Dragsted, Lars Ove

Kopp, Tine Iskov

Ravn-Haren, Gitte

Tjønneland, Anne

Vogel, Ulla

Brystkræft er den mest almindelige form for kræft blandt kvinder i Danmark, og antallet af nye tilfælde er steget gennem de sidste 50 år. Det har været foreslået, at antioxidanter beskytter mod brystkræft. I dette studie har vi undersøgt, om genetisk bestemt variation i antioxidative enzymer beskytter mod brystkræft i et dansk kohortestudie

Online Research Database In Technology

Genetisk bestemte forskelle i antioxidant enzymaktivitet er ikke associeret med risiko for brystkræft

Copenhagen University Research Information System

u n i ve r s i t y  o f  co pe n h ag e n  Københavns UniversitetGenetisk bestemte forskelle i antioxidant enzymaktivitet er ikke associeret med risikofor brystkræftKopp, Tine Iskov; Vogel, Ulla; Dragsted, Lars Ove; Tjønneland, Anne; Ravn-Haren, GittePublished in:Miljø og SundhedPublication date:2017Document versionOgså kaldet Forlagets PDFDocument license:Ikke-specificeretCitation for published version (APA):Kopp, T. I., Vogel, U., Dragsted, L. O., Tjønneland, A., & Ravn-Haren, G. (2017). Genetisk bestemte forskelle iantioxidant enzymaktivitet er ikke associeret med risiko for brystkræft. Miljø og Sundhed, 23(1), 19-25.Download date: 03. Feb. 2020         miljø og sundhed 23. årgang, nr. 1, maj 2017  19Genetisk bestemte forskelle i antioxidant enzymaktivitet er ikke associeret med risiko for brystkræft. Af Tine Iskov Kopp1,2,3,, Ulla Vogel4, Lars Ove Dragsted5, Anne Tjonneland2, Gitte Ravn-Haren3   Brystkræft er den mest almindelige form for kræft blandt kvinder i Danmark, og antallet af nye tilfælde er steget gennem de sidste 50 år. Det har været foreslået, at antioxidanter beskytter mod brystkræft. I dette studie har vi undersøgt, om genetisk bestemt variation i antioxidative enzymer beskytter mod brystkræft i et dansk kohortestudie. 1 Introduktion De eneste veletablerede risikofaktorer for brystkræft er associeret med øget eksponering for østrogener (1) og indtag af alkohol (2). Både østrogener og alkohol kan forårsage oxidativt stress (3), hvilket også har været sat i forbindelse med udvikling af kræft - inklusiv brystkræft (4). Oxidativt stress skyldes en ubalance mellem dannelse af reaktive oxygen specier (ROS) og det antioxidative forsvar. Det har været foreslået, at antioxidanter beskytter mod brystkræft (5). Antioxidantforsvaret er et komplekst system, bestående af et netværk af enzymer, der spiller sammen - heriblandt glutathionreduktase (GR), superoxiddismutase (SOD) og catalase (CAT). Brystkræft kan skyldes oxidative skader kombineret med manglende evne hos antioxidanterne til at beskytte brystvævet (4). Rygning og indtagelse af alkohol er kilder til ROS, hvorimod frugt og grønt er rige på antioxidanter. Herudover har                                                       1 Forskningscenter for Forebyggelse og Sundhed, Region Hovedstaden 2 Center for Kræftforskning, Kræftens Bekæmpelse 3 Fødevareinstituttet, Danmarks Tekniske Universitet 4 Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø 5 Institut for Idræt og Ernæring, Københavns Universitet flere studier vist, at øget indtag af frugt og grønt kan påvirke det enzymatiske anti-oxidative forsvar og øge enzymaktiviteten (6,7). Disse kost- og livsstilsfaktorer kan påvirke risikoen for at udvikle brystkræft ved at ændre niveauet af oxidativt stress, således at alkohol og rygning øger risikoen, mens indtag af frugt og grønt nedsætter risikoen. Men hvor metaanalyser ikke har været i stand til at vise evidens for en omvendt association mellem indtag af frugt og grønt og brystkræftrisiko på den ene side, og en positiv association mellem rygning og brystkræftrisiko på den anden side, har gen-miljø studier vist interaktioner mellem rygning, alkohol, og frugt- og grøntindtag og polymorfier i antioxidantgener i forhold til brystkræftrisiko (8). Det vil altså sige, at gene-tisk betingede variationer i enzymaktivitet, som påvirker oxidativt stress, kunne ændre sammenhængen mellem antioxidanter fra bl.a. kosten eller udefrakommende kilder til ROS og risiko for brystkræft, og dermed forklare noget af den inkonsistens, der ses i resultaterne fra disse studier. Ved hjælp af prospektive kohorte studier kan man undersøge, om en lav enzymaktivitet er en årsag eller konsekvens af en sygdom, og man kan også undersøge, om kost- og livsstilsfaktorer interagerer med enzymernes aktivitet i forhold til risiko for sygdom.  Funktionelle enkelt-nukleotid-polymorfier (SNP) kan påvirke enzymaktiviteter og resultere i ændret antioxidantforsvar og derved påvirke sygdomsrisiko og helbred. Vi har tid-ligere fundet sammenhæng mellem funktio-nelle polymorfier i GPX1 og GPX4 gener, enzymernes aktivitet i erytrocytter, hormon-terapi og brystkræftrisiko i den danske ”Kost, Kræft og Helbred” (KKH) kohorte (9,10). I dette studie har vi udvidet disse fund med          20  miljø og sundhed 23. årgang, nr. 1, maj 2017polymorfier i generne SOD1, CAT og GSR, der koder for antioxidative enzymer; vi har desuden undersøgt gen-miljø interaktioner mellem polymorfierne, enzymaktiviteterne og indtaget af frugt, grønt og alkohol samt rygning i forhold til risiko for brystkræft.  Metode og materialer KKH-kohorten er en dansk prospektiv kohorte, som består af 57.053 deltagere, der har svaret på detaljerede spørgsmål om kost og livsstil og fået taget blodprøver tilbage i midten af halvfemserne (11). Fra blodprøverne er DNA ekstraheret og genotypet, og der er målt enzymaktivitet i erytrocytter. Deltagerne blev fulgt for brystkræftdiagnose fra de indgik i kohorten indtil datoen for diagnose, død, emigration eller indtil 27. april 2006. I alt 945 kvinder blev diagnosticeret med brystkræft i opfølgningsperioden. For hvert tilfælde af brystkræft blev én kontrolperson udvalgt. Kontrollen var kræftfri frem til diagnosedatoen og var endvidere matchet på alder, brug af hormonterapi samt postmenopausal status ved indgang i kohorten. Pga. manglende data på enten genotype eller mulig confounding blev den endelige studiepopulation på 703 par. Tid-til-event analyser blev udregnet som en matchet logistisk regression med alder som underliggende tidsakse, hvilket gav incidens-rate-ratioer (IRR) for sammenhæng mellem genotype og brystkræftrisiko. Lineær regres-sion blev brugt til analyserne med association mellem kost- og livsstilsfaktorer, genotyper og enzymaktivitetsmålinger.   Tabel 1: Baseline karakteristika for studiedeltagere i KKH og sammenhæng med udvalgte demografiske og andre kendte risikofaktorer for brystkræft. Variable Cases Kontroller IRRa (95 % CI) n (%) Median (5-95 %) n (%) Median (5-95 %)  Kvinder 703 (100)  703 (100)   Alder ved inklusion, år  57 (51-64)  57 (51-64)  Uddannelse Kort Middel Lang  206 (29) 353 (50) 144 (20)   250 (36) 313 (45) 122 (17)   1.0 (ref.) 1.19 (0.92-1.54) 1.27 (0.90-1.78) Body mass index, kg/m2  25 (20-34)  25 (20-34) 1.02 (0.97-1.08)b Nulliparær 104 (15)  82 (12)  1.02 (0.65-1.58)c Antal fødsler  2 (1-4)  2 (1-4) 0.92 (0.79-1.05) Alder ved første fødsel, år  24 (18-31)  23 (18-32) 1.06 (0.91-1.24)d Brug af hormonterapi, åre  6 (0.5-20)  5 (0.5-20) 1.00 (0.87-1.15)f Afholdende kvinder 18 (3)  22 (3)  0.92 (0.47-1.79)g Alkohol indtag, g/dag  11 (1-43)  9 (1-40) 1.11 (1.03-1.20)h Nuværende rygere 241 (34)  264 (38)  0.93 (0.73-1.19) Total frugt og grønt indtag, g/dag  361 (118-785)  349 (108-819) 1.02 (0.97-1.08)i Benign bryst sygdom 139 (20)  88 (13)  1.64 (1.22-2.20) Værdierne er udtrykt som medianer (5 og 95 percentiler) eller som fraktioner (%). IRR, incidensrate-ratio. a Risikoestimaterne for brystkræft er gensidigt justeret.  b Risikoestimat per ekstra 2 kg/m2.  c Risikoen er estimeret for ingen versus én fødsel ved 35 år.  d Risikoen er estimeret per ekstra 5 år.  e Blandt ”brugere af hormonterapi.  f  Risikoen er estimeret per ekstra 5 års brug af hormonterapi.   g Risikoen for afholdende kvinder sammenlignet med 10 g øget indtag af alkohol per dag.  h Blandt kvinder, der drikker alkohol, er risiko estimeret for hver 10 g øget indtag af alkohol per dag.   I Risikoen er estimeret for hvert ekstra indtag af 100 g frugt og grønt per dag.           miljø og sundhed 23. årgang, nr. 1, maj 2017  21 Tabel 2: IRR for brystkræft i forhold til de undersøgte polymorfier per 10 gram alkohol per dag blandt kvinder, der indtager alkohol. Gen SNP ncase (%) (n=664) nkontrol (%) (n=664) IRRb (95 % CI) IRRc (95 % CI) P-værdid CAT rs1001179 GG GA+AA  382 (58) 282 (42)  388 (58) 276 (42)  1.16 (1.05-1.27) 1.09 (0.96-1.24)  1.15 (1.04-1.26) 1.07 (0.94-1.22)   0.43 CAT rs12270780 GG GA+AA  375 (56) 289 (44)  384 (58) 280 (42)  1.12 (1.02-1.23) 1.15 (1.02-1.30)  1.11 (1.00-1.22) 1.13 (1.00-1.28)   0.77 CAT rs769217 CC CT+TT  430 (65) 234 (35)  434 (65) 230 (35)  1.17 (1.06-1.29) 1.08 (0.96-1.21)  1.15 (1.04-1.27) 1.07 (0.95-1.20)   0.34 GSR rs1002149 GG GT+TT  456 (69) 208 (31)  424 (64) 240 (36)  1.06 (0.97-1.17) 1.27 (1.12-1.45)  1.05 (0.96-1.16) 1.24 (1.09-1.42)   0.048 SOD1 rs202445 AA AG+GG  436 (66) 228 (34)  463 (70) 201 (30)  1.15 (1.06-1.26) 1.08 (0.94-1.24)  1.14 (1.04-1.25) 1.06 (0.92-1.23)   0.42 IRR, incidensrate-ratio. CI, konfidensinterval. a 39 case-kontrol par blev ekskluderet fra denne analyse da én deltager (eller begge) i et case-kontrol par var afholdskvinde(r).  