Abstract
Endringer mitokondriell DNA (mtDNA) har vært forbundet med risiko for en rekke humane kreftformer; Men forholdet mellom mtDNA kopitall i perifere blodleukocytter (PBL) og risikoen for prostatakreft (PCA) er ikke undersøkt. I en case-control studie av 196 PCA pasienter og 196 alders paret friske kontroller i en kinesisk Han befolkning, sammenhengen mellom mtDNA kopiere nummer i PBLs og PCa risikoen ble vurdert. Den relative mtDNA kopi nummer ble målt ved hjelp av kvantitativ real-time PCR; prøver fra tre tilfeller og to kontroller ble ikke analysert, slik at 193 tilfeller og 194 kontroller for analyse. PCA pasientene hadde betydelig høyere mtDNA kopiere numre enn kontroller (median 0,91 og 0,82, henholdsvis;
P
0,001). Dikotomisert ved median verdien av mtDNA kopiantall i kontrollene, ble høyt mtDNA kopiantall signifikant assosiert med økt risiko for PCa (justerte odds ratio = 1,85, 95% konfidensintervall: 1,21 til 2,83). En betydelig dose-responsforhold ble observert mellom mtDNA kopiantall og risiko for PCa i kvartil analyse (
P
trend = 0,011). Clinicopathological analyse viste at høye mtDNA kopiere numre i PCA pasienter ble betydelig forbundet med høy Gleason score og avansert tumor stadium, men ikke serum prostata-spesifikt antigen nivå (
P
= 0,002, 0,012 og 0,544, henholdsvis). Disse funnene i denne studien tyder på at økt mtDNA kopiantall i PBLs er signifikant assosiert med økt risiko for PCa og kan være en refleksjon av tumorbyrde
Citation. Zhou W, Zhu M, Gui M, Huang L, Long Z, Wang L, et al. (2014) i perifert blod mtDNA Kopier nummer er assosiert med prostatakreft Risiko og tumorbelastning. PLoS ONE 9 (10): e109470. doi: 10,1371 /journal.pone.0109470
Redaktør: Craig N. Robson, Nord Institute for Cancer Research, Storbritannia
mottatt: 23 juni 2014; Godkjent: 22 august 2014; Publisert: 03.10.2014
Copyright: © 2014 Zhou et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. Den forfatterne bekrefter at alle data som underbygger funnene er fullt tilgjengelig uten restriksjoner. Alle data er tilgjengelig på Dryad: doi:. 10,5061 /dryad.88896
Finansiering: Denne forskningen ble støttet av de grunnleggende forskning Midler til de sentrale universitetene i Central South University (72150050368). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Menneske mitokondrie-DNA (mtDNA) er en 16 569 bp kromosom som er dobbel-strandet og sirkulære i naturen. Det er moderlig arvet og koder for 13 kjerne polypeptide subenheter som komponerer åndedrettskjedekomplekser, to rRNAs, og et sett med 22 tRNAs, som er nødvendig for mitokondrielle proteinsyntese [1]. Sammenlignet med kjernefysiske DNA, mangler mtDNA både introner og verne histoner og har også redusert DNA-reparasjon kapasitet. Disse funksjonene gjør det spesielt utsatt for reaktive oksygenforbindelser (ROS) og andre typer skader som kan føre til sekvens mutasjoner eller kopi nummer endringer [2], [3]. Slike endringer av mtDNA kan deretter påvirke ekspresjonen av mitokondrielle gener, så vel som et bredt spekter av mitokondrie funksjoner som energiproduksjon, signal transduksjon, cellesyklusregulering, cellulær differensiering, apoptose, og vekst [4]. Dermed kunne unormale endringer i mtDNA potensielt føre til mangler i oksidativ fosforylering, forbedringer i produksjonen av ROS i løpet av aerob metabolisme, eller til og med føre til en ondartet tilstand.
