De rol van vitamine D bij borstkanker

FACULTEIT GENEESKUNDE EN
GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN
Academiejaar 2011 - 2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Isabelle PEELMAN
Promotor: Prof. Dr. Geert Braems
Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding
MASTER IN DE GENEESKUNDE
FACULTEIT GENEESKUNDE EN
GEZONDHEIDSWETENSCHAPPEN
Academiejaar 2011 - 2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Isabelle PEELMAN
Promotor: Prof. Dr. Geert Braems
Scriptie voorgedragen in de 2de Master in het kader van de opleiding
MASTER IN DE GENEESKUNDE
Inhoudstafel
Abstract ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1
1. Inleiding ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3
1.1 Epidemiologische gegevens ---------------------------------------------------------------------------------------- 3
1.2 Risicofactoren --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 4
1.3 Preventie---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 5
1.4 Vitamine D-------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 6
2. Methodologie -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 9
3. Resultaten ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 10
3.1 Het moleculair mechanisme ------------------------------------------------------------------------------------- 11
3.1.1 Genomische mechanismen--------------------------------------------------------------------------------- 11
3.1.1.1 Activeren en inhiberen van doelwitgenen -------------------------------------------------------- 11
3.1.1.2 Inhibitie van proliferatie ------------------------------------------------------------------------------- 12
3.1.1.3 Inductie van apoptose --------------------------------------------------------------------------------- 14
3.1.1.4 Bevorderen van celadhesie --------------------------------------------------------------------------- 15
3.1.1.5 Inductie van differentiatie ---------------------------------------------------------------------------- 15
3.1.2 Niet-genomische mechanismen--------------------------------------------------------------------------- 17
3.1.2.1 Inductie van apoptose --------------------------------------------------------------------------------- 17
3.2 Celexperimenten --------------------------------------------------------------------------------------------------- 19
3.2.1 Expressie van het 1α-hydroxylase in borstcellen ----------------------------------------------------- 19
3.2.2 Resistentie van cellijnen tegenover 1,25(OH)2D3 ----------------------------------------------------- 20
3.2.3 Regulatie van de VDR ---------------------------------------------------------------------------------------- 20
3.2.4 De invloed van 25(OH)D3 en 1,25(OH)2D3 op cellen onder cellulaire stress -------------------- 21
3.2.5 25(OH)D3 en maligne ontaarding ------------------------------------------------------------------------- 22
3.2.6 miRNAs en 25(OH)D3 ----------------------------------------------------------------------------------------- 23
3.2.7 De aanwezigheid van de VDR in normale borstcellen en borstkankercellen------------------- 23
3.2.8 Het effect van 1,25(OH)2D3 bij behandeling van cellen met carcinogenen --------------------- 24
3.3 Diermodellen -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 25
3.3.1 VDR-expressie in de normale borstklier ----------------------------------------------------------------- 25
3.3.2 VDR knock-out muizen en de ontwikkeling van de borstklier ------------------------------------- 25
3.3.3 Dieet en de ontwikkeling van tumoren ------------------------------------------------------------------ 26
3.3.4 VDR knock-out muizen en behandeling met carcinogenen ---------------------------------------- 26
3.3.5 Het effect van vitamine D bij behandeling van ratten met carcinogenen ---------------------- 27
3.4 Studies bij mensen ------------------------------------------------------------------------------------------------- 28
3.4.1 Observationele studies -------------------------------------------------------------------------------------- 28
3.4.1.1 Epidemiologische studies ----------------------------------------------------------------------------- 28
3.4.1.2 Genetisch onderzoek ----------------------------------------------------------------------------------- 28
3.4.1.3 Andere observationele studies ---------------------------------------------------------------------- 29
3.4.2 Interventionele studies -------------------------------------------------------------------------------------- 32
3.4.3 Meta-analyses ------------------------------------------------------------------------------------------------- 33
4. Discussie ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 35
4.1 Evidentie -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 35
4.2 Beperkingen van dit werk ---------------------------------------------------------------------------------------- 36
4.3 Beperkingen van studies ------------------------------------------------------------------------------------------ 36
4.4 De invloed van menopauzale status --------------------------------------------------------------------------- 39
4.5 Andere mogelijk positieve effecten van vitamine D ------------------------------------------------------- 39
4.6 Hypovitaminose D -------------------------------------------------------------------------------------------------- 40
4.7 Aanbevelingen en richtlijnen ------------------------------------------------------------------------------------ 40
4.8 Conclusie ------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 42
5. Referenties --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
Abstract
Borstkanker is een belangrijk gezondheidsprobleem in geïndustrialiseerde landen. In ontwikkelde
landen heeft een vrouw 7,1% kans om borstkanker te ontwikkelen voor de leeftijd van 75 jaar. In
België krijgt 11,5% van de vrouwen in de loop van haar leven te maken met borstkanker. Hoewel de
mortaliteit van borstkanker de laatste jaren gedaald is in de meeste Europese landen, neemt de
incidentie nog steeds toe.
