Abstract

O selênio (Se) é um elemento traço essencial para a biossíntese selenoproteína. Selenoproteínas têm sido implicados no risco de cancro e desenvolvimento de tumores. Selenoproteína P (SEPP) serve como a principal proteína de transporte Se no sangue e biomarcadores como confiável de nível SE em indivíduos marginalmente fornecidos. Entre os diferentes malignidades, cancro renal é caracterizada por uma elevada taxa de mortalidade. Neste estudo, o objetivo foi analisar o estado Se em pacientes com câncer de células renais (RCC) e se correlaciona com a mortalidade específica por cancro. Para este fim, as amostras de soro de pacientes com CCR (n = 41) e controles (n = 21) foram analisados ​​retrospectivamente. As concentrações séricas de Se e Sepp foram medidos por fluorescência de raios-X e um imunoensaio, respectivamente. Os dados clínicos e sobrevivência foram comparadas com as concentrações séricas de Se e Sepp como marcadores do estado Se por (ROC) receiver operating characteristic e Kaplan-Meier e regressão de Cox analisa. Em nossos pacientes, maior o grau do tumor e estágio do tumor no momento do diagnóstico correlacionado para diminuir as concentrações de Sepp e Se. análises de Kaplan-Meier indicou que o baixo nível SE no momento do diagnóstico (Sepp 2,4 mg /l, tercil inferior do grupo de pacientes) foi associado com uma taxa de sobrevida em 5 anos pobres de apenas 20%. Conclui-se que as concentrações de Sepp e Se são de valor prognóstico na RCC e pode servir biomarcadores de diagnóstico como adicionais que identificam um défice Se em pacientes com câncer renal potencialmente afetam regime de terapia. Como mau estado Se era indicativo de probabilidades altas de mortalidade, especula-se que a suplementação de Se adjuvante de doentes RCC Se-deficiência pode ser benéfico a fim de estabilizar a sua expressão selenoproteína espero prolongar a sua sobrevivência. No entanto, esta hipótese deve ser rigorosamente testado em ensaios clínicos prospectivos

Citation:. Meyer HA, Endermann T, Stephan C, Stoedter M, Behrends T, Wolff I, et al. (2012) Selenoproteína P Estado se correlaciona com mortalidade por câncer-específica no renais pacientes com câncer. PLoS ONE 7 (10): e46644. doi: 10.1371 /journal.pone.0046644

editor: Mohammad O. Hoque, Johns Hopkins University, Estados Unidos da América

Recebido: 10 de maio de 2012; Aceito: 03 de setembro de 2012; Publicação: 09 de outubro de 2012

Direitos de autor: © Meyer et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Financiamento:. Este estudo foi apoiado por DFG – Deutsche Forschungsgemeinschaft GraKo 1208, e Deutsche Krebshilfe 10-1792-SchoII (a LS), e do Ministério Federal de Educação e Pesquisa (BMBF, MedSys) (a HAM). Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

o selênio (se) é um elemento essencial necessário para a biossíntese de proteínas contendo o

st selenocisteína aminoácido 21 proteinogénicos. Entre os enzimática caracterizados funcionalmente selenioproteínas activas são cinco as peroxidases diferentes glutationa (GPx), três desiodinases iodotironina (DIO), três redutases tiorredoxina (TXNRD), e um número de enzimas únicos implicados no transporte Sé, a função do retículo endoplasmático, reparação de proteínas oxidadas, ca de sinalização, e outras funções catalíticas [1], [2]. doenças hereditárias nos genes Selenoproteína humanos são raros e conhecidos apenas relatos de casos descrevem uma forma de distrofia muscular congênita devido a mutações no selenoproteína N (

SELN

) [3]. síndromes de doenças mais complexas, envolvendo ou não atraso no crescimento, defeitos atrofia e do metabolismo da hormona da tiróide do SNC são descritos em crianças com mutações hereditárias nos genes-chave da biossíntese selenoproteína (

SBP2

ou

SEPSECS

) [4] .

polimorfismos de nucleótidos individuais (SNPs) foram descritos num certo número de genes selenoproteína e está associada com a resposta individual ao sE suplementação [5], [6], expressão de citoquinas inflamatórias [7] e, o mais importante , suscetibilidade ao câncer [8] – [11]. A este respeito, SNPs funcionalmente importantes relacionadas ao câncer foram relatados em vários genes Selenoproteína incluindo

GPx1

,

GPx4

,

TXNRD1

eo circulando Se o transporte de proteínas selenoproteína P (

Sepp

) [8], [9], [12], [13]. Estes resultados fornecem evidência genética para uma contribuição de selenoproteins ao risco de câncer [11].