Prostatakreft (PCA) er den nest hyppigst diagnostisert kreft og den sjette største årsaken til kreft dødsfall hos menn, med anslagsvis 914,000 nye tilfeller og 258.000 dødsfall per år på verdensbasis [5]. Historisk forekomsten av PCA har vært betydelig lavere i asiatiske enn kaukasiske menn; Men i Kina, som livsstil blir mer vestlige, forekomsten av PCA har økt betydelig de siste årene. Så langt, serum prostata-spesifikt antigen (PSA) er den beste tilgjengelige prostata-spesifikt tumor markør. Men det er en pågående kontroversiell debatt om bruken av serum PSA-testing for PCa [6]. Anslagsvis frekvensen av overdiagnostikk så høyt som 50% har blitt rapportert, og de negative bivirkninger relatert til unødvendige behandlinger gjøre den generelle nytten av PSA masse screening uklar [7]. Dermed er identifisering av ytterligere molekylære markører for å forbedre screening og diagnostisering av PCa.
Flere retrospektive og prospektive studier har undersøkt sammenhengen av konstituerende mtDNA kopiantall i perifert blod leukocytter (PBL) med risiko for -kreft [8] – [21]. Inntil nå, forholdet mellom mtDNA kopiere nummer i PBLs og har ikke blitt etablert PCa risiko. I de følgende eksperimenter, benyttet vi en retrospektiv case-control studie i Han-kinesere å vurdere sammenslutning av mtDNA kopi nummer i PBLs med risiko for PCa. Vi undersøkte også om mtDNA kopiere antall korrelert med clinicopathological karakteristikker av PCA pasienter.
Materialer og metoder
studiepopulasjonen og epidemiologiske data
Totalt 196 pasienter med histologisk bekreftet primær prostata adenokarsinom ble fortløpende rekruttert mellom 1 januar 2006 og 1. september 2012 kl tredje Xiangya Hospital og Hunan Provincial Tumor Hospital, som begge er tilknyttet Central South University (Changsha, Kina). Disse pasientene representerte 84% av alle nye tilfeller diagnostisert ved begge sykehusene i løpet av studieperioden. Ingen av tilfellene hadde fått noen tidligere PCa relatert behandling, hadde en historie med andre typer kreft, eller alvorlige medisinske komorbiditet blant annet hjertesykdom, aktiv hjerneinfarkt eller alvorlig infeksjon i løpet av de siste tre månedene. Alle pasientene gjennomgikk forbehandling evaluering, inkludert bein scan, brystet X-ray, og enten en computertomografi (CT) eller magnetisk resonans imaging (MRI) av abdomen og bekken for å evaluere tumorstadium. PCa stadium ble klassifisert i henhold til den syvende amerikanske Joint Committee on Cancer (AJCC) system.
Som kontroller, 196 alderstilpassede (± 2 år) friske personer fra Hunan-provinsen i løpet av samme tidsperiode som tilfellet innmelding ble registrert fra Senter for helseledelse av den tredje Xiangya Hospital. Kontrollpersoner hadde en PSA-nivå på mindre enn 4 ng /ml, hadde en vanlig digital rektal undersøkelse, og hadde verken en tidligere historie med kreft eller noen av de nevnte medisinske komorbiditet. Omtrent 82% av individene invitert til å delta som kontrollpersoner ble enige om å melde i studien.
Alle case og kontroll deltakerne var han-kinesere. Alle ble intervjuet av utdannet intervjuere til å samle inn informasjon, inkludert alder, kroppsmasseindeks (BMI), røyking historie, kostvaner, og familiehistorie med kreft og medisinsk historie. En aldri røyker ble definert som en person som aldri har røykt eller som røykte 100 sigaretter i løpet av sin levetid. En person som røkt 100 sigaretter ble definert som en stadig røyker. Daglig fett inntaket ble klassifisert i tre kategorier i henhold til kinesiske Dietary Reference Intake nivåer [22]. Prosentandelen av daglige fettenergiinntaket av den totale energi 20%, 20-30% og 30% ble definert som lav, middels og høy daglig kosttilskudd fettinntak, respektivt. Følgende morgenen etter intervjuet, ble 10 ml fastende blodprøver.
