University of Oulu

Determinants of systemic inflammation in colorectal cancer

Saved in:
Author: Sirniö, Päivi1,2,3,4
Organizations: 1University of Oulu Graduate School
2University of Oulu, Faculty of Medicine
3Medical Research Center Oulu
4Oulu University Hospital
Format: ebook
Version: published version
Persistent link: http://urn.fi/urn:isbn:9789526224022
Language: English
Published: Oulu : University of Oulu, 2019
Publish Date: 2019-10-29
Thesis type: Doctoral Dissertation
Defence Note: Academic dissertation to be presented with the assent of the Doctoral Training Committee of Health and Biosciences of the University of Oulu for public defence in Auditorium F101 of the Faculty of Biochemistry and Molecular Medicine (Aapistie 7), on 8 November 2019, at 12 noon
Tutor: Professor Markus Mäkinen
Docent Anne Tuomisto
Reviewer: Docent Pia Österlund
Docent Juha Hulmi
Opponent: Professor Caj Haglund
Description:

Abstract

Colorectal cancer (CRC) is the third most common cancer and the second leading cause of cancer-related deaths worldwide. In some CRC patients, the presence of the tumor elicits a systemic inflammatory response and metabolic derangements that lead to progressive tissue wasting. Systemic inflammation has been associated with decreased survival independent of tumor stage. However, the mechanisms and downstream effects of systemic inflammation in CRC are uncertain.

The aim of these studies was to examine the determinants of systemic inflammation in CRC. The study material consisted of tumor and serum samples collected from patients with stage I–IV CRC operated at the Oulu University Hospital (n=336). From preoperative serum samples, the levels of cell death marker keratin 18, matrix metalloproteinase 8 (MMP8), and ten metabolites (apolipoprotein A1 and nine amino acids) were measured.

CRC patients with systemic inflammation, assessed using a modified Glasgow Prognostic Score, had elevated serum levels of MMP8 and phenylalanine. On the contrary, the concentrations of apolipoprotein A1, glutamine, and histidine were lower compared to patients without systemic inflammation. Increased serum keratin 18 level associated with systemic inflammation in patients with metastatic disease. Elevated keratin 18 and MMP8 levels and decreased apolipoprotein A1 level were independent predictors of worse survival.

These studies describe biomarkers of systemic inflammation that provide insight into the mechanisms of systemic inflammation, have potential prognostic value in CRC, and are possible therapeutic targets. The results suggest that cell death and systemic inflammation are strongly connected in CRC, but the potential mechanistic link between them and tissues involved remain to be elucidated.

see all

Tiivistelmä

Paksusuolisyöpä on kolmanneksi yleisin syöpä ja toiseksi yleisin syöpäkuoleman aiheuttaja Suomessa. Osalla potilaista syöpään liittyy systeemisen tulehdusreaktion aktivoituminen ja aineenvaihduntahäiriö, joka johtaa yleiseen näivettymiseen. Systeemisen tulehduksen on havaittu olevan yhteydessä huonoon ennusteeseen riippumatta kasvaimen levinneisyydestä. Systeemisen tulehduksen aktivaatiomekanismit ja vaikutukset paksusuolisyövässä ovat kuitenkin huonosti tunnettuja.

Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää systeemistä tulehdusta määrittäviä tekijöitä paksusuolisyövässä. Aineisto koostui Oulun yliopistollisessa sairaalassa leikattujen paksusuolisyöpäpotilaiden (syövän levinneisyysaste I–IV) kasvain- ja seeruminäytteistä (n=336). Seeruminäytteistä mitattiin solukuolemaa osoittavan keratiini 18:n pitoisuudet, matriksin metalloproteinaasi 8 (MMP8):n määrät sekä 10 metaboliitin (apolipoproteiini A1 ja 9 aminohappoa) tasot.

Paksusuolisyöpäpotilailla, joilla systeemistä tulehdusta osoittava mGPS-indeksi oli korkea, seerumin MMP8- ja fenyylialaniinitasot olivat koholla. Sen sijaan apolipoproteiini A1:n, glutamiinin ja histidiinin pitoisuudet olivat matalammat verrattuna potilaisiin, joilla ei ollut systeemistä tulehdusta. Kohonnut keratiini 18 -pitoisuus oli yhteydessä systeemiseen tulehdukseen etäpesäkkeistä tautia sairastavilla potilailla. Kohonnut keratiini 18- ja MMP8-taso sekä matala apolipoproteiini A1-pitoisuus liittyivät potilaiden huonoon ennusteeseen.

Tutkimuksessa löydettiin systeemisen tulehduksen merkkiaineita, jotka tuovat hyödyllistä tietoa systeemisen tulehduksen mekanismeista ja potilaiden ennusteesta paksusuolisyövässä, ja ovat mahdollisia terapeuttisia kohteita. Tulosten perusteella paksusuolisyövässä solukuolema liittyy vahvasti systeemiseen tulehdukseen, mutta lisätutkimuksia tarvitaan selvittämään näiden tapahtumien mahdolliset syy-seuraussuhteet sekä tapahtumaan liittyvät kudokset.

see all

Series: Acta Universitatis Ouluensis. D, Medica
ISSN: 0355-3221
ISSN-E: 1796-2234
ISSN-L: 0355-3221
ISBN: 978-952-62-2402-2
ISBN Print: 978-952-62-2401-5
Issue: 1539
Subjects: