文摘

背景。前列腺癌是最常见的noncutaneous男性癌症和癌症相关死亡的第二大原因。越来越多的证据表明氧化应激参与了前列腺癌。方法。在这项研究中,硫氧还蛋白1(硫氧还蛋白1),酶和亚细胞的氧化还原状态指标,测定前列腺活检组织中从北Carolina-Louisiana 55岁男性前列腺癌的项目。病理学家盲目得分的硫氧还蛋白- 1水平。硫氧还蛋白1和格里森评分之间的关系,红细胞抗氧化剂酶活性,和饮食摄入抗氧化剂使用确切概率法确定。结果。硫氧还蛋白- 1水平良性前列腺组织中前列腺癌与事件与格里森评分呈正相关(与膳食抗氧化剂摄入相关的)和反向()。在前列腺癌组织中,硫氧还蛋白1水平与红细胞谷胱甘肽过氧化物酶活动()。没有联系其他红细胞酶被发现。更大的恶性组织格里森评分对应于一个更大的恶性和良性组织之间的硫氧还蛋白- 1水平差异()。结论。这些结果表明,前列腺组织的氧化还原状态与前列腺癌相关年级内源性和外源性抗氧化剂。

1。介绍

前列腺癌是最常见的男性noncutaneous癌症和癌症相关的死亡率的第二个原因在美国,2013年的估计238590新病例和29720例死亡(1]。前列腺癌的具体原因尚未确定,但一些风险因素已确定的疾病,包括家族史、年龄、种族(2,3]。然而,这些机制和其他危险因素,如生活方式,导致前列腺癌是不清楚,有可能很大程度上的异质性疾病的原因。

在细胞水平上,越来越多的证据表明,氧化应激参与了前列腺癌形成(4]。活性氧可以促进致癌作用,导致氧化损伤DNA和细胞内大分子,改变信号转导途径,促进恶性表型。此外,在抗氧化酶基因多态性与癌症风险相关(5),患前列腺癌的风险可能被修改的抗氧化酶基因型之间的相互作用和膳食抗氧化剂6,7]。男性患有前列腺癌已被证明有更大的氧化应激,降低抗氧化剂酶活性(8),和更高层次的尿isoprostanes,氧化应激和脂质过氧化的生物标志物9,10]。此外,在体外实验涉及的生产活性氧的侵略性前列腺癌(11]。因此,相对一致的证据表明氧化应激和前列腺癌之间的关联。

氧化应激是监管的良性和恶性肿瘤细胞通过几个非酶的酶促抗氧化机制(4]。恶性肿瘤细胞相对更高层次的活性氧和补偿增加抗氧化酶以容忍增加氧化应激(12]。一些酶的表达参与氧化应激和解毒压抑在前列腺癌,特别是谷胱甘肽S-transferase [13]。此外,前列腺癌患者可能会受到更大的氧化应激和展览红细胞谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性较低,而控制(8]。这些活动和表达的差异可能意味着更大的易受氧化损伤,可能影响癌症的发展或进展。另一个被认为是抗氧化酶参与前列腺癌形成硫氧还蛋白1(硫氧还蛋白1)。硫氧还蛋白还原酶1 (TrxR1)转移电子从NADPH硫氧还蛋白1,这一过程发生在大多数活细胞和细胞氧化还原状态的维护是至关重要的14]。硫氧还蛋白1和TrxR1都增加前列腺癌(15,16),大比例的硫氧还蛋白1的氧化状态,这可能反映了氧化还原平衡和反应更大的氧化应激水平。减少硫氧还蛋白与细胞凋亡信号调节激酶1 (ASK1)和调节细胞死亡(17];因此,氧化还原平衡可以促进癌细胞的生存。TrxR1 selenoenzyme,可以修改通过与亲电反应的化合物(14),与几个饮食植物化学物质,被认为是抗氧化剂18]。