Esta noção está de acordo com a maioria dos estudos que compararam a ingestão Sé ou o status SE com tumorigênese tanto em animais experimentais e análises clínicas [14 ]. Além da prevenção, há um interesse considerável na Sé para a terapia de câncer como células cancerosas ser especialmente sensíveis a certos selenocompounds [15] – [17]. No entanto, ainda não foram realizados estudos clínicos bem sucedidos nesse sentido. Muitos estudos de caso-controle indicaram que concentrações de Se no sangue são mais baixos em pacientes com câncer, em comparação com controles saudáveis, como relatado no exemplo cancro da bexiga [18], o carcinoma hepatocelular [19], adenoma colorrectal [20] ou o cancro da próstata [21]. Só recentemente, respectivas análises foram complementadas por medidas de Sepp, uma vez que é o principal selenoproteína no sangue humano [22] representando um biomarcador confiável para nível SE [23] ou ensaios com suplementação de selênio [24]. Colectivamente, os dados atuais suportam a hipótese de que baixas condições Se aumenta o risco de câncer, e que uma doença maligna diminui o status Se no paciente ainda mais fechando assim um ciclo de realimentação desfavorável.

Soro

Temos recentemente comparou Se e concentrações Sepp em pacientes com câncer de próstata, verificando-se que ambos os parâmetros se correlacionam de forma confiável em indivíduos deficientes em Se, e pode melhorar o diagnóstico de câncer de próstata [25]. Agora, aproveitamos um banco de soro de pacientes com carcinoma de células renais (RCC) recolhidos no momento do diagnóstico de câncer e armazenados congelados há mais de 60 meses. A comparação com dados clínicos e de sobrevivência indicaram que concentrações de Se e Sepp foram reduzidas em pacientes com CCR em relação aos controles. Além disso, as baixas concentrações de Se e Sepp em pacientes com CCR foram associados com a gravidade do câncer, ou seja, o grau de câncer e do estágio. É importante ressaltar que a taxa de mortalidade foi inversamente associado com concentrações Sepp no ​​momento do diagnóstico, aumentando, assim, a questão de saber se uma suplementação de Se adjuvante apoiar as medidas terapêuticas usuais podem melhorar o resultado da sobrevida dos pacientes com CCR Se-deficientes.

Materiais e Métodos

pacientes e amostras

no total, amostras de soro de 62 pacientes do Departamento de Urologia do Hospital Universitário Charité, foram analisados. As análises foram aprovados pelo comitê de ética médica do hospital Charité, em Berlim, Alemanha. consentimento informado por escrito de todos os participantes envolvidos no estudo foi obtido antes da análise. O critério de seleção para a inclusão de pacientes em nossa análise retrospectiva foi a disponibilidade de informações de acompanhamento abrangente e material de amostra adequado (isto é alíquotas unthawed de pelo menos 0,5 ml de soro por paciente). As amostras de sangue foram tomadas antes de qualquer procedimento diagnóstico ou terapêutico. Após a recolha de amostras, os soros foram armazenados em alíquotas a -80 ° C e foram analisados ​​retrospectivamente. determinações do tamanho da amostra e cálculos de energia foram baseados em nossos resultados de estudos anteriores sobre as concentrações Sepp no ​​câncer de próstata [25] assumindo um erro alfa de dois lados de 5% e um poder de 80% para as alterações de 1 DP entre sujeitos RCC controle e. Com base nestes pressupostos, um tamanho de amostra de 32 indivíduos (16 controles e 16 pacientes) foi calculada como o mínimo necessário para o nosso estudo. No final, foram analisados ​​grupos maiores, como não havia mais amostras disponíveis que se classificaram para a nossa análise de acordo com os critérios de inclusão. As amostras de soro foram estratificados em dois grupos: as amostras de 41 pacientes recebendo nefrectomia radical por carcinoma de células renais (CCR) (idade média, 63 y; gama, 48-83 y; proporção de fêmeas, 32%; recolhidos entre 2003 e 2005) e amostras de controlo de 21 pessoas saudáveis, mostrando “nenhuma evidência de malignidade” (NEM) (idade média, 51 y; gama, 29-75 y; proporção de fêmeas, 33%; recolhidos entre 2008 e 2009). O estadiamento patológico e classificação foram pT1 (n = 15), pT2 (n = 1), pT3 (n = 22), pT4 (n = 3) e G1 (n = 5), G2 (n = 24), G3 ( n = 9), G4 (n = 3).

