Abstract
Purpose
A família de genes sirtuin tem sido associada com a tumorigénese, tanto um promotor de tumor ea capacidade supressor. Informações sobre a função da sirtuins em câncer de pâncreas é escassa e equívoca. Realizamos um estudo romance investigar a expressão da proteína SIRT1-7 em uma coorte de tumores pancreáticos. O objetivo deste estudo foi estabelecer um perfil de expressão de proteína para SIRT1-7 em adenocarcinomas do ducto pancreático (PDAC) e para determinar se houve associação entre a expressão SIRT1-7, parâmetros clínico-patológicas e na evolução do paciente.
Material e Métodos
a análise imunohistoquímica dos níveis de proteína SIRT1-7 foi realizado em um micro-arranjo de tecido compreendendo 77 PDACs ressecados. As análises estatísticas determinado se a expressão da proteína SIRT1-7 foi associado com os parâmetros clínicos ou resultado.
Resultados
Dois membros da família sirtuin demonstraram associações significativas com os parâmetros clínico-patológicos e evolução de pacientes. Baixo nível de expressão SIRT3 no citoplasma tumor correlacionada com tumores mais agressivos, e um menor tempo de recaída e morte, na ausência de intervenção quimioterapêutica. Os baixos níveis de expressão SIRT7 nuclear também foram associados com um fenótipo tumor agressivo e pior resultado, medida pelo tempo de sobrevivência e específica da doença livre de doença, 12 meses após o diagnóstico.
Conclusões
os nossos dados sugerem que SIRT3 e SIRT7 possuem propriedades supressoras de tumores, no contexto de cancro do pâncreas. SIRT3 também podem representar um novo biomarcador preditivo para determinar quais os doentes podem ou não respondem à quimioterapia. Este estudo abre uma avenida interessante de investigação para identificar potencialmente biomarcadores preditivos e novos alvos terapêuticos para o cancro pancreático, uma doença que tem visto nenhuma melhoria significativa na sobrevivência ao longo dos últimos 40 anos
Citation:. McGlynn LM, McCluney S, Jamieson NB, Thomson J, MacDonald aI, Oien K, et al. (2015) SIRT3 SIRT7: Biomarkers Novos potenciais para determinação do resultado no pâncreas pacientes com câncer. PLoS ONE 10 (6): e0131344. doi: 10.1371 /journal.pone.0131344
editor: Wei-Guo Zhu, Peking University Health Center Ciência, CHINA
Recebido: 12 de fevereiro de 2015; Aceito: 01 de junho de 2015; Publicação: 29 de junho de 2015
Direitos de autor: © 2015 McGlynn 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
Disponibilidade de dados: Todos os dados relevantes estão incluídos dentro do papel
financiamento:.. os autores não receberam qualquer financiamento específico para este trabalho
CONFLITO dE iNTERESSES:. os autores declararam que não existem interesses conflitantes
Introdução
o câncer de pâncreas é a quinta causa mais comum de mortalidade por câncer no Reino Unido; que viu nenhuma melhoria significativa na sobrevivência ao longo dos últimos 40 anos [1] e continua a ser um dos tumores sólidos mais agressivos. A grande maioria (~ 90%) dos cancros diagnosticados são adenocarcinomas do ducto pancreático (PDAC) que evoluem através de lesões precursoras não-invasivos, neoplasias intra-epiteliais pancreáticas (Panin) [2]. resultado geral é pobre, devido normalmente a apresentação tardia, metástase precoce e invasão rápida, com apenas cerca de 4% dos pacientes que vivem 5 anos após o diagnóstico [2, 3].
Enquanto a idade cronológica é o mais forte determinante para o o desenvolvimento da maioria dos tumores malignos humanos [4], o envelhecimento biológico (envelhecimento ao nível da célula, tecido e órgãos), podem ser mais clinicamente relevantes, dado que é afectada pela genética, epigenética, ambientais, metabólicos e factores psicossociais [5]. Como, a variação inter-individual em tais susceptibilidade ao cancro e a progressão da doença pode ser reflectida de forma mais adequada, por determinantes de envelhecimento biológico. Temos fatores envolvidos no envelhecimento biológico para investigar o processo cancerígeno e entregar romance informação prognóstica e terapêutica [6-9] empregada anteriormente. Estes factores relacionados com o envelhecimento biológicos incluem a família de genes sirtuina, que estão envolvidos na regulação do envelhecimento celular, stress e processos metabólicos [10-14]. Há uma base de evidência que cresce rapidamente por seu envolvimento em tumorigénese.
