PLoS ONE: Prostata alfa-linolensyre (ALA) er positivt associeret med Aggressiv prostatakræft: et forhold, som kan afhænge af den genetiske variation i ALA Metabolism

Abstrakt

Tidligere observationsstudier har rapporteret associationer mellem prostatakræft og alfa-linolensyre (ALA). Imidlertid har nogle undersøgelser været i stand til at studere dette forhold fremadrettet og i velkontrollerede indstillinger. Desuden har ingen undersøgelser afgøres, om en enkelt nukleotid polymorfier (SNP), der påvirker ALA stofskifte er forbundet med denne almindelige kræftform. Formålet med denne undersøgelse var at undersøge sammenhængen mellem prostata niveauer af ALA, SNPs og prostatakræft-specifikke biomarkører i prøver indsamlet fra en tidligere randomiseret klinisk forsøg udført ved hjælp af en prækirurgisk model, og som testet effekten af ​​hørfrø tilskud, en rig kilde til ALA før prostatektomi (n = 134). Serum prostata-specifikt antigen (PSA) blev bestemt og immunohistokemi blev anvendt til at vurdere tumor proliferationshastighed (Ki67). Prostatisk ALA blev bestemt med gaskromatografi. Syv tidligere identificerede SNPs forbundet med delta-6 desaturaseaktivitet (rs99780, rs174537, rs174545, rs174572, rs498793, rs3834458 og rs968567) blev testet for foreninger med prostata ALA, PSA og Ki67. Trods forbruge syv gange mere ALA per dag, mænd i hørfrø armen havde lignende mængder af prostata ALA i forhold til mænd ikke forbruge hørfrø. I justerede analyse, der var betydelige positive associationer mellem prostata ALA og PSA (ρ = 0,191, p = 0,028) og Ki67 (ρ = 0,186, p = 0,037). Efter justering for kovariater (hørfrø, alder, race, BMI og statin-brug) sammenhængen mellem ALA og PSA forblev (p = 0,004), men var lidt svækket for Ki67 (p = 0,051). Vi har ikke observere associationer mellem nogen af ​​SNPs undersøgt og prostata ALA; dog i modeller for PSA var der en signifikant interaktion mellem rs498793 og ALA og for Ki67 var der signifikante interaktioner med ALA og rs99780 og rs174545. Uafhængige og inverse associationer blev observeret mellem rs174572 og Ki67. Denne undersøgelse dokumenterer, at prostata-ALA, uafhængig af mængden af ​​ALA forbrugt, er positivt forbundet med biomarkører for aggressiv prostatakræft, og at genetisk variation kan ændre dette forhold

Henvisning:. Azrad M, Zhang K, Vollmer RT Madden J, Polascik TJ, Snyder DC, et al. (2012) prostata alfa-linolensyre (ALA) er positivt associeret med Aggressiv prostatakræft: et forhold, som kan afhænge af genetiske variation i ALA Metabolism. PLoS ONE 7 (12): e53104. doi: 10,1371 /journal.pone.0053104

Redaktør: Rui Medeiros, IPO, Inst Port Oncology, Portugal

Modtaget: August 20, 2012; Accepteret: November 23, 2012; Udgivet: December 28, 2012 |

Copyright: © 2012 Azrad et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Finansiering af denne undersøgelse blev leveret af National Institutes of Health (CA85740, CA07464830, og M01-RR-30). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:. Det hørfrø anvendt i undersøgelsen blev skænket af ENRECO, Inc. Dette ændrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikker om datadeling og materialer.

