Abstract
Flere risikofaktorer er identifisert som potensielle bidragsytere til kreft i bukspyttkjertelen utvikling, herunder miljø- og livsstilsfaktorer som røyking, drikking og kosthold, og medisinske tilstander som diabetes og pankreatitt, som alle genererer oksidativt stress og DNA-skade. Oksidativt stress status kan endres av miljøfaktorer og også av en persons unike genetiske makeup. Her undersøkte vi bidraget av miljø og genetikk til den enkeltes nivå av oksidativt stress, DNA-skade og mottakelighet for kreft i bukspyttkjertelen i en pilotstudie med tre grupper av fag: en nylig diagnostisert kreft i bukspyttkjertelen gruppe, en sunn genetisk urelaterte kontrollgruppen leve med ved emne, og en sunn genetisk relatert til kontrollgruppen som ikke bor med emnet. Oksidativt stress og DNA-skade ble evaluert ved å måle total antioksidantkapasitet, direkte og oksidativt DNA skade av Comet assay, og malondialdehyde nivåer. Direkte DNA skade ble signifikant forhøyet i bukspyttkjertelen kreftpasienter (alder og kjønn justert gjennomsnitt ± standard feil: 1,00 ± 0,05) versus både friske urelaterte og tilhørende kontroller (0,70 ± 0,06, p 0,001 og 0,82 ± 0,07 p = 0,046, henholdsvis) . Analyse av 22 utvalgte SNPs i oksidativt stress og DNA skade genene viste at
CYP2A6
L160H var assosiert med kreft i bukspyttkjertelen. I tillegg ble DNA-skader funnet å være assosiert med
TNFa
-308G A og ERCC4 R415Q polymorfismer. Disse resultater antyder at målingen av DNA-skade, samt velge SNP’er, kan gi et viktig verktøy for screening for å identifisere individer med risiko for utvikling av kreft i bukspyttkjertelen
relasjon:. Hocevar BA, Kamendulis LM, Pu X, Perkins SM, Wang ZY, Johnston EL, et al. (2014) Tilskudd for miljø og genetikk til kreft i bukspyttkjertelen følsomhet. PLoS ONE 9 (3): e90052. doi: 10,1371 /journal.pone.0090052
Redaktør: Klaus Roemer, Universitetet i Saarland Medical School, Tyskland
mottatt: 22 november 2013; Godkjent: 27 januar 2014; Publisert: 20 mars 2014
Copyright: © 2014 Hocevar 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 finansiert delvis ved Indiana University Simon Cancer Center translasjonell forskning Acceleration Collaboration (EGC), Robert B. Forney professorat (JEK), R01 CA100908 (JEK), og P30 CA82709 (SMP). Finansiører 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
kreft i bukspyttkjertelen, den fjerde største årsaken til kreft dødsfall i USA, er preget av rask metastaser og dyp motstand mot kjemoterapi og strålebehandling. Deteksjons sent i sykdomsforløpet og begrenset behandlingstilbud bidra til sin dårlig prognose [1], med median 5 års overlevelse av 6% [2]. Som miljøfaktorer spiller en betydelig rolle i etiologien av sporadisk kreft i bukspyttkjertelen [3], er identifisering av gen-miljø interaksjoner som bidrar til kreft i bukspyttkjertelen onkogenese avgjørende for sykdomsforebygging. Videre utvikling av diagnostiske tester som kan identifisere utsatte pasienter eller overvåke sykdomsutviklingen kan hjelpe til å forebygge eller veilede bukspyttkjertelkreft behandling.