Denne studien ble godkjent av forskningsetiske komité for Central South University (Changsha, Kina). Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra alle deltakerne. De viktigste kjennetegn ved vår studie kohort er oppsummert i tabell 1. Vi klarte ikke å analysere prøver fra tre tilfeller og to kontroller, slik at 193 tilfeller og 194 kontroller for våre analyser.
mtDNA kopiantall vurdering av kvantitativ real-time PCR
Høy kvalitet genomisk DNA ble ekstrahert fra deltakernes perifert blod ved hjelp av QIAamp DNA Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA) og i henhold til produsentens protokoll. Den relative mtDNA kopitall ble målt ved hjelp av kvantitativ real-time PCR (qPCR) som tidligere beskrevet [23], [24]. Kort beskrevet, ble to primerpar konstruert og anvendt for kvantifisering av mtDNA kopiantall. Den første primer paret ble brukt til forsterkning av
ND1
genet i mtDNA. Primersekvensene var som følger: forover primer (ND1-F), 5′-CCCTAAAACCCGCCACATCT-3 «; revers primer (ND1-R), 5»-GAGCGATGGTGAGAGCTAAGGT-3 «. Den andre primer-par ble anvendt for amplifisering av genet atom human globulin (
HGB
). Primersekvensene var som følger: forover primer (HGB-1), 5′-GTGCACCTGACTCCTGAGGAGA-3 «; revers primer (HGB-2), 5»-CCTTGATACCAACCTGCCCAG-3 «. PCR-reaksjonsblanding (10 mL) for mtDNA forsterkning besto av 2 × SYBR Grønn Mastermix (COWIN Biotech, Beijing, Kina), 200 nmol /l ND1-F (eller HGB-1) primer, 200 nmol /l ND1-R (eller HGB-2) primer, og 5 ng genomisk DNA. Termisk sykling Betingelsene var 95 ° C i 10 minutter etterfulgt av 40 sykluser ved 95 ° C i 15 s, og enten 60 ° C (for
ND1
amplifisering) eller 56 ° C (for
HGB
forsterkning) i 1 min. Hver prøve ble kjørt i tre eksemplarer i en 96-brønns plate med en ABI PRISM 7000 Sequence Detection System (Applied Biosystems, USA).
qPCR prosedyrer for
ND1 Hotell og
HGB
ble utført i separate 96-brønners plater med de samme prøver i samme brønn posisjoner for å unngå mulige posisjon effekter. I løpet av hvert forsøk, ble en negativ kontroll (vann), en positiv kontroll (kalibrator-DNA), og en standardkurve inkludert. Kalibratoren DNA var en genomisk DNA-prøve fra en frisk kontroll gjenstand som ble brukt til å sammenligne resultatene fra forskjellige uavhengige analyser. Hver plate inneholdt tilfeldig utvalgte prøver, og dermed sikre lik representasjon av alle tilfeller og kontroller. Laboratoriepersonell var blind til sak eller kontrollere status. Vi brukte sammenslåtte DNA som referanse DNA fra 30 deltagere som hadde blitt tilfeldig valgt fra kontrollene i denne studien (200 ng genomisk DNA til hver prøve). For standardkurven, ble referanse DNA-prøven fortynnet i serie med en to-gangers fortynning trinnvis for å generere en fem-punkts standardkurve. Dette tillot mellom 40 og 2,5 ng DNA i hver reaksjon.
R
2 korrelasjon for hver standardkurve var ≥0.99, med akseptabel standard avvik (SD) satt til 0,25 for de Ct verdier. Ellers ble prøven gjentatt. Forholdet av mtDNA kopitall til enkelt gen (
HGB
) kopitallet ble bestemt for hver prøve ved anvendelse av standardkurver. Dette forholdet var proporsjonal med mtDNA kopiantall i hver prøve. Forholdet for hver prøve ble deretter normalisert til kalibratoren DNA-prøve for å standardisere mellom ulike løyper. Til slutt, for å vurdere eventuelle intra-assay variasjon, analysert vi 10 blod DNA-prøver fra friske kontrollpersoner ved tre ganger på samme dag. Deretter gjentas analysen med de samme blod DNA-prøvene på tre forskjellige dager for å evaluere inter-assay variasjon. Gjennomsnittlig koeffisienter av intra-assay og inter-assay varians var 3,6% (fra 1,1% -9,1%) og 3,9% (fra 0,8% -7,3%), henholdsvis. Disse resultatene tyder på både høy intra-assay og inter-assay pålitelighet.