Introduktion

En ud af seks amerikanske mænd vil blive diagnosticeret med prostatakræft i løbet af deres levetid, og hvert år over 33.000 mænd dør af denne sygdom [1]. De faktorer, der adskiller indolent fra aggressiv sygdom forbliver ukendt. Fordi prostatakræft er mere udbredt i de vestlige samfund, er det en hypotese, at både genetiske og miljømæssige faktorer spiller en fremtrædende rolle i sin ætiologi. Kost betragtes som en af ​​de vigtigste modificerbare miljømæssige faktorer, der påvirker sygdomsforløbet [2].

kosten omega-3 flerumættede fedtsyrer (PUFA) foreslås at være forbundet med patogenesen og progression af prostatakræft [3 ]. Mens 20 carbon eicosapentaensyre (EPA) anses for at være beskyttende [4], dens 18 carbon precursor, alpha-linolensyre (ALA), er blevet forbundet med øget risiko for prostatacancer hos nogle (men ikke alle) undersøgelser [5 ], [6]. I betragtning af de inkonsistente resultater fra epidemiologiske studier, en meta-analyse af 16 undersøgelser konkluderede, at der er en mangel på en signifikant sammenhæng mellem indtagelse af ALA og risiko for prostatakræft [7]. Interessant nok meta-analyse fandt, at højere fysiologiske niveauer af ALA i sera, erytrocytter eller fedtvæv, var forbundet med 54% øget risiko for prostatakræft [7]. Den uoverensstemmelse mellem kosten ALA og prostatakræft risiko og fysiologiske niveauer af ALA og prostatakræft kan være en funktion af vanskelighederne med at indsamle nøjagtige kosten data. Kan dog uoverensstemmelse være relateret til variation i metabolismen af ​​ALA.

Tissue niveauer af ALA er delvist afhængige af kostindtag. Også, delta-6 desaturase, det desaturase-enzym, der katalyserer det hastighedsbegrænsende trin i ALA metabolisme bestemmer vævsniveauer af ALA. Dette enzym udtrykkes hovedsageligt i leveren, men i andre organer, herunder prostata, og indtagelsen af ​​PUFA’er har vist sig at regulere ekspression i væv [8]. Endvidere kosten linolsyre (LA) kræver delta-6 desaturase til biosyntese af arachidonsyre og dermed konkurrerer med ALA for desaturase [8]. Dermed en højere LA til ALA-forhold, som det ses i en vestlige kost, resulterer i et skift, der favoriserer LA og hindrer ALA metabolisme [9]. Desuden genetisk variation spiller en stor rolle i ALA metabolisme. Single nukleotid polymorfier (SNP) i og i nærheden af ​​

FADS2

, det gen, der koder for delta-6 desaturase, har været meget forbundet med niveauer af ALA i erytrocytter, plasma og serum i tidligere populationsgenetiske undersøgelser [10], [ ,,,0],11] og omfattende genom-dækkende forening undersøgelser [12], [13]. Undersøgelser har vist, at tilstedeværelsen af ​​den mindre allel i adskillige SNP’er er signifikant associeret med højere blodniveauer af ALA [10] – [13]. De stærke og konsistente sammenslutninger rapporteret for SNP’er i denne genetiske region tyder på, at genetisk variation ændrer delta-6-desaturase-aktivitet, funktionalitet, eller ekspression, hvilket resulterer i modificeret ALA metabolisme [14]. Den rolle, genetiske variation spiller i prostata væv niveauer af ALA og prostatakræft er i øjeblikket ukendt, men garanterer undersøgelse [15].

Til dato har der ikke været nogen kliniske forsøg, der har undersøgt effekten af ​​kosten ALA tilskud i mænd med prostatakræft [7]. Men i vores tidligere fase II randomiseret klinisk undersøgelse (RCT), kostvaner, der blev suppleret med 30 g /d af hørfrø og forudsat 6,51 g /d af ALA, blev testet mod kost med normal ALA indtagelse hos mænd diagnosticeret med lokaliseret prostatacancer for -31 dage før prostatektomi [16]. Mænd i de hørfrø arme havde signifikant lavere tumor spredning satser i prostatektomi væv. Den tidligere undersøgelse forudsat den enestående mulighed for at udforske sammenhængen mellem prostata ALA, SNPs forbundet med delta-6 desaturaseaktivitet, og biomarkører for aggressiv sygdom fx spredning sats (Ki67) og serum PSA hos mænd der indtager en høj ALA kost versus regelmæssig ALA indtagelse. Vores hypoteser var som følger: (1) Vi foreslår, at hæmning af ALA stofskiftet fremmer prostatakræft og vil føre til positive associationer mellem ALA koncentrationer i prostata væv og serum PSA og tumor spredning satser; og (2.) Vi foreslår også, at genetisk variation i ALA stofskiftet ændre forholdet mellem ALA og disse biomarkører for aggressiv prostatakræft.

