Abstract

Purpose

Para investigar se o manganês superóxido dismutase (

MnSOD)

polimorfismo genético está associado com o significado clínico de câncer de próstata.

materiais e Métodos

próstatas foram obtidas de 194 homens falecidos 45 anos ou mais que não têm um histórico de câncer de próstata. Cortes seriados e exames histológicos da próstata foram realizados. O

MnSOD

genótipos dos espécimes foram determinados por análise em cadeia da polimerase restrição reacção comprimento do fragmento de polimorfismo.

Resultados

Dos 194 homens, 31 e 26 teve clinicamente insignificante e significativo câncer de próstata. Clinicamente significativa do câncer composta de 29% e 58% dos cancros em homens 70 e 70 anos de idade, respectivamente. A proporção específica à idade de câncer significativa aumentou significativamente com o avanço da idade (

p Art 0,001).

MnSOD

AA, em comparação com os outros genótipos (VA e VV juntos), foi associada com o câncer de próstata significativo em todas as idades, odds ratio (OR) 2,34, 95% de intervalo de confiança (IC) 0,99-5,49, e em homens com idade superior a 69 anos (OR 4,89, 95% CI 1,51-15,8), mas não em homens com menos de 70 anos. O genótipo não foi associada com câncer clinicamente insignificante independentemente da idade. A comparação entre o câncer significativo e insignificante, o OR (IC 95%) para a

MnSOD

AA foi 5,04 (1,05-24,2) (sensibilidade 0,57, especificidade de 0,78, valor preditivo positivo de 0,78) em homens com mais de 69 anos.

Conclusões

MnSOD

polimorfismo é fortemente associada com o significado clínico de câncer de próstata em homens com mais de 69 anos, mas não em homens com menos de 70 anos que sugerem que o estresse oxidativo podem estar envolvidos na progressão da doença.

MnSOD

pode ser um marcador clinicamente útil para predizer o potencial de progressão do câncer de próstata

Citation:. Iguchi T, Wang CY, Delongchamps NB, Kato M, Tamada S, Yamasaki T, et ai. (2015) Associação de

MnSOD

genótipo AA com a progressão do câncer de próstata. PLoS ONE 10 (7): e0131325. doi: 10.1371 /journal.pone.0131325

editor: Zoran Culig, Innsbruck Medical University, ÁUSTRIA

Recebido: 28 de dezembro de 2014; Aceito: 01 de junho de 2015; Publicação: 06 de julho de 2015

Direitos de autor: © 2015 Iguchi 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 dentro do papel e seus arquivos de suporte de informação

Financiamento:. Apoiado por bolsas de investigação do Instituto Nacional do Câncer (CA097751; GPH) e do Instituto Nacional sobre Envelhecimento (AG021389; GPH), o Ministério da Educação, Ciência , Esporte e Cultura (Grant-in-Aid para Jovens cientistas (B) 21791524; TI) e da Fundação de Pesquisa Osaka médico por doença incurável (TI)

Conflito de interesses:. os autores declaram que não há interesses concorrentes existe.

Introdução

o câncer de próstata (PCA) é a neoplasia maligna não-cutâneos mais prevalente em homens [1]. homens americanos têm uma chance aproximadamente 16% de serem diagnosticados com CaP em sua vida com um risco de morte em 2,6% ea taxa de incidência de CaP aumenta gradualmente a partir de 40 anos de idade através da década de 70, em seguida, diminui gradualmente na população mais velha de acordo com a Vigilância , Programa de Epidemiologia e resultados finais (SEER, https://seer.cancer.gov/statfacts/html/prost.html) [2]. Homens 60 ou mais jovens que não foram diagnosticados com CaP tem uma chance maior de 15% de ser diagnosticado com este câncer sobre a sua vida útil remanescente e esta probabilidade diminui para menos de 10% em homens com mais de 75 [3]. No entanto, a prevalência de CaP observada em casos de autópsia está relacionada com a idade, atingindo 60% em homens com mais de 80 [3]. A prevalência de cancro insignificante é maior do que a de cancro significativa em homens mais jovens, mas esta tendência é invertida em homens mais velhos [4].

de manganês superóxido-dismutase (MnSOD) está presente nas mitocôndrias e desempenha um papel importante na mitigação reativas de oxigênio espécies mediada por danos ao DNA através da conversão de radicais superóxido a peróxido de hidrogênio e oxigênio [5]. A humana

gene MnSOD

tem um polimorfismo no codão 16, que codifica qualquer um de alanina (A) ou valina (V) [6].

MnSOD

AA tem sido relatado para ser associado a um risco de cancro da mama [7], cancro do esófago [8], e cancro cervical [9]. Alguns estudos mostraram que

MnSOD

AA está associada a uma diminuição do risco de carcinoma de fígado [10], o cancro do pulmão [11], e cancro da bexiga [12]. Meta-análise recente mostrou que

MnSOD

AA contribuiu para um aumento significativo do risco de câncer de mama entre as mulheres na pré-menopausa com o consumo de antioxidante inferior [13].

O

MnSOD

genótipo AA tem sido associada com PCA em fumantes [14, 15] e os homens com baixo status antioxidante [16-18] ou ingestão de ferro de alta [19]. No entanto, três meta-análises recentes têm oferecido resultados conflitantes sobre a associação entre

MnSOD

polimorfismo do gene eo risco de CaP [13, 20, 21]. A mais recente meta-análise indicou um gene suscetível de baixa penetrância no desenvolvimento de CaP [20].

estudos caso-controle epidemiológico convencionais da ACP não tenha considerado que até 40% dos pacientes do grupo controle pode ter despercebido insignificantes ou significativa CaP [3] e que até mesmo controlar os indivíduos que estão atualmente livres de CaP podem desenvolver APC no futuro. Nós relataram que a contaminação de uma população de controlo não detectado por CaP reduz a fiabilidade dos resultados do estudo e que a caracterização rigorosa do grupo de controlo é necessário para preservar a integridade de quaisquer conclusões [22]. Como a maioria dos casos de CaP insignificantes não estão incluídos em tais análises, estes estudos investigar, principalmente, fatores que podem levar à progressão de CaP insignificante em CaP significativa. Temos relatado anteriormente a associação de

MnSOD

AA e PCA em casos de autópsia em que o estatuto ACP foi determinado por exame histológico de cortes seriados da próstata [23]. O presente estudo investigou se

MnSOD

polimorfismo está associado com o significado de CaP.

Materiais e Métodos

O uso de amostras de indivíduos falecidos foi dispensado do Conselho de Revisão Institucional da SUNY Upstate Medical University. As amostras específicas utilizadas neste estudo foram descritas em publicação anterior [23]. Foram coletadas 194 próstatas de autópsias consecutivas de homens falecidos com idades entre 45 e mais velhos sem história conhecida de CaP do Hospital Universitário, Syracuse, NY, a Onondaga County Medical Examiner, Syracuse, NY, e do National Disease Research Interchange, Philadelphia, PA. Destes homens, 178 eram brancos, 7 Africano americano, um latino-americano, e 8 de origem desconhecida.

Toda a próstata foi fixas e seccionados em intervalos de 5 mm. Cada secção foi, em seguida, embebidas em parafina, cortadas em secções de 5 um, e coradas com hematoxilina-eosina. O volume do tumor foi calculado pela multiplicação de cada superfície do tumor por a espessura de corte e em seguida multiplicando este total por 1,5 para compensar a retracção do tecido, tal como anteriormente [4] descrito. O diagnóstico de CaP foi realizada por um único patologista com base nos mesmos critérios usados ​​para diagnosticar casos clínicos. Todos os cânceres detectados foram pontuação de Gleason de 3 ou mais. Os tumores foram definidos como insignificante se fossem órgão-confinado, tinha um volume inferior a 0,5 cm

3, e recebeu uma pontuação de Gleason de 6 ou menos [24, 25]. Por outro lado, os tumores que foram de 0,5 cm

3 ou maior, pontuação de Gleason mais de 6 ou não-confinado ao órgão foram definidos como satisfazendo critérios histológicos de doença clinicamente significativa. [24, 25]. No caso de tumores multifocais, significado clínico foi atribuída se qualquer tumor único ultrapassou 0,5 cm

3.

O DNA foi extraído a partir dos tecidos da próstata autopsiados usando QIAamp Blood DNA Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA, EUA) de acordo com as instruções do fornecedor. O

gene MnSOD

foi amplificado pela reação em cadeia da polimerase (PCR) ea genotipagem pela fragmento de restrição análise do polimorfismo de PCR, como descrito anteriormente [23].

Um modelo de regressão logística incondicional foi utilizada para analise estatistica. foram determinados intervalos de confiança de 95% de Wald (IC 95%). O pacote de software JMP versão 3.2.1, SAS Institute, Inc. (Cary, NC, EUA) foi utilizado para todas as análises.