I tillegg til kronisk pankreatitt og diabetes, flere livsstil risikofaktorer har vært knyttet til utvikling av kreft i bukspyttkjertelen, inkludert røyking, høyt alkoholforbruk, og fedme [3], [4]. Et felles trekk ved disse risikofaktorene er deres evne til å indusere oksidativt stress og DNA-skade [5]. Oksidativt stress er definert som en ubalanse mellom produksjon av reaktive oksygenarter (ROS) og deres eliminering og reparasjon av cellulære forsvarsmekanismer. Ved å forårsake skade på lipid, protein og DNA, ROS bidra til patologien observert i kroniske inflammatoriske tilstander, aldring, og kreft [6] – [9]. Cellular forsvarsmekanismer eksisterer både reparere skadet DNA og avgifte ROS. Oksidativt modifiserte baser og enkelttråd DNA pauser er primært reparert av base excision DNA-reparasjon (BER) veien, mens store addukter er reparert av nukleotid excision reparasjon (NER) pathway [10]. Enzymatiske antioksidanter slik som superoksyd-dismutase (SOD), nitrogenoksid syntase (NOS), katalase (CAT) og ikke-enzymatiske antioksidanter slik som glutation, vitamin C og vitamin D tjener til å nøytralisere ROS [6]. Biologiske markører som kvantifiserer oksidativt stress inkluderer målinger av total antioksidant kapasitet (TAC), lipidperoksydasjon produkter, slik som malondialdehyd (MDA), og DNA-skade, som vanligvis vurderes av Comet analyse [11]. I sirkulerende perifere mononukleære blodceller (PBMC), har økt DNA-skader er observert i sigarett-røykerne [12], og i type 2 diabetikere som korrelerte med hyperglykemi [13], [14]. Økte lipidperoksidasjon nivåer, samtidig behandling med nedsatt TAC, ble også sett hos pasienter med type 2-diabetes og kronisk pankreatitt [14], [15]. Med hensyn til bukspyttkjertelen kreftformer, har aktivering av DNA-skade svar pathway blitt dokumentert i forstadier til kreft i bukspyttkjertelen intraepitelial neoplasi [16], og feilregulering av oksidativt stress-relaterte trasé som Nrf2 /Keap1 er observert i bukspyttkjertelen kreft cellelinjer og menneskelig svulster [17].
Et individs oksidativt stress nivå avhenger av livsstils determinanter, som røyking, drikking og kosthold, og er også påvirket av genetikk. Flere case-control studier har undersøkt sammenhengen av enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) i gener knyttet til kreftfremkallende metabolisme, oksidativt stress og DNA-reparasjon, med kreft i bukspyttkjertelen. Mens SNPs i fase I og II metabolisme gener
CYP1A1
,
GSTM1
,
GSTT1 Hotell og
GSTP1
alene korrelerte ikke med kreft i bukspyttkjertelen risiko, en signifikant interaksjon mellom røyking og
GSTT1
null genotype ble rapportert i kaukasiske kreft i bukspyttkjertelen fag [18]. Gransking av NER veien avslørte en sammenslutning av SNPs i
MMS19L
gen med bukspyttkjertelkreft [19]. En redusert bukspyttkjertelkreft risiko ble observert for bærere av
ERCC4
R415Q og
LIG3
G-39A mindre alleler, mens en økt risiko ble observert for
ATM
D1853N allel [ ,,,0],20], [21]. Polymorfismer i DNA reparasjonsgener har også vært knyttet til kreft i bukspyttkjertelen risiko i forbindelse med eksponering for røyking eller individuelle historie av diabetes [20], [22]. Men andre studier ikke klarte å identifisere direkte sammenhenger av SNPs i metabolisme og DNA-reparasjonsgener med bukspyttkjertelkreft [23], [24]. Den nåværende pilotstudie undersøker rolle miljøfaktorer og genetikk i bukspyttkjertelen kreftutvikling ved å evaluere biologiske målinger av oksidativt stress, DNA-skade, og bestemte livsstilsfaktorer og genetisk polymorfisme mellom grupper av kreft i bukspyttkjertelen pasienter og friske genetisk relaterte og urelaterte kontroller.
Materialer og metoder
Etikk erklæringen
Denne studien ble godkjent av Indiana University Institutional Review Board. Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra deltakerne.