Materialer og metoder

Etik Statement

Alle procedurer og afprøvning blev godkendt af Duke University Medical center, Durham Veteran Administration Medical center og University of Michigan Community Klinisk Onkologi Program Institutional Review Boards og skriftligt informeret samtykke blev opnået forud for alle prøve og dataindsamling.

Undersøgelse design og Deltagere

Denne undersøgelse udnyttes data og biologiske prøver fra vores tidligere multi-site fase II RCT (NCT00049309) hos mænd med prostatakræft venter prostatektomi [16], [

17]. RCT inkluderet 161 mænd tildelt styre (n = 41), hørfrø (FS) (n = 40), fedtfattig kost (LF) (n = 40) eller FS + LF (n = 40) til -31 dage forud til kirurgi. Efter baseline vurdering i hvilket tidsrum blod, urin, antropometriske, og medicinske data blev indsamlet, blev deltagerne randomiseret til undersøgelsen arme baseret på race (sort vs ikke-sort) og biopsi Gleason sum ( 7 vs. ≥7). Regelmæssig brug af statiner og ikke-steroide anti-inflammatoriske lægemidler (NSAID) blev indsamlet ved baseline. Som tidligere beskrevet, blev mændene tildelt de FS arme forsynet med og instrueret i at indtage pre-anrettede mængder af hørfrø (30 g /d); mænd i LF arme forbruges 20% af kalorier fra fedt; og styrearmen blev instrueret om at opretholde deres kost [16]. Opskrifter og menuen forslag (fx blande det i yoghurt, æblemos eller grits) for at indarbejde hørfrø i kosten blev leveret til mænd tildelt disse arme. Opfølgende prøver blev indsamlet inden for 48 timer før kirurgi (spørgeskemadata og blodprøver) eller på tidspunktet for kirurgi (frisk frosset og paraffinindstøbt prostata væv).

Dietary Assessment

Den NCI Diet Historie Spørgeskema blev administreret ved baseline og opfølgning [18]. Data blev gennemgået af en registreret diætist for logik og fuldstændighed. For mænd er tildelt FS arme, blev den gennemsnitlige mængde hørfrø indtages dagligt (g /d) bestemt baseret på daglige logfiler føres af deltagerne. Svarende til pille-count metode blev ubrugt hørfrø tilbage og måles [19], [20]. Et gram hørfrø forudsat 0,057 g og 0,217 g LA og ALA, hhv. Vi beregnede samlede indtag af LA og ALA fra hørfrø tilskud ved at gange den gennemsnitlige g /d hørfrø forbruges af mængderne af LA og ALA leveres pr 1 g hørfrø. Mængden af ​​LA og ALA fra hørfrø tilskud blev tilsat til værdier på LA og ALA bestemt ud fra DHQ.

Biological Samples og assays

prostatavæv anvendes til fedtsyreanalyse blev taget fra det perifere zone i prostata efter prostatektomi og lynfryses i flydende nitrogen og opbevaret ved -70 ° C indtil analyse. Prostatavæv fedtsyrer blev analyseret via kapillar gaskromatografi efter væv homogenisering og ekstraktion i chloroform: methanol (02:01) [21], [22]. Værdierne for prostata PUFA’er er angivet som den procentdel af totale fedtsyrer identificeret i prostatavæv. Anvendelse af fremgangsmåder tidligere beskrevet [23], immunohistokemi blev anvendt til bestemmelse proliferationsindeks (Ki67 (Biocare, Walnut Creek, CA)) fra vævssnit skåret fra formalin-fikserede paraffin-indlejrede prostata tumorblokke. Slides blev gennemgået og scoret af to uafhængige patologer, der var blindet for at studere arm opgave [16].