TrxR1的角色在维持硫氧还蛋白1在减少国家和新兴的作用这两种酶在致癌作用表明TrxR1和膳食抗氧化剂之间的关系。饮食中抗氧化剂的证据之间的关系和人类前列腺癌是不一致的19),这部分是由于膳食抗氧化剂研究的相对较少,他们的多样性结构和可能的作用机制。然而,膳食抗氧化剂,如类黄酮、被证实能够减少氧化损伤(20.),促进DNA修复(21在前列腺癌细胞在体外。膳食抗氧化剂对前列腺癌可能有一些影响,可能通过影响氧化应激。

矛盾的发现关于前列腺癌和膳食抗氧化剂提示膳食摄入抗氧化剂的研究使用总抗氧化能力(TAC)。TAC代表个人的总抗氧化能力抗氧化剂在饮食和补充(22]。更大的饮食TAC是最近发现与前列腺癌发病率(成负相关23];然而,膳食抗氧化剂和氧化还原状态在前列腺癌之间的关系仍然是未知的。此外,硫氧还蛋白- 1之间的关系在前列腺组织和抗氧化酶活性的前列腺癌患者是相对未知的。

本研究的目的是测量硫氧还蛋白1在良性和恶性前列腺组织的男性被诊断出患有前列腺癌事件之间的联系,并确定前列腺组织硫氧还蛋白1和格里森评分,膳食摄入抗氧化剂,抗氧化酶活动的血液生物标志物。当前研究的假设如下:(1)硫氧还蛋白1的水平在恶性前列腺组织将与格里森评分呈正相关,(2)优质癌症会表现出更大的区别的硫氧还蛋白- 1水平良性和恶性组织,和(3)措施的抗氧化剂和前列腺组织水平的硫氧还蛋白1是负相关的。

2。材料和方法

北Carolina-Louisiana前列腺癌所收集的数据项目(PCaP),基于人口的研究事件前列腺癌(24),被用于这项研究。简而言之,男性40到79岁第一次诊断前列腺癌的组织学证实腺癌7月1日或之后的2004年,都有资格参与PCaP。人能够完成学习英文面试,不能生活在一个机构或养老院,认知机能受损,受酒精影响的状态下,显然是严重的,或者是精神病。男人必须认同为非裔美国人或黑人或白人或白色(欧洲美国),应对问题”时你的种族是什么?机构审查委员会批准的“这个项目是在国防部前列腺癌研究项目,北卡罗莱纳大学和路易斯安那州立大学。当前的研究机构审查委员会批准的也在康涅狄格大学。

饮食数据收集使用修改后的版本的国家癌症研究所的饮食史问卷(DHQ) [25]。类黄酮和proanthocyanidin内容的数据使用营养食品被添加到DHQ数据库数据系统研究,2011年版(营养协调中心,明尼苏达大学,明尼阿波利斯,MN)。abt (2, 2′-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic酸)自由基负离子净化试验活动以前来衡量个人抗氧化剂的维生素C等效抗氧化能力(26)和值被应用于PCaP饮食和补充数据。总抗氧化能力(TAC)计算从维生素C相当于42膳食抗氧化剂的抗氧化能力(类胡萝卜素、维他命C和E、类黄酮、原花青素、和异黄酮)和5抗氧化剂的膳食补充剂(维生素C、α-生育酚、β-胡萝卜素、番茄红素和叶黄素和玉米黄质)。抗氧化剂的抗氧化能力计算的产品报道摄入克,维生素C的等价的抗氧化能力,而TAC是按照个人的总和计算的抗氧化能力。

石蜡包埋的前列腺组织活检标本从PCaP研究受试者选择未经处理的样本集合的时候提供一个近似等于分配的主题网站,种族,和攻击性水平产生的子样品59组织部分(5μ米厚度)进行分析。deparaffinized,部分患者在酒精梯度,并使用揭示antigen-retrieved Decloaker (Biocare医疗、康科德,CA) 15分钟在110°C显现室(Biocare医学)。内源性过氧化物酶活动的部分被封锁使用3% H₂O₂和去离子的冲洗,蒸馏水10分钟在室温下,与正常山羊血清1小时封锁,孵化一夜之间在4°C兔子anti-Trx 1 (1: 1000;细胞信号,丹弗斯,马)。第二天,部分被孵化30分钟与兔子SignalStain提高包含IHC试剂在室温下;酶活性被揭露时使用diaminobenzidine (Sigma-Aldrich、圣路易斯、钼),与苏木精复染色(向量实验室,伯林盖姆,CA)和安装使用一个永久的安装介质。彩色的图像部分收集使用徕卡DFC0425C相机安装在徕卡显微镜DMRA2配备自动化阶段。最优效价的硫氧还蛋白1主要抗体是由评估应用质量在前列腺癌组织使用不同的稀释后控制部分从一个鉴定获得的研究课题。两个部分的鉴定研究课题作为积极的控制,应用硫氧还蛋白1或消极的控制,应用硫氧还蛋白1阻断肽(细胞信号,丹弗斯,MA)。

