Materiał i metody. Wyniki

Transkrypt

1 Abstract in Polish Wprowadzenie Selen jest pierwiastkiem śladowym niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Selen jest wbudowywany do białek w postaci selenocysteiny tworząc selenobiałka (selenoproteiny). Jako ważny składnik wielu enzymów, pełni istotną rolę w procesach związanych z obroną organizmu przed działaniem wolnych rodników, bierze udział w syntezie hormonów tarczycy, wpływa na wzrost i proliferację komórek oraz reguluje ekspresję genów. Selen jest niezbędny dla prawidłowego funkcjonowania układu immunologicznego, jest istotny dla przewodzenia impulsów nerwowych, korzystnie wpływa na płodność, pomaga w usuwaniu metali ciężkich. W badaniach nad selenem wykazano, że odgrywa on ważną rolę w chorobach układu krążenia oraz chorobach tarczycy, stymuluje układ immunologiczny, ma związek z chorobami neurologicznymi. Istnieją dane pokazujące związek selenu z ryzykiem chorób nowotworowych oraz przeżyciem. Badania dowodzą, że suplementacja selenem może mieć zastosowanie w efektywnej profilaktyce nowotworów. Wyniki badań pokazują także, że zmiany w obrębie genów selenoprotein mogą mieć związek z ryzykiem wystąpienia choroby nowotworowej. Zdecydowana większość wyników dotychczasowych badań wskazuje na odwrotną korelację pomiędzy stężeniem selenu w organizmie oraz występowaniem nowotworów. Opisywane są jednak różnice pomiędzy grupami pacjentów w zależności od ich genotypów w genach selenoprotein oraz oddziaływań środowiskowych. W nielicznych pracach oceniano zależność pomiędzy występowaniem raków a stężeniem selenu w organizmie i genotypami selenoprotein w populacji polskiej. Cel pracy Celem pracy była analiza stężenia selenu oraz wybranych zmian w obrębie genów kodujących selenoproteiny jako markerów występowania raków związanych z mutacją CHEK2 oraz osób nie będących nosicielami mutacji CHEK2 w populacji polskiej. W pracy oznaczone zostało stężenie selenu w surowicy i zbadano 4 polimorfizmy w genach selenoprotein (rs w GPX1, rs w GPX4, rs w TXNRD2 oraz rs5845 w SEP15) w grupie nosicieli mutacji CHEK2 oraz nieselekcjowanych pacjentów z rakiem płuc, krtani i jelita grubego a także u osób zdrowych z sparowanych grup kontrolnych.