FADS2

Varianter og Genotypning

Udvælgelsen af ​​SNPs var baseret på resultaterne af tidligere undersøgelser i hjerte-kar-sygdom, der har vist genetisk variation at være signifikant associeret med delta-6 deaturase aktivitet, ALA stofskifte og væv niveauer af ALA [10], [11], [12], [13], [14]. Baseret på den nuværende litteratur, valgte vi SNPs, der korrelerer med ALA niveauer i erythrocytter, plasma eller serum (rs99780, rs174537, rs174545, rs174572, rs498793, rs3834458, og rs968567) for at undersøge sammenhængen mellem disse SNPs og prostata ALA og prostata cancer biomarkører. Disse SNP’er er placeret på kromosom 11 i eller nær de

FADS

genklyngen.

Genomisk DNA fra helblod blev isoleret og oprenset med Gentra Puregene Blood Kit (Qiagen, Valencia, CA). SNP’er blev genotypebestemt ved anvendelse af pyrosekventering metode. Kort fortalt blev 20 ng af genomisk DNA amplificeret med primere specifikke for hver SNP. Primer selektion blev udført ved hjælp af PSQ Assay design software fra Qiagen. En standard PCR-reaktion blev udført med 5 PRIME Taq polymerase (Fisher Scientific) bestående af 500 mM KCI, 100 mM Tris-HCI pH 8,3, 15 mM Mg (OAc)

2, 1% Triton X 100, 0,1 mM af hver PCR primer og 0,2 mM dNTP’er. PCR-primere blev udført under anvendelse af en touchdown PCR-strategi under anvendelse af forskellige annealing temperaturer. Alle PCR-produkter blev kontrolleret på en 1,5% agarosegel for at sikre amplifikation og specificitet før kører pyrosekventering reaktioner. De Pyrosekventering reaktioner blev udført som beskrevet af producenten (Qiagen, Valencia, CA). Kort fortalt blev det resulterende biotinyleret PCR-produkt fortyndet i bindingspuffer (10 mM Tris-HCI, 2 M NaCl, 1 mM EDTA, 0,1% Tween 20) og bundet til Sepharose-streptavidin (SA) perler (GE Healthcare, Piscataway, NJ) . The dsDNA-SA-beads kompleks blev vasket i 70% ethanol, denatureret i 0,2 N NaOH og vasket i 10 mM Tris-acetat, pH 7,6. Perlerne blev derefter anbragt i annealing-puffer (20 mM Tris-acetat, 2 mM MgAc

2) indeholdende den passende sekventeringsprimer (0,3 uM endelig), opvarmet til 80 ° C i 2 min og fik lov til at afkøle til 25 ° C . Pyrosequencing blev gjort i PyroMark HS-96 pyrosekventering maskine (Qiagen, Valencia, Ca) i henhold til fabrikantens anvisninger.

Statistiske Analyser

Dette forsøg og de statistiske analyser blev jordede af sine 2 × 2 design; således hørfrø arme blev kombineret (FS og LF + FS) og sammenlignet med de ikke-hørfrø suppleret arme (kontrol + LF). Dette gav en sammenligning af mænd der indtager en høj ALA kost (FS og LF + FS) versus mænd ikke indtager en høj ALA kost (kontrol + LF). Wilcoxon-signeret rank test og Fishers eksakte test blev anvendt til at bestemme mellem-gruppe forskelle i baseline karakteristika, kosten og prostata PUFA’er samt prostatakræft biomarkører. Ujusterede Spearman rang korrelationskoefficienter var fast besluttet på at vurdere sammenhængen mellem prostata PUFA’er med PSA og Ki67. For at teste sammenhænge mellem PSA eller log over Ki67 med ALA blev lineære modeller anvendt. I begge modeller, BMI, alder, race (sort versus ikke-sort), statiner eller NSAID, og ​​hørfrø arm blev brugt som kovariater. Variablen ALA blev anvendt som en diskret variabel og ALA blev kodet 1 og fraværet af ALA blev kodet som 0. For at teste sammenslutning af PSA og log af Ki67 med SNP’er og deres samspil med ALA, genotypen hos alle SNP og dens interaktion med ALA blev tilsat i modellen. Konkret blev den dominerende model, der anvendes på grund af den lille stikprøvestørrelse: den mest almindelige genotype ved hvert SNP locus blev betragtet som en gruppe (referencegruppe), mens de to andre genotyper blev betragtet som en anden gruppe. Derfor blev genotyper af hver SNP kodet som 0, 1 og 1 for blød homozygot, heterozygot og sjældne homozygote genotyper, henholdsvis. Interaktionen løbetid SNP genotypen og ALA i regressionsmodellen blev kodet som produktet af SNP genotypen og ALA. Bonferroni korrektion blev brugt til at justere for multipel testning. Genotypen og allelfrekvenserne af hver SNP blev anslået og Hardy-Weinberg ligevægt blev testet ved hjælp af chi-square test implementeret i genetik pakken i R (www.r-project.org/). Ved hjælp af en p-værdi på 0,001 som foreslået af Balding [24], alle SNPs var i Hardy-Weinberg ligevægt.

Resultater

Denne undersøgelse omfattede 134 mænd fra 149, da der afsluttede den oprindelige forsøg. Frisk frosset væv ikke var tilgængelig efter prostatektomi for 15 deltagere og dermed prostata niveauer af PUFA kunne ikke bestemmes, og disse deltagere blev udelukket fra analysen. Karakteristik af den resulterende studiepopulation er featured i tabel 1. Vi observerede ingen mellem-gruppe forskelle i alder, race distribution (sort vs. ikke-sort), BMI eller Gleason Sum.

kosten PUFA’er og PUFA-niveauer i prostatavæv følgende hørfrø tilskud er vist i tabel 1. Intet mellem-gruppe forskelle blev observeret for indtagelse af LA, AA og total omega-6 samt EPA og DHA. Men, og som forventet, mænd i hørfrø arm forbruges væsentligt højere ALA og total omega-3 og derfor havde signifikant højere andel af kosten 03:06 sammenlignet med mænd i Ingen Hørfrø arm (p 0,0001 for alle). Men på trods af de store forskelle i ALA indtag, vi ikke observere statistisk signifikante forskelle i prostata niveauer af ALA mellem de to grupper. LA, AA, total omega-6 og total omega-3 var også lignende. Vi bemærkede, at hørfrø arm havde signifikant højere EPA-niveauer indikerer, at ALA blev omdannet til EPA i målvævet. Også af tabel 1 er serum PSA og prostata tumor Ki67. Vi observerede, at serum PSA tendens til at være højere i hørfrø arm, selv om dette ikke nåede statistisk signifikans. I overensstemmelse med vores tidligere fund, Ki67 var signifikant lavere i hørfrø armen i forhold til dem, der ikke modtager hørfrø (p = 0,001).

Vi udforskede korrelationer mellem prostata flerumættede fedtsyrer og prostatakræft biomarkører (tabel 2). I ukorrigerede analyser blev prostata ALA fundet at være signifikant positivt korreleret med både serum PSA og Ki67 (ρ = 0,191, p = 0,028 og ρ = 0,0186, p = 0,037). Især ikke andre PUFA’er korreleret med PSA og tumor spredning satser.