Huidige preventiemaatregelen omvatten een verandering van levensstijl, chirurgische
of
medicamenteuze preventie. Chirurgische preventie (het wegnemen van de borsten en/of eierstokken)
wordt echter uitsluitend toegepast bij vrouwen met een BRCA1 of BRCA2 mutatie. Medicatie om
borstkanker te voorkomen wordt ook nog weinig aangewend gezien er in België geen terugbetaling
voor is in deze indicatie.
In verscheidene studies werd gesuggereerd dat vitamine D kankerontwikkeling zou afremmen.
Vitamine D zou potentieel een preventief middel zijn dat weinig kost, vrijwel geen bijwerkingen heeft,
niet ingrijpend of invasief is en gemakkelijk te verkrijgen is.
Vitamine D kan ingenomen worden via de voeding (vette vis) maar 99% van de vitamine D inname
gebeurt echter onder invloed van zonlicht. De UVB-straling zet 7-dehydrocholesterol in de huid om in
previtamine D3 dat thermodynamisch onstabiel is en vervalt tot vitamine D3 (cholecalciferol). Nadien
wordt het vitamine nog tweemaal gehydroxyleerd, respectievelijk in de lever en de nier. Zo ontstaat
eerst 25(OH)D3 (calcidiol) en nadien 1,25(OH)2D3 (calcitriol), de actieve vorm van het vitamine.
De productie van 1,25(OH)D3 wordt streng gereguleerd ter hoogte van de nier, maar uit studies is
gebleken dat ook bepaalde andere cellen, waaronder borstcellen, deze actieve vorm kunnen genereren
gezien zij ook over het 1α-hydroxylase (CYP27B1) beschikken. De hoeveelheid serum 25(OH)D3 (de
belangrijkste circulerende vorm van vitamine D) is dus de enige limiterende factor voor de productie
van 1,25(OH)D3.
Borstcellen brengen, net als een aantal andere cellen, de vitamine D receptor (VDR) tot expressie wat
hen ontvankelijk maakt voor de effecten van vitamine D. Men maakt een onderscheid tussen nucleaire,
cytosolische en membraangebonden vitamine D receptoren. De VDR is in 75-93% van de gevallen
ook aanwezig in borstkankercellen.
Moleculaire studies hebben aangetoond dat vitamine D bij cellen proliferatie vermindert, apoptose
induceert, celadhesie bevordert en differentiatie stimuleert. In een bepaalde studie zag men echter ook
dat vitamine D goedaardige borstcellen beschermde tegen apoptose door cellulaire stress. Het is dus
mogelijk dat andere factoren (zoals het milieu waarin de cel zich bevindt) een rol spelen bij de respons
van cellen op vitamine D.
1
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
1,25(OH)2D3 heeft zowel een invloed op oestrogeenafhankelijke als op oestrogeenonafhankelijke
cellijnen. De gevoeligheid tegenover 1,25(OH)2D3 en de VDR is echter lager bij cellen zonder
oestrogeenreceptor.
Er bestaan een aantal mechanismen waardoor borstkankercellen resistent worden voor de effecten van
vitamine D.
Uit dierstudies blijkt dat 1,25(OH)2D3 betrokken is bij de normale ontwikkeling van de borstklier.