Studiepopulasjon
Hele 31 pasienter (tilfeller) med patologisk bekreftet kreft i bukspyttkjertelen (Stages I-IV) og 40 friske kontroller (20 genetisk i slekt og 20 urelatert) ble inkludert. Tilfeller ble ekskludert hvis de hadde en historie med andre kreftformer, eller allerede hadde fått behandling med kjemoterapi eller strålebehandling. Tilfeller ble matchet med enten genetisk relaterte kontroller og /eller genetisk urelaterte kontroller. Disse ulike kontrollgrupper ble rekruttert for å skjelne bidrag av miljømessige og genetiske faktorer i bukspyttkjertelkreft risiko. Genetisk tilhørende kontroller ble inkludert forutsatt at de ikke bor sammen med sine matchet saken mens genetisk urelaterte kontrollene måtte bli samboer med saken. Alle som deltok deltakerne var kaukasisk, ≥ 18 år på tidspunktet for samtykke, og i stand til å forstå og signere en skriftlig informert samtykke. Informasjon om fag demografi, atferdsmessige faktorer (kosthold, røyking, alkohol, yrkesmessig eksponering), og personlige og familiens medisinske historie ble oppnådd ved selvrapportering ved hjelp av et spørreskjema på tidspunktet for registrering. Akkumulert røyking ble beregnet som pack-årene [(pakker /dag) x (år røkt)]. Alkoholforbruket ble rapportert som dager drikker i det siste året. Body mass index (BMI, kg /m
2) ble beregnet ut fra selvrapportert høyde og vekt eller pasientens diagrammer. Blodprøver ble mottatt av deltakere på tidspunktet for registrering.
Måling av Total antioksidantkapasitet
Total antioksidant kapasitet (TAC) ble målt i serum som beskrevet [25]. En standardkurve ble generert ved hjelp av Trolox (Sigma, St. Louis, MO) og TAC kvantifisert fra standardkurven
Vurdering av direkte og Oksidativt DNA Damage. Comet Assay
Fullblod (10 ul) ble blandet med 0,5 ml RPMI 1640 inneholdende 10% FBS, 10% DMSO, 1 mM deferoksamin, trinn-frosset og lagret ved -80 ° C inntil analyse. Comet Analysen ble utført som tidligere beskrevet [26]. I korthet, ble 6 ul av blod blandet med 70 pl 1% lavt smeltepunkt agarose og påført på Trevigen CometSlides®. Celler ble lysert, plassert i alkali-buffer, og deretter elektroforese. Lysbilder ble farget med etidiumbromid og 100 tilfeldig valgte kjerner /prøve ble evaluert (Komet 4,0; Kinetic Imaging Ltd., Liverpool, UK). Oksidativt DNA skaden ble vurdert ved hjelp av enzymatisk nedbrytning med Formamidopyrimidin-DNA glykosylase (FPG) før elektroforese. DNA-skader ble uttrykt som Comet (Olive) hale øyeblikk [(tail mener – hode mener) * hale% DNA /100]
Måling av malondialdehyde (MDA)
MDA ble målt i serum. ved hjelp av høy ytelse væskekromatografi (HPLC) med UV-deteksjon som tidligere beskrevet [27].
DNA Isolering og genotyping
Genomisk DNA ble ekstrahert fra PBMC i fullblod ved hjelp av QIAamp DNA Blood Midi kit ( Qiagen). Fastsettelse av SNPs av alleliske diskriminering ble utført ved hjelp TAQMAN validert sonder (Applied Biosystems) på en ABI 7900HT instrument i henhold til produsentens instruksjoner. De SNPs ble valgt basert på deres tidligere rapporterte assosiasjoner med oksidativt stress status, DNA-skade, og kreftrisiko.