På baggrund af disse analyser, vi undersøges yderligere, om prostata ALA uafhængigt var forbundet med PSA og tumor Ki67 efter justering for potentielle konfoundere herunder BMI, alder , race, statin stofmisbrug, og hørfrø arm (tabel 3). I den lineære model for PSA, observerede vi, at ALA var positivt associeret med PSA (p = 0,004) som blev hørfrø arm (p = 0,023) og BMI (p .0001). I den lineære model for tumor Ki67, blev foreningen med ALA svækket, men stadig syntes at være positivt forbundet med højere Ki67 (p = 0,051) og hørfrø arm forblev omvendt forbundet med spredning (p = 0,006). I de samme modeller udforskede vi, om NSAID ændret den positive sammenhæng mellem prostata ALA og serum PSA og Ki67 (tabel S1). I disse modeller forblev prostata ALA signifikant associeret med serum PSA (p = 0,004) og forblev positivt associeret med Ki67 selv grænser op til statistisk signifikans (p = 0,058). NSAID var signifikant omvendt forbundet med Ki67 (p = 0,017). Vi udforskede også indtagelse af LA, prostata væv niveauer af LA eller AA som kovariater i denne model, men disse variable var ikke signifikant og ændrede ikke sammenhængen mellem prostata ALA og PSA eller Ki67 (data ikke vist).

Da prostata ALA var positivt associeret med prostatakræft biomarkører i disse tidligere analyser, vi undersøgt, om SNPs nylig vist at påvirke ALA stofskifte blev uafhængigt forbundet med prostata ALA. Fordelingen af ​​de syv SNP’er er vist i tabel S2. I disse analyser, vi ikke observere en sammenhæng mellem nogen af ​​SNPs testede eller andre kovarianter med prostata ALA.

I yderligere analyser, vi udforsket om SNPs, prostata ALA eller deres samspil uafhængigt var forbundet med PSA eller Ki67 (tabel 4). I modeller, som omfattede rs174572, rs498793, rs3834458 og rs968567 blev prostata ALA positivt forbundet med PSA (p = 0,002, p 0,001, p = 0,011 og p = 0,033, henholdsvis) og samspillet mellem rs498793 og prostata ALA blev omvendt forbundet med PSA (p = 0,017). Efter justering for flere sammenligninger den signifikant sammenhæng mellem ALA og PSA forblev i de modeller, der indgår rs174572 og rs498793. SNP’en, rs174572, var signifikant og omvendt forbundet med tumor proliferationshastighed (p = 0,007). I yderligere modeller, som omfattede rs99780 og rs174545 signifikante interaktioner blev fundet mellem SNP og ALA (p = 0,033 og p = 0,047, henholdsvis). Efter justering for flere sammenligninger kun modellen med SNP rs174572 forblev statistisk signifikant.

Diskussion

Dette er den første undersøgelse for at undersøge effekten af ​​at fodre en ALA-rig mad på niveauer af fedtsyrer i målvævet, og deres endelige association med markører for prostatakræft progression. Vi fandt, at mens hørfrø tilskud resulterede i signifikant højere niveauer af ALA i kosten, har dette forbrug ikke udslag i højere prostata niveauer af ALA. Det var et vigtigt fund, fordi i yderligere analyser, blev prostata ALA forbundet med betydeligt højere PSA og tumor spredning satser. Mens tilstedeværelsen af ​​ALA i prostata syntes at være uafhængig af de SNPs, som vi undersøgte, samt andre kovarianter herunder kosten LA, gjorde vi observere sammenhængen mellem SNPs relateret til ALA metabolisme og interaktion mellem disse SNPs og ALA med både PSA og tumor spredning satser. Således resultater fra denne sonderende undersøgelse giver nye beviser på, at prostata ALA metabolisme kan være forbundet med aggressiv prostatakræft.

