1. Översiktlig projektbeskrivning

Engelsk titel

Infection induced inflammation in prostate cancer

Sammanfattning av projektet

Prostatacancer är den vanligaste cancerformen hos män i västvärlden och enbart i Sverige diagnostiseras cirka 10 000 nya fall per år [1,2].

När det gäller bakomliggande orsaker till cancerutveckling generellt är det vedertaget att cirka 20 % av alla humana cancertyper är orsakade av kronisk infektion och inflammation. Som exempel kan nämnas ventrikelcancer orsakad av Helicobacter pylori och hepatocellulär cancer relaterad till hepatit B och C [3,4]. En ökad mängd fakta ger stöd åt vår hypotes att kronisk inflammation har en betydande roll vid tumörutvecklingen även när det gäller prostatacancer [5-8]. Klein och medarbetare visade i sin studie 2008 en gradvis förändring av prostataepitel från normalt till malignt, vid kronisk inflammation [8]. Dessutom har histologiska analyser av prostatavävnad påvisat en ökad förekomst av proliferativa lesioner med nära relation till fokal inflammation. Dessa lesioner anses vara föregångare till höggradig intraepitelial neoplasi, ett föregångsstadium till cancer [8].

Infektion skulle kunna vara en tänkbar anledning till att man i de flesta prover som tas för diagnostik av prostatavävnad påvisar inflammation. Två odlingsstudier studier gjorda i syfte att studera förekomsten av bakterier i prostatavävnad hos patienter med diagnostiserad prostatacancer redovisade den gram-positiva bakterien Propionibacterium acnes (P. acnes) som den mest frekvent förekommande mikroorganismen [9,10]. En betydande brist i dessa studier har dock varit en avsaknad av kontrollpatienter. Vi har tidigare publicerat en PCR-baserad studie som också visar att P. acnes är den vanligast förekommande bakterien i prostatavävnad [11]. Bakterieförekomsten var dubbelt så hög i vävnad från patienter som senare kom att utveckla prostatacancer jämfört med kontrollerna.

Förekomst av P. acnes i prostatavävnad har vi kunnat konfirmera i vår pågående studie genom odlingar från vävnadsbiopsier tagna från patienter med prostatacancer samt från en kontrollgrupp utan diagnosen. Preliminära resultat visar på en förekomst av bakterien hos 69 % av de hittills utvärderade fallen jämfört med 38 % hos kontrollgruppen.

P. acnes är en fakultativt anaerob, Gram-positiv stav och utgör normalfloran på framförallt huden. Bakterien har stark förmåga att orsaka inflammation genom att den stimulerar frisättning av pro-inflammatoriska cytokiner [12,13].
Olika studier har utifrån de tre housekeeping-generna, recA, tly och Tc12S, kunnat visa att det finns genetiska skillnader mellan olika kliniska P. acnes isolat (typ IA, IB, II, III) [14,15]. De preliminära resultaten av vår pågående studie visar att övervägande delen av prostatabiopsierna är infekterade med den genetiska subtypen II.

Detta ger tyngd åt vår hypotes att det finns hittills okända prostataspecifika subtyper av P. acnes som skiljer sig både funktionellt och genetisk mot de stammar som återfinns på huden.

Syftet med denna studie är att undersöka vilka genetiska P. acnes-subtyper som kan infektera prostatavävnad och om dessa infektioner kan vara en bidragande orsak till den så vanligt förekommande kroniska inflammationen. Att undersöka om inflammation med P. acnes alternativt genetiska subtyper av P. acnes kan kopplas till cancerutveckling i prostata.

I Fallgruppen kommer ca 100 patienter att ingå och i kontrollgruppen 50 patienter. En beräkning är gjord som visar på att en power på 80 % kan uppnås vid ett antal av 100 fall och 50 kontroller. Inklusionskriterierna för denna grupp är att männen ska genomgå prostatektomi i behandlande syfte för diagnostiserad prostatacancer under perioden 090101-100301. Som exklusionskriterie är satt att patienten inte får ha erhållit någon form av antibiotikabehandling inför operationen. Åldern på män som genomgår prostatektomi är vanligen mellan 60-75 år.

Kontrollgruppen kommer att utgöras av manliga patienter som under samma tidsperiod genomgår cystektomi för diagnostiserad blåscancer. Vid dessa operationer tas även prostatan bort trots att den i cirka 80 % av fallen är helt fri från tumörvävnad. Patienterna som genomgår denna typ av operation ligger i ett något lägre åldersintervall än Fallgruppen.