Statistical Analysis
Generalisert og lineære blandede modeller som stod for sammenhenger mellom pasienter og kontroller ble brukt til å sammenligne demografiske, miljømessige faktorer, og kronisk pankreatitt og andre betennelsestilstander mellom de tre armer. Oksidativt stress og DNA skade tiltak ble sammenlignet mellom kreft i bukspyttkjertelen pasienter og friske urelaterte eller friske tilhørende kontroller og korrelert med miljøfaktorer og SNPs (dominerende, recessive, og genet dose modeller) ved hjelp av lineære blandede modeller justert for alder og kjønn på grunn av gruppeforskjeller i disse demografi. Justerte gjennomsnitt ± standardfeil rapporteres fra disse modellene. Hardy Weinberg likevekt test ble gjennomført for å kontrollere genotype QC. Genetisk risiko for kreft i bukspyttkjertelen ble vurdert ved å sammenligne SNP frekvenser mellom pasienter og ubeslektede friske kontroller ved hjelp Fisher nøyaktige tester (for dominerende og recessive genetiske modeller) eller Mantel-Haenszel Chi-kvadrat nøyaktige tester (for genet dose modeller). Alle analyser ble utført ved hjelp av SAS versjon 9.3 (Cary, NC). P-verdier av 0,05 ble ansett som statistisk signifikant. Hensikten med denne pilotstudien var å generere hypoteser, særlig genetiske signaler. Derfor, type I feil ble ikke strengt kontrollert i flere-sammenligninger.
Resultater
Studie emne Kjennetegn
Demografiske karakteristikker av saken og kontrollpersoner er vist i tabell 1 . Tilfeller var betydelig eldre enn den friske tilhørende kontrollgruppe; imidlertid, alder på friske urelaterte kontrollgruppen var lik den som er av tilfellene. Tilfellene var mer sannsynlig å være mann i forhold til begge kontrollgruppene, mens BMI var lik for alle grupper. Både friske urelaterte og tilhørende kontroller var mer sannsynlig å være aldri-røykere i forhold til kreft i bukspyttkjertelen tilfeller (53% og 67% versus 38%, henholdsvis), men forskjellene var marginalt signifikant (p = 0,07). Røyking ≥20 pakke år var tilsvarende i saker og sunne ubeslektede kontroller sammenlignet med friske tilhørende kontroller. Alkoholforbruket i det siste året var ikke signifikant forskjellig mellom gruppene. Kronisk pankreatitt og andre betennelsestilstander, som inkluderte kronisk pankreatitt, diabetes og inflammatorisk tarmsykdom, ble signifikant økt i bukspyttkjertelen kreftpasienter.
Association of kreft i bukspyttkjertelen og biomarkører for oksidativt stress
Et oksidativt stress /skade profilen ble generert fra blodprøver av alle registrerte deltagerne (tabell 2). Total antioksidant kapasitet (TAC), målt ved Trolox-ekvivalent antioksidant analysen, var lik mellom bukspyttkjertelkreft og sunne urelaterte kontroller. I motsetning til tilfeller viste høyere TAC nivåer sammenlignet med friske tilhørende kontroller; men denne forskjellen var ikke signifikant. Nivåer av lipidperoksidasjon produktet MDA var lik i bukspyttkjertelen krefttilfeller i forhold til friske urelaterte kontrollene og var høyere i tilfeller versus friske tilhørende kontroller, men oppnådde ikke betydning.