PUFA stofskifte er kompleks og skæbne kosten ALA potentielt omfatter β-oxidation, opbevaring i fedtvæv , inkorporering i cellemembraner og /eller desaturering og forlængelse i længere kæde omega-3 PUFA [25]. I den foreliggende undersøgelse har vi ikke foranstaltninger af cellulære bioenergetik reflekterende af anvendelsen af ​​ALA som en energikilde eller opbevaring; dog vores data viser klart, at højere indtag af ALA kosten i hørfrø arm ikke resulterede i højere fysiologiske niveauer af ALA i prostatavæv, men i stedet resulterede i højere niveauer af prostata-EPA. Eftersom begge behandlingsgrupper havde lignende indtag af EPA, vores data synes at antyde, at hørfrø afledt ALA blev omdannet til EPA. Interessant nok blev de højere niveauer af EPA ikke forbundet med reducerede PSA eller tumor proliferationer satser. Disse data er i modsætning til en nyere undersøgelse, der anvendte en lignende præoperative undersøgelse design og viste, at en fedtfattig kost suppleret med 5 g /d af EPA resulterede i højere prostatiske EPA-niveauer og reducerede tumor proliferationshastigheder i en undergruppe af mænd i RCT [4]. Mens vores undersøgelse ikke var i stand til at bekræfte anti-proliferative effekter af prostata EPA, er vi i stand til at bekræfte, at en høj ALA kost resulterer i højere EPA i målvæv og resulterer ikke i akkumulation af prostata ALA.

Flere undersøgelser har undersøgt PUFA metabolisme i plasma, sera og erythrocytter, og har besluttet at SNPs forbundet med ALA stofskifte spiller store roller i fastlæggelsen væv niveauer af ALA. Disse SNPs lokalisere nærheden af ​​

FADS

genklynge på kromosom 11q12-11q13, støder direkte op til en genetisk region stærkt forbundet med risiko for flere kræftformer, herunder prostatakræft [26], [27], [28], [29 ]. Nærheden af ​​disse SNPs til den genetiske hotspot; den stærke association mellem disse SNP’er og fysiologiske niveauer af ALA; og den iagttagelse, at fysiologiske niveauer af ALA er forbundet med prostatakræft fik os til at undersøge, om den genetiske variation var forbundet med prostata ALA og biomarkører indikerer aggressiv sygdom.

I den foreliggende undersøgelse hverken indtagelse af flerumættede fedtsyrer eller SNPs relaterede til PUFA metabolisme forklarede tilstedeværelsen af ​​prostata ALA. Forskellen i resultaterne kan skyldes det faktum, at vi analyseret ALA i prostata af mænd med bekræftet sygdom mens de øvrige undersøgelser analyseret blodet og var i sunde bestande. Dette er en vigtig forskel, fordi tidligere studier har rapporteret, at nogle, men ikke alle, prostatakræft-cellelinier overudtrykke LDL-receptoren sammenlignet med normale prostataceller, en egenskab, blev også fundet i et lille sæt af prostatatumorer med seks ud af 12 tumorer overudtrykker LDL-receptoren [30]. Lignende resultater er blevet rapporteret i tyktarmskræft [31]. Fordi LDL er det vigtigste middel til levering af ALA til perifere væv kan over-ekspression af LDL-receptor i nogle prostatatumorer øge overførslen af ​​ALA til vævet.

Vi observerede også, at fire ud af syv testede SNP’er, var signifikant relateret til enten PSA eller tumor spredning satser enten uafhængigt eller gennem en interaktion med prostata ALA. Men ikke alle disse foreninger forblev efter justering for flere sammenligninger sandsynligvis på grund af vores begrænsede stikprøvestørrelse. For eksempel har vi observeret positive associationer med tumorproliferation for interaktionerne mellem prostata ALA og tilstedeværelsen af ​​den mindre allel i SNPs rs99780 og rs174545, samt en omvendt sammenhæng med PSA for samspillet mellem prostata ALA og tilstedeværelsen af ​​den mindre allel i SNP rs498793. Tidligere undersøgelser har fastslået, at tilstedeværelsen af ​​den mindre allel i alle de testede SNPs var forbundet med højere blodniveauer af ALA [7] – [11]. I den foreliggende undersøgelse, mens vi ikke bemærke, at disse SNPs uafhængigt var forbundet med prostata ALA, vi konstatere, at nogle af dem ændret sammenhængen mellem prostata ALA og PSA eller tumor spredning. En potentiel forklaring på dette fund angår vævsspecifikke forskelle i genekspression af desaturase enzymer [8], [

32]. I overensstemmelse med denne hypotese, er det blevet rapporteret, at SNP’er har forskellige virkninger på genekspression i forskellige vævskilder antyder, at vævsspecifikke splejsningsvarianter spiller en vigtig rolle ved bestemmelse af genekspression [33].