b Rå. cJusteret for paritet (ingen fødsler/har født), uddannelseslængde (lav, middel, lang), varighed af hormonterapi (år), tidligere benign brystsygdom og BMI (kg/m2) ved tidspunktet for indgang i kohorten. dP-værdi for interaktion for de justerede risikoestimater.    Tabel 3: IRR for brystkræft i forhold til de undersøgte polymorfier per 100 gram frugt- og grøntindtag per dag. Gen SNP ncase (%) (n=703) nkontrol (%) (n=703) IRRa (95 % CI) IRRb (95 % CI) P-værdic CAT rs1001179 GG GA+AA  408 (58) 295 (42)  409 (58) 294 (42)  1.00 (0.93-1.07) 1.05 (0.98-1.13)  1.00 (0.93-1.07) 1.05 (0.98-1.13)   0.32 CAT rs12270780 GG GA+AA  393 (56) 310 (44)  405 (58) 298 (42)  1.02 (0.95-1.08) 1.04 (0.97-1.12)  1.01 (0.94-1.07) 1.06 (0.98-1.14)   0.33 CAT rs769217 CC CT+TT  454 (65) 249 (35)  460 (65) 243 (35)  1.05 (0.99-1.11) 0.99 (0.91-1.07)  1.05 (0.99-1.12) 0.98 (0.90-1.07)   0.22 GSR rs1002149 GG GT+TT  480 (68) 223 (32)  452 (64) 251 (36)  1.01 (0.95-1.07) 1.06 (0.98-1.15)  1.01 (0.95-1.07) 1.07 (0.99-1.16)   0.21 SOD1 rs202445 AA AG+GG  460 (65) 243 (35)  490 (70) 213 (33)  0.99 (0.93-1.05) 1.13 (1.03-1.24)  0.98 (0.93-1.05) 1.13 (1.03-1.25)   0.016 IRR, incidensrate-ratio. CI, konfidensinterval. a Rå. b Justeret for paritet (ingen fødsler/har født), uddannelseslængde (lav, middel, lang), varighed af hormonterapi (år), tidligere benign brystsygdom og BMI (kg/m2) ved tidspunktet for indgang i kohorten. c P-værdi for interaktion for de justerede risikoestimater.          22  miljø og sundhed 23. årgang, nr. 1, maj 2017            miljø og sundhed 23. årgang, nr. 1, maj 2017  23 Tabel 5: Sammenhæng mellem de undersøgte polymorfier og erytrocyt enzym aktiviteter. Gen  SNP Ændring i enzymaktivitetmålt i U/g Hb (95 % CI) Case (n=386) Kontrol (n=357) Alle (n=743) CAT rs1001179 GG GA AA P-værdia  0 (ref.) -1.40 (-1.50;0.99) -3.13 (-3.91;-2.35) <0.0001  0 (ref.) -1.79 (-2.23;-1.36) -2.94 (-3.85;-2.03) <0.0001  0 (ref.) -1.59 (-1.89;-1.30) -3.05 (-3.64;-2.45) <0.0001 CAT rs12270780 GG GA AA P-værdia  0 (ref.) 1.05 (0.62;1.47) 1.82 (1.04;2.59) <0.0001  0 (ref.) 0.93 (0.46;1.40) 1.64 (0.47;2.81) <0.0001  0 (ref.) 0.99 (0.67;1.30) 1.75 (1.10;2.40) <0.0001 CAT rs769217 CC CT TT P-værdia  0 (ref.) -0.35 (-0.79;0.10) -0.50 (-1.63;0.62) 0.25  0 (ref.) -0.89 (-1.39;-0.40) -1.35 (-2.72;0.03) 0.0007  0 (ref.) -0.60 (-0.93;-0.26) -0.86 (-1.74;0.01) 0.0007 GSR rs1002149 GG GT TT P-værdia  0 (ref.) 1.69 (1.44;1.95) 4.25 (3.49;5.02) <0.0001  0 (ref.) 2.14 (1.85;2.42) 3.83 (3.09;4.56) <0.0001  0 (ref.) 1.90 (1.71;2.09) 4.02 (3.49;4.55) <0.0001 SOD1 rs202445 AA AG GG P-værdia  0 (ref.) -3.17 (-31.90;25.56) 8.90 (-61.96;79.76) 0.94  0 (ref.) 7.99 (-22.05;38.03) 87.71 (12.86;162.56) 0.071  0 (ref.) 2.16 (-18.60;22.92) 46.70 (-4.75;98.16) 0.21 I denne analyse er kun individer med manglende værdier for genotype og mulige confoundere ekskludereret uden at tage hensyn til det matchede case-kontrol sæt. a P-værdi for trend.      Tabel 6. Ændring i CAT enzym aktivitet i U/g Hb i forhold til haplotype kombination. Haplotype combination GGC  AGC P-værdia GAC P-værdia GGT P-værdia GGC 0 (ref.) -1.8  <0.0001 0.3 0.25 -1.0 0.0004 AGC  -3.3 <0.0001 -1.3 <0.0001 -2.7  <0.0001 GAC    0.1 0.68 -0.9 0.0030 GGT      -1.6 <0.0001 a P-værdi for sammenligning af vildtype haplotypen (G-rs1001179A , G-rs12270780A, C-rs769217T). Variant alleller står med fed skrift.              