Den alkaliske Comet assay, som Tiltak enkle og doble DNA trådbrudd, ble brukt for å vurdere direkte DNA-skader i PBMC saker og kontroller. Oksydativ DNA-skade ble bestemt ved en modifisert Comet assay som omfattet inkubering av prøven med Formamidopyrimidin-DNA-glykosylase (FPG) før elektroforese. FPG gjenkjenner oksidativt modifiserte puriner og introduserer flere DNA trådbrudd, og dermed forskjellen mellom FPG-modifisert og umodifisert Comet målinger tilsvarer oksidativt skadet DNA. Som vist i tabell 2, oksidativ DNA-skade var høyere i bukspyttkjertelkreft tilfeller versus både friske urelaterte og sunne urelaterte kontroller; men forskjellene var ikke statistisk signifikante. Nivåer av direkte DNA-skader ble signifikant forhøyet i tilfeller (1,00 ± 0,05) versus både friske urelaterte og tilhørende kontroller (0,70 ± 0,06, p 0,001 og 0,82 ± 0,07, p = 0,046, henholdsvis)
Deretter. vi undersøkt mulige sammenhenger mellom kjente bukspyttkjertelkreft risikofaktorer og oksidativt stress biomarkører (Tabell 3). Alle korrelasjoner ble justert for alder og kjønn. Korrelasjoner mellom røyk og oksidativt stress markører oppnådde ikke statistisk signifikans, med unntak av direkte DNA-skade, hvor en signifikant negativ korrelasjon ble observert (r
s = -.29, p = 0,02). Det ble ikke observert signifikante assosiasjoner mellom dager drikking og TAC, direkte eller oksidativ DNA skade. Det ble ikke observert samvariasjon mellom oksidativt stress markører og kronisk pankreatitt; Men total, inflammatoriske tilstander assosiert med forhøyede nivåer av MDA (p = 0,048).
Association of kreft i bukspyttkjertelen og direkte DNA Damage med SNP Expression
genotype av 22 SNPs i 17 gener som er involvert i oksidativt stress, inflammasjon, DNA-skade, metionin /folatmetabolismen og kreftfremkallende metabolisme ble bestemt i bukspyttkjertelkreft tilfeller og kontrollgrupper (Tabell S1). Analyse av bidrag fra hvert av SNP til kreft i bukspyttkjertelen ble bestemt ved å sammenligne SNP genotype i tilfeller versus friske ikke-relaterte kontroller (tabell 4).
CYP2A6
L160H stor allel var assosiert med kreft i bukspyttkjertelen samlet (p = 0,03), samt stille betydning for dominans, recessive og genet dose effekter.
Siden direkte DNA-skader ble signifikant forhøyet i bukspyttkjertelen krefttilfeller i forhold til begge kontrollgruppene, ble sammenhengen mellom SNP genotype og dette biomarkør analysert (tabell 5 og 6). AA variant av
TNF
-308 G En SNP, viste en betydelig recessiv effekt (p = 0,003).
ERCC4
R415Q polymorfisme vist signifikant dominerende og genet dose effekter (p = 0,009). For begge gener, den mindre allel resulterte i en signifikant økning i direkte DNA-skade (tabell 6). AA variant av
TNFa
-308 G En SNP ble observert i kun to fag med et stort standardavvik i direkte DNA skade nivåer; imidlertid en statistisk forskjell ble fremdeles oppnådd mellom DNA-skade i AA (1,44 ± 0,19) sammenlignet med AG (0.81 ± 0.06) og GG (0,88 ± 0,04) alleler. Selv om ingen QQ homozygote individer var til stede i denne studien, heterozygot
ERCC4
R415Q personer viste forhøyet DNA-skader versus RR individer (1,12 ± 0,10 og 0,84 ± 0,04 henholdsvis).