Vores undersøgelse bekræfter den observationer af Christensen et al. der rapporterede, at mænd med prostatakræft havde højere ALA-niveauer i forhold til mænd med godartet prostatahyperplasi [34]. Svarende til vores resultater, Christensen og kolleger bemærkede også en signifikant sammenhæng mellem prostata ALA og PSA; Men, de ikke måle tumor proliferationer satser. Nogle potentielle mekanismer forbinder højere prostata ALA med en mere aggressiv prostatakræft kan være gennem øget aktivering af celle signalveje. Tidligere undersøgelser har rapporteret, at ALA inducerer genekspression af MEK1 og MEKK1 som kan stimulere transkriptionsaktivitet androgenreceptoren [35], [36]. Yderligere, så vidt vi ved, har ingen undersøgelse den associationer mellem SNPs relateret til ALA metabolisme og delta-6 desaturase-ekspression i prostatavæv. Baseret på vores resultater, er supplerende undersøgelser berettiget og kan belyse de foreninger, som vi observerede mellem SNP’er og prostatakræft biomarkører.

Som med alle undersøgelser, denne undersøgelse har styrker og begrænsninger. En efterligning er den relative korte tidsramme, som individer forbrugt en høj ALA kost og fraværet af baseline frisk frosset prostatavæv at vurdere PUFA ændringer i målvæv. Vi anerkender, at denne undersøgelse er en sekundær analyse og at den oprindelige undersøgelse ikke var designet til at teste hypotesen udforsket i den aktuelle undersøgelse. Desuden har vi ikke kopiere vores sonderende fund i en uafhængig befolkning. Derfor er der behov fremtidige studier med større stikprøvestørrelser at bekræfte disse resultater. Men en vigtig styrke med denne undersøgelse er, at data og biologiske prøver stammede fra en af ​​de største prækirurgisk forsøg i patienter med prostatacancer til dato. Desuden nedslidning var minimal og overholdelse af protokollen var fremragende [16]. Denne undersøgelse også er en af ​​de få, der har givet kostindtag, samt direkte fysiologiske målinger af PUFA i målvævet og udforskede deres sammenslutninger med genetiske faktorer og biomarkører indikerer sygdomsforløbet.

Sammenfattende er dette undersøgelse viste, at blandt prostata kræftpatienter, prostata ALA, uafhængig af kost, var signifikant og positivt associeret med biomarkører for aggressiv sygdom, dvs både højere PSA og tumor spredning satser. Vi fandt også hidtil ukendte beviser for, at genetisk variation relateret til ALA metabolisme påvirker associering mellem ALA og prostatakræft biomarkører. Dermed er resultaterne af denne sonderende undersøgelse tyder et gen-næringsstof interaktion, der kan være en vigtig mediator af aggressiv prostatakræft, og en, der kunne udnyttes til at diskriminere indolent vs. virulent sygdom. Der er behov for fremtidige undersøgelser for at bekræfte disse resultater.

Støtte oplysninger

tabel S1.

Uafhængig association mellem ALA og PSA og Log Ki67.

doi: 10,1371 /journal.pone.0053104.s001

(DOCX)

tabel S2.

Fordeling af SNPs blandt undersøgelsens deltagere.

doi: 10,1371 /journal.pone.0053104.s002

(DOCX)

Tak

Dette materiale er resultatet af arbejdet understøttet med ressourcer og brug af faciliteter på Durham VA Medical center. The UAB Heflin Center for Genomic Science Core Laboratories udført genotypebestemmelse assays. Hørfrø blev doneret af ENRECO, Inc.