Structureel netwerk over prostaatkanker in de Franse regio Greater West (RESCAP)

Relevantie en strategische aanpak Prostaatkanker (PCa) is de meest voorkomende vorm van kanker bij mannen en de tweede belangrijkste doodsoorzaak door kanker in westerse landen. Bekende risicofactoren zijn gevorderde leeftijd, etnische afkomst en een positieve familiegeschiedenis van de ziekte (1). Er zijn aanzienlijke etnische verschillen in PCa-risico, met een 60% hogere incidentie bij Afro-Amerikaanse (AA) mannen in vergelijking met Europees-Amerikaanse (EA) mannen (2). Evenzo is in Frans West-Indië, waar ten minste 90% van de inwoners van Afrikaanse afkomst is, de incidentie van PCa twee keer zo hoog als in de rest van Frankrijk (3). Veel levensstijlen, milieu- en beroepsgerelateerde risicofactoren, waaronder obesitas, dieet, medicijnen en pesticiden, zijn betrokken bij PCa-etiologie, maar hun rol blijft onduidelijk (4). Huidig ​​​​onderzoek suggereert dat er een complex samenspel is van genetische en omgevingsfactoren die een oorzakelijke rol spelen bij PCa.

PCa heeft ook een zeer heterogeen evolutiepotentieel. Terwijl sommige vormen van kanker zich agressief gedragen, zullen andere patiënten een indolente vorm van de ziekte hebben die geen behandeling behoeft. Er worden verschillende parameters gebruikt om het risico van evolutie bij PCa-patiënten te voorspellen, hetzij vóór elke behandeling: klinisch stadium, Gleason-score op biopsieën en serumprostaatspecifiek antigeen (PSA), of na de analyse van radicale prostatectomiespecimens: pathologisch stadium en chirurgische Gleason scoren (5). Ondanks de waarde van deze prognostische factoren blijft het potentieel van agressiviteit echter moeilijk in te schatten bij de diagnose, en patiënten die worden ingedeeld in de intermediaire risicogroep zijn vaak moeilijk te behandelen. Het is een uitdaging om nieuwe markers en nieuwe doelen voor vroege therapeutische manipulatie te ontdekken.

Zowel genetische als omgevingsfactoren zijn in verband gebracht met het risico op agressieve ziekte. De etnische afkomst speelt waarschijnlijk een rol, aangezien het percentage gevallen dat in het metastatische stadium wordt gediagnosticeerd naar verluidt hoger is voor Afrikaans-Amerikaanse patiënten (35%) dan voor Europees-Amerikaanse patiënten (22%), met een 2,4-voudige hoger sterftecijfer bij AA-mannen dan bij EA-mannen (2). Samen met genetische factoren lijken omgevingsfactoren ook een sleutelrol te spelen bij de progressie van PCa. Sommige omgevingsfactoren zoals obesitas zijn in verband gebracht met agressieve PCa (6). Er moet echter nog veel worden gezocht naar de rol van genetische en omgevingsfactoren en hun wisselwerking in PCa-agressiviteit. Wit vetweefsel (WAT) en lipiden zijn mogelijk op vele niveaus betrokken bij de ontwikkeling en/of progressie van PCa.

WAT is een metabolisch actief endocrien orgaan. Adipocyten scheiden een verscheidenheid aan hormonen, bioactieve peptiden en cytokines af, adipokines genoemd (9). Verschillende adipokines zijn betrokken bij de mechanismen die leiden tot PCa-progressie en agressiviteit, waaronder leptine, interleukine IL-6 en vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF).

Opslag van hormoonontregelaars. Men denkt dat hormoonontregelaars (ED) betrokken zijn bij prostaatkanker (10). Epidemiologisch bewijs van een positief verband tussen milieublootstellingen aan ED is echter beperkt. Twee onderzoeken met bloedplasma of buikvet voor het monitoren van persistente verontreinigende stoffen hebben positieve associaties met PCa-risico aangetoond (transchloordaan, bèta-hexachloorcyclohexaan, trans-nonachloor, dieldrine en polychloorbifenyl 153) (11, 12). Een recente studie uitgevoerd in Frans West-Indië toonde aan dat chloordecon, een organochloorpesticide met goed gedefinieerde oestrogene eigenschappen, het risico op PCa verhoogt en wordt geassocieerd met een agressieve vorm van de ziekte bij proefpersonen met een positieve familiegeschiedenis van PCa (13) .