Statistiske analyser
Alle statistiske beregninger ble utført ved hjelp av SPSS 16.0 programvare (IBM, Chicago, IL, USA). Forskjeller i fordelingen av verts egenskaper mellom sakene og kontrollene ble evaluert av Pearson χ
2 test for kategoriske variabler og Student
t
test (alder og BMI) og Mann Whitney U test (mtDNA kopi nummer) for kontinuerlige variabler. Spearman rank korrelasjonsanalyse ble brukt i å studere forholdet mellom mtDNA kopiantall og clinicopathological faktorer av PCa. Den mtDNA kopitallet ble også analysert som en kategorisk variabel ved hjelp av median eller kvartil distribusjon i kontrollene. Deretter ubetinget multivariat logistisk regresjon, justert for PCA potensielle risikofaktorer som alder, BMI, daglige kosten fett inntak, røykestatus og familiehistorie med PCA ble brukt til å vurdere sammenhengen mellom mtDNA kopiere nummer, og risikoen for PCa ved å anslå odds ratio ( OR) og 95% konfidensintervall (95% KI). Test for trend ble utført ved hjelp av median mtDNA kopitallverdi for hvert kvartil. Dette regresjon ble utført ved hjelp av hele saken og kontrollgruppene, samt undergrupper definert av ulike demografiske og clinicopathological egenskaper. Alle statistiske tester var tosidig, og nivået av statistisk signifikans ble satt til
P
. 0,05
Resultater
Totalt 196 pasienter med PCa og 196 friske kontroller ble inkludert i denne studien. Prøver fra tre tilfeller og to kontroller ble ikke analysert, slik at 193 tilfeller og 194 kontroller for analyse. Det karakteristiske ved studiepopulasjonen er oppsummert i tabell 1. Det var ingen statistisk signifikante forskjeller mellom saker og kontroller i alder og røyking historie. Men tilfellene var mer sannsynlig enn kontroller for å ha høyere BMI, høyere daglige kosten fett inntak, og en familiehistorie med PCa (tabell 1). Median mtDNA kopiantall var høyere blant tilfeller enn blant kontroller (0,91 og 0,82, henholdsvis;
P
0,001, figur 1).
boksplott beskrive median (heltrukken linje på tvers av boks), inter-kvartil range og utliggere (sirkler utenfor endene av værhår) for hver studiegruppen.
P
-verdi er fra en sammenligning av mtDNA kopiantall fordeling mellom saker og kontroller ved hjelp av Mann Whitney U-test.
Vi utførte ubetinget logistisk regresjonsanalyse for å vurdere sammenhengen mellom mtDNA kopiantall og PCa risiko. Når enkeltpersoner ble delt opp i høye eller lave grupper basert på median mtDNA kopitallverdi i friske kontroller, observerte vi at høye mtDNA kopiere nummeret var forbundet med en økt risiko for PCa etter justering for alder, BMI, daglige kosten fett inntak, røykestatus og familiehistorie med PCa (høyere median
vs
lavere, odds ratio (OR) = 1,85, 95% KI: 1,21 til 2,83, tabell 2). Analyse av data ved kvartil fordelingen av mtDNA kopiantall i kontrollene avdekket en dose-respons-sammenheng mellom mtDNA kopiere nummer og PCa risiko (høyeste kvartil
vs
laveste: OR = 2,52, 95% KI: 1,35 til 4,70 ;
P
trend = 0,011;. Tabell 2)
For å finne ut om den observerte sammenhengen mellom høyere mtDNA kopiere nummer og PCa risikoen ble påvirket av demografiske eller kostholdsfaktorer, vi stratifisert data basert på alder ( 70 eller ≥70 år), BMI ( 25 eller ≥ 25 kg /m2), røykestatus (aldri eller noen gang), og daglig fett inntaket (lav /moderat eller høy) og gjentok logistisk regresjon. Resultatene viste en signifikant sammenheng bare blant individer som 70 år gammel, overvektig (BMI ≥25 kg /m
2), aldri-røykere, eller de som har hatt en lav eller moderat daglig kosttilskudd fettinntak (Tabell 3 ). Men ubetinget logistisk regresjon bruker Wald test viste at forholdet mellom mtDNA kopiantall og PCa risikoen ikke ble betydelig påvirket av alder (
P
= 0,127), BMI (
P
= 0,185) , røykestatus (
P
= 0,654) eller daglige kosten fett inntak (
P
= 0,543).