Sex stycken vävnadsbiopsier kommer att tas från olika lokalisationer i prostatan (längs uretra vänster lob, längs uretra höger lob, perifert vänster lob, perifert höger lob, apex vänster och apex höger) i direkt samband med utförd operation. För att säkerställa en så steril miljö som möjligt tas biopsierna inne på operationssalen med Easy Core Biopsi-pistol och placeras omgående i rör innehållande preserveringsbuljong. Inom 30 minuter från det att första biopsin tas transporteras samtliga rör till Mikrobiologiska kliniken för odling av mikroorganismer, främst P. acnes enligt standardiserade metoder. Dessa metoder är väl beprövade och ger både hög sensitivitet och specificitet när det gäller påvisandet av P. acnes i prostatavävnad från patienter med respektive utan prostatacancer.
För att få en bild över mikrofloran runt prostatakörteln tas även kolade pinnprover från perineum och pannan på respektive patient kvällen före operation. Dessutom tas pinnprover från distala och intra-prostatiska uretra samt från rectum. Från dessa fem prover odlas på liknande sätt som ovan för P. acnes för att på så vis kunna få en bred arsenal av P. acnes isolat från olika delar av kroppen. Vi har hittills samlat materiel från 46 av de 150 i studien ingående patienterna (Fall och Kontroller) och räknar med att vid avslutad materialinsamling ha cirka 250 P. acnes isolat sammantaget från båda grupperna. Vi förväntar oss finna en högre andel P. acnes i Fallgruppen jämfört med Kontrollgruppen samt en genetisk skillnad mellan P. acnes odlade från hud och rektum jämfört med de odlade från prostatavävnad.

I vår pågående studie analyseras respektive P. acnes-isolat genetiskt baserat på generna recA, tly och Tc12S. Utifrån dessa tre gener kan de framodlade bakterierna subgrupperas som typ 1A, 1B, II, och III. Det har dock visat sig att den diskriminerande förmågan har varit relativt låg. Vår önskan är därför att gå vidare med den genetiska karaktäriseringen med en nyligen uppsatt Multi Locus Sequence Typing-metod (MLST) specifik för P. acnes (http://www.mlst.net/). Detta protokoll är i dagsläget ännu ej publicerat.

MLST är en välanvänd metod med hög sensitivitet och specificitet som mäter variationer i DNA sekvensen i en uppsättning av housekeeping-gener och karaktäriserar isolaten utefter deras unika allel-profil. MLST-protokollet för P. acnes inkluderar nio gener; L-Lactate dehydrogenase, Cobalaminbiosynthesis, Cytochrome c oxidase subunit II, O- succinylbenzoate-CoA synthase, Zn-dependant alcohol de hydrogenase, Glutamyl-tRNA synthetase, Pantothenate kinase, Fructose bisphosphate aldolase samt Transcription regulator CelR. Eftersom protokollet inte är fullständigt vill vi i ett första steg optimera samtliga delsteg i sekvenseringsproceduren för respektive gen det vill säga Realtids-PCR-amplifieringen och den cykliska sekvenserings-PCRen för att i nästa steg utföra MLST-metoden på de cirka 250 i studien framodlade P. acnes-isolaten. Vi har därför sammanställt en kollektion bestående av 30 st P. acnes-isolat från olika lokaler bland annat prostata, hud, ledproteser samt djupa osteiter. Med hjälpa av denna kollektion vill vi optimera metoden och fastställa ett slutgiltigt MLST-protokoll för bakterien. Vi förväntar oss se en tydligare genetisk skillnad mellan de P. acnes-isolat odlade från prostatavävnad jämfört med de isolat odlade från huden både vad det gäller kollektionen och de insamlade bakterieisolaten.

Det är av stor betydelse för det framtida arbetet kring inflammation och dess eventuella påverkan på prostatacancerutvecklingen att en kartläggning görs av den så frekvent förekommande inflammationen i benign och malign prostatavävnad. Om man kan visa att infektionsinducerad inflammation har en inverkan öppnar sig en rad terapeutiska möjligheter som kan påverka den nedslående incidensen och prevalensen av prostatacancer. Skulle det vidare visa sig en koppling mellan den inflammation som ses i prostatakörteln med prostataspecifika subtyper av P. acnes skulle också stora möjligheter finnas till preventiva åtgärder såsom anti-inflammatoriska läkemedel och antibiotika.

Typ av projekt

Forskningsprojekt

MeSH-termer för att beskriva ämnesområdet

Inlagda MeSH-termer

Prostate

A gland in males that surrounds the neck of the URINARY BLADDER and the URETHRA. It secretes a substance that liquefies coagulated semen. It is situated in the pelvic cavity behind the lower part of the PUBIC SYMPHYSIS, above the deep layer of the triangular ligament, and rests upon the RECTUM.

Inflammation

A pathological process characterized by injury or destruction of tissues caused by a variety of cytologic and chemical reactions. It is usually manifested by typical signs of pain, heat, redness, swelling, and loss of function.

Infection

Invasion of the host organism by microorganisms that can cause pathological conditions or diseases.

Projektets delaktighet i utbildning

Avhandling
D-uppsats / Magisterexamen
C-uppsats / Kandidatexamen
ST-läkarutbildning
Annan utbildning
Ej del i utbildning

3. Processen och projektets redovisning

Pågående aktiviteter

Planering och förberedelse före datainsamling
Datainsamling pågår
Analys av insamlade data pågår
Författande av skriftlig redovisning / publikation pågår
En eller flera publikationer från projektet är publicerade
Slutfört och inget mer görs inom ramen för detta projekt

Projektstart (när planeringen påbörjas och börjar dokumenteras skriftligt)

2010-05-01

Datum för påbörjande av datainsamling

2010-07-01

Datum då projektet är slutrapporterat

2011-12-31