intra-dag variasjoner i metabolitter ved hjelp av metabolomics. Kvalifiserte personer ble tildelt enten kohort med kakeksi eller at uten kakeksi. Primært endepunkt var identifikasjon kakeksi-relaterte metabolitter ved hjelp metabolomics. Sekundære sluttpunkter ble intra-dag variasjon i de som er involvert i kakeksi og forandringer i nivået av serologiske markører som er involvert i kakeksi, slik som inflammatoriske cytokiner (for eksempel IL-6, TNF-alfa) og leptin, i nærvær eller fravær av kakeksi metabolitter. Pasientkarakteristika og medisiner informasjon ble registrert i løpet av studien. Bivirkninger ble evaluert ved bruk av CTCAE v4.0.
Denne studien inneholdt 10 emner per gruppe, så selv om denne studien var utforskende i naturen og derfor involvert ingen statistisk begrunnelse for utvalgsstørrelse beregning, foregående studier på metabolomics har indikerte signifikante resultater med en utvalgsstørrelse på ca 10 individer per gruppe. Men hvis en mer nyttig analysemetode funnet er funnet som kan implementeres i studien, kan analysemetodene endres og den nødvendige utvalgsstørrelsen beregnet på nytt.
Serum mottak og utarbeidelse
Blodprøver fra sykehus fagene var samlet på 6:30 (etter å ha våknet tidlig om morgenen), 11:30 (formiddag), 16:30 (tidlig kveld), og 21:30 (før pensjon om natten) med jevne mellomrom på en enkelt dag for å analysere intra-dag variasjon. Etter samling av helblod ble prøvene tillatt å levre seg ved romtemperatur, og serum ble separert ved sentrifugering ved 3000 x g i 10 minutter ved 4 ° C og lagret ved -80 ° C inntil bruk.
For å ekstrahere lav molekylvekt metabolitter, 50 pl serum ble blandet med 250 ul av en løsningsmiddelblanding (MeOH: H
2O: CHCI
3 = 2.5:1:1) inneholdende 10 ul 0,5 mg /ml 2- -isopropylmalic syre (Sigma-Aldrich, Tokyo, Japan) oppløst i destillert vann, og deretter ble løsningen ristet ved 1200 rpm i 30 minutter ved 37 ° C før den ble sentrifugert ved 16 000 x g i 5 min ved 4 ° C. I alt 225 pl av den oppnådde supernatant ble overført til et rent rør, og 200 pl destillert vann ble tilsatt. Etter blanding ble oppløsningen sentrifugert ved 16 000 x g i 5 min ved 4 ° C, og 250 ul av den resulterende supernatanten ble overført til et rent rør før den ble frysetørket ved anvendelse av en frysetørker. For oksimering, 40 ul 20 mg /ml methoxyamine hydroklorid (Sigma-Aldrich) ble oppløst i pyridin ble blandet med en frysetørket prøve, og blandingen ble ristet ved 1200 rpm i 90 minutter ved 30 ° C. N-metyl-N-trimetylsilyltrifluoracetamid (MSTFA; 20 pl) (GL Science, Tokyo, Japan) ble deretter tilsatt for derivatisering, og blandingen ble inkubert ved 1200 rpm i 30 minutter ved 37 ° C. Blandingen ble deretter sentrifugert ved 16 000 x g i 5 minutter ved 20 ° C, og den resulterende supernatanten ble underkastet gasskromatografi-massespektrometri (GC /MS) måle.
serum leptin ble målt via radioimmunoassay som tidligere beskrevet i SRL Inc. (Tokyo, Japan) [16], [17]. Den sensitivitetsgrense var 0,5 ng /ml, og intra- og inter variasjonskoeffisienter både varierte fra 2,5% til 5,0% i løpet av prøven konsentrasjonsområdet. Serum IL-6 ble påvist ved anvendelse av et enzymimmun Chemiluminescent fra SRL Inc. (Tokyo, Japan) [18]. Den sensitivitetsgrense var 4,0 pg /ml, og intra- og inter variasjonskoeffisienter varierte fra 2,2% til 3,8% og 3,6% til 8,6%, henholdsvis, i løpet av prøven konsentrasjonsområdet. Serum TNFa ble detektert ved bruk av en enzym-bundet immunosorbent analyse fra SRL Inc. (Tokyo, Japan). Analyseresultatene varierte 0,6 til 2,8 pg /ml.