Os membros da família sirtuin, SIRT1-7, são ortólogos de mamíferos da proteína de levedura, informações silenciosa regulares 2 (Sir2), que são pensados para regular o tempo de vida em vários organismos
. Sirtuins regulam vários processos celulares, incluindo a reparação do ADN, a secreção de insulina, o controlo do ciclo celular, manutenção telomérica e metabolismo celular [12, 13, 15]. Sua localização sub-celular e substratos diferem de acordo com suas funções individuais. Tem sido proposto que os SIRTUINAS pode ligar funcionalmente os complexos nucleoproteicos mitocôndria e Telomere com Ribossoma biossíntese de proteínas mediada (denominado o MTR) [16]. Isto sugere que os SIRTUINAS ajudar a regular o nível de combustível consumido por uma célula em resposta ao stress e que o nível de dispêndio de energia relacionado é o reflexo de qualquer requisito para reparar danos no ADN associado. Por isso, os sirtuins participar nas decisões celulares em resposta ao dano, culminando com o conserto ou a morte. Desregulação das funções sirtuin individuais podem, assim, prejudicar a capacidade das células para determinar com precisão uma resposta adequada, possivelmente contribuindo para um processo cancerígeno.
Esta hipótese é apoiada por uma ampla gama de evidências ligando expressão sirtuin com a malignidade humana. superexpressão SIRT1 tem sido observado em vários cancros, incluindo próstata, AML e cancro colo-rectal [17-19], enquanto que os níveis SIRT3 e SIRT7 têm demonstrado ser sobre-expresso em cancro da mama positivo nó-[9]. Em consequência, foi sugerido que os SIRTUINAS actuar como promotores de tumor. No entanto, é cada vez mais evidente que os sirtuins nem todos funcionam de forma idêntica na carcinogênese. Há relatos que descrevem a diminuição da expressão SIRT1 em vários tipos de cancro, incluindo tumores malignos de ovário e bexiga [20, 21]. Esta evidência sugere que SIRTUINAS também têm o potencial para actuar como supressores de tumor, e tem sido colocada a hipótese de que ambas SIRT2 e ato SIRT6 de uma maneira tal [6, 7, 22]. dupla funcionalidade, dependendo da fonte primária do tumor e o grau de tumor também foi relatado que aumenta a complexidade de qualquer papel funcional atribuída para sirtuins individuais [7].
Há poucos estudos que investigam sirtuins em cancro do pâncreas, a maioria dos quais têm-se centrado na SIRT1. Zhao et al demonstrou proliferação reduzida, invasão e aumento da apoptose em linhas celulares de cancro do pâncreas seguinte SIRT1 RNAi knockdown e eles a hipótese de que SIRT1 infra-regulação poderia representar um novo tratamento terapêutico no cancro pancreático [23]. viabilidade celular Este foi ainda apoiada pelas descobertas que a inibição SIRT1 podem impedir acinar-to-ductal metaplasia e reduzir adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) tumores [24]. Por outro lado, outro estudo sugere que a activação de SIRT1 inibiu a proliferação de células de cancro do pâncreas que expressa o oncogene adenocarcinoma pancreático factor de sobre-regulada (PAUF) e que a activação SIRT1 poderia ser uma nova estratégia terapêutica [25]. Pouco se sabe sobre os outros SIRTUINAS, com a excepção de SIRT 6, o que tem sido relatado para promover a produção de citoquinas e a migração em células de cancro do pâncreas, em conformidade, foi sugerido que os inibidores SIRT6 pode servir como um novo tratamento para o cancro pancreático [26].
Apesar do interesse recente na família sirtuin, a investigação no contexto do câncer de pâncreas não é apenas escassos, mas inconclusivos. Por isso, realizaram um estudo romance investigando o papel da expressão da proteína SIRT1-7 numa coorte de tumores pancreáticos. O objetivo deste estudo foi estabelecer um perfil de SIRT1-7 expressão da proteína em tumores PDAC e determinar se havia alguma associação entre a expressão SIRT1-7, parâmetros clínico-patológicas e na evolução do paciente.