for å undersøke om sammenslutning av mtDNA kopiere nummer med risikoen for PCa kan gjenspeile en rolle i sykdomsutviklingen, vi utforsket mulig korrelasjon av mtDNA kopiantall med clinicopathological egenskaper i PCA pasienter. Vi observerte at pasienter med høyere mtDNA kopiere antallet var mer sannsynlig å ha svulster i høyere AJCC stadier (
P
= 0,002) og for å ha høyere Gleason score (
P
= 0,012; tabell 4) . Men gjorde mtDNA kopiantall ikke vist noen assosiasjon med PSA-nivå (
P
= 0,544). Disse resultatene ble bekreftet av Spearman rank korrelasjonsanalyse som viste at mtDNA kopiere nummer positivt korrelert med AJCC scenen (
r
= 0,260,
P
0,001) og Gleason score (
r
= 0,216,
P
= 0,003), men det gjorde ikke korrelerer med PSA-nivå (
r
= 0,012,
P
= 0,872).
som en ytterligere sjekk for å kontrollere at mtDNA kopiantall variert med visse clinicopathological karakteristikker av pasienter med PCA vi utført ubetinget logistisk regresjon, justert for potensielle confounders, inkludert alder, PSA nivå, AJCC scenen, og Gleason score (tabell 5). Pasienter i AJCC stadium III hadde større sannsynlighet for å ha høyere mtDNA kopiere antall enn i stadium II (OR = 2,93, 95% KI: 1,01 til 8,50), som var pasienter i AJCC stadium IV (OR = 3,38, 95% KI: 1,33 -8,57,
P
trend = 0,009). Pasienter med en Gleason score på 7 hadde en tendens til å ha høyere mtDNA kopiantall enn de med lavere score, men denne forskjellen var ikke signifikant (OR = 1,80, 95% KI: 0,83 til 3,92). Et lignende resultat ble oppnådd for pasienter med Gleason score på 8-10 (OR = 1,61, 95% KI: 0,73 til 3,53,
P
trend = 0,063). Pasienter med PSA nivåer på 10-20 ng /ml viste lignende mtDNA kopiantall som pasienter med PSA 10 ng /ml (OR = 0,66, 95% CI: 0.17-2.58), som gjorde pasienter med PSA ≥20 ng /ml ( OR = 0,55, 95% KI:. 0,20 til 1,53)
Diskusjoner
resultatene av denne case-control studie, så vidt vi vet, er det første molekylære epidemiologiske etterforskningen av leukocytter mtDNA kopiantall og PCa risiko. Vår studie tyder på at høy mtDNA kopiantall er assosiert med økt risiko for PCa. I tillegg mtDNA kopiere nummeret var positivt korrelert med AJCC tumorstadium og potensielt med Gleason score, noe som tyder på en rolle av tumorbyrde i bestemmelse av blod mtDNA kopiere nummeret.
