Úloha BIOTransformačních enzymů v etiologii karcinomu pankreatu

Úvod

Karcinom pankreatu (OMIM:260350) je jednou z nejzávažnějších forem nádorového onemocnění s velmi vysokou mortalitou, díky které se řadí v ČR na čtvrtou příčku v příčinách úmrtí na nádorová onemocnění (ÚZIS). Etiologie a molekulární patogeneze tohoto onemocnění není stále objasněna. Mezi publikované rizikové faktory patří věk, pohlaví, diabetes, chronická pankreatitida, dietní návyky, kouření a infekce Helicobacter pylori. Navíc genetická variabilita genů kódujících enzymy metabolizmu cizorodých látek může rovněž hrát důležitou roli při vzniku a rozvoji této malignity.

Glutathion S-transferázy patří mezi důležité detoxikační enzymy, které jsou zároveň schopny aktivovat prokarcinogeny (např. methyl chlorid, alkylační činidla, polycyklické aromáty). V naší studii byly sledovány polymorfismy u tří izoforem: delece GSTM1 (OMIM:138350), delece GSTT1 (OMIM: 600436) a polymorfismus v GSTP1 (OMIM: 134660, Ile105Val, rs: 1695).

Na metabolické aktivaci prokarcinogenů tabákového kouře, jako NNK (4-(methylnitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone) se podílejí zejména některé cytochromy P450 (CYP) a epoxidhydroláza (EPHX1, OMIM: 132810). V naší studii jsme se zaměřili na polymorfismy ve 3 a 4 exonu: EPHX1 (exon 3,4 Tyr113His, rs:1051740) snižující o 60% enzymatickou aktivitu a EPHX1 (exon 4, His139Arg, rs:2292566), který naopak aktivitu této hydrolázy o 25% zvyšuje. Z enzymů CYP má k NNK vysokou afinitu především CYP2A13 (OMIM:608055). Námi sledovaný polymorfismus CYP2A13 (Arg101STOP) způsobuje ztrátu jeho funkce a je uváděn jako protektivní faktor u nádorů respiračního traktu.

Oxidativní cesta metabolismu ethanolu je v buňkách pankreatických acinů zprostředkována především alkoholdehydrogenázami (ADH) a aldehyddehydrogenázami (ALDH). Předchozí studie zjistily spojení mezi alelou ADH1B*1 a zvýšeným rizikem u karcinomu jícnu a dále spojení genotypu ADH1C*2/*2 s dlaždicobuněčným karcinomem dutiny ústní. Z tohoto důvodu byly sledovány polymorfismy ADH1B (OMIM: 103720, Arg48His, rs:1229984) a ADH1C (OMIM: 103730, Ile350Val, rs:698), které ovlivňují rychlost přeměny ethanolu.

Cílem studie bylo zjistit, zda existuje spojení mezi výše uvedenými polymorfismy v genech kódujících enzymy metabolismu a rizikem vzniku karcinomu pankreatu.

Materiál a metody

Během let 2004-2008 byla získána DNA z periferní krve 260 pacientů s diagnózou nádorového onemocnění slinivky břišní a 470 zdravých kontrol. Polymorfismy byly stanoveny pomocí real-time polymerázové řetězové reakce (GSTP1, CYP2A13, ADH1B, ADH1C), metodou analýzy délky restrikčních fragmentů (EPHX1) a alel-specifickým PCR (GSTM1 a GSTT1). Byla hodnocena frekvence polymorfismů a posuzován jejich význam s ohledem na dostupná epidemiologická data (věk, pohlaví, výška, váha, osobní a rodinná anamnéza, dietní návyky, fyzická aktivity, kouření, příjem alkoholu).

Výsledky

Statistická analýza potvrdila jako nezávislé rizikové faktory vzniku karcinomu pankreatu vyšší věk (OR=1.03; 95% CI=1.00-1.05; p=0.016), mužské pohlaví (OR=2.70; 95% CI=1.65-4.43; p<0.001), nižší hmotnost (OR=1.06; 95% CI=1.04-1.08; p<0.001), pankreatitidu a cukrovku v osobní anamnéze (OR=9.93; 95% CI=2.63-37.52; p=0.001 a OR=4.09; 95% CI=1.95-8.55; p<0.001). Významně nižší riziko vzniku karcinomu pankreatu měli pravidelní konzumenti čaje (OR=0.16; 95%CI=0.07-0.40; p<0.001), zatímco pití alkoholu a kávy, stejně jako kouření v našem souboru nehrálo úlohu významného nezávislého rizikového faktoru.

Variantní alela CYP2A13*7 (Arg101STOP), kódující inaktivní enzym byla nalezena u 7 z 265 hodnocených zdravých kontrol, ale nebyla nalezena u žádného pacienta (n=235). Z toho vyplývá, že snížená schopnost biotransformace prokarcinogenů, obsažených v cigaretovém kouři, jako např. NNK může být potenciálním protektivním faktorem vzniku karcinomu pankreatu. Výskyt variantní alely GSTP1-Val a genotypu GSTT1-null byl naopak spojen se zvýšeným rizikem vzniku karcinomu pankreatu (OR=1.4; 95% CI=1.02-1.92 a OR=1.79; 95% CI=1.12-2.84), přičemž kombinace nosičství obou faktorů riziko dále zvyšuje (OR=2.38; 95% CI=1.17-4.83). Tento trend byl sledován zejména u pacientů mladších 50-ti let. Výskyt polymorfismů v genech kódujících ADH1B, ADH1C, GSTM1 a EPHX1 se mezi pacienty a kontrolami významně nelišil.

Závěr

Závěrem lze konstatovat, že enzymy metabolismu látek obsažených v tabákovém kouři (CYP2A13, GSTP1 a GSTT1) mohou hrát významnou úlohu ve vzniku vzniku karcinomu pankreatu a jejich dalšímu studiu je třeba věnovat zvýšenou pozornost.

Tato práce byla podporována granty IGA MZ ČR č. NR/9422-3/07 a 8563-5.