Métodos
coorte de pacientes
Os espécimes obtidos de 77 pacientes submetidos a pancreaticoduodenectomy em Glasgow Royal Infirmary, entre 1993 e 2006 para o adenocarcinoma ductal pancreático foram usados para este estudo. Todas as ressecções foram realizadas com intenção curativa. 83,1% dos pacientes apresentaram recorrência do tumor primário (tempo médio de recidiva (sobrevida livre de doença) = 17,1 meses), enquanto 84,4% dos pacientes morreram como resultado de seu câncer (tempo médio de sobrevida (sobrevida específica da doença) = 21,4 meses). A idade média dos pacientes no momento da ressecção foi de 62 anos. As características clínico-patológico do grupo de pacientes são apresentadas na Tabela 1. envolvimento margem de ressecção de estado (R1) foi definida como a presença de tumor no ≤ ou 1 mm com uma margem quando avaliada por microscopia de um hematoxilina e eosina lâmina corada [27]. A aprovação ética para o uso de tecido pancreático de arquivo para a investigação formação microarray e biomarcador foi concedido pela comissão de ética NHS Research Scotland GGC biorrepositório (Southern General Hospital). A gestão do processo de consentimento é organizado pelo Glasgow biorrepositório. consentimento genérico escrito para o armazenamento e uso de tecido na pesquisa foi adquirida antes da ressecção. Para amostras de arquivamento recolhidos antes da implementação do processo de consentimento prospectivo, a aprovação para uso tecido foi concedida pelo NHS Research Scotland GGC biorrepositório.
Imunohistoquímica
TMA foram construídos para o ducto pancreático adenocarcinomas [28]. O IHC foi realizada para SIRT1-7 na TMA. Todos especificidade do anticorpo foi verificada através de transferência de Western, a pelota de células ou experiências de bloqueamento de péptidos. TMA foram desparafinados e re-hidratadas através de uma série de xileno e álcool lavagens. A recuperação de antígenos foi realizada por lâminas de aquecimento sob pressão, quer em tampão TE (SIRT1-2 SIRT5-7) ou tampão citrato (SIRT3 4) durante cinco minutos em um forno de microondas, com 20 minutos de período de arrefecimento. A peroxidase endógena foi bloqueada através da incubação em peróxido de hidrogénio a 3% (VWR) durante 10 minutos. O bloqueio foi realizado usando 1,5% de soro normal de cavalo (Vector Laboratories) durante uma hora a 25 ° C. As lâminas foram incubadas com o respectivo anticorpo durante 1 hora a 25
° C (1: 1000 SIRT2, policlonal de coelho anti-humano, LifeSpan Biosciences (LS-B1565)), 2 horas a 25
° C (1 : 500 SIRT5, de coelho anti-humano policlonal, Abcam (ab49173) 1: 500 SIRT6, de coelho anti-humano, tempo de vida Biosciences (LS-B900)) ou durante a noite a 4
° C (1: 500 SIRT1, coelho monoclonal anti-humano, Abcam (ab32441), 01:50 SIRT3, coelho anti-humano monoclonal, Cell Signaling Tecnologia (# 2627), 1: 400 SIRT4, policlonal de cabra anti-humano, Abcam (ab10140) 1: 500 SIRT7 , de coelho anti-humano policlonal Abcam (ab78977)). Em cada executar um controle negativo e positivo foi incluído. tecidos da mama e do cólon que foram conhecidos de expressar a níveis elevados da proteína de interesse foram utilizados como controlos. O problema de controlo positivo foi tratado com o anticorpo e o tecido de controlo negativo com diluente de anticorpo (DAKO). O sinal para todos os anticorpos, barra SIRT4, foi visualizado após incubação com EnVision (Dako, UK) a 25 ° C durante 30 minutos, e de 3,3′-diaminobenzidina (DAB, Vector Laboratories, Reino Unido). O anticorpo foi levantado SIRT4 em cabra e, portanto, utilizou-se o sistema LSAB + (DAKO), de acordo com as instruções do fabricante. A figura 1 ilustra a coloração observada e a validação especificidade de cada anticorpo sirtuina.