Resultados e Discussão

Dos 194 homens, 57 (29,4 %) tinham CaP e 26 (13,4%) foram clinicamente significativas CaP. Entre estes CaP clinicamente significativo, 20 tinham o tamanho do tumor maior que 0,5 cm

3, 20 tiveram escore de Gleason 6, e apenas um único tumor demonstrou invasão capsular (S1 Tabela). Fig 1 mostra a prevalência específica para a idade do CaP significativo e insignificante. A prevalência de cancro aumentada significativa com o avanço da idade. Pelo contrário, a prevalência de câncer insignificante ligeiramente aumentada com o avanço da idade, mas diminuiu drasticamente em homens com mais de 79 anos. A proporção específica para a idade do CaP significativa aumentou significativamente com o avanço da idade (

p Art 0,001, Figura 1)

n = número de indivíduos no total em cada grupo.. O número em cima de cada barra é para o número de casos em cada grupo etário. (.. Não de cancros significativos /não de ambos os cânceres significativas e insignificantes) a proporção específica à idade de câncer específica foi aumentada significativamente com o avanço da idade, como analisado por regressão logística (

p Art 0,001).

Uma vez que a média de idade no momento do diagnóstico do CaP é de 67 anos [2], nós estratificada nossos sujeitos em dois grupos, com idade 70 anos e ≥ 70 anos de idade. CaP foi encontrado em 24 dos 120 (20,0%) e 33 de 74 (44,6%) homens 70 e ≥70 anos, respectivamente. Clinicamente significativas cancros representado 29,2% e 57,6% dos cancros nessas faixas etárias (Tabela 1).

Nós agrupou os genótipos

MnSOD

VA e VV juntos, como ambos os tipos fazer não parece ser um factor de risco de CaP em comparação com a AA [23]. Como mostrado na Tabela 1,

MnSOD

AA foi associada com o APC significativa em homens de todas as idades, em especial em homens com idade superior a 69 anos. Não houve tal associação em homens com menos de 70 anos. Nem uma associação foi detectada quando as comparações foram feitas para insignificante APC com ou sem estratificação por idade (Tabela 1).

A fim de determinar se

MnSOD

AA pode diferenciar significativa de câncer insignificante, avaliamos a utilização deste genótipo para o teste. Como mostrado na Tabela 2, o teste deste genótipo tinha uma especificidade razoável e valor preditivo positivo para o grupo de homens com idade superior a 69 anos. No entanto, ele não poderia diferenciar significativa de câncer insignificante no grupo etário mais jovem.

Carcinogênese é geralmente aceite a ser um processo de várias etapas. Como se vê na Fig 1, a proporção de CaP significativa para insignificante CaP aumentaram com a idade; portanto, é razoável supor que insignificante CaP faz progressos para CaP significativo. Apenas um caso de insignificante CaP foi observada em um total de 12 casos APC nos homens ≥80 anos de idade, o que sugere que os casos de CaP mais insignificantes, eventualmente, evoluir para CaP significativa dado tempo suficiente. Além disso, a observação de que

MnSOD

AA foi associada com o APC significativa em homens mais velhos (Tabela 1) sugere que a actividade de MnSOD podem estar envolvidos na progressão do cancro da próstata. A observação de que

MnSOD

AA não foi associada com insignificante CaP sugere que o stress oxidativo não pode estar envolvida na iniciação de CaP. A incidência clínica inferior de CaP em homens idosos do que em homens mais jovens pode não ser o resultado de uma resistência a APC, como sugerido anteriormente [24], mas, em vez de sub-rastreio nesta população. De 22 homens com mais de 79 anos no presente estudo, 10 não tinham CaP. Estes homens não podem ter sido expostos a agentes cancerígenos ou podem ter sido geneticamente resistentes a esse tipo de câncer.

achados epidemiológicos anteriores de que o

MnSOD

genótipo AA está associada a CaP em homens com status antioxidante de baixo [ ,,,0],16-18] ou alta ingestão de ferro [19] indicam que o estresse oxidativo pode ser um alvo para quimioprevenção. cancros mais insignificantes do que cancros significativas estão presentes em homens, constituindo 70% do CaP não detectada em homens de 71 a 80 anos (Fig 1). Assim, as medidas preventivas podem ser eficazes, mesmo para os homens em seus 70 anos.

As mitocôndrias são a principal fonte para a geração de ROS devido ao vazamento de elétrons contínua na cadeia de transporte mitocondrial. MnSOD está presente na mitocôndria e desempenha um papel importante na redução de danos ao DNA de oxigénio reactivo espécies mediada através da conversão de radicais superóxido em peróxido de hidrogénio e oxigénio [5]. Porque Sutton et al mostraram que o A-MnSOD contendo foi transportado de forma mais eficiente através da membrana mitocondrial [10], aqueles que são genótipo AA pode ter maior actividade de MnSOD, em comparação com aqueles que são os outros genótipos. Em mitocôndrias, radical superóxido é convertido por MnSOD em oxigénio e peróxido de hidrogénio, o que é ainda mais desintoxicada em água por glutationa peroxidase. A taxa de decomposição do peróxido de hidrogénio é proporcional tanto ao nível da glutationa e a actividade de glutationa peroxidase. O aumento da capacidade de radical superóxido desintoxicado devido ao alelo A pode ser benéfico com o nível apropriado de antioxidante. No entanto, a uma concentração elevada de peróxido, o passo de redução de NADP torna-se limitante da velocidade, e a velocidade de reacção global da desintoxicação do peróxido é reduzida [26]. Assim, uma elevada actividade de MnSOD pode conduzir a um desequilíbrio metabólico e induzir toxicidade, se a taxa de decomposição do peróxido de hidrogénio é diminuída. Isto pode resultar na redução da capacidade de sequestrar radicais livres em mitocôndrias que teria o potencial é o aumento do risco para a carcinogénese. MnSOD poderá ser particularmente importante na próstata uma vez que a glândula é pensado para ser rico em mitocôndrias [27]. Recentemente foi relatado que MnSOD é regulada na próstata durante a progressão do câncer e uma relação inversa entre MnSOD e receptor de andrógeno, apoiando o papel da enzima mitocondrial na aquisição do estatuto de andrógeno-independência [28].

Com a aumento do uso de PSA no rastreamento APC, casos CaP mais insignificantes estão sendo diagnosticados. Por exemplo, até 80% dos casos detectados CaP no grupo placebo do Prostate Cancer Prevention Trial teve uma pontuação de Gleason de ≤6 [29]. No entanto, a determinação de quais deve ser tratada continua a ser um problema importante. Embora o

MnSOD

polimorfismo tinham uma baixa sensibilidade (0,57) No presente estudo, mostrou uma especificidade razoável e valor preditivo positivo (0,78) em predizer a progressão do cancro a um caso que requer atenção médica imediata em homens idade 70 anos ou mais (Tabela 2).

Tecnicamente, todos os sujeitos em estudos de autópsia podem ser considerados como tendo “cancros clinicamente insignificantes”, pois esses cânceres não foram diagnosticados durante o tempo de vida dos sujeitos, que falecidos a partir alheios causas. Se eles tivessem sido devidamente rastreados, julgado na evidência histológica muitos deles devem ter sido diagnosticado antes da morte. O presente trabalho aborda várias questões de importância sobre a carcinogênese de próstata. Nossos resultados suportam a hipótese de que o estresse oxidativo pode promover o desenvolvimento de cancros pequenos e bem diferenciadas em grandes cancros, mais indiferenciadas. A Task Force EU Preventive Services (USPSTF) recomendou contra o antigénio específico da próstata (PSA) a triagem para CaP em homens com idades entre 75 anos ou mais em 2008 [30]

, enquanto os novos projectos de recomendações do USPSTF sobre rastreio PSA, emitido em 2011 , recomendado contra a utilização do ensaio em homens com menos de 75 [31] idade. Embora estas recomendações são controversos, o teste da linha germinativa MnSOD pode conseguir identificar um subgrupo de homens que estão em maior risco de CaP agressivo e, que poderia ter um risco maior: benefício com o rastreio PSA.

MnSOD

polimorfismo pode ser um importante biomarcador para prever a progressão do câncer de próstata. Isto pode ser útil para detectar significativa CaP em homens idosos e pode melhorar os resultados de rastreio quando combinado com o teste PSA.

Conclusões

MnSOD

polimorfismo está fortemente associada com a significado clínico de cancro da próstata em homens com mais de 69 anos, mas não em homens mais jovens do que 70, o que sugere que o stress oxidativo podem estar envolvidos na progressão da doença.

MnSOD

genótipo AA pode ter um valor clínico para prever a progressão do tumor do câncer de próstata.

Informações de Apoio

Tabela S1. dados de todo o estudo

Etnia: 0 para caucasiana;. 1 para Africano americano; 2 para os outros. PCA: 0 para nenhum câncer; 1 para o câncer insignificantes; 2 para mais significativa do câncer. ITV: volume do tumor índice (mm

3)

doi: 10.1371 /journal.pone.0131325.s001

(XLSX)