GC /MS-analyse og databehandling
GC /MS-analyse ble utført ved hjelp av en GCMS-QP2010 Ultra (Shimadzu Co, Kyoto, Japan ) med en kapillarkolonne av smeltet silisiumdioksyd (CP-SIL 8 CB lav uttaks /MS; indre diameter, 30 mm x 0,25 mm, filmtykkelse, 0,25 mikrometer; Agilent Co., Palo Alto, CA, USA), i samsvar med en tidligere beskrevne metode [19]. Den fremre innløpstemperatur var 230 ° C, og strømningshastigheten av heliumgass gjennom kolonnen var 39,0 cm /sek. Kolonnetemperaturen ble holdt ved 80 ° C i 2 minutter og deretter hevet med 15 ° C /min til 330 ° C og holdt der i 6 min. Overføringsledningen og ione-kilde temperaturer var 250 ° C og 200 ° C, respektivt. Tjue skanninger per sekund ble registrert over masseområdet 85-500 m /z hjelp av Avansert skanning Speed Protocol (ASSP, Shimadzu Co.).
Databehandling ble utført i henhold til metodene som er beskrevet i tidligere rapporter [ ,,,0],19], [20]. I korthet, ble MS-data eksporteres i NetCDF format, og toppdeteksjon og justeringen ble utført ved anvendelse av MetAlign programvare (Wageningen UR, Nederland). De resulterende dataene ble deretter eksporteres i CSV-format og analysert ved hjelp av in-house analytisk programvare. For semi-kvantifisering ble topphøyden av hvert ion beregnet og normalisert til topphøyden av 2-isopropylmalic syre som en indre standard. Navn ble tildelt hver metabolitt topp basert på fremgangsmåten som er beskrevet i en tidligere rapport [20].
Statistisk analyse
Data er uttrykt som midlere og rekkevidde. Nivåene av serologiske markører og metabolitter mellom kohorter med og uten kakeksi ble sammenlignet med Mann-Whitney U test eller Wilcoxon Signed-Rank test. Tilstedeværelse av intra-dag avvik i metabolitter ble deretter bestemt ved Kruskal-Wallis multippel sammenligning (z-test) med Bonferroni korreksjon for å sammenligne verdier for hver metabolitt tvers av alle fire tidspunkter vurderes. Overlevelse ble beregnet ved hjelp av Kaplan-Meier metoden. Alle statistiske analyser ble utført ved hjelp av NCSS 2007 programvare (NCSS, LLC. Kaysville, UT, USA).
Resultater
Pasient egenskaper
Fra desember 2009 til juli 2011, 21 pasienter ble inkludert i denne studien: 9 med kakeksi og 12 uten (figur 1). Kliniske karakteristika er oppsummert i tabell 1. Median kroppsvekttapsrate over 6 måneder i gruppene med og uten kakeksi var 13,4% og 2,5% henholdsvis (p = 0,0001). Av de 21 pasientene som deltok, 19 hadde ingen historie med tidligere behandling. Ingen signifikante forskjeller ble bemerket i nivåene av tumor markører, LDH, CRP, eller HbA1c mellom kohortene. Men nivåene av totalkolesterol og LDL-kolesterol var signifikant lavere i kohorten med kakeksi. Åtte pasienter i kohort med kakeksi og 8 i at uten var menn i denne studien. Median alder i gruppene med og uten cachexia var 66,5 (område, 36-77) og 68,5 (39-76) år, henholdsvis (p = 0,98). Ingen alvorlige bivirkninger eller bivirkninger ble observert hos noen deltakere i studien.
Behandling og overlevelse
Etter å melde i denne studien, alle 19 pasienter som hadde hatt ingen forutgående behandling mottok deretter kjemoterapi (n = 15) eller kjemoradioterapi (n = 4). Regimer som brukes i de 15 pasienter som ble behandlet med kjemoterapi ble gemcitabin monoterapi (n = 13) og kombinasjonsbehandling av gemcitabin pluss TS-1, et oralt promedikament fluorpyrimidin (n = 2). I de fire pasienter behandlet med kjemoradioterapi for lokalt fremskreden kreft, de regimer som brukes (som del av en annen klinisk studie) ble samtidig kjemoradioterapi med gemcitabin plus TS-1 (n = 2) og tung-partikkel strålebehandling med gemcitabin (n = 2). De resterende 2 pasienter som hadde hatt tidligere behandling mottatt beste støttebehandling etter å melde deg på denne studien.