Para cada anticorpo sirtuina um controlo negativo (diluente de anticorpo apenas) é ilustrada, juntamente com um núcleo de tecido coradas com o anticorpo. A especificidade dos anticorpos foi validado através do uso de bloqueio de peptídeo para competir com a coloração de tecidos, ou IHC em parafina pellets de células fixadas em formol tratados com resveratrol.
Método Histoscore
Dois observadores independentes teve os núcleos de tumor utilizando um método histoscore ponderada [29]. intensidade da coloração foi categorizado em a percentagem de células com negativo (0), fraca (1), moderado (2) e forte (3) coloração. O histoscore final foi calculada pela seguinte fórmula:
= Histoscore (0 x% células tumorais negativas) + (1 x% de células tumorais fracos) + (2 x% de células tumorais moderados) + (3 x % de células tumorais fortes)
o histoscore variou de 0 a 300. a concordância entre os dois observadores foi monitorada através do cálculo do coeficiente de correlação intraclasse. Os resultados foram reavaliados se as pontuações diferentes de acordo com . 50
Análise Estatística
A análise estatística foi realizada utilizando o pacote estatístico SPSS (versão 19 para Windows). As estatísticas descritivas básicas foram executadas para cada anticorpo. Os coeficientes de correlação de Pearson foram calculados para quantificar a correlação entre a expressão de proteínas e marcadores prognósticos conhecidos, enquanto Mann-Whitney foram utilizados para comparar os níveis de expressão com variáveis categorizadas como grau do tumor e estado dos linfonodos. testes de Qui-quadrado foram realizados para comparar histoscores binários com vários indicadores prognósticos
Para os testes qui-quadrado e análise de sobrevivência, os pacientes foram divididos em dois grupos:. aquelas que expressa altos níveis de proteína e aqueles que expressaram níveis baixos no seu tumor. Para todos os SIRTUINAS, elevados níveis de expressão foram definidas como contagens IHC igual ou superior ao valor mediano, enquanto que os níveis baixos foram definidos como pontuação inferior ao valor mediano.
análise de sobrevivência de Kaplan-Meier foi realizada para estimar diferenças de doença sobrevida livre de e tempos de sobrevivência de doenças específicas, utilizando as recorrências de cancro do pâncreas e as mortes específicas de cancro do pâncreas como os respectivos pontos finais. regressão múltipla de Cox foi realizada para análise multivariada comparando a expressão da proteína de variáveis como o tamanho do tumor, grau e status do nó de linfa. análise de probabilidade de risco foi realizado para estabelecer o risco relativo de um paciente ou reincidente morrendo em relação aos níveis de expressão de proteína. Um valor de p 0,05 foi considerado estatisticamente significativo
Resultados
expressão da proteína sirtuína em câncer pancreático
O valor médio eo intervalo dos histoscores obtidos para cada um. sirtuina são descritos na Tabela 2. a localização celular e ao nível de expressão dos SIRTUINAS individuais foi demonstrado variar em tecido PDAC. Exemplos de tecido de tumor que apresentam níveis baixos e altos de SIRT1-7 que destacam estas diferenças são mostrados na Fig 2.
Exemplos de tumores pancreáticos expressam ambos os níveis alto e baixo de SIRT1-7 são mostrados.
.
SIRT5 está associada com parâmetros patológicos do tumor, mas não o resultado do paciente
a análise estatística revelou que SIRT1, 2, 4 6 níveis de expressão no tecido tumor pancreático não foram associados com fatores prognósticos conhecidos ou evolução de pacientes. No entanto, os níveis mais elevados de SIRT5 nuclear foram mostrados para ser associado com tumores 30 milímetros de tamanho (p = 0,038) e a presença de invasão vascular e linfático (P = 0,042 p = 0,033, respectivamente) (Tabela 3). Apesar destas associações não havia nenhuma ligação entre a expressão SIRT5 e resultado para o paciente, como medido por qualquer sobrevivência ou específica da doença livre de doença.
expressão Baixa SIRT3 está associada com marcadores de mau prognóstico.
Os pacientes com baixos níveis de SIRT3 nuclear no seu tumor foram mais propensos a apresentar alto grau, tumores pancreáticos pouco diferenciados (p = 0,015 ep = 0,05, respectivamente). Do mesmo modo, os baixos níveis de SIRT3 citoplasmática foram associados com tumores de grau elevado (p = 0,035) (Tabela 3).