24  miljø og sundhed 23. årgang, nr. 1, maj 2017Resultater og diskussion Baseline karakteristika for studiedeltagere i KKH-kohorten er illustreret i tabel 1. Ingen af polymorfierne var associeret med brystkræft. Til gengæld fandt vi interaktion mellem flere af polymorfierne og henholdsvis frugt- og grøntindtag, alkoholindtag og rygning, så der var en ændret risiko for at udvikle brystkræft, afhængigt af hvilken genotype de havde, og hvor meget frugt/grønt eller alkohol de indtog samt om de var rygere eller ikke-rygere (tabel 2,3 og 4). Bærere af T-allellet af GSR/-rs1002149 polymorfien havde en 24 % øget risiko for brystkræft for hver genstand de drak om dagen, hvorimod bærere af vildtypen (den oprindelige genotype, som de fleste i befolk-ningen bærer) ikke var i risiko for alkohol-relateret brystkræft  (P-værdi for interaktion (Pint)=0.048) (tabel 2). For SOD1/rs202445 polymorfien havde bærere af G-allellet en 13 % øget risiko for brystkræft for hver 100 gram indtag af frugt/grønt per dag, mens bærere af vildtypen ikke var i risiko ved frugt/grønt indtag (Pint=0.016) (tabel 3). Rygestatus (nuværende ryger versus ikke-ryger) inter-agerede med CAT/rs101179 polymorfien, således at bærere af A-allelet, der ikke røg, havde en 41 % øget risiko for brystkræft sammenlignet med ikke-rygende bærere af vildtypen  (Pint=0.0015) (tabel 4).  SOD, CAT og GR enzymaktiviteterne blev målt for en subgruppe af kohorten – i alt 434 brystkræfttilfælde og 434 raske kontroller. Alle polymorfierne, bortset fra SOD1/rs202445, var stærkt associeret med enzymaktivitet (P≤0.0001 for CAT/rs1001179, CAT/-rs12270780 og GSR/rs1002149 og P=0.0007 for CAT/rs769217 (kun blandt raske kon-troller)) (tabel 5), men der var kun svag inter-aktion mellem miljøfaktorerne og poly-morfierne i forhold til enzymaktivitet. En haplotypeanalyse af CAT polymorfierne – dvs. en analyse, hvor man undersøger en gruppe af polymorfier i det samme gen (her CAT) – viste, at polymorfien CAT/rs1001179 havde den stærkeste effekt på CAT-enzymaktiviteten (tabel 6).  Resultaterne fra dette studie tyder på, at hverken enzymaktivitet målt ved indgang i kohorten eller genetisk bestemt variation i enzymaktivitet er associeret med risiko for brystkræft. Der er to mulige forklaringer på dette; enten er antioxidativ aktivitet ikke involveret i udvikling af brystkræft eller også er effekterne af de genetisk bestemte varia-tioner små i forhold til effekterne af de målte livsstilsfaktorer. Vi fandt dog ingen sammen-hæng mellem rygning eller indtag af alkohol, frugt eller grønt og enzymaktiviteterne. Derfor må de genetisk betingede ændringer i enzym-aktiviteterne være større end effekten fra de kost- og livsstilsfaktorer vi har undersøgt her. Vores resultater synes derfor at vise, at de her undersøgte enzymer ikke er afgørende faktorer for udvikling af brystkræft.  De fire polymorfier, som var stærkt associeret med enzymaktiviteter, er meget velegnede kandidater til fremtidige studier indenfor mole-kylær kræftforskning, hvor det antioxidative forsvar kunne have en vigtig betydning.  