Vi analyserte overlevelse i de 19 pasientene som hadde fått noen tidligere behandling. Median overlevelse hos pasienter med stadium IVA (n = 9) og scene IVB (n = 10) var 15,6 og 7,0 måneder (logrank test, p 0,001), henholdsvis, mens det hos pasienter behandlet med kjemoterapi (n = 15) og kjemoradioterapi (n = 4) var 9,5 og 19,7 måneder (logrank test, p = 0,004) hhv. Selv om denne studien var for liten til å oppdage overlevelse forskjell, median overlevelsestid hos pasienter som fikk kjemoterapi var 7,0 måneder med kakeksi (n = 5) og 9,5 måneder uten (n = 10) (logrank test, p = 0,85), og en -års overlevelse var 20,0% og 30,0%, henholdsvis (figur 2).
metabolomics
I vår GC /MS-basert metabolomics analysesystem, som i hovedsak rettet vannløselig metabolitter, 124 metabolitter ble påvist i fagenes serumprøver (tabell S1). Av disse 124 metabolitter, en metabolitt, nemlig 2-isopropylmalic syre, ble anvendt som en intern standard, og 8 ble sannsynligvis ekstrahert fra ikke-serum kilde, for eksempel fra Eppendorf-rør. Disse ni metabolitter ble derfor ekskludert fra etterfølgende analyser.
Kruskal-Wallis multiple sammenlignings (z-test) med Bonferroni korreksjon ble anvendt for å evaluere endringer i metabolitt-nivåer ved fire forskjellige tidspunkter i løpet av dagen. Disse analysene viste at nivåene av 60 av de 115 evaluerte metabolitter var signifikant forskjellig mellom de midler ved hvilket som helst ett av fire tidspunkter. Univariat analyse av de 115 metabolitter er identifisert betydelig interindividuell variasjon av nivåer av enkelte metabolitter gjennom en enkelt dag. Figur 3 beskriver representative metabolittene, inkludert melkesyre, alanin, katekol, og paraxanthine. Metabolitter med betydelige forskjeller i intra-dagers nivåer på univariat analyse var (ganger endring i nivåene i kohorten med kakeksi til at uten, p-verdi): 6:30 AM, katekol (0,70, p = 0,04) og paraxanthine (0,21 , p = 0,006); 11.30, valin (0,68, p = 0,01), prolin (0,66, p = 0,049), p-hydroksybenzosyre (0,79, p = 0,03), og paraxanthine (0,16, p = 0,006); og på 4:30, valin (0,62, p = 0,02) og paraxanthine (0,13, p = 0,007). Selv om forskjeller i nivåene av paraxanthine ikke var statistisk signifikant (0,26, p = 0,08) på 09:30, nivåene var klart lavere i kohorten med kakeksi på alle tidspunkter (figur 4). Av notatet, den kvinnelige pasienten med utmarks paraxanthine verdier i kohorten med kakeksi var studiens eneste tung drikker kaffe, som er en metabolsk substrat av paraxanthine (figur 3 D).
A. Hos alle pasienter. At 06:30: 0,75 × 10
-3 (95% KI, 0,28 til 2,7 × 10
-3) hos pasienter med kakeksi vs. 3,61 × 10
-3 (1,91 til 5,48 × 10
-3) pg /ml i de uten kakeksi, p = 0,35; TNF-α: 7,1 (1,2 til 30,2) sammenlignet med 3,3 (1,2 til 30,0) pg /ml, p = 0,27; leptin: 2,4 (1,0 til 9,8) vs. 4,0 (2,0 til 9,9) ng /ml, p = 0,27, respektivt. B. I mannlige pasienter. IL-6: 15,2 (spredning, 2,6 til 23,4) hos pasienter med cachexia vs. 9,4 (1,4 til 28,7) pg /ml hos de uten kakeksi, p = 0,57; TNF-α: 12,4 (1,2 til 29,0) og 3,2 (1,4 til 28,6) pg /ml, p = 0,29; leptin. 2,3 (1,0 til 8,8) vs. 3,45 (2,0 til 2,8) ng /ml, p = 0,34, henholdsvis
Serologiske markører
Median nivåer av IL-6, TNF-α, og leptin på 6:30 var ikke signifikant forskjellig mellom gruppene med og uten kakeksi, og de observerte trender i svingninger nivå var tilsvarende de som tidligere er rapportert (figur 5A) [7] [9]. Fordi serum serologiske markører nivåer i friske frivillige varierer betydelig avhengig av kjønn og alder [21], analyserte vi verdier i menn. I de 16 mannlige pasienter, fikk median nivåer av IL-6, TNF-α, og leptin på 6:30 ikke signifikant forskjellig mellom gruppene med og uten kakeksi (figur 5B). Leptin konsentrasjoner i løpet av dagen forble lavere i kullet med kakeksi enn i at uten (figur 6). Men median leptin nivåer gjorde showet betydelig intra-dag variasjon; 2,4 (variasjon 1,0 til 9,8) ng /ml og 1,1 (0,8 til 4,4) ng /ml på 6:30 og 11:30 respektivt for pasienter med cachexia (p = 0,003), og 3,95 (2,0 til 9,9) ng /ml og 3,1 (01.05 til 07.08) ng /ml ved 06:30 og 11:30 på henholdsvis for de uten kakeksi (p = 0,03).
Å. Hos alle pasienter. IL-6: 13,8 (spredning, 2,6 til 23,4) hos pasienter med cachexia vs. 6,8 (1,4 til 28,7) pg /ml hos de uten kakeksi, p = 0,35; TNF-α: 7,1 (1,2 til 30,2) sammenlignet med 3,3 (1,2 til 30,0) pg /ml, p = 0,27; leptin: 2,4 (1,0 til 9,8) vs. 4,0 (2,0 til 9,9) ng /ml, p = 0,27, respektivt. B. I mannlige pasienter. IL-6: 15,2 (spredning, 2,6 til 23,4) hos pasienter med cachexia vs. 9,4 (1,4 til 28,7) pg /ml hos de uten kakeksi, p = 0,57; TNF-α: 12,4 (1,2 til 29,0) og 3,2 (1,4 til 28,6) pg /ml, p = 0,29; leptin. 2,3 (1,0 til 8,8) vs. 3,45 (2,0 til 2,8) ng /ml, p = 0,34, henholdsvis
Diskusjoner
Kreft kakeksi er en multifaktoriell syndrom karakterisert ved vekttap og muskel og fettvev vinn og inflammasjon, og er ofte forbundet med anoreksi. Unormalt vanligvis forbindes med kakeksi inkluderer endringer i karbohydrat, lipid og protein metabolismen. En betydelig mengde forskning er i dag rettet mot bestemmelse av mekanismen bak kakeksi utvikling, med flere faktorer som anses å være antatte mediatorer av kreft anoreksi, inkludert hormoner (f.eks leptin), neuropeptider, cytokiner (for eksempel IL-1, IL-6 og TNF -α), og nevrotransmittere (f.eks serotonin og dopamin). Her har vi undersøkte nivåene av typiske serologiske faktorer, slik som IL-6, TNF-α, og leptin, og som brukes til å identifisere metabolomikk metabolitter forbundet med kakeksi hos pasienter med kreft i bukspyttkjertelen og undersøke intra-dagers variasjoner i nivåene av disse metabolitter. Så vidt vi vet, er dette den første studien å analysere kreft kakeksi med hensyn til påvirkning av intra-dag variasjon av metabolitter.
Metabolomics analyse identifisert noen metabolitter som nivåene var signifikant forskjellig hos pasienter med kakeksi fra nivåer i de uten. Mens spekulere på hvorfor nivåer av et betydelig antall metabolitter avvek markert ved tidspunktet for prøvetaking er vanskelig i denne studien, fant vi at nivåene av paraxanthine forble lavere i kohorten med kakeksi enn i at uten hele dagen. Paraxanthine, den dimetylderivat av xantin, er den foretrukne banen av koffein metabolisme hos mennesker. Paraxanthine kan ikke syntetiseres som et naturlig planteprodukt, og er sett bare som en naturlig metabolitt av koffein i dyr. Fordi paraxanthine, som koffein, er et psykostimulerende sentralnervesystemet og øker energiforbruket og lipid omsetning, kan det være relatert til patogenesen av kreft kakeksi eller anoreksi [22], [23]. Det er fortsatt uklart at reduksjonen i nivåene av paraxanthine er forbundet med regulering for å opprettholde homeostase av lipid mobilisering.
Mens paraxanthine konsentrasjoner var ikke detekterbare ved hjelp av vanlig HPLC-analyse i fastende tilstand i en tidligere studie [23 ], [24], var vi i stand til å måle verdier ved hjelp av en GCMS-QP2010 Ultra i denne studien. Vi gjorde ikke strengt kontrollere inntak av koffein i fag, men føres på post-hoc undersøkelse som en pasient med avsidesliggende verdier i kohorten med kakeksi var en tung drikker kaffe. Sammenhengen mellom paraxanthine nivå og kakeksi bør bekreftes i flere valideringsstudier.
I overensstemmelse med resultatene fra tidligere studier [9], [21], [25], [26], median IL-6 og TNF-a-nivåer i kohorten med kakeksi var nesten dobbelt så høye som i kohorten uten, og leptin nivåer i kohorten med kakeksi var rundt halvparten av de i kohorten uten, dog uten statistisk signifikans. Serum leptin nivåer i friske frivillige variere betydelig etter kjønn (kvinner har en tendens til å ha høyere verdier enn menn), alder (eldre har en tendens til å ha høyere verdier enn yngre personer), ernæringsstatus, og body mass index [21]. Wallace et al. viser en signifikant positiv sammenheng mellom kroppsfett tap og økning i leptin nivåer av friske og kreftpasienter (r = 0,731) [27]. Den store inter- og intra-individuell variasjon i nivåene i denne studien tyder på at selv om leptin er faktisk involvert i patofysiologien av kakeksi, kan det ikke tjene som en nyttig markør på en gang. Intra-dagers variasjon i leptin tyder på at leptin nivå er forbundet med anoreksi og spiseholdning hos pasienter med kreft kakeksi, så vel som mengden av kroppsfett [28], [29].
Flere farmakologiske og ernæringsmessige tilnærminger til behandling av kreft kakeksi er blitt evaluert. Når ernæringsmessige strategier alene ble funnet utilstrekkelig for å forbedre cachectic syndrom, farmakologiske tilnærminger, for eksempel steroider, methylprogesterone og ghrelin agonister, for å motvirke metabolske endringer ble forsøkt, men uten å lykkes [8]. Utvikling av en vellykket behandling metode vil sannsynligvis kreve en bedre forståelse av patogenesen av kreft kakeksi og identifisering av en dynamisk metabolsk surrogatmarkør for farmakologisk intervensjon.
Vi har undersøkt den intra-dag variasjon i metabolitter i kreft kakeksi ved hjelp av metabolomics. Selv om en stor begrensning med denne studien er det lite utvalg av cachectic pasienter med kreft i bukspyttkjertelen, en kohort som omfattet bare en kvinne, ble fremtredende intra-dag variasjon i serum metabolitter demonstrert i bukspyttkjertelen kreftpasienter, uavhengig av kakeksi. Metabolomics kan være et nyttig verktøy for å identifisere den dynamiske metabolsk respons. Men mange metabolitter er identifisert av metabolomics viste store intra- og inter-dag variasjoner i nivåer. Vi mener derfor at metabolomics bør vurderes samtidig tar hensyn til disse variantene [30]. Selv om nivået av paraxanthine forble signifikant lavere i kullet med kakeksi i løpet av dagen ikke er relatert til den intra-dag variasjon, anser vi at en tidsavstemt metode kan være nødvendig for å minimalisere påvirkning av intra-dagers variasjon av verdier på grunn av døgnrytmen i metabolomic forskning. Disse funnene bør bekreftes i flere valideringsstudier. Identifiseringen av metabolitter som er involvert i kreft kakeksi vil fører til klarlegging av sin patofysiologi.
I konklusjonen, vi viste her at nivåene av enkelte serologiske markører og metabolitter ble rammet av kreft kakeksi. Vi fant ut at mange metabolitter viste betydelig intra- og inter-dag variasjon, noe som tyder på det potensielle behovet for å ta hensyn til intra-dag variasjon i disse nivåene i metabolomics forskning.
Hjelpemiddel Informasjon
Tabell S1.
Liste over metabolitter påvist i fagenes serum ved hjelp av vår GC /MS-basert metabolomics analysesystem
doi:. 10,1371 /journal.pone.0113259.s001 plakater (docx)
Sjekkliste S1. .
TREND erklæringen Sjekkliste
doi: 10,1371 /journal.pone.0113259.s002 product: (PDF)
Protocol S1.
Klinisk studie Protocol (japansk versjon)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0113259.s003 plakater (DOC)
Protocol S2.
Klinisk studie Protocol (engelsk versjon)
doi:. 10,1371 /journal.pone.0113259.s004 plakater (DOC)
Uttalelse fra Deres etikk-komité eller Institutional Review Board S1.
doi: 10,1371 /journal.pone.0113259.s005 product: (PDF)
Takk
Vi takker alle pasienter som deltok i denne studien og deres familier, og setter pris på hjelp fra de ansatte på Division of Medical Oncology /blodsykdommer, gastroenterologi, og lever og galle-bukspyttkjertelen kirurgi, Kobe universitet Graduate School of Medicine (Hyogo, Japan), og av den integrerte Senter for massespektrometri, Kobe universitet Graduate School of Medicine (Hyogo , Japan).