SIRT 3 pode ser implicada na eficácia da quimioterapia para o cancro pancreático
n significativa relações foram encontradas entre os níveis de tumor SIRT3 de expressão e sobrevida do paciente e /ou recorrência da doença em toda a coorte paciente (n = 77). Como SIRT3 tem um papel directo na regulação do metabolismo celular, foi considerado adequado para estratificar pacientes de acordo com o seu estado de quimioterapia, como o metabolismo ea eficácia da quimioterapia podem ser ligados. Notou-se que 43,1% (22/51) dos doentes que expressaram baixos níveis de SIRT3 e 56,8% (29/51) dos doentes que expressavam níveis elevados de SIRT3 não recebeu quimioterapia. Esta análise estratificada revelou uma diferença de sobrevivência significativa entre a expressão citoplasmática SIRT3 baixa e elevada nos pacientes que não receberam quimioterapia (Fig 3). Pacientes com baixos níveis de SIRT3 citoplasmática em seu tumor tinha um tempo significativamente menor de recorrência do que aqueles com altos níveis de SIRT3 citoplasmático (p = 0,05, com média de tempo de recorrência 11,8 vs 30,7 meses, Fig 3A). Os baixos níveis de SIRT3 citoplasmática foram associados com um 1,95 vezes maior risco de recaída anterior (HR = 1,95 (0,98-3,84) p = 0,054). A análise multivariada revelou que SIRT3 citoplasmático (p = 0,062), linfa status do nó (p = 0,008) e diferenciação do tumor (p = 0,041) foram independentes de estágio do tumor e grau, em influenciar a sobrevida livre de doença. Além disso, SIRT3 citoplasmática também teve um impacto significativo na sobrevida específica da doença em pacientes que não receberam quimioterapia; baixos níveis de SIRT3 foram associados com um menor tempo até à morte (p = 0,014, sobrevivência média 14,6 vs 34,7 meses, Fig 3B). Os pacientes com baixos níveis de SIRT3 eram 2,23 vezes mais propensos a morrer mais cedo do que aqueles com altos níveis de SIRT3 (HR = 2,23 (1,15-4,29), p = 0,016). análise de cox-regressão multivariada revelou que SIRT3 citoplasmático (p = 0,02), linfa status do nó (p = 0,006) e diferenciação do tumor (p = 0,006) foram independentes da qualidade e tamanho do tumor, em influenciar a sobrevivência específica da doença. Nenhuma diferença significativa no resultado foi observado em termos de expressão SIRT3 (ou específica da doença livre de doença) para aqueles pacientes que receberam quimioterapia (Fig 3C e 3D).
sobrevida de Kaplan-Meier análises, estratificada por nível quimioterapia, foram realizados. Os pacientes que não receberam quimioterapia e expressaram baixos níveis de SIRT3 citoplasmática nos seus tumores eram mais propensos a (a) a recidiva mais rápida (p = 0,05 11,8 vs 30,7 meses) e (b) morrem mais cedo (p = 0,014, 14,6 vs 34,7 meses) do que os pacientes que apresentaram altos níveis de SIRT3. Por outro lado, não houve diferença significativa no resultado, conforme medido por (c) tempo de recorrência ou (d) tempo para a morte em termos de expressão SIRT3 em pacientes que receberam quimioterapia.
Além disso, os pacientes com baixo SIRT3 expressão que receberam a quimioterapia teve um tempo maior de recorrência (20 vs 11,8 meses, p = 0,057) e morte (279 vs 14,6 meses, p = 0,032) do que aqueles que não receberam quimioterapia (Fig 4A e 4B). Por outro lado, os pacientes que apresentaram altos níveis de SIRT3 e foram tratados com quimioterapia teve um tempo menor de recaída (14.3vs 30,7 meses, p = 0,159) e morte (18,3 vs 34,7 meses, p = 0,148) do que aqueles que não receberam quimioterapia, embora este não alcançou significância estatística (Fig 4C e 4D).