Verstoring van de 1,25(OH)2D3/VDR signalering leidt dan ook tot afwijkende morfologie van de
borstklier met ductale abnormaliteiten (vb. een toegenomen hoeveelheid ongedifferentieerde
eindblaasjes) en een verhoogd aantal preneoplastische afwijkingen. Deze effecten zijn nog meer
uitgesproken wanneer men VDR knock-out muizen (muizen zonder functionele VDR-genen)
vergelijkt met normale muizen bij blootstelling aan het carcinogene DMBA. Ook bij muizen met
MMTV-neu genetische veranderingen leidt verlies van 1 of beide kopieën van de VDR tot significant
meer preneoplastische letsels en abnormale ductale morfologie. Daarnaast verhoogt het verlies van 1
kopie van de VDR significant het aantal neu-gedreven borsttumoren.
In epidemiologische studies bij de mens zag men een omgekeerd verband tussen breedtegraad en
leeftijdsgestandaardiseerde sterftecijfers voor borstkanker. De mortaliteitscijfers zijn het hoogst in
gebieden met lange winters en weinig zonlicht. Ook zouden vrouwen gediagnosticeerd met
borstkanker in de zomer of herfst een significant langere overleving hebben dan vrouwen
gediagnosticeerd in andere periodes van het jaar.
Genetisch onderzoek wijst uit dat een polymorfisme van Fok1 geassocieerd zou zijn met een verhoogd
risico op borstkanker. Associaties met andere polymorfismen zijn tot nu toe nog inconsistent.
In dit werk worden nog 13 andere observationele studies besproken waaronder 1 case-controle studie,
6 prospectieve studies, 2 gerandomiseerde studies en 4 meta-analyses. Hiervan wijzen 1 case-controle
studie, 2 prospectieve studies, 1 gerandomiseerde studie en 2 meta-analyses op een mogelijk verband
tussen vitamine D en borstkanker. 2 cohortestudies en 2 meta-analyses hadden dubieuze resultaten. De
overige studies konden geen verband aantonen.
Ondanks het feit dat celexperimenten en diermodellen vrij overtuigend bewijs geven voor de
antitumoreffecten van vitamine D, wordt dit toch niet ondersteund door studies bij de mens. Vitamine
D supplementatie is in die zin niet aangewezen bij personen met normale vitamine D spiegels. Het is
echter wel van belang dat personen met vitamine D deficiëntie adequaat behandeld worden.
Samengevat zijn er dus aanwijzigingen dat vitamine D een invloed zou hebben op de incidentie van
borstkanker, maar verder onderzoek is nodig om deze associatie te verduidelijken.
2
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
1. Inleiding
1.1 Epidemiologische gegevens
Kanker is na ischemische hartziekte de belangrijkste oorzaak van sterfte in geïndustrialiseerde landen.
Ongeveer 11% van de overlijdens wordt veroorzaakt door kanker (1). In de EU (2009) ziet men als
gevolg van kanker gemiddeld 169 sterfgevallen per 100 000 inwoners. (2)
In België ontwikkelen ongeveer 1 op 3 mannen en 1 op 4 vrouwen kanker voor de leeftijd van 75 jaar.
Kanker komt voornamelijk voor bij oudere personen. Ongeveer 64% van de vrouwen en 75% van de
mannen in België zijn 60 jaar of ouder op het moment van de diagnose. De voornaamste oorzaak van
dood door kanker bij mannen is prostaatkanker, gevolgd door longkanker en colorectale kanker. Bij
vrouwen is borstkanker de belangrijkste oorzaak van kankergerelateerde sterfte (3).
Borstkanker is ook de meest voorkomende vorm van kanker bij vrouwen (35,3% van alle tumoren). In
België (2008) heeft een vrouw 11,3% kans om in de loop van haar leven geconfronteerd te worden
met borstkanker. De incidentie van borstkanker blijkt in andere Europese landen veel lager te zijn. In
volgorde van afnemende incidentie vinden we: België, Frankrijk, Denemarken, Ijsland, Nederland,
Engeland, Italië, Finland, Duitsland, Zweden, Noorwegen, Slovenië, Spanje en Polen (3).
In ontwikkelde landen (zoals Europa, Noord-Amerika…) heeft een vrouw gemiddeld 7,1% kans om
borstkanker te ontwikkelen voor de leeftijd van 75 jaar. Ongeveer 42% van de vrouwen overlijden aan
de ziekte (4).