Métodos

Sepp e se análises foram realizadas em um laboratório remoto a partir do Departamento de Urologia de forma cega em relação à identidade do paciente e características. Sepp concentrações foram determinadas a partir de amostras de soro por um ensaio de sanduíche imunoluminométrico como descrito [26]. As concentrações totais de Se foram determinadas por fluorescência de raios X, utilizando um espectrómetro de fluorescência de reflexão total bancada de raios-X (TXRF) (Picofox ™ S2, Bruker, Karlsruhe, Alemanha), como descrito [27]. Em resumo, um padrão de gálio foi adicionada como controlo interno para as amostras de soro, e alíquotas foram aplicadas a suportes de vidro de quartzo polido e secou-se à temperatura ambiente. medições SE foram controlados com um soro padrão comercial (Seronorm, Billingstad, Noruega) e um padrão de absorção atómica (1,000 mg /ml, Sigma, Taufkirchen, Alemanha). As concentrações médias de SE para a extinção do padrão humano (168,7 ± 8,8 g /l) estavam de acordo com os valores corrigidos, conforme publicado na literatura [28].

Análise Estatística

Os cálculos estatísticos foram realizados com SPSS, versão 19.0 (SPSS Software, IBM, Munique, Alemanha) e MedCalc para Windows, versão 12.2.1.0 (MedCalc Software, Mariakerke, Bélgica). Teste de Mann-Whitney U para amostras não emparelhadas foi utilizado para avaliar as diferenças entre grupos. coeficiente de Pearson P foi utilizado para avaliar a significância estatística da correlação entre Sepp e Se. O coeficiente de correlação de acordo com Spearman foi utilizado para avaliar a significância estatística entre os parâmetros clínico.

A precisão diagnóstica dos marcadores foi avaliada usando receiver operating characteristic (ROC) análise da curva com os cálculos da área sob curva ROC (AUC). análise de sobrevida univariada foi realizada de acordo com Kaplan-Meier, e as diferenças em curvas de sobrevida foram avaliadas com o teste de log rank. A análise multivariada foi realizada utilizando o modelo de regressão de Cox. P . 0,05 foi considerado para indicar significância estatística

Resultados

sérica basal Características de Se e Sepp nos casos e controles

No total, 20 dos 41 pacientes eram diagnosticadas com RCC metastático (Tabela 1). As concentrações totais de Se e Sepp foram analisados ​​em todas as amostras de soro como descrito [27]. As concentrações médias de Se e Sepp foram significativamente (

P Art 0,001) menor nos pacientes com CCR em comparação com o grupo controle (Tabela 2). concentrações de Se e Sepp correlacionados significativamente (

r

s = 0,85;

P Art 0,001), como é conhecido a partir de populações com abastecimento Se marginal e em contraste com indivíduos bem fornecido [ ,,,0],23], [29], [30]. Notavelmente, as concentrações séricas Sepp são conhecidos por ficar saturadas em um nível máximo uma vez que a ingestão de Se e de status Se está repleta destacando a adequação de Sepp soro como um biomarcador mais útil para a avaliação do estado Se em indivíduos com um défice Se existentes ou em desenvolvimento [31] . Os resultados indicam que os grupos consistiu em indivíduos europeu fornecido mal em que ambos os marcadores eram adequados para reflectir o nível SE (Figura 1). Não foram observadas alterações significativas na concentração de soro de outros nutrientes minerais, tais como ferro, zinco ou cobre entre os pacientes com CCR (dados não mostrados) e de controlo.