Den biologiske mekanismen for mtDNA kopiere nummer i PBLs og kreftrisiko ikke helt forstått. Blod celler fungere som transporter celler og som formidlere av immunresponsen. Således blod kontakter og samvirker med alle humane vev og kan formidle en rekke bioaktive molekyler, inkludert oksygen, næringsstoffer og metabolitter, antistoffer, cytokiner, hormoner og [25]. Derfor representerer blodlegemer profilering et kraftig middel til å utforske sykdom patogenesen og fysiologiske homeostase og mer generelt, kompleksiteten i systembiologi [26]. I de siste årene, har flere studier med retrospektive og prospektive studiedesign vist en sterk sammenheng mellom konstituerende mtDNA kopi nummer i PBLs og risikoen for ulike kreftformer. Nærmere bestemt ble det observert øket kopiantall i bryst, pankreas, colorectum, og lungekreft, og ikke-Hodgkin lymfom [8] – [13]. Imidlertid har andre studier funnet en reduksjon i mtDNA kopiantall i bryst, lever, mage, spiserøret, og nyrekreftformer, så vel som mykvevssarkom [14] – [20]. En U-formet sammenheng mellom mtDNA kopiere nummer i PBLs og tykktarmskreft ble rapportert i en prospektiv studie, med de laveste og høyeste kvartil både overdragelse en betydelig økt risiko for kreft i forhold til andre kvartil [27]. Nylig ble en prospektiv studie av nyrekreft viste at høye mtDNA kopiere nummer i PBLs var assosiert med økt framtidig risiko for nyrecellekreft [21], som var omvendt til tidligere to retrospektive studier [18], [19]. Disse resultatene kan bety at mtDNA kopitall korrelerer med kreftrisiko på forskjellige måter for forskjellige typer av kreft. Dessverre disse resultatene kan også gjenspeile forskjeller i studiedesign, eksperimentelle forhold og pasientgrupper. Videre studier bør forsøke å klargjøre disse funnene; i mellomtiden, er den sikreste konklusjonen at den nøyaktige sammenhengen mellom mtDNA kopiantall og risiko for kreft må bestemmes for hver kreft individuelt.
Alder er den viktigste risikofaktoren for PCA som er grunnen til at vi kontrollerte for det i alle våre regresjonsanalyser. Det antas at med alderen, en opphopning av somatiske mutasjoner i mtDNA fører til mangler ved oksidativ fosforylering og elektrontransportkjeden, som i sin tur forårsaker både økt produksjon av ROS og deres påfølgende lekkasje inn i cytoplasma [28]. Under aldringsprosessen blir forhøyet oksidativt stress forbundet med den økte mengde av mitokondrier, samt kopiantallet og integritet av mtDNA i humane celler [3], [29]. Den oksidativt stress og mtDNA mutasjoner som akkumuleres i løpet av aldring er tenkt å føre til høyere mtDNA kopiere nummer som en kompenserende mekanisme [3], [30]. Denne prosessen kan forklare bare en del av foreningen som vi observerte mellom mtDNA kopiantall og risiko for PCA siden vi fant høyere mtDNA kopiere nummeret til å være en betydelig risikofaktor for PCa uavhengig av alder. Således kan krets observert i vårt studium også reflektere alders uavhengig oksidativt stress. Faktisk har studier på mennesker vist en positiv sammenheng mellom mtDNA kopiantall og flere markører for oksidativt stress, inkludert tiobarbitursyre-reaktive stoffer og 8-hydroxyguanosine [31]. Økt mtDNA kopitallet har også vært forbundet med lavere nivåer av antioksidanter i blod [9], [31]. Disse resultatene understreker behovet for å undersøke hvordan andre enn aldrende økning oksidativt stress og dermed risiko for PCa faktorer.
Våre resultater, basert på mtDNA kopiere numre i blodceller, også støtter en tidligere vev-basert studie som viste gjennomsnittlig mtDNA innhold ble økt ved PCA vev sammenlignet med normal prostata vev [32]. To ytterligere studier rapporterte også at forhøyede mtDNA-nivåer i serum eller plasma var tilstede i PCa når sammenlignet med kontrollpersoner [33], [34]. Videre, når man sammenligner de mtDNA kopiere numre av clinicopathological egenskaper, observerte vi at høyere mtDNA kopiere numre i PCA pasienter korrelerer med både høyere AJCC tumorstadium og Gleason score, som er de viktigste indikasjoner som gjenspeiler tumorbyrde, noe som tyder på en mulig sammenheng. Dette kan bidra til å forklare hvorfor en økning i sirkulerende mtDNA ble funnet å korrelere med dårlig prognose i PCA pasienter etter radikal prostectomy [33]. På samme måte som rapportert av Xia et al. [14], innhold av mtDNA i fullblod i trinn I brystkreftpasienter var betydelig lavere enn i høyere stadier. Selv om vi ikke kan utelukke muligheten for direkte involvering av forhøyet mtDNA kopiantall i malignitet transformasjon, har disse linjene med bevis antydet at mtDNA kan tjene som en potensiell surrogat biomarkør av tumorbyrden ved å reflektere en underliggende onkogene prosessen, for eksempel mtDNA mutasjoner og oksidativt stress [9].