In de meeste Europese landen is de incidentie van borstkanker de laatste jaren gestegen en de
mortaliteitscijfers gedaald. Dit is niet enkel te wijten aan de invoering van borstkankerscreening. De
stijging van de incidentie wordt ook gedeeltelijk verklaard door de toename van bepaalde
risicofactoren, net zoals de daling van de mortaliteit ook berust op een verbeterde stadiëring en
behandeling van borstkanker (5, 6). De mortaliteit van borstkanker in Europa is sinds 1990 gedaald
met gemiddeld 19%. Het is mogelijk dat deze daling zich de komende jaren verder zal voortzetten. In
een aantal centraal-Europese landen (Griekenland, Estland, Letland, Roemenië) is er nog steeds geen
daling van de mortaliteit (6).
Door de toenemende vergrijzing zal het aantal kankergevallen in de nabije toekomst alleen maar
toenemen, zelfs al blijven leeftijdsspecifieke cijfers contant en blijft de populatie ongeveer even groot
(7). Kanker vormt dus een belangrijk gezondheidsprobleem.
3
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
1.2 Risicofactoren
Een aantal factoren kunnen bijdragen tot de ontwikkeling van borstkanker.
De grootste risicofactor voor borstkanker is in feite het geslacht, aangezien vrouwen 100x meer kans
hebben om de ziekte te ontwikkelen. Verder stijgt het risico ook met toenemende leeftijd (8, 9).
Vrouwen met een positieve familiale anamnese voor borstkanker of de aanwezigheid van bepaalde
genetische mutaties lopen een verhoogd risico om de ziekte te ontwikkelen. Men schat dat ongeveer 5
à 10% van de borstkankergevallen te wijten is aan mutaties van BRCA1 of BRCA2. Daarnaast zijn er
nog talrijke andere syndromen geassocieerd met een verhoogde incidentie vb. ziekte van Cowden, LiFraumeni syndroom, Peutz-Jeghers syndroom, hereditaire diffuse maagkanker en ataxia-telangiectasia
(8, 9).
Er is ook een sterk positieve associatie aangetoond met vrouwelijke hormonen, zowel endogene als
exogene. Zo zijn er een aantal factoren die het risico op borstkanker doen toenemen: een lange
hormonale periode (= tijd van de menarche tot de menopauze), eerste zwangerschap op latere leeftijd
en obesitas bij postmenopausale vrouwen. Men vermoedt dat postmenopausale obesitas leidt tot een
verhoogde blootstelling aan vrouwelijke hormonen doordat androgene precursoren uit de bijnier door
vetcellen worden omgezet in oestrogenen. Ook het gebruik van orale anticonceptiva of
postmenopauzale hormoontherapie zou geassocieerd zijn met een licht verhoogd risico op borstkanker.
(8, 9).
Een andere gekende risicofactor is de aanwezigheid van proliferatieve borstaandoeningen. Het gaat
hier vooral over atypische ductale hyperplasie, atypische lobulaire hyperplasie en lobulair carcinoma
in situ (LCIS) (8, 9).
Ioniserende straling zoals radiotherapie, voornamelijk op jonge leeftijd, verhoogt de kans op
borstkanker (8, 9).
Het is evident dat een persoonlijke voorgeschiedenis van borstkanker een risicofactor is om later in het
leven opnieuw borstkanker te ontwikkelen (8).
De invloed van omgevingsstoffen, dieet en andere levensstijlfactoren blijft nog grotendeels
controversieel. Enkel alcoholconsumptie werd tot nu toe geïdentificeerd als risicofactor (8-12). Naast
de vermoedelijk ongunstige invloed van vetinname (10), werden ook groenten, fruit en allerlei
micronutriënten (bèta-caroteen, foliumzuur, isoflavones, vitamines B6, B12, C, D en calcium...)
bestudeerd omwille van hun mogelijks protectieve effect. De studies die deze verbanden onderzoeken
zijn tot nu toe echter inconsistent (8).
4
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
1.3 Preventie
Preventie van borstkanker kan vandaag de dag gebeuren op meerdere manieren.
Allereerst wordt een verandering van levensstijl aangemoedigd, hoewel dit nog steeds niet
wetenschappelijk wordt ondersteund. Levensstijlaanpassingen omvatten een gezond dieet, voldoende
beweging, het vermijden van overgewicht, niet roken of drinken en het zo veel mogelijk proberen
beperken van het gebruik van postmenopauzale hormoontherapie (13).