Os pacientes com baixa expressão SIRT3 que receberam a quimioterapia teve (a) um tempo maior de recorrência (20 vs 11,8 meses, p = 0,057) e (b ) um tempo maior para a morte (27,9 vs 14,6 meses, p = 0,032) do que aqueles que não receberam quimioterapia. Por outro lado, os doentes que expressavam níveis elevados de SIRT3 e foram tratados com quimioterapia teve (a) um tempo mais curto de recaída (14.3vs 30,7 meses, p = 0,159) e (b) um menor tempo até à morte (18,3 vs 34,7 meses, p = 0,148) do que aqueles que não receberam quimioterapia, embora este não atingiu significância estatística.
SIRT7 pode agir como um indicador prognóstico para pacientes com câncer pancreático
Os baixos níveis de ambos SIRT7 citoplasmática e nuclear foram relacionados com tumores que tiveram ressecções R1 ( 1 mm) (p = 0,039 p = 0,017, respectivamente). Além disso, os baixos níveis de SIRT7 citoplasmática foram associados com tumores de alto grau (p = 0,032) (Tabela 3).
A análise de sobrevivência não revelaram quaisquer diferenças significativas no tempo de sobrevida específica da doença doença-livre ou entre pacientes cujas tumores tinham expressão nuclear de baixa ou alta SIRT7. No entanto, foi evidente a partir dos lotes de sobrevivência que houve uma divisão das linhas de expressão baixa /alta SIRT7 em cerca de 12-14 meses (Fig 5A e 5B). A análise foi realizada, por conseguinte, no subconjunto de pacientes que sobreviveram mais de 12 meses (n = 44). Pacientes com expressão nuclear de baixa SIRT7 exibiu um tempo de sobrevida livre de doença mais curto (p = 0,028, o tempo médio livre de doença 20,1 vs 38 meses, HR = 2,05 (1,07-3,92) p = 0,031, Fig 5C). A análise multivariada cox-de regressão revelou que a expressão SIRT7 nuclear (p = 0,023) e estado dos linfonodos (p = 0,004) eram independentes de diferenciação do tumor, estágio e grau, em influenciar a sobrevida livre de doença. análise
A sobrevivência do toda a coorte não revelou quaisquer diferenças significativas no (a) sobrevida livre de doença ou (b) o tempo de sobrevida específica da doença entre os pacientes cujos tumores tinham expressão nuclear de baixa ou alta SIRT7. No entanto, foi evidente a partir dos lotes de sobrevivência que houve uma divisão das linhas de expressão baixa /alta SIRT7 em aproximadamente 12-14 meses. A análise foi realizada, por conseguinte, no subconjunto de pacientes que sobreviveram mais de 12 meses (n = 44). Pacientes com expressão nuclear SIRT7 baixo exibiram (c) um menor tempo de sobrevida livre de doença (p = 0,028, 20,1 vs 38 meses) e (d) uma diminuição no tempo específica para a doença (p = 0,026, 26,9 vs 43,1 meses) do que os pacientes cujo tumor expressaram níveis elevados SIRT7.
Além disso, os pacientes com baixos níveis de tumor expressão nuclear SIRT7 demonstraram uma diminuição no tempo específica para a doença (p = 0,026, o tempo médio de doenças específicas 26,9 vs 43,1 meses) (Figura 5D). Estes pacientes eram 2.09 (1.08-4.03) vezes mais propensos a morrer mais rápido do que os indivíduos com níveis elevados de SIRT7 nuclear (p = 0,029). A análise multivariada cox-regressão revelou que SIRT7 nuclear (p = 0,020) e estado dos linfonodos (p = 0,007) foram independentes de tumor diferenciação, qualidade e tamanho, em influenciando o tempo até a morte.
Discussão
Este estudo procurou determinar se a expressão da proteína SIRT1-7 foi associado com características clínico-patológicas em câncer pancreático, e determinar o seu uso potencial como marcadores prognósticos /preditiva. Até o momento, poucos estudos têm investigado a interação entre os sirtuins e tumorigénese pancreático. Estes estudos têm-se centrado exclusivamente na SIRT1 e SIRT6 e produziram resultados conflitantes [23-26]. Curiosamente, o nosso estudo, utilizando um ser humano ressecada tumor pancreático TMA, investigou todos os sete sirtuins e tem implicado SIRT3 e SIRT7 como sendo associado com câncer pancreático mais avançado. Nenhum dos restantes SIRTUINAS foram mostrados para ser associado com o resultado do paciente, como determinado pela sobrevivência livre de doença e específica da doença. Ambos SIRT3 e SIRT7 pareceu funcionar como supressores de tumores, no contexto do cancro do pâncreas; baixos níveis de ambas as proteínas foram associados com fenótipos tumorais mais agressivas e mais pobres resultado do paciente.