diskusjon
Årsakene til sporadisk kreft i bukspyttkjertelen er fortsatt i stor grad ukjent; har imidlertid epidemiologiske studier kjente risikofaktorer som bidrar til utvikling av pankreatiske karsinomer. Disse faktorene inkluderer miljømessige og livsstilsfaktorer som røyking, drikking og diett, og inflammatoriske tilstander så som diabetes og pankreatitt, som alle har evnen til å generere oksidativt stress og DNA-skade. Den nåværende pilotstudien var designet for å undersøke bidraget av miljø og genetikk til den enkeltes nivå av oksidativt stress og DNA-skade og påfølgende risiko for utvikling av kreft i bukspyttkjertelen. For å oppnå dette målet, benyttet vi tre grupper av fag; en bukspyttkjertelkreft kohort, en sunn urelaterte kontrollgruppe leve med saken emnet, og en sunn genetisk knyttet kontrollgruppen som ikke bor med saken. Vi fant bevis som tyder på at både miljø og genetikk bidra til oksidativt stress og DNA-skader observert i saker og kontroller i vår studie
Oksidativt stress og DNA-skade ble vurdert ved hjelp av fire målinger:. TAC, direkte og oksidativ DNA skade målt i sirkulerende PBMC, og MDA nivåer. Disse parametrene har tidligere blitt undersøkt i humane diabetiske individer, og i en dyremodell for diabetes [13], [14], [28], [29]; men dette er den første rapport av disse parametrene i bukspyttkjertelen kreftpasienter til dags dato. I type 2 diabetikere, nedsatt TAC og økt plasma MDA ble observert, sammenlignet med personer med normal glukosetoleranse [14]. Vi fant at begge tilfellene og ubeslektede kontroller utstilt lignende gjennomsnittlig nivå av TAC, MDA og oksidativt DNA-skader mens det var større, men ikke signifikant, mener forskjeller i bukspyttkjertelkreft pasienter i forhold til friske tilhørende kontroller (tabell 2). Det er mulig at oppregulering av TAC sett i bukspyttkjertelen krefttilfeller kan skyldes røyking, siden andelen av nåværende og tidligere røykere sammenlignet med ikke-røykere var høyere i tilfeller versus friske tilhørende kontroller (tabell 1). I tillegg observerte vi en positiv korrelasjon av TAC med pakke år (tabell 3). Røyking har vist seg i noen studier for å øke aktiviteten av antioksidantenzymer [30], [31], noe som ville føre til økt TAC.
En av de mest betydningsfulle observasjoner i denne studien ble et øket nivå av direkte DNA-skade i bukspyttkjertelkreft gruppen sammenlignet med både kontrollgruppene (tabell 2). Denne observasjonen kan være relatert til økt forekomst av inflammatoriske tilstander observert blant tilfeller (tabell 1). Våre resultater er i overensstemmelse med den økte direkte DNA-skade tidligere rapportert i diabetes, som er en inflammatorisk tilstand [13], [14], [28]. Oksidativ skade på baser kan bestemmes ved bruk av modifiserte Comet analyser, som bruker reparasjons endonukleasene å vurdere bestemte typer skade. En økning i endonuklease III-sensitive områder, som indikerer oksidert pyrimidinbaser, ble observert i type 2 diabetes, mens en økning i FPG-sensitive områder, en indikasjon på oksiderte puriner, ble funnet i noen, men ikke alle studier [13], [28 ], [29]. I vår studie, mens FPG-modifisert oksidativ DNA-skade var høyere i bukspyttkjertelen kreftpasienter i forhold til begge kontrollgruppene var økningen ikke statistisk signifikant. Sammen våre resultater indikerer at en komponent av oksidativt stress og DNA-skade kan være miljømessig-relatert, som begge tilfeller og ubeslektede friske kontroller oppvise tilsvarende nivåer av TAC, MDA og oksidativ DNA-skade. Imidlertid kan miljøet alene ikke gjøre rede for forskjellen observert i direkte DNA-skade, da disse ble signifikant forhøyet i bukspyttkjertelkreft tilfeller versus begge kontrollgruppene.