Yderligere oplysninger: Tine Iskov Kopp TINKOP@rkkp.dk  Denne artikel er baseret på resultater accepteret for publikation i Oncotarget: “Association between single nucleotide polymorphisms in the antioxidant genes CAT, GR and SOD1, erythrocyte enzyme activities, dietary and life style factors and breast cancer risk in a Danish, prospective cohort study”   Referencer 1.  Dumitrescu RG, Cotarla I. Understanding breast cancer risk -- where do we stand in 2005? J Cell Mol Med 2005;9(1):208-21.  2.  Pelucchi C, Tramacere I, Boffetta P, Negri E, La VC. Alcohol consumption and cancer risk. Nutr Cancer 2011;63(7):983-90.  3.  Castro GD, Castro JA. Alcohol drinking and mammary cancer: Pathogenesis and potential dietary preventive alternatives. World J Clin Oncol 2014;5(4):713-29.           miljø og sundhed 23. årgang, nr. 1, maj 2017  254.  Ambrosone CB. Oxidants and antioxidants in breast cancer. Antioxid Redox Signal 2000;2(4):903-17.  5.  Aune D, Chan DS, Vieira AR, Rosenblatt DA, Vieira R, Greenwood DC, et al. Fruits, vegetables and breast cancer risk: a systematic review and meta-analysis of prospective studies. Breast Cancer Res Treat 2012 Jul;134(2):479-93.  6.  Dragsted LO, Pedersen A, Hermetter A, Basu S, Hansen M, Haren GR, et al. The 6-a-day study: effects of fruit and vegetables on markers of oxidative stress and antioxidative defense in healthy nonsmokers. Am J Clin Nutr 2004 Jun;79(6):1060-72.  7.  Nielsen SE, Young JF, Daneshvar B, Lauridsen ST, Knuthsen P, Sandström B, et al. Effect of parsley (Petroselinum crispum) intake on urinary apigenin excretion, blood antioxidant enzymes and biomarkers for oxidative stress in human subjects. Br J Nutr 1999 Jun;81(6):447-55.  8.  Nowell SA, Ahn J, Ambrosone CB. Gene-nutrient interactions in cancer etiology. Nutr Rev 2004 Nov;62(11):427-38.  9.  Ravn-Haren G, Olsen A, Tjonneland A, Dragsted LO, Nexo BA, Wallin H, et al. Associations between GPX1 Pro198Leu poly-morphism, erythrocyte GPX activity, alcohol consumption and breast cancer risk in a prospective cohort study. Carcinogenesis 2006; 27(4):820-5.  10. Meplan C, Dragsted LO, Ravn-Haren G, Tjonneland A, Vogel U, Hesketh J, et al. Association between Polymorphisms in Glutathione Peroxidase and Selenoprotein P Genes, Glutathione Peroxidase Activity, HRT Use and Breast Cancer Risk. PLoS One 2013 Sep 10;8(9):e73316.  11. Tjonneland A, Olsen A, Boll K, Stripp C, Christensen J, Engholm G, et al. Study design, exposure variables, and socioeconomic determinants of participation in Diet, Cancer and Health: a population-based prospective cohort study of 57,053 men and women in Denmark. Scand J Public Health 2007;35(4): 432-41.                                                      

Danish

http://orbit.dtu.dk/ws/files/133554712/ms1701.pdf

Genetisk bestemte forskelle i antioxidant enzymaktivitet er ikke associeret med risiko for brystkræft

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Online Research Database In Technology

Copenhagen University Research Information System