Daarnaast kan bij vrouwen met een BRCA1 of BRCA2 mutatie een profylactische mastectomie
worden uitgevoerd. Profylactische mastectomie is effectief gebleken in de preventie van borstkanker
bij hoogrisico-patiënten. Deze ingreep is psychologisch erg belastend en moet dus steeds uitgebreid
besproken worden met de patiënt. Gezien dergelijke vrouwen ook een verhoogd risico hebben op
ovariumcarcinoom, wordt vaak een oöforectomie uitgevoerd wanneer hun kinderwens vervuld is.
Door onderdrukking van de ovariële productie van oestrogenen vermindert profylactische
oöforectomie ook het risico op borstkanker. In studies zag men evenwel een toename van de algemene
mortaliteit bij vrouwen met een bilaterale oöforectomie. Daarnaast zijn er nog de bijwerkingen
veroorzaakt door de geïnduceerde vroege menopauze (13).
®
Tenslotte is in principe ook farmacologische preventie mogelijk met tamoxifen (Nolvadex )en
raloxifen (Evista®) (14-16). Tamoxifen is net zoals raloxifen een selectieve oestrogeen
receptormodulator (SERM). Het is dus een product met zowel agonistische als antagonistische
werking, afhankelijk van het doelorgaan: agonistische effecten ter hoogte van het bot, het
endometrium en het lipidenmetabolisme en met anti-oestrogene effecten ter hoogte van de borst (9).
Men heeft aangetoond dat een profylactische behandeling met tamoxifen bij vrouwen met een hoog
risico het optreden van borstkanker vermindert met ongeveer 50% (13, 14). Raloxifen is iets minder
effectief (38% risicoreductie) maar heeft minder bijwerkingen dan tamoxifen (14, 17). Het effect van
deze selectieve oestrogeen receptormodulatoren blijft na 5 jaar therapie aanhouden (14). Tamoxifen en
raloxifen zijn enkel werkzaam bij de preventie van oestrogeenreceptor-positieve tumoren (9, 13, 17).
Toch worden deze medicijnen nog relatief weinig gebruikt als preventieve therapie. Allereerst kunnen
zowel tamoxifen als raloxifen ernstige bijwerkingen met zich meebrengen (9). Tamoxifen verhoogt
het risico op trombose en endometriumhyperplasie, met zeldzaam ontwikkeling van een
endometriumcarcinoom (15). Ongewenste effecten van raloxifen zijn onder andere veneuze tromboembolie en een verhoogd risico op een cerebrovasculair accident (CVA). Daarnaast wordt geen van
beide medicijnen in België terugbetaald voor de preventie van borstkanker (15, 16). In de Verenigde
Staten werden de medicijnen wel goedgekeurd door de FDA (Food and Drug Administration) voor
gebruik in deze indicatie (13).
5
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
Er zijn echter studies die vitamine D naar voor schuiven als mogelijk preventief middel tegen
borstkanker. Vitamine D zou potentieel een middel zijn dat weinig kost, vrijwel geen bijwerkingen
heeft, niet ingrijpend of invasief is en gemakkelijk te verkrijgen is.
1.4 Vitamine D
Vitamine D is vooral bekend voor zijn effecten in het calciummetabolisme. Het werkt hiervoor samen
met het parathormoon (PTH), met calcitonine en in mindere mate met verschillende andere hormonen.
Parathormoon zorgt voor mobilisatie van calcium door verhoogde botresorptie, door reabsorptie van
calcium ter hoogte van de nier en onrechtstreeks door vorming van 1,25-dihydroxycholecalciferol, de
actieve vorm van vitamine D3. Calcitonine daarentegen vermindert de circulerende calciumspiegels.
Dit gebeurt door inhibitie van de botresorptie en verhoogde excretie van calcium in de urine. Vitamine
D verhoogt de calciumabsorptie ter hoogte van de darm, stimuleert de osteoblasten en is noodzakelijk
voor de normale calcificatie van de matrix. Hypovitaminose D leidt dan ook tot rachitis bij kinderen
en osteomalacie en osteoporose bij volwassenen (18-21).