As concentrações séricas de SE foram determinado por fluorescência de raios-X de reflexão total e soro concentrações Sepp foram determinados por um ensaio sanduíche imunoluminométrico. Ambos os marcadores do estado Se correlacionar linearmente como é conhecido a partir de SE-deficiente indivíduos (coeficiente de correlação de Pearson = 0,849; p 0,001).

soro Sepp concentrações em relação às características do tumor

a nossa coorte mostrou uma significativa (

P

= 0,002) diferença de idade entre os doadores saudáveis ​​(idade média:.. 51 um (min 29 a, no máximo 75 a)) e pacientes com CCR (mediana idade: 63 um (. min. 48 um, no máximo 83 um)). Em nossas análises anteriores, foi observada uma tendência de aumento das concentrações Sepp com a idade em dinamarqueses saudáveis ​​adultos [32] e alemães [26]. Ao analisar os nossos grupos de NEM e assuntos RCC separadamente, não foi observada correlação significativa das concentrações de Sepp com a idade. Em seguida, analisamos os pacientes com CCR sem indivíduos controles estratificados por suas características tumorais patológicas. Descobrimos que menores concentrações séricas de Sepp foram significativamente associados com casos mais agressivos de RCC, como indicado na Figura 2. Os subgrupos testados foram: não metastática X metastático (mediana Sepp: 2,8-2,1 mg /l;

P

0,001); pT

1 /PT

2 versus pT

3 /PT

4 (mediana Sepp: 2,8 e 2,4 mg /l;

P

= 0,009) e G1 /G2 contra G3 /G4 (mediana Sepp: 2,7-2,3 mg /l;

P

= 0,001). Não houve diferenças significativas entre os grupos testados quanto à idade foram encontrados.

pacientes com CCR foram estratificados com características patológicas do tumor A) não metastática X metastático B) G1 /G2 contra G3 /G4 e C) pT

1 /pT

2 versus pT

3 /pT

4. Os correspondentes níveis de significância entre os grupos são dados no gráfico.

Diagnóstico e prognóstico do Potencial Serum Sepp Expressão

Para determinar o potencial de diagnóstico de Sepp soro entre os casos de controlo e de RCC, ROC a análise da curva foi realizada, chegando a uma AUC de 0,77 (IC de 95%, 0,64-0,91). As curvas de sobrevivência cumulativa foram calculados de acordo com Kaplan-Meier. Os parâmetros de prognóstico convencionais, tais como o grau do tumor e estado PT atingiu significância para a sobrevivência no nosso coorte (dados não mostrados). No geral, baixas concentrações séricas Sepp ( 2,4 mg /l, o que representa o tercil inferior dos pacientes com CCR) foram encontrados em pacientes com estágio superior tumor, grau e com metástases; baixas concentrações Sepp também foram significativamente associados com menor sobrevida dos pacientes com CCR (Figura 3). Em Cox-análise multivariada (incluindo Sepp, estado metastático, o grau do tumor e estado PT) concentração sérica de Sepp não atingiu o status de um fator prognóstico independente.

pacientes com CCR (n = 41) foram categorizados em relativamente alta , estado Se moderada ou baixa, calculando tercis de Sepp soro como um biomarcador circulando confiável (tercil mais alto: [Sepp] 2,7 mg /l; tercil médio: [Sepp] = 2,4-2,7 mg /l; tertile bottom: [Sepp ] 2,4 mg /l). Status Se Low refletido pela concentração sérica Sepp no ​​tercil inferior no momento do diagnóstico é associado com as probabilidades de sobrevivência pobres.