前列腺癌格里森评分活检部分是由泌尿生殖器的病理学家(GA)。水平的硫氧还蛋白1在良性和恶性组织是由泌尿生殖器的病理学家视觉上得分(GA)盲评。幻灯片得分从0到3,0表示没有染色,1到3表示更大的染色强度。硫氧还蛋白1的差异之间的良性和恶性组织是由减去分数在良性与恶性组织组织。

从PCaP研究受试者采集外周血样本离心机和拥挤的红细胞被整除,储存在−80°C到分析。活动的红细胞谷胱甘肽过氧化物酶、谷胱甘肽S-transferase谷胱甘肽还原酶和超氧化物歧化酶测量红细胞溶解产物制造商指示后使用商业套装(开曼化学公司,安阿伯市,MI)。Tertiles饮食TAC和抗氧化酶活动创建使用SAS PROC等级。硫氧还蛋白- 1水平之间的关联在前列腺癌组织和格里森评分,红细胞抗氧化酶的活动,和饮食TAC测定使用确切概率法()。所有值报告是两个站。

共有59前列腺活检标本被随机选择分析。样品被排除在分析有以下原因:(1)部分包含恶性组织没有可供四活检,(2)在处理四个部分掉了幻灯片,和(3)血液样本不能用于11个研究对象。分析中使用的最终数字51格里森评分,45红细胞抗氧化酶,膳食TAC 55。所有统计分析使用SAS软件,版本9.3 (SAS研究所Inc .卡里,NC)。

3所示。结果

描述性统计研究对象展示在表1。研究对象的平均年龄是66岁,中位数的前列腺特异性抗原水平为6.0毫微克/分升,和最常见的格里森评分。硫氧还蛋白1的图像彩色前列腺活检标本图所示1为良性组织和恶性组织格里森评分,,,。

格里森评分之间的关系和硫氧还蛋白1是显示在表中2。前列腺组织Trx 1水平良性组织似乎与恶性组织的格里森评分显著增加。此外,硫氧还蛋白1的差异之间的良性和恶性组织有关的格里森评分明显恶性组织()。

前列腺组织之间的关系硫氧还蛋白1和红细胞谷胱甘肽过氧化物酶,谷胱甘肽还原酶,谷胱甘肽S-transferase,超氧化物歧化酶表所示3,4,5,6,分别。没有发现协会之间的硫氧还蛋白1在前列腺组织和红细胞谷胱甘肽还原酶的活性,谷胱甘肽S-transferase或超氧化物歧化酶。然而,低硫氧还蛋白- 1水平与红细胞谷胱甘肽过氧化物酶活性(研究对象)。

饮食TAC,膳食抗氧化剂指数相结合,与硫氧还蛋白- 1水平显著相关良性组织(),更高层次的硫氧还蛋白膳食TAC(表1对应于低7)。没有明显关联饮食TAC和硫氧还蛋白- 1水平在恶性组织或硫氧还蛋白- 1水平的差异之间的恶性和良性的组织。表8提供了一个总结硫氧还蛋白1和年级之间的关联,抗氧化酶活性和膳食抗氧化能力。