Vitamine D wordt onder invloed van UV-licht geproduceerd in de huid (vitamine D3 of
cholecalciferol) maar kan ook via de voeding worden opgenomen (vitamine D2 of ergocalciferol). We
vinden het vitamine terug in vette vis (haring, makreel, sardines, tonijn, zalm…), in eieren of in met
vitamine D versterkte voeding zoals vb. margarine (18, 22, 23). Meer dan 90% van onze vitamine D
inname gebeurt echter onder invloed van zonlicht (23). De UVB-straling zet 7-dehydrocholesterol in
de huid om in previtamine D3 dat thermodynamisch onstabiel is en vervalt tot vitamine D3
(cholecalciferol) (18). Het vitamine wordt in de circulatie getransporteerd als vrij steroïd of als
complex met het vitamine D-bindend proteïn (18, 22-24). Nadien wordt vitamine D3 nog twee maal
gehydroxyleerd, respectievelijk in de lever en in de nier. Bij de eerste hydroxylatie in de lever ontstaat
25(OH)D3 (calcidiol), de belangrijkste circulerende vorm van calciferol. 25(OH)D3 wordt opgeslagen
in vetweefsel en is een accurate biomerker voor de vitamine D status van het lichaam (25). De tweede
hydroxylatie in de nier leidt tot de productie van het actieve 1,25-dihydroxycholecalciferol (1,25(OH)2
D3 of calcitriol) (18-20, 22, 23, 25).
De renale productie van 1,25-dihydroxycalciferol wordt streng gereguleerd door parathormoon, serum
calcium en door middel van feedback inhibitie (18, 19). Er zijn echter nog talrijke andere cellen die
over het 1α-hydroxylase (CYP27B1) beschikken: osteoblasten, macrofagen, synoviale cellen,
colonocyten, keratinocyten, haarfollikels, cellen uit het bijniermerg, uit de pancreatische eilandjes en
uit vasculair endotheel. De vorming van 1,25(OH)2 D3 ter hoogte van deze extrarenale sites wordt
enkel gelimiteerd door de beschikbare hoeveelheid serum 25(OH)D (calcidiol) wat wil zeggen dat een
verhoogde inname van vitamine D ook leidt tot verhoogde spiegels 1,25-dihydroxycalciferol. Dit
6
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
suggereert dat zelfs een matige daling van het serum 25(OH)D3 de specifieke celfuncties van
verschillende organen en biologische systemen beïnvloedt (19).
1,25-dihydroxycalciferol bindt op vitamine D receptoren (VDR) ter hoogte van het bot, de nieren en
de darm. Zo zorgt vitamine D voor veranderingen van de calcemie. Men heeft echter vastgesteld dat
vitamine D receptoren ook aanwezig zijn in verschillende andere weefsels zoals het hart, de spieren,
de borst, het colon, de prostaat, de hersenen, de nier, de darm, de maag, de pancreas, de hersenen, de
huid, de gonaden en geactiveerde lymfocyten (18, 21, 26).
1,25(OH)2D3 geproduceerd door extrarenale weefsels zou niet vrijgesteld worden in de bloedstroom
maar zou binden op de VDR van de eigen cel of van naburige cellen. Deze auto- of paracriene acties
impliceren dat 25(OH)D3 zou gereguleerd worden op een weefselspecifieke manier, onafhankelijk van
de systemische calciumhomeostase (25).
Men schat de gehele vereiste voor vitamine D op 4000 IU/ dag om calcidiolspiegels boven 100 nmol/L
(= 40 ng/mL) te houden. De veronderstelde toxische bovengrens is 10 000 IU/dag wat zorgt voor meer
dan 500 nmol/L (= 200 ng/mL) calcidiol in het bloed (23). Voor gezonde volwassenen is een inname
via de voeding van minimum 200 IU/dag voldoende, hoewel sommige experts dit nog te weinig
vinden (22, 23).
Te veel zon zal nooit leiden tot vitamine D intoxicatie aangezien overschotten previtamine D3 door
UVB omgezet worden in andere producten (o.a. lumisterol en tachysterol) (18, 22, 23). Natuurlijk zijn
er ook negatieve effecten verbonden aan blootstelling aan de zon zoals roodheid, zonnebrand,
huidveroudering en een verhoogd risico op huidkanker (23). Toch is het aan te raden om bij een korte
blootstelling geen zonnecrème te gebruiken daar het de vitamine D synthese met meer dan 99%
reduceert (18, 23).
De vitamine D status is afhankelijk van een aantal factoren waaronder opname van vitamine D via de
voeding, blootstelling aan de zon en een aantal endogene factoren. Opname via de voeding kan
gebeuren onder de vorm van natuurlijke producten, versterkte voeding of vitamine D supplementen.
Zonblootstelling wordt beïnvloed door hyperpigmentatie, breedtegraad, seizoen, het gebruik van
zonnecrème en kledij. Zo zullen een donkere huidskleur, een lage breedtegraad, de winter, het smeren
van zonnecrème en het dragen van veel kleren zorgen voor een verminderde aanmaak van vitamine D
in de huid. Tot slot zijn er ook een aantal endogene factoren die de vitamine D status kunnen
beïnvloeden zoals leeftijd, geslacht, malabsorptiesyndromen, lever-of nieraandoeningen, obesitas en
zeldzame genetische defecten in CYP27B1 of in de VDR (24).
7
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
In dit werk wordt vooral aandacht besteed aan vitamine D bij de preventie van borstkanker. De
invloed van vitamine D op het verloop en de prognose van borstkanker zal niet besproken worden.
Vitamine D gerelateerde effecten bij gemetastaseerd borstkanker komen ook niet aan bod.
De bestaande evidentie voor de effecten van vitamine D zal systematisch overlopen worden, met
speciale aandacht voor het moleculair mechanisme.
Is het echt zo dat vitamine D de incidentie van borstkanker gunstig beïnvloedt? En is er een plaats
voor vitamine D supplementatie bij personen zonder deficiëntie teneinde het borstkankerrisico te
verminderen?
8
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
2. Methodologie
Alle artikels werden verzameld via Pubmed. Aanvankelijk werd ruim gezocht door middel van de
zoektermen “breast cancer” en “vitamin D”. Aangezien dit enorm veel zoekresultaten opleverde, werd
daarna specifiek gezocht naar reviews, meta-analyses, RCT’s en prospectieve studies. Om de
zoekvraag verder te beperken, werden ook gerichtere zoektermen ingegeven. Zo werd “breast cancer”
gecombineerd met: “incidence”, “prevalence”, “epidemiology”, “risk factors”, “chemoprevention” en
“vitamin D supplementation”. Ook op vitamine D alleen werd gezocht, om zo meer informatie omtrent
dit micronutriënt te bekomen. Soms werd de term “calcitriol” gebruikt in plaats van vitamine D. Tot
slot werden beide zoektermen samen ingegeven gespecificeerd door “molecular mechanism”. Er werd
gepoogd om vooral recente artikels te gebruiken (na 2000) maar soms brachten ook oudere artikels
belangrijke informatie aan die niet in dit werk mocht ontbreken.
Via de referenties van review artikels werden nadien de oorspronkelijke studies opgezocht en
geraadpleegd.
Daarnaast werd ook het “Handboek gynaecologie” geconsulteerd, dat in de opleiding geneeskunde aan
de Universiteit Gent gebruikt wordt.
9
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3. Resultaten
Evidentie omtrent de relatie tussen vitamine D en borstkanker zou men kunnen onderverdelen in 4
categorieën: moleculair, cellulair, dierlijk en humaan.
Er zijn studies die zich voornamelijk richten op het moleculair mechanisme dat aan de basis ligt van
de effecten van vitamine D. Daarnaast zijn er celexperimenten gebeurd, celculturen waarbij het gedrag
van cellen onder verschillende omstandigheden werd bestudeerd. Informatie werd door onderzoekers
ook afgeleid uit diermodellen, waarbij bijvoorbeeld normale muizen met knock-out muizen (= muizen
met een welbepaald gendefect) werden vergeleken. De belangrijkste gegevens zijn echter die bij de
mens, beschreven in observationele en interventionele studies. Het zijn deze gegevens die
doorslaggevend zullen zijn voor eventuele vitamine D supplementatie in de toekomst.
Deze vier categorieën zullen systematisch besproken worden.
10
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.1 Het moleculair mechanisme
3.1.1 Genomische mechanismen
Met genomische mechanismen worden mechanismen bedoeld waarbij binding van 1,25(OH) 2D3 op
een nucleaire of cytosolische VDR uiteindelijk leidt tot een verhoogde of verlaagde expressie van
specifieke genen (27, 28). De VDR behoort tot de nucleaire receptorfamilie van proteïnes die zich
gedragen als ligand-afhankelijke transcriptiefactoren (25).
3.1.1.1 Activeren en inhiberen van doelwitgenen
Wanneer vitamine D (1,25(OH)2D3) bindt op de nucleaire vitamine D receptor (VDR) zullen
corepressorcomplexen van de VDR dissociëren en coactivatorproteïnes met de VDR binden (SRC1/p160, CBP/p300, DRIP-complex) (29). De coactivator proteïnes moduleren de structuur van het
chromatine en het contact met basale transcriptiefactoren (27).
p160 coactivatoren beschikken over acetylase activiteit. De p160 coactivatoren kunnen CBP
recruteren (CREB-binding protein) wat resulteert in een multisubunit complex. Het DRIP-complex
(vitamin D receptor interacting protein, ook TRAP en ARC genoemd) dat ook een rol speelt bij de
VDR-gemediëerde transcriptie recruteert het RNA polymerase II holoënzyme. Andere factoren die
betrokken zijn bij het proces zijn TFIIB en verschillende TATA binding protein-associated factors
(TAFs). Daarenboven zijn er een aantal promotorspecifieke transcriptiefactoren die de VDRgemediëerde transcriptie zouden moduleren, o.a. YY1 en C/EBP β en δ. Tenslotte zijn er nog de
SWI/SNF-complexen die chromatine remodelleren met verbruik van ATP. Het SWI/SNF-complex
bestaat uit twee ATPases, namelijk Brahma (Brm) en Brahma/mutated gene (Brg-1). De
coöperativiteit tussen histon methyltransferases en p160 coactivatoren zou een belangrijke rol spelen
bij de transcriptie (30).
De geactiveerde VDR vormt een dimeer met de retinoïd receptor (RXR, een nucleaire receptor voor 9cis retinoïnezuur). Dit complex bindt op specifieke DNA-responselementen, de zogenaamde vitamine
D respons elementen (VDREs), in de promotorregio’s van doelwitgenen. Het RXR/VDR complex
bindt typisch op VDREs opgebouwd uit directe herhalingen van de hexamere sequentie AGGTCA,
van elkaar gescheiden door 3 variabele basenparen. Deze laatsten worden de DR3 responselementen
genoemd. Toch zijn niet alle responselementen voor de VDR van dit type en kan de VDR ook de
genexpressie reguleren door te binden op andere types responselementen (24, 27, 29).
De associatie van een ongebonden vitamine D receptor (VDR) met vitamine D responselementen
(VDREs) zorgt voor binding van corepressor proteïnes (vb. N-CoR, SMRT en Alien) met
11
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
geassocieerd histondeacetylase complexen (HDAC) welke een verhoging van de genexpressie
verhinderen (29).
Additionele mechanismen zijn beschreven. Zo zou de VDR kunnen binden op andere factoren dan de
retinoïd receptor. Binding op verscheidene DNA-sequenties is mogelijk. Er zijn zelfs ligand
onafhankelijke effecten vastgesteld. De VDR kan de genexpressie beïnvloeden via interacties met
andere transcriptiefactoren zoals Sp1. Verder wordt de VDR ook posttranslationeel gemodificeerd wat
de transcriptionele activiteit ervan beïnvloedt (24).
Samen met de coactivatoren, corepressoren en nucleaire proteïnes activeert of onderdrukt het ligandreceptorcomplex de promotors van doelwitgenen (25).
1,25(OH)2D3 zal door de gewijzigde genexpressie de celgroei afremmen, zowel door te interfereren
met de celcyclus als door het induceren van apoptose. Dit gebeurt via verschillende mechanismen,
hoewel over deze mechanismen nog steeds veel onduidelijkheid bestaat (29).
3.1.1.2 Inhibitie van proliferatie
In een cel onder normale omstandigheden zullen cyclines van de D-klasse accumuleren naarmate de
cel overgaat van de G1-fase naar de S-interfase. Deze cyclines binden en activeren specifieke cyclineafhankelijke kinases (CDK). De gevormde complexen activeren de transcriptie van een aantal genen
noodzakelijk voor de overgang naar de S-fase (26).
Celcyclus controlepunten dienen als bewakingsmechanismen om te vrijwaren dat kritische transities
correct en in de juiste volgorde uitgevoerd worden. Wanneer er een probleem wordt vastgesteld in de
DNA replicatie, in DNA herstel of bij