neste sett på bidraget fra genetikk som modifikator for kreft i bukspyttkjertelen fare. Vi fokuserte vår analyse på stier knyttet til kjente bukspyttkjertelen kreft risikofaktorer: kreftfremkallende stoffskifte, betennelser, og DNA-skade og reparasjon. Sigarettrøyk kan generere frie radikaler og oksidanter som kan føre til økt oksidativt stress, mens det inneholder også procarcinogenic forbindelser som kan metaboliseres til potente kreftfremkallende. Mens sammenhenger mellom røyking og oksidativt stress biomarkører ikke ble observert, ble en sammenslutning sett mellom kreft i bukspyttkjertelen og
CYP2A6
L160H polymorfisme. Blant de forskjellige substrater, katalyserer CYP2A6 metabolismen av nikotin og tobakk-spesifikke procarcinogens, slik som 4- (methylnitrosamine) -a- (3-pyridyl) -1-butanon eller NNK [32]. CYP2A6 uttrykk og aktivitetsnivået er svært variabel i individer, hovedsakelig på grunn av genetisk polymorfisme. Høy enzymatisk aktivitet av CYP2A6 er blitt assosiert med lunge, spiserøret og tykktarmskreft [32], [33]. Den L160H polymorfisme i CYP2A6 resulterer i ekspresjon av et protein med ingen enzymatisk aktivitet [34]. Personer som besitter den
CYP2A6
Hans variant ville være ute av stand til å aktivere procarcinogens i sigarettrøyk og dermed ville være beskyttet mot kreftutvikling, et funn som har vært vist i lungekreft [35]. I vår studie fant vi at de fleste (97%) av kreft i bukspyttkjertelen tilfeller besitter enzymatisk aktive homozygot AA
CYP2A6
allelet sammenlignet med 75% og 89% av de sunne urelaterte og tilhørende kontroller, henholdsvis (Tabell S1 ). Disse resultatene er i samsvar med en fersk studie som fant en 80% økt risiko for utvikling av kreft i bukspyttkjertelen hos personer som viste den høyeste kvartil av CYP2A6 aktivitet [36].
Overuttrykte tumornekrosefaktor alfa (TNFa) , et pro-inflammatorisk cytokin, har vært implisert i autoimmune sykdommer og kreft assosiert med en inflammatorisk komponent [37], [38]. I denne studien, kronisk pankreatitt og andre betennelsestilstander var mer utbredt i bukspyttkjertelen krefttilfeller (tabell 1). I tillegg ble det forhøyede MDA nivåer signifikant assosiert med inflammatoriske tilstander, og direkte DNA-skade nærmet statistisk signifikans i personer med inflammatoriske tilstander (tabell 3). A-allelet i posisjon -308 i TNFa-genet promoteren er blitt vist å korrelere med forhøyet TNFa ekspresjon [38]. I en tidligere studie av kreft i bukspyttkjertelen pasienter ble pankreatitt assosiert med -308
TNFa
GA + AA lene; Det ble imidlertid ikke generell sammenheng med kreft i bukspyttkjertelen sett for [39]. I tillegg -308A allele dratt en to-gangers risiko for utvikling av type 2 diabetes [40]. I denne studien fant vi en sammenheng mellom homozygot -308 A
TNFa
allel og direkte DNA-skader (tabell 5 og 6); imidlertid, i tråd med tidligere studier [39], vi ikke observere en sammenheng med kreft i bukspyttkjertelen (tabell 4). Disse resultatene tyder på at personer som bærer den -308 A
TNFa
allel kan være utsatt for å utvikle kroniske betennelsestilstander, som kan føre til DNA-skader og kreft i bukspyttkjertelen.
I vår studie, DNA-skade i PBMC ble signifikant forhøyet i bukspyttkjertelen kreftpasienter (tabell 3). Reparasjon av skadet DNA er viktig for forebygging av DNA mispairing, genomisk ustabilitet og DNA trådbrudd. BER pathway reparasjoner oksydativt skadet DNA-baser og modifikasjoner som ikke forvrenger den totale DNA-strukturen, mens den NER pathway reparasjoner skade som følge av voluminøse adduktene, og de som forvrenger DNA-spiralen, slik som de som er forårsaket av tobakksrelaterte kreftfremkallende. Flere studier støtter en rolle for SNP’er i både NER og BER baner i bukspyttkjertelkreft [18], [19], [21], [22]. ERCC4 er en del av ERCC1-ERCC4 endonuklease-komplekset som er involvert i reaksjonsveien NER [41], [42]. Mens homozygote R415Q
ERCC4
mindre alleler (AA) har blitt assosiert med øket risiko for brystkreft i flere studier [43], [44], bærere av ett eller to mindre alleler ble funnet å ha en redusert risiko for bukspyttkjertelkreft [21]. Effekten av R415Q
ERCC4
polymorfisme på enzymaktiviteten ikke er fast etablert; har imidlertid modelleringsprogrammer spådd at R415Q endringen vil negativt påvirke protein funksjon og reparasjon kapasitet [21]. I vår studie ble RQ415 allelet assosiert med økt direkte DNA-skader. Av de 8 personer som besatt de heterozygote alleler og viste forhøyet DNA-skader, 6 var bukspyttkjertelkreft tilfeller og to var friske tilhørende kontrollpersoner (Tabell 6), noe som tyder på at økt DNA-skader observert i
ERCC4
R415Q heterozygoter bidrar til utvikling av kreft i bukspyttkjertelen. Dette er i samsvar med en fersk studie som viser at heterozygot R415Q
ERCC4
ble forbundet med benign bryst sykdom, en kjent brystkreft forløper [45].