2 Materiał i metody 1. Nosiciele mutacji genu CHEK2 z nowotworami o różnej lokalizacji narządowej: Grupę badaną stanowiło 372 nosicieli mutacji CHEK2, w tym 241 osób zdrowych z grupy kontrolnej oraz 131 osób z rakiem piersi (55), przewodu pokarmowego, w tym jelita grubego, jelita cienkiego, trzustki, żołądka i woreczka żółciowego (23), prostaty (21), płuca i krtani (13), nerki (8), jajnika (7) i innym (4). Każdej osobie chorej odpowiadały dwie sparowane osoby zdrowe. Wyjątek stanowiła grupa 21 chorych, do których możliwe było dopasowanie tylko 1 zdrowej osoby z grupy kontrolnej. Chorzy na raka oraz zdrowi zostali dopasowani (sparowani) pod względem typu mutacji CHEK2, roku urodzenia (+/- 3 lata), płci, liczby raków wśród krewnych pierwszego stopnia oraz palenia papierosów (paczko-lata). 2. Nieselekcjonowane osoby z rakiem płuc, krtani i jelita grubego: Grupę badaną stanowiły 274 osoby z nieselekcjonowanymi rakami płuc (86), krtani (87) i jelita grubego (101) oraz 274 osoby zdrowe ze sparowanych grup kontrolnych. Każdej osobie chorej na raka odpowiadała jedna osoba zdrowa, sparowana do chorej pod względem roku urodzenia (+/- 3 lata), płci, liczby raków wśród krewnych pierwszego stopnia oraz palenia papierosów (paczko-lata). Pomiar stężenia selenu w surowicy u osób z badanych grup wykonano metodą spektrometrii masowej ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry) Analizę wybranych zmian w genach selenoprotein wykonano przy pomocy techniki Real-time PCR z wykorzystaniem sond molekularnych typu TaqMan (Applied Biosystems) Analizę stężenia selenu w surowicy przeprowadzono w równolicznych ćwiartkach i 4 zdefiniowanych przedziałach w oparciu o rozkład stężenia selenu w badanych grupach. W analizie 4 zmian w genach selenoprotein ryzyko raków zostało oszacowane dla każdego genotypu niezależnie jako ORcrude i w uwzględnieniem wpływu stężenia selenu jako ORadj. W tych analizach wyniki istotne statystycznie uznawano dla p<0,0125 (poprawka Bonferroniego). Do analizy zastosowano test regresji logistycznej (conditional logistic regression) z wykorzystaniem oprogramowania R. Wyniki 1. Nosiciele mutacji genu CHEK2 z nowotworami o różnej lokalizacji narządowej: Średnie stężenie selenu w grupie nosicieli mutacji CHEK2 było znacząco niższe u pacjentów z rakiem niż u osób zdrowych z grupy kontrolnej: 73,2µg/ vs. 78,5µg/l (p=0,002).

3 Analiza w podgrupach w zależności od lokalizacji nowotworu wykazała znaczącą różnicę stężenia selenu pomiędzy osobami chorymi a zdrowymi dla raka prostaty (p=0,03) i raka nerki (p=0,02). Analiza w równolicznych ćwiartkach i zdefiniowanych przedziałach wykazała istotny związek zwiększonego stężenia selenu ze zmniejszeniem częstości występowania nowotworów u nosicieli CHEK2. W analizie ćwiartek prawdopodobieństwo wykrycia nowotworu było około 2-krotnie niższe (OR=0,46; p=0,017) u osób ze stężeniem selenu >86,28µg/l (IV ćwiartka) w porównaniu do osób z stężeniem selenu <65,81µg/l (I ćwiartka ). Analiza w zdefiniowanych przedziałach pokazała prawie 2-krotnie mniejszą częstość występowania raków (OR=0,5; p=0,05) u osób z stężeniem selenu >80µg/l (IV przedział) w porównaniu do tych z stężeniem selenu 60-70µg/l (II przedział). Analiza w podgrupach pokazała istotny związek między stężeniem selenu a występowaniem nowotworów przewodu pokarmowego. W porównaniu do osób z stężeniem selenu <64,30µg/l (I ćwiartka) częstość występowania nowotworu była niemal 5 krotnie niższa (OR=0,21; p=0,04) u osób z stężeniem selenu 72,07-83,92µg /l (III ćwiartka) i ponad 6-krotnie niższa (OR=0,16; p=0,04) u osób z stężeniem selenu >83,92µg/l (IV ćwiartka). Zaobserwowano także istotny związek genotypu AA polimorfizmów rs (TXNRD2) (ORadj=2,61; p=0,01) i rs5845 (SEP15) (ORadj=2,50; p=0,01) ze zwiększonym ryzykiem raka u wszystkich nosicieli mutacji CHEK2. Analiza w podgrupach nowotworów wykazała istotny związek genotypu AA polimorfizmu rs5845 (SEP15) z prawie 5-krotnie zwiększonym ryzykiem zachorowania na raka piersi (ORcrude=4,8; p=0,004 i ORadj=4,45; p=0,007). Zaobserwowano także związek genotypu CT polimorfizmu rs (GPX1) z ponad 6-krotnie zwiększonym ryzykiem zachorowania na raka prostaty (ORcrude=6,76; p=0,01). Analiza z uwzględnieniem wpływu stężenia selenu nie wykazała różnicy istotnej statystycznie (ORadj=9,71; p=0,03). 2. Nieselekcjonowane osoby z rakiem płuc, krtani i jelita grubego: Średnie stężenie Se było znacząco niższe u chorych z rakiem niż u osób zdrowych z grup kontrolnych: 63,2µg/l u chorych z rakiem płuc vs. 74,6µg/l u zdrowych (p<0,0001); 64,8µg/l u chorych z rakiem krtani vs. 77,1µg/l u zdrowych (p<0,0001) i 70,5µg/ l u chorych z rakiem jelita grubego vs. 77,3µg/l u zdrowych (p=0,004). Analiza w równolicznych ćwiartkach wykazała istotny związek stężenia selenu >79,18µg/l (IV ćwiartka) z 10-krotnie niższą częstością występowania raka płuc (OR=0,10; p <0,001) w porównaniu do stężenia selenu 58,96µg/l (I ćwiartka). Analiza w zdefiniowanych