Discussão

A interação da Sé e câncer é um vivamente contestada questão e, especialmente, a questão de se a suplementação de se pode servir fins quimiopreventivos é controversa discutido [33]. Parte do conflito parece basear no equívoco sobre a importância da linha de base nível SE. Os resultados aqui apresentados são derivados de probands saudáveis ​​e pacientes com RCC que residem em uma área pobre Se, ou seja, da Europa central. análises respectivas com pacientes com CCR das áreas melhor fornecido poderá não necessariamente produzir os mesmos resultados, como indivíduos com maior base de status Se têm um maior loja de corpo Se e reserva que podem tornar-se mobilizados em tempos de necessidade [34]. Nossas descobertas em RCC verificar a noção de que pacientes com câncer que residem em áreas pobres de Se ter uma deficiência relativa Se comparado com controles saudáveis, e que se alarga com estágio e grau de câncer. É provável que tanto uma predisposição dependente de deficiência de Se e um declínio Se progressiva relacionada ao câncer contribuir para este achado. Estas tendências não são específicos para RCC e também foram descritos num certo número de outros tumores malignos [9], [18] – [21]. Estima-se que o ponto de corte para Se suficiência garantir a expressão máxima de Sepp como o selenoproteína circulando mais exigente é atingido em concentrações plasmáticas SE de 90-124 mg /l [23], [24]. Esta noção está de acordo com a nossa mais recente análise do bem-fornecidos estadunidenses, onde a concentração média Se foi de 142 mg /l e concentrações Sepp tinha, assim, atingiu um máximo e foram independentes de soro Se [6]. A maioria dos nossos pacientes e controles tinham sido inferior já este nível no momento do diagnóstico indicando que eles estavam em risco de desenvolver uma deficiência clinicamente relevante Se durante o curso da doença.

Se o consumo médio de sangue e concentrações de Se diferem acentuadamente entre os países. Mudanças na qualidade dos alimentos, em combinação com a mudança de suplementação ou hábitos alimentares afectam o estatuto pessoal Se [27], [35]. Alguns países sofreram uma alteração de toda a população no consumo Se durante as últimas décadas, por exemplo, Reino Unido, Finlândia e U.S.A. No Reino Unido, a importação de Se-rico trigo US americano diminuiu e foi substituído por itens produzidos localmente causando uma ingestão geralmente mais baixos Se e estatuto Se [36]. Em contraste, a Finlândia desenvolveu um programa de biofortificação agronômica sistemática que aumentou o conteúdo de Se no animal e vegetal alimento causando uma ingestão diária Se em geral, melhorado [37]. Nos EUA, parece que a suplementação de Se de alguns produtos alimentares (itens de alimentos naturais) e outras medidas pessoais (de alta frequência de tomar suplementos multimineral) aumentaram média ingestão Se durante as últimas décadas.

Especialmente esta tendência de micronutrientes não controlada (oligoelementos e vitaminas) suplementação assume o risco de excesso de suplementação [38]. Mais importante para a investigação do cancro, pode ter impedido uma replicação bem-sucedida do julgamento NPC que demonstrou uma atividade de alto quimiopreventivo da ingestão suplementar Se no pulmão, colo-rectal e cancro da próstata risco [39]. O respectivo estudo de follow-up tentando replicar o câncer de próstata efeitos quimiopreventivos inscritos probandos com significativamente maior linha de base nível SE, e não gerou efeitos da suplementação positivos [40]. Estes dois ensaios de suplementação Se enormes e bem controlados [39], [40] dominam respectivos meta-análises. Como eles têm sido realizados nos EUA, onde a ingestão Se é suficiente [35], a sua percepção acrítica causada conclusões enviesadas e extrapolações prematuros [41], quando aplicado de forma acrítica às populações marginalmente fornecido.

Nossos dados destaque mais uma vez a importância de saúde para nível SE, ou seja, a interacção da gravidade da doença e SE-deficiência. Só muito poucos doentes com status relativamente baixo Se caracterizados por concentrações Sepp abaixo de 2,4 mg /l no momento do diagnóstico sobreviveu nosso tempo de observação de 5 anos. Uma tendência semelhante de baixo nível SE correlacionando a taxas de mortalidade mais elevadas, fundamentalmente, tem sido observado em estudos europeus com pacientes com sepse [42], [43]. A respectiva julgamento suplementação de Se melhorou a sobrevivência 28 dias na sepse grave [43]. doença autoimune da tiróide é um outro campo onde Se é usado como uma opção de tratamento adjuvante. Vários respectivos ensaios de suplementação têm relatado sobre a redução com sucesso da carga de auto-anticorpos na tireoidite de Hashimoto pela suplementação de Se [44]. Notavelmente, estes estudos positivos foram novamente relatado exclusivamente a partir de países europeus que envolvem pacientes com estado Se marginal [45].