Selv om disse resultatene viser sammenslutninger av DNA-skader med kreft i bukspyttkjertelen og en sammenslutning av DNA-skader med selektive SNPs, flere begrensninger finnes i vår studie. Den lave frekvens av sjeldne alleler for noen SNP’er kan føre til falske resultater, hvorved rekruttering av ytterligere fag vil være nødvendig for å validere disse funnene. Recall skjevhet kan ha ført til feilklassifisering av fag i miljølivsstilsgrupper, som mange av de identifiserte bukspyttkjertelkreft risikofaktorer (f.eks røyking, drikking) ble selvrapportert. Alder var betydelig lavere i sunn relaterte kontrollgruppen sammenlignet med kreft i bukspyttkjertelen fag. Siden økt DNA skade har blitt observert med aldring [12], vi har justert for alder i våre analyser. Imidlertid kan aldersforskjellene ikke gjøre rede for den observerte sammenhengen mellom direkte DNA-skader og kreft i bukspyttkjertelen, som aldersgruppe av tilfellene og sunne ubeslektede kontroller var lik. Alle våre fag var kaukasisk, slik at disse funnene ikke kan utvide til andre etniske grupper. Vår studie undersøkte involvering av polymorfismer i bare en liten del av gener; dermed mange potensielle gen-gen-interaksjoner og gen-miljø interaksjoner gjenstår å bli studert
Bruk av to kontrollgruppene i denne studien aktivert etterforskningen av bidraget fra miljøet til kreft i bukspyttkjertelen på en unik måte.; kontrollpersoner som bor med tilfeller er mer sannsynlig å dele de samme livsstils eksponeringer, i motsetning til kontroller som er tilpasset tilfeller av spørreskjemadata alene. I tillegg er disse potensielle eksponeringer er sannsynlig å ha blitt delt for en betydelig mengde tid som muliggjør en mer nøyaktig vurdering av bidraget av individuelle faktorer til kreft i bukspyttkjertelen utvikling. Totalt sett er resultatet av dette pilotstudie støtte en rolle både genetikk og miljø /livsstil faktorer i utviklingen av kreft i bukspyttkjertelen. Vi rapporterer en sammenslutning av kreft i bukspyttkjertelen med DNA-skade og foreninger med spesifikke polymorfismer i gener involvert i metabolismen (
CYP2A6
), betennelse (
TNFa
), og DNA-skade og reparasjon (
ERCC4
). Vurderer DNA-skader i sirkulerende PBMC, samt velge genotyping strategier kan dermed gi et viktig screening verktøy for å identifisere personer med økt risiko for å utvikle kreft i bukspyttkjertelen. På grunn av den lille størrelsen på utvalget i denne pilotstudien, er vurderingen av disse endepunktene i flere kreft i bukspyttkjertelen og kontrollpersoner nødvendig. I tillegg mekanistiske studier av enkelt SNPs i
CYP2A6
,
TNFa Hotell og
ERCC4
gener vil være nyttig for å vurdere deres bidrag til utvikling av kreft i bukspyttkjertelen.
Hjelpemiddel Informasjon
Tabell S1.
Genotype Frekvenser i valgte SNPs
doi:. 10,1371 /journal.pone.0090052.s001 plakater (docx)
