Hormonforstyrrende kemisk eksponering og testikelkræft (DISRUPT)

Mål og baggrund Hypotese: Den centrale hypotese er, at testikelkræft har en fosteroprindelse, og at eksponering for hormonforstyrrende kemikalier (EDC'er) spiller en central rolle i programmeringen af ​​denne sygdom via forstyrrelse af den naturlige in utero østrogen/androgen balance og dysregulering af den epigenetiske kontrol af genekspression inden for et kritisk maskuliniseringstidsvindue for testikeldifferentiering i det udviklende mandlige foster fra gestationsuge 8-14. Der vil ikke være nogen (ny) medicinsk intervention, ingen ny indsamling af biologisk materiale og ingen anden belastning for de mødre eller sønner, der allerede har indsendt det biologiske materiale.

Formål: Det overordnede formål med dette forslag er at tilvejebringe unik evidens for prænatal EDC-eksponering for risikoen for testikelkræft hos mandligt afkom. Projektet vil fokusere på eksponeringer, der finder sted i fosterlivet direkte kvantificeret ved hjælp af serum- og fostervandsprøver indsamlet fra mødre, mens de var gravide med de unge mænd nu i alderen 21 til 40 år. Derudover vil efterforskerne bruge tørrede hælblodpletter indsamlet fra de nyfødte sønner inden for 5 dage efter fødslen. Kun ti undersøgelser har undersøgt miljømæssige risikofaktorer og testikelkræft. Disse var små og rettet mod vedvarende EDC-eksponering for voksne (ofte efter diagnose); ikke afspejler eksponeringsniveauer ved det kritiske tidsvindue i det tidlige liv. Dette projekt vil fokusere på eksponeringer, der finder sted i fosterlivet og hermed for første gang behandle hypotesen om hormonforstyrrelser med hensyn til testikelkræft i et stort epidemiologisk studie. De specifikke mål er at undersøge risikoen for testikelkræft efter in-utero eksponering for EDC'er, herunder DDE (1,1-bis-(4-chlorphenyl)-2,2-dichlorethen) (hovedmetabolit af DDT), perfluorerede alkylstoffer, phthalater, triclosan og cotinin (nikotinmetabolit). Disse forbindelser er udvalgt på grund af allestedsnærværende miljøforekomst, påvisning hos mennesker med tegn på overførsel over placenta og deres hormonforstyrrende egenskaber. Således vil den vellykkede afslutning af denne undersøgelse have en vigtig indflydelse på den epidemiologiske evidens i reproduktiv mandlig sundhed.

Baggrund: Selvom det er en sjælden kræftsygdom i den generelle befolkning, er testikelkræft den mest almindelige malignitet hos mænd i alderen 20-40 år på verdensplan, hvilket repræsenterer omkring 60 % af alle kræftformer diagnosticeret for mænd i denne aldersgruppe. Forekomsten af ​​denne cancer er steget adskillige gange i alle industrialiserede i løbet af det 20. århundrede. Årsagerne til denne tendens forbliver stort set ukendte og kan ikke forklares med etablerede risikofaktorer, herunder kryptorkisme, kaukasisk etnicitet eller personlig/familiehistorie af kræften. Miljøeksponeringer for kemikalier, der forstyrrer den naturlige in-utero-hormonbalance inden for et kritisk tidsrum af testikeldifferentiering hos det udviklende mandlige foster, kan spille en rolle, og dette understøttes af udviklingen af ​​hændelsesraterne mellem første- og andengenerations-migrantpopulationer. Derudover understøtter de store geografiske variationer i forekomst i forskellige europæiske lande og den mulige stigning i miljøeksponering for endokrine aktive xenobiotika inden for samme periode i industrialiserede lande dette. I betragtning af den højeste forekomst af denne kræftsygdom hos unge mænd og det faktum, at testikelkræft (både seminomer og ikke-seminomer) har vist sig at udvikle sig gennem en fælles forløber - carcinom-in situ-celler af føtal oprindelse; rollen af ​​tidlige eksponeringer i kritiske tidsvinduer for testikeldifferentiering er også blevet antaget. Dette er en del af en hypotese kaldet testikeldysgenese-syndromet, der foreslår en fælles oprindelse af mandlige reproduktionsforstyrrelser inden for fosterlivet som følge af forstyrret programmering af udviklingen af ​​mandlige reproduktive organer som følge af hormonforstyrrelser fra eksogene forbindelser.

Udfordringer og forhindringer Sjældenheden af ​​testikelkræft i befolkningen, den lange forsinkelsestid mellem den formodede følsomme periode under fosterudviklingen og det kliniske udseende og den hidtil mangel på passende dyremodeller for testikelkræft har hindret forståelsen af ​​de faktorer, der er involveret i udviklingen. af denne kræftsygdom. Derfor er der behov for forskning med pålidelige data baseret på eksponeringsvurdering kvantificeret i biologiske prænatale prøver, som betragtes som den gyldne standard for eksponeringsvurdering. Der er et åbenlyst hul i viden med hensyn til evidens, der understøtter eller afkræfter EDC'ers rolle i fosterets oprindelse af testikelkræft. Baseret på kvantificering af EDC-eksponeringer i biologiske prøver indsamlet under graviditet og konstatering af resultater i komplette, landsdækkende danske registre af høj kvalitet, vil denne undersøgelse give hidtil usete data om risiko for testikelkræft efter prænatal eksponering for EDC'er.

Unik biobank (allerede etableret). Alle danske kvinder tilbydes gratis screening for medfødte sygdomme og kromosomfejl hos afkom i første trimester af graviditeten, bestående af ultralydsskanning og fostervand/blodprøve. Prøver fra 128.702 af de screenede gravide blev opbevaret til forskningsformål i Danmarks Nationale Biobank i perioden 1976-2004. Inden for 7 dage efter fødslen fik alle levende fødte børn, født af disse kvinder, udtaget hælblod og opbevaret som tørrede blodpletter i den samme Nationale Biobank. Denne hælblodsamling er en del af den nationale danske screening for medfødte sygdomme.

Danske registres unikke infrastruktur. I Danmark er oplysninger om fødsler, dødsfald, ind- og udvandring, sygdomsforekomst, uddannelse og sociale forhold blevet indsamlet i landsdækkende registre i flere årtier, og der er data af høj kvalitet med fuld dækning af hele befolkningen tilgængelige, hvilket giver store muligheder for landsdækkende epidemiologiske undersøgelser af sundhedseffekter relateret til miljø- og livsstilseksponeringer, som ikke er gennemførlige i de fleste andre lande. I hvert register er personer identificeret med et unikt nummer, kaldet et CPR-nummer. Dette nummer er blevet givet til alle indbyggere i Danmark siden oprettelsen af ​​det danske CPR-system (CRS) i 1968 og muliggør en nøjagtig sammenkobling mellem registre. Ved hjælp af denne infrastruktur kan efterforskerne identificere: (i) Undersøgelsesdeltagere ved at forbinde mødre, der gav blod og fostervand, til deres levendefødte sønner, der gav hælblod ved fødslen. Ved hjælp af moderens CPR-nummer, der er knyttet til hendes prøver i Danmarks Nationale Biobank på Statens Serum Institut, kan efterforskerne spore hendes søns CPR-nummer i Dansk Medicinsk Fødselsregister (MBR). MBR indeholder oplysninger om alle levende- og dødfødte i Danmark siden 1973, samt oplysninger om medfødte defekter, herunder kryptorkisme af de levendefødte sønner. Endvidere indeholder MBR oplysninger om vægt, højde, alder og etnicitet på moderen samt farens alder, etnicitet og CPR-nummer. (ii) Alle sønner, der har udviklet kræft senere i livet med nøjagtighed og fuldstændig dækning. Ved hjælp af Det Danske Kræftregister (DCR), som er et befolkningsbaseret register, der indeholder data om forekomsten af ​​alle kræftformer siden 1943, kendt for nøjagtighed og fuldstændig dækning, vil efterforskerne identificere alle tilfælde af testikelkræft blandt de levendefødte sønner ( 22 til 45 år). (iii) Familiehistorie med testikelkræft med nøjagtighed og fuldstændig dækning. Ved hjælp af DCR og faderens CPR-nummer vil efterforskerne spore familiehistorie med testikelsygdom, en kendt risikofaktor for testikelkræft hos afkom [72]. Alle andre kræftformer vil blive konstateret for case-kontrollerne. Inkluderede kontroller er fri for alle kræftformer, og tilfælde med en anden kræftsygdom før debut af testikelkræft vil blive udelukket.

Forventede videnskabelige og folkesundhedsmæssige konsekvenser af dette forslag. Det overordnede videnskabelige bidrag fra det foreslåede projekt er at levere menneskelige data til videnskabsmænd, hvilket gør dem i stand til at bekræfte eller afkræfte, om føtal eksponering for EDC'er er forbundet med øget risiko for testikelkræft hos afkom. I øjeblikket er der lidt, som gravide kvinder (og andre) kan gøre for at undgå EDC-eksponeringer, som oftest er "usynlige" forurenende stoffer i fødevarer, kosmetik, indeklima, luft og vand. Hvis undersøgelsen tilbageviser foreninger, kan dette lette bekymringen, og hvis en forening bekræftes, kan beviserne hjælpe regeringer og miljøbeskyttelsesagenturer med at indføre nye politikker, der kan beskytte sårbare befolkningsgrupper i hjemmet, skoler og arbejdspladser eller implementere uddannelsesprogrammer for gravide kvinder, således at de kan træffe fornuftige foranstaltninger for at reducere deres eksponering.

Metoder Projektet vil gøre brug af prøver fra moderen (serum, fostervand) og nyfødte (tørret hæl-blod) opbevaret i Danmarks Nationale Biobank (jf. biobank). Design (Nested case-control).

Tre kontroller er tilpasset hver sag. Kontroller er fri for kræft og matches af moderens og faderens alder, kalendermåned for blodprøve, etnicitet og alder og adresse på tidspunktet for kræftdiagnose. Denne information sammen med familiehistorie med testikelkræft, historie med enhver cancer i tilfælde-kontrolpopulationen og andre a-priori bestemte potentielle forvirrende variabler vil blive indhentet fra landsdækkende registre Eksponeringsvurdering (fostereksponering for EDC'er). To underleverandører vil udføre alle kemiske analyser af moderens niveauer af udvalgte EDC'er i bioprøver.

Metabolomics profilering. Metabolomics Research Group ved Dansk Center for Neonatal Screening ved Statens Serum Institut vil udføre analysen af ​​det tørrede blodpletmetabolom. Et stempel på 3,2 mm i diameter af den neonatale tørrede blodplet fra hvert barn vil blive brugt til ekstraktion. Ved at bruge analytiske og beregningsmæssige arbejdsgange, som gruppen tidligere har introduceret og anvendt, vil en bred vifte af flere tusinde endogene såvel som eksogene metabolitter blive målt. Data vil blive forbehandlet, og massespektrale funktioner vil blive kommenteret til kemiske strukturer ved hjælp af beregningsmæssige metabolomiske arbejdsgange leveret gennem den fællesskabsdrevne Global Natural Products Social Molecular Networking (GNPS) platform. De resulterende metabolitprofiler vil blive brugt til statistisk analyse for at identificere metabolitter, der er differentielt udtrykt på tværs af tilfælde og kontroller ved hjælp af forskellige interne algoritmer i R og python. Konstatering af resultat (testikelkræft). Ved hjælp af CPR-nummeret vil efterforskerne knytte sønnerne til DCR for at udtrække data om den første forekomst af testikelkræft. Kontrollerne er fri for kræft og kryptorkisme. Tilfælde diagnosticeret med kræft før testikelkræft vil blive udelukket. Projektets varighed er 60 måneder.

Statistisk analyse Befolkning. Efterforskerne forventer 175 tilfælde af testikelkræft (både seminomer og ikke-seminomer, da disse har en fælles føtal precursor) i denne population af sønner. Hvert tilfælde vil blive matchet med tre kontroller, hvilket giver en samlet befolkning på 700 mænd.

Statistiske analyser. Logistiske regressionsmodeller vil blive brugt til at estimere risiko og 95 % konfidensintervaller (CI'er), der relaterer sammensatte koncentrationer med risiko for testikelkræft. Der vil blive foretaget analyser for individuelle forbindelser, forbindelsesgrupper, hvor det er relevant (totale PFAS'er og samlede phthalater) og sammensatte blandinger. Data vil blive analyseret med og uden justering for a-priori bestemte potentielt forvirrende variabler, herunder mødres BMI på tidspunktet for sønnens fødsel, historie med testikelkræft og cotininserumniveauer (markør for rygning) justeret for svangerskabsprøvetagningsuge.

Metabolomisk profilering. Den overordnede variation i metabolomet relateret til testikelkræft vil blive vurderet ved hjælp af multivariate statistiske metoder såsom principielle koordinatanalyser og permutationelle multivariate variansanalyser (PERMANOVA).