Det er verdt å merke seg at i PCA cellelinjer, reduksjon av mtDNA innhold fører til PCa progresjon, som trolig gjennom overgang fra androgen-avhengige PCA celler til en androgen uavhengig fenotype [35], epitel-til-mesenchymale overgangs endringer [36], hypermethylation av CpG øyene de antatte tumorsuppressorgener [37], og unormal aktivering av akt2 [38], Ras [39], ERK og JNK [36]. Faktisk var lavere mtDNA-nivåer i prostatavevet funnet å være assosiert med mer aggressiv PCa [39]. I andre typer av kreftformer som lever [40], gastrisk [41], ovarian [42] og brystkreft [36], [43], uttømming av mitokondrie genome innholdet ble også ansett som en felles kjennetegn i progresjon av kreft. Men i vår studie av PCA pasienter, fant vi en positiv sammenheng mellom leukocytter mtDNA kopiantall og to indekser av ondartet progresjon (AJCC scenen og Gleason score). Disse resultatene kan skyldes forskjellige biologiske oppførsel av kreftceller og PBL. I kreftceller, lave mtDNA kopitall kan hemme den respiratoriske kjeden funksjon, noe som resulterer i en sterkere toleranse for hypoksi og redusere avhengigheten av mitokondriell oksidativ fosforylering, og dermed gi tumorceller fordeler ved vekst [39], [44], [45]. I serum eller i PBLs synes imidlertid økt mtDNA kopiantall for å indikere økte nivåer av oksidative skader som har vært forbundet med kreftrisiko [9], og kan reflektere tumorbelastning som er relatert til malignitet grad [14], [33], snarere enn den direkte årsaken til tumorigenesis.
Siden gjentatte målinger av mtDNA kopiere nummer over behandlingsperioden i denne studien eller tidligere studier er ikke utført, endring av mtDNA kopiere nummer i PBLs etter behandling og under sykdomsprogresjon forbli uklar. Derfor kan fremtidige studier med gjentatte målinger bidra til å avklare tidsmessige forholdet mellom mtDNA kopiantall og PCa utvikling.
Vår studie har flere begrensninger som bør tas i betraktning ved anvendelse av resultatene. Som med alle retrospektiv case-control biomarkør studie, ikke vår studie ikke tillate oss å avgjøre om de høyere mtDNA kopiere numre som finnes i PCA pasienter er årsaken eller resultatet av kreft utbruddet og progresjon. Videre har den relativt lille prøvestørrelsen i denne studien begrenset vår statistisk evne til å påvise interaksjon mellom mtDNA kopiantall og andre viktige risikofaktorer, slik som PSA-nivå. Mangel på statistisk styrke kan også ha ført til våre usikre resultater om sammenhengen mellom mtDNA kopiantall og Gleason score. Videre prospektive studier ville tillate bekreftelse av disse innledende funnene med bruk av et større utvalg. Også vår studie var begrenset til Han-kinesere; enes allmenn til andre etniske grupper trenger ytterligere evaluering. Til slutt, selv om vi samles blodprøver nylig diagnostiserte PCA tilfeller før starten av en hvilken som helst behandling, noe som bør ytterligere å redusere enhver mulig effekt av behandling på mtDNA kopitall, av særlig betydning om behandling av PCa under progresjon til androgen motstandstrinn fører til en endring av mtDNA kopiere nummeret.
i konklusjonen, våre data er den første som viser at en økning i mtDNA kopiere nummer i PBLs er forbundet med høy PCa risiko og, også, stor tumorbyrde i PCA pasienter. Kvantifisering av mtDNA kopiantall i PBLs kan være nyttig for diagnostisering av PCa og vurdering av tumorbelastning, og deres potensielle verdi bør vurderes nærmere i større, prospektive, multisenter studier.