Houve um debate contínuo de terem SIRT3 age como um promotor de tumor ou supressor [30]. Isto é devido às suas funções em conflito na regulação da proliferação celular e sobrevivência [31, 32]. Os nossos dados, no entanto, apoiar uma hipótese em que SIRT3 actua principalmente como um supressor de tumor, possivelmente promovendo a apoptose, uma função que pode ser perdido em malignidades mais agressivos. Isto é consistente com observações em cancro colo-rectal, onde SIRT3 tem sido associada com a interrupção de crescimento e as funções pró-apoptóticas através de interacções com ambos os p53 /Bcl-2 e JNK2 /JNK1 vias [33] e através da regulação da HIF1a ROS e [34]. Tem sido relatado que a perda de SIRT3 provoca danos oxidativos com espécies reactivas de oxigénio (ROS) de sinalização para criar um ambiente propício à tumorigénese.
SIRT3 é uma proteína mitocondrial e regula uma série de processos metabólicos, incluindo a oxidação de ácidos graxos , a fosforilação oxidativa e o ciclo do TCA [35, 36]. Um passo crucial no processo de tumorigénese é reprogramação metabólica. As células tumorais, em comparação com as células normais, dependem de um aumento da taxa de glicólise aeróbica (mesmo na presença de oxigénio) de modo a proliferar. Por conseguinte, é biologicamente plausível que a perda ou diminuição da expressão SIRT3, poderia ter um efeito prejudicial sobre o metabolismo celular, resultando na tumorigénese. Tem sido sugerido que a activação de SIRT3 faz com que um comutador de glicólise para fosforilação oxidativa e da activação do ciclo do ácido tricarboxilico (TCA), posteriormente retardar o crescimento de células de tumor [35]. Esta hipótese é análoga à observada em relação à regulação do efeito SIRT6 Warburg, onde a perda de função supressora de tumor SIRT6 dirige este interruptor no metabolismo da glicose [6]. Nomeadamente, foi demonstrado que uma redução na expressão de SIRT3 em MEFs rato e
In vivo
modelos, resultou no aumento do dano oxidativo, a sobre-regulação da sinalização mediada por ROS, a activação de HIF-1α e reprogramação metabólica todos os quais contribuem para a proliferação aumentada e tumorigénese [37].
Os nossos dados suportam esta hipótese por meio de que os baixos níveis de SIRT3 promover a proliferação, e estão associados com tumores mais agressivos que se beneficiam da quimioterapia, o que tem como alvo células de proliferação rápida. De acordo com isto, os nossos dados indicam que pacientes cujo tumor expressa baixos níveis de SIRT3 eram mais propensos a recaída e morrem mais cedo se eles não receberam quimioterapia. Este não foi evidente para os pacientes cujos tumores expressaram altos níveis de SIRT3. Análise de pacientes que receberam a quimioterapia não revelou nenhuma diferença de sobrevivência entre aqueles cujos tumores expressa níveis de proteína SIRT3 baixas ou elevadas, sugerindo que agentes quimioterapêuticos podem contribuir para aliviar os efeitos negativos da expressão SIRT3 reduzida. Isto é significativo, uma vez que proporciona uma oportunidade para intervenção terapêutica. SIRT3 pode, portanto, representar um novo biomarcador de previsão, que poderia ser utilizado para estratificar pacientes de acordo com a sua probabilidade de responder à quimioterapia.
Isso SIRT3 podem estar envolvidos na mediação de uma resposta à quimioterapia é, dados os recentes desenvolvimentos interessantes destacar que o jejum pode proteger as células normais /saudáveis de quimioterapia, enquanto sensibilizar células cancerosas para os seus efeitos [38, 39]. a capacidade da SIRT3 para regular o estresse metabólico não é apenas uma característica da tumorigénese, mas também de Calorias restrição e jejum. SIRT3 foi observada para proteger as células de dano oxidativo seguintes restrição calórica [40]. SIRT3 é responsável por proteínas reguladoras tais como IDH2, subunidades do complexo de 1-2, a actividade succinato desidrogenase e tempo coenzima A desidrogenase de cadeia acilo (LCAD) [40, 41], que estão envolvidas na fosforilação oxidativa, o ciclo de TCA e de ácido gordo oxidação. É possível que, após jejum e a regulação positiva de SIRT3, células voltar a partir de uma alta taxa de glicólise para fosforilação oxidativa e o ciclo do TCA, que resulta em uma redução na proliferação celular. A evidência a partir de modelos de ratinho sugere que o jejum em combinação com quimioterapia reduz o tamanho do tumor para quase metade do tamanho dos tumores de ratinhos tratados apenas com quimioterapia [39]. Este mesmo estudo demonstrou também sensibilização tensão diferencial, em que o jejum protege as células normais ainda especificamente sensibiliza células tumorais para os efeitos tóxicos de agentes quimioterapêuticos. Uma hipótese para esta selectividade em resposta refere-se a SIRT3, é possível que, após jejum, os níveis de aumentos SIRT3 em células normais, a glicólise está desligado, e os níveis de stress oxidativo e proliferação são reduzidos, todos os quais servem para proteger o normal células dos efeitos das drogas de quimioterapia. Por outro lado as células tumorais desreguladas podem ser capazes de aumentar a activação de SIRT3, resultando na glicólise aeróbica continuação, a proliferação melhorada e sensibilidade à quimioterapia. Além de restrição jejum /calorias, o exercício também foi mostrado para aumentar os níveis de SIRT3 e marcador de tempo descida associada [32, 42]. Que o jejum pode melhorar a eficácia de terapias existentes é uma perspectiva interessante e destaca que a vida muda ou seja, dieta e exercício poderia ser utilizado para tentar e melhorar o bem-estar e resultado global do paciente.
Ao contrário de SIRT3, relativamente pouco se sabe sobre a função e substratos de SIRT7 e a sua função em tumorigénese. No entanto, de uma forma semelhante a todos os outros SIRTS, os dados que estão disponíveis são conflitantes. SIRT7 é uma proteína nucleolar e está envolvida na biogénese ribossoma e ARNr de transcrição, com expressão elevada, resultando em aumento da transcrição [43]. Também é pensado para desempenhar um papel proeminente na proliferação, com evidências que sugerem que é mais altamente expresso em proliferando rapidamente tecidos; No entanto, alguns relatam que também podem ter efeitos anti-proliferativos [44, 45]. Acredita-se para desacetilar p53, reduzindo a sua capacidade funcional e a influência sobre o controlo do ciclo celular [46]. Isto, combinado com a sua capacidade para dirigir a proliferação, fornece SIRT7 com um papel potencial para facilitar a tumorigénese. Assim, a evidência sugere funções contraditórias para o papel que SIRT7 desempenha na doença maligna. Uma explicação para isto pode ser através da sua associação com p53. Greenblatt et al propôs que 45-50% de todos os tumores exibem mutante p53, e isso pode diminuir o papel oncogênico de SIRT7, daí a sua associação com as características do tumor supressor [47]. No entanto, há agora algum debate sobre se p53 é realmente um alvo deacetilase de SIRT7. Observações recentes identificaram SIRT7 como funcionando como uma desacetilase altamente selectiva de lisina 18 em histona H3 (H3K18ac) [48-50]. Foi previamente mostrado que níveis baixos de H3K18Ac estão ligados com tumores mais agressivos e mais pobre resultado do paciente [51, 52]. A evidência sugere que por desacetilação H3K18, SIRT7 medeia a repressão da transcrição de um seleto grupo de genes. Curiosamente, a maioria destes genes presentes com características supressores de tumor e estão envolvidos no processamento de ARN, tradução proteica e o metabolismo celular. SIRT7 pode ser necessária para manter o fenótipo tumorigénico em vez de iniciar a transformação celular como a sua expressão foi necessária para o crescimento independente de ancoragem, a proliferação em condições de soro baixas, perda de inibição de contacto e o crescimento de xenoenxertos de tumores [48]. Vários estudos têm mostrado que SIRT7 é sobre-regulada em tumores, incluindo da mama, da tiróide e carcinoma hepatocelular [9, 53, 54].