4所示。讨论

水平的硫氧还蛋白1在前列腺癌组织中被发现与格里森评分,抗氧化酶活性,膳食抗氧化剂。虽然没有发现协会格里森评分和硫氧还蛋白1在恶性组织之间积极的协会与硫氧还蛋白被发现在良性组织和硫氧还蛋白的差异1恶性和良性组织之间的水平,表明恶性肿瘤细胞有更多的硫氧还蛋白1与良性细胞相比,这种差异随恶性组织的格里森评分(表2)。虽然这些发现对于前列腺癌的临床意义尚不清楚,这些结果可能反映了补偿性反应氧化还原不平衡,由于硫氧还蛋白系统调节前列腺癌(15,16]。这表明更先进的癌症在展览更加不平衡氧化还原状态。

谷胱甘肽过氧化物酶活性在恶性肿瘤细胞中与硫氧还蛋白- 1水平显著相关;Trx 1出现低水平的男性更大的谷胱甘肽过氧化物酶活性(表3)。由于硫氧还蛋白之间没有发现协会1和其他红细胞抗氧化酶的活性,观察到的硫氧还蛋白1和谷胱甘肽过氧化物酶之间的联系可能是因为机会。不过,有几个原因可以解释缺乏效果。Arsova-Sarafinovska et al。8)发现红细胞抗氧化酶活性降低前列腺癌患者相比,控制。自本研究只包括男性被诊断患有前列腺癌,健康男性和前列腺癌之间的差异可能会大于前列腺癌患者之间的差异。其他研究已经表明,抗氧化酶的多态性与前列腺癌相关的(5,6];抗氧化酶活性,评估在这项研究中,可能不够敏感的捕捉功能差异而导致的抗氧化酶的氨基酸序列的差异。此外,红细胞抗氧化活性可能不反映前列腺组织抗氧化活性。

饮食TAC是用来表示饮食中摄入抗氧化剂和被发现显著相关的硫氧还蛋白- 1水平良性前列腺组织()。良性前列腺组织Trx 1反向似乎与饮食TAC,以更大的硫氧还蛋白降低膳食TAC(表1水平7)。大部分的证据关于膳食抗氧化剂和前列腺癌是不一致的,但一些膳食抗氧化剂可能对前列腺癌的化学预防是有益的19),尽管证据支持一个饮食对前列腺癌进展的影响。协会在这项研究中观察到的总结提出了表8。

本研究的主要力量是用硫氧还蛋白- 1评估前列腺组织氧化还原状态。硫氧还蛋白1在前列腺癌可能表明氧化还原平衡16]。TrxR1表达,酶负责维护简化型硫氧还蛋白1,增加在castration-resistant前列腺癌(15]。相对较少的研究进行了硫氧还蛋白系统和前列腺癌,同时这个系统似乎发挥重要作用在前列腺癌中,这个系统在多大程度上影响前列腺癌的发展和人类的发展仍不确定。作者的知识,这是第一篇论文证明前列腺组织的氧化还原状态与酶和膳食抗氧化剂。

本研究也有一些局限性。横断面研究设计禁止前列腺组织之间建立因果关系硫氧还蛋白1和饮食和红细胞的抗氧化剂。饮食数据收集后,疾病的诊断和知识研究对象可能有偏见的反应,尽管这可能已经nondifferential。研究对象的数量包括在研究相对较少,尤其是格里森评分高、硫氧还蛋白- 1的水平,这可能导致一些零的结果。

5。结论

这项研究表明,前列腺内的氧化还原状态与内源性和外源性抗氧化剂。这项研究的结果和其他值得进一步的研究在人类之间的关系机制的前列腺组织氧化还原状态和致癌作用和决定是否前列腺组织内的氧化还原状态可能会影响前列腺癌侵犯。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者感谢工作人员,咨询委员会,研究对象参与PCaP研究的重要贡献。作者感谢约翰长袜和莎拉McEvoy与免疫染色技术援助。他们愿意承认RPCI泌尿外科部门的组织微阵列和Immuno-Analysis核心组织处理、储存、和支付样品和承认UNC BioSpecimen设施和LSUHSC病理学实验室血液处理、存储和示例支出(https://genome.unc.edu/bsp/)。这项研究是由美国国立卫生研究院癌症流行病学小批准号1 r03ca159421-01a1和国防部合同DAMD 17-03-2-0052。