A questão mais importante diz respeito, assim, o significado clínico da nossa análise, isto é, se RCC Se-deficiente os pacientes devem ser suplementadas com se ou não. Este aspecto só pode ser resolvido através da realização de um estudo prospectivo suplementação clínica. Nossos resultados apoiar tal abordagem em pacientes que têm um déficit Se documentado, já que os pacientes bem-fornecidos podem não lucrar Se adicional.

A situação é diferente em áreas melhor fornecidos, por exemplo, o U.S.A., onde concentrações de Se da linha de base média foram determinados como 122-152 mg /l [6], [46]. No entanto, a partir de nossos dados de caso-controle, não pode ser decidido se os pacientes com CCR teve um baixo nível SE por causa da predisposição ou secundária a doença maligna, mas as correlações observadas entre a gravidade eo déficit Se defendem uma influência negativa do tumor (s ) sobre o estado de Se. Essa interação pode estar relacionada com um aumento do tom de citocinas pró-inflamatórias relacionadas com o cancro conhecidos por prejudicar Se o metabolismo [47], [48].

É importante ressaltar que nosso estudo fornece pistas para o significado médica de um gravemente diminuída estatuto Se em termos de probabilidades de sobrevivência pobres. Isto tem, com o melhor de nosso conhecimento, não foram descritas anteriormente para RCC. É conhecido da doença renal crónica que o nível sérico de Se e actividades extracelulares GPx3 estão a diminuir em proporção com a gravidade da doença [49]. Tal défice SE pode privar tecidos Se-sensíveis, incluindo as glândulas endócrinas, o SNC e os rins do elemento vestigial essencial necessário para a biossíntese de selenoenzimas de protecção. Aumento danos podem resultar agravar a doença e reduzir as probabilidades de sobrevivência.

O rim desempenha um papel central na homeostase Se por selenosugars excretando (1-beta-methylseleno-N-acetil-d-galactosamina), como produtos finais normais de Se o metabolismo [50]. Após a ingestão excessiva Se, também trimethylselenonium é formada e disposta para a urina. Sepp normalmente não é segregada no entanto, ele passa para o filtrado glomerular primária a partir de onde se torna re-absorvida por células epiteliais dos túbulos proximais através de um mecanismo mediado pelo receptor [51], [52]. Ele continua a ser estudada em como a absorção gastrointestinal agora, organificação hepática ou renal re-absorção é prejudicada em pacientes com CCR e contribuir para o déficit Se observado. Tais estudos mecanicistas pode dar o impulso que faltava e fundamentação necessária para a realização de um estudo de suplementação respectiva em pacientes com CCR Se-deficientes.

Nosso estudo tem algumas limitações. Apesar da interação significativa das probabilidades de sobrevivência e concentrações Sepp no ​​momento do diagnóstico, o número de pacientes analisados ​​no presente estudo é relativamente pequeno. No entanto, o grupo tamanhos efectivamente investigado eram consistentes com o tipo I e tipo II condições específicas de erro (alfa = 5%; beta = 80%) nos cálculos do projecto de estudo. Além disso, o tempo médio de follow-up é comparativamente longa e as interações parecer forte proporcionando uma nova e importante visão sobre a importância do estado Se para a sobrevivência em pacientes com CCR. Além disso, as vias patológicas responsáveis ​​para os efeitos observados são em grande parte desconhecidas actualmente. estudos sobre os mecanismos mais detalhados são necessários para caracterizar alterações na Sé metabolismo e Sepp biossíntese em condições patológicas com ênfase no rim como um órgão central para o controle de status Se.

Reconhecimentos

Nós obrigado nossos colegas clínicos e os pacientes para a sua valiosa participação nesta análise.