4 przedziałach pokazała prawie 9-krotnie mniejszą częstość występowania raka płuca (OR=0,11; p=0,0001) u osób z stężeniem selenu 71-80µg/l (III przedział) oraz 10-krotnie mniejszą częstość tego nowotworu (OR=0,10; p=0,0002) u osób z stężeniem selenu >80 µg/l (IV przedział) w porównaniu do tych z stężeniem selenu 60µg/l (I przedział). Stężenie selenu >81,52 µg/l (IV ćwiartka) było związane z 6-krotnie niższa częstością występowania raka krtani (OR=0,16; p<0,001) w porównaniu do stężenie selenu 59,38µg/l (I ćwiartka). Analiza w zdefiniowanych przedziałach pokazała ponad 4-krotnie mniejszą częstość występowania raka krtani (OR =0,23; p = 0,001) u osób z stężeniem selenu >80µg/l (IV przedział) oraz prawie 3-krotnie mniejszą częstość tego nowotworu (OR=0,35; p=0,02) u osób ze stężeniem selenu 71-80µg/l (III przedział) w porównaniu do tych z stężeniem selenu 60µg/l (I przedział). Częstość występowania raka jelita grubego była zmniejszona ponad 3-krotnie (OR=0,31; p=0,007) w II ćwiartce (>64,68µg/l-73,41µg/l), ponad 4-krotnie (OR=0,21; p=0,001) w III ćwiartce (>73,41µg/l-81,66µg/l) i ponad 7-krotnie (OR=0,14; p<0,001) w IV ćwiartce (>81,66µg/l) w porównaniu do I ćwiartki ( 64,68µg/l). Analiza genotypów selenoprotein wykazała, że genotyp CT polimorfizmu rs (GPX1) może być związany z niższą częstością występowania raka płuca (ORadj=0,3; p=0,005). Podsumowanie wyników Wyniki naszych analiz pokazały, że wysokie stężenie selenu w surowicy wiąże się ze zmniejszonym występowaniem raków u nosicieli mutacji CHEK2 oraz raków płuca, krtani i jelita grubego niezwiązanych z mutacją CHEK2. Wydaje się również, że polimorfizmy w genach kodujących selenoproteiny, takie jak rs w TXNDR2 i rs5845 w SEP15 mogą mieć związek z ryzykiem raków u nosicieli mutacji CHEK2. Wnioski Podsumowując, w oparciu o powyższe wyniki oraz dane literaturowe można stwierdzić, że niskie stężenie selenu w surowicy może być cennym markerem selekcji osób do diagnostycznych badań przesiewowych, takich jak tomografia komputerowa do wykrywania raka płuc i oskrzeli czy kolonoskopia do wykrywania raka jelita grubego. Należy także rozważyć włączenie oceny stężenia selenu do programu badań kontrolnych nosicieli mutacji

5 CHEK2. Konieczne są dalsze badania w celu dokładnego określenia związku polimorfizmów selenoprotein z ryzykiem raków u nosicieli CHEK2.