WAT samenstelling: Lipidome. Van voedingsstoffen zijn voedingslipiden belangrijke bepalende factoren voor de algehele lipidensamenstelling van WAT, zoals beoordeeld tijdens voedingsinterventiestudies (19-22). Onder vetzuren zijn essentiële meervoudig onverzadigde vetzuren (PUFA's) een subklasse van bioactieve componenten verdeeld in twee groepen, n-6 en n-3 vetzuren. De n-6-serie omvat de voorloper linolzuur (LA, 18:2n-6). De n-3-serie omvat de voorloper alfa-linoleenzuur (ALA, 18:3n-3) en sterk onverzadigde derivaten. Er is aangetoond dat de vetzuursamenstelling van WAT de vetzuurinname in het verleden weerspiegelt (23). Hoewel er geen afdoende onderzoeken zijn die een verband aantonen tussen de totale inname van vet via de voeding en het PCa-risico, lijken specifieke soorten voedingsvet (dierlijk vet) significanter te zijn bij het verhogen van het PCa-risico (6, 28). Het verband tussen visconsumptie (rijk aan omega-3 PUFA's met lange keten) en een lager risico op prostaatkanker is controversieel, maar er is een significante vermindering van prostaatkankerspecifieke mortaliteit beschreven (29). Eerdere studies die de samenstelling van PUFA's in prostaatweefsel analyseerden, hebben tot tegenstrijdige resultaten geleid. De vetzuursamenstelling van WAT is echter nooit onderzocht in PCa in verband met agressiviteit en progressie.

Het doel van het programma is het opzetten van een netwerk van clinici, pathologen en wetenschappers die zich toeleggen op het beheer en onderzoek van prostaatkanker. Het netwerk zal een multicentrische gecentraliseerde database genereren van PCa-patiënten die zijn behandeld door radicale prostatectomie, met gestandaardiseerde verzameling van biologische bronnen, waaronder monsters van prostaat- en vetweefsel. Het gebruik van de biologische bronnen zal voornamelijk gericht zijn op de relaties tussen vetweefsel/lipiden en PCa-agressiviteit.

Het project heeft tot doel een associatie tussen PCa-agressiviteit en de samenstelling van bekkenvetweefsel te karakteriseren. Vetweefselmonsters van patiënten met een laag risico (n=100) of agressieve (n=100) PCa zullen worden geanalyseerd op 1/ het lipidenprofiel (vetzuursamenstelling en fosfolipidenverhoudingen), 2/ expressie van adipokines en 3/ persisterende organische verontreinigende stoffen met hormoonachtige activiteit. De analyse zal rekening houden met bekende factoren van agressiviteit, waaronder obesitas, MetS-componenten, etnisch-geografische oorsprong en positieve familiegeschiedenis van de ziekte.

Geïmplementeerde methodologie en technieken I- Samenstelling van de database en verzameling van biobronnen Elke patiënt met prostaatkanker die door middel van radicale prostatectomie in de 7 klinische centra van het netwerk wordt behandeld, zal in het cohort worden opgenomen. Gezien de chirurgische activiteit van deze centra gedurende de afgelopen 3 jaar, wordt een minimum van 1000 inclusies verwacht na 18 maanden, met ongeveer 250 Afrikaans-Caribische patiënten. Gestandaardiseerde klinische, biologische en pathologische gegevens zullen worden ingevoerd in een gemeenschappelijk gecentraliseerd eCRF dat beschikbaar is in elk centrum (Clinsight®) met centraal beheer en validatie (Team 13). Er zal financiële steun worden verleend aan de klinische teams voor het invoeren van de gegevens (technici gespecialiseerd in klinisch onderzoek).

De gegevens die gewoonlijk worden geassocieerd met PCa zullen in de database worden ingevoerd: administratieve items (naam, DOB, adres, ziekenhuisnummer, pathologienummer), preoperatieve PSA, klinisch stadium, pathologische items (gewicht en grootte van het monster, pathologisch stadium inclusief lymfeklierstatus, Gleason-score, % van graad 4 of 5, grotere as van de hoofdfocus, margestatus) en vervolgitems (zowel biologisch als klinisch). De volgende items worden ook gespecificeerd: BMI, middelomtrek, nuchtere glucose, bloeddruk, circulerende lipiden (triglyceriden, totaal, LDL- en HDL-cholesterol), lopende behandelingen (lipidenverlagende medicijnen, HTA, behandelingen voor diabetes), etnisch-geografische oorsprong en familiegeschiedenis van PCa Tijdens de chirurgische ingrepen, 3 stuks bekkenvetweefsel (ongeveer 5 g, 2 g en 2 g, respectievelijk voor taken 1, 2 en 3 van as 1) zal worden bemonsterd, naar het biologische informatiecentrum worden gestuurd en onmiddellijk worden ingevroren bij -80°C. De onderzoekers kozen ervoor om viscerale WAT te bemonsteren in plaats van subcutane WAT, omdat viscerale adipocyten metabolisch actiever zijn (8). Van de viscerale WAT kozen de onderzoekers ervoor om perivesicaal vetweefsel te bemonsteren, omdat vet rond de blaas altijd zeer overvloedig aanwezig is en gemakkelijk tijdens de chirurgische ingreep kan worden afgenomen. De prostaatmonsters worden onmiddellijk naar de pathologieafdelingen gestuurd en op een gestandaardiseerde manier beheerd.

De patiënten die in het cohort zijn opgenomen, zullen worden gevraagd om een ​​geïnformeerde toestemming te ondertekenen (na akkoord van de ethische commissie/IRB). De geannoteerde biologische bronnen met betrekking tot de onderwerpen die in de programma's zijn opgenomen, zullen worden beheerd met inachtneming van de regels die zijn vastgelegd door de CNIL.

Selectie van patiënten met een agressieve ziekte of een ziekte met een laag risico uit het cohort van de 1000 patiënten die worden verwacht op M18, 100 patiënten met een zeer agressieve ziekte zullen worden geselecteerd. Selectie zal worden gemaakt op basis van de criteria van ziekte met een hoog risico, voornamelijk PCa van hoge graad (Gleason-score 8 of hoger) en/of pathologisch stadium pT3. Elk van deze 100 patiënten wordt dan (centrum voor centrum) gekoppeld aan 1 patiënt met een indolente ziekte en een identieke status voor leeftijd (50 of minder, 51-55, 56-60, 61-65, 66-70, 71-75, ouder dan 75 jaar) en BMI (normaal, overgewicht en obesitas). Criteria voor indolente ziekte omvatten preoperatieve PSA < 10 ng/ml en Gleason-score 6 of minder (op het chirurgische monster) en pT2-stadium. Als meerdere indolente gevallen kunnen worden gekoppeld aan 1 agressief geval, heeft degene met de kleinere tumorgrootte de voorkeur. Er zal vetweefsel worden gebruikt dat is afgenomen van deze 200 patiënten.

Het doel is om associaties te identificeren tussen agressieve en significante PCa en de samenstelling van vetweefsel. De onderzoekers veronderstellen dat persistente organische verontreinigende stoffen (die een weerspiegeling zijn van cumulatieve blootstelling in het verleden) en/of de samenstelling van lipiden (die een weerspiegeling zijn van inname in het verleden), samen met de expressie van adipokines kunnen worden geassocieerd met agressiviteit van de ziekte. Er zal rekening worden gehouden met bekende factoren van PCa-agressiviteit (etnische afkomst, familiegeschiedenis en zwaarlijvigheid).

Taak 1: Lipidoomanalyse Analyses uitgevoerd op de vetweefselmonsters zullen zijn: i) triglyceridevetzuursamenstelling, en ii) vetcelmembraanfosfolipidenklassen relatieve hoeveelheden. Vijf belangrijke fosfolipidenklassen die in het plasmamembraan van vetcellen worden aangetroffen, kunnen worden gescheiden en gekwantificeerd: fosfatidylcholine, fosfatidylethanolamine, fosfatidylinositol, fosfatidylserine en sfingomyeline. Omdat vetweefsel voornamelijk bestaat uit triacylglycerol en slechts ongeveer 1% fosfolipiden, zal de studie van membraanfosfolipiden grotere monsterhoeveelheden (5 g) vereisen dan normaal gesproken nodig zou zijn voor analyse van de samenstelling van triglyceridenvetzuren (400-500 mg).

Vetweefselmonsters ondergaan lipide-extractie met behulp van chloroform en methanol (volgens de Folch-methode). In het kort zal het totale extract onder vacuüm worden gedroogd en vervolgens opnieuw worden opgelost in een mengsel van hexaan en methanol om neutrale (in hexaan oplosbare) en polaire (in methanol oplosbare) lipiden te verdelen. Triglyceriden in de hexaanfase zullen verder worden gezuiverd van andere neutrale of polaire lipiden door middel van dunnelaagchromatografie op silicagelplaten. Gezuiverde triglyceriden ondergaan omestering met methanol om vluchtige vetzuren als methylesters te produceren. Scheiding en kwantificering van vetzuren zal gebeuren door middel van gaschromatografie (BPX-70 fase capillaire kolom, on-column injectie, vlamionisatiedetector).

Taak 2: Adipokinemetingen Totaal RNA uit vetweefselmonsters zal worden geëxtraheerd met de Trizol-techniek en de RNA-kwaliteit zal worden gecontroleerd door gelagarose-elektroforese en kwantificering door NanoDrop. Na reverse transcriptie van coderend mRNA in cDNA, zal de controlekwaliteit van reverse transcriptie PCR-amplificatie worden gedaan met behulp van een huishoudgen in het lage aantal cycli en nieuwe controle door gelagarose. Real-time kwantitatieve PCR zal dan in drievoud worden uitgevoerd op negen genen van belang (adipokines) en drie huishoudgenen voor normalisatie (18S, beta-actine en SDHA), dwz 10 800 gegenereerde punten. PCR's zullen worden gemaakt in platen met 384 putjes en de reactiemengsels worden gedistribueerd door robotdistributie. Adipokinelijst (n=9): chemerine, interleukine-6 ​​(IL-6), plasminogeenactivatorremmer-1 (PAI-1), retinolbinding eiwit 4 (RBP4), tumornecrosefactor-alfa (TNF-alfa), visfatin, leptine, adiponectine, apeline.

Taak 3: Metingen van persistente organische verontreinigende stoffen (organochloorpesticiden) De analytische methodologie die wordt gebruikt voor het meten van de beoogde organochloorpesticiden is afgeleid van eerder ontwikkelde, gevalideerde en geaccrediteerde procedures voor andere klassen van lipofiele persistente organische verontreinigende stoffen zoals dioxines en PCB-verbindingen. In het kort zal een voorbereidende stap met behulp van versnelde oplosmiddelextractie (ASE) worden gevolgd door opeenvolgende zuiveringsstappen op geactiveerde silica- en celite-kolommen. De meting zal gebeuren met behulp van gaschromatografie gekoppeld aan hoge resolutie en/of tandem massaspectrometrie (GC-HRMS, GC-MS/MS). De kwantificering zal worden bereikt volgens de isotopische verdunningsmethode (d.w.z. met behulp van 13C gelabeld analoog als interne standaarden). De selectie van de belangrijkste doelstoffen zal voorlopig zijn op basis van de Stockholm-conventie die een lijst bevat van ongeveer 12 belangrijke pesticiden die zorgwekkend zijn.

De multicenter gestandaardiseerde klinische en biologische database zal 2 homogene groepen PCa-patiënten identificeren met kenmerken van een agressieve of potentieel indolente ziekte. De onderzoekers verwachten dat de analyse van het bekkenvetweefsel zal aantonen of sommige categorieën van 1/lipiden (weerspiegeling van het dieet), 2/adipokines en 3/opgeslagen xenobiotica preferentieel geassocieerd zijn met een groter of lager risico op PCa-agressiviteit. Een dergelijke identificatie zou dan kunnen leiden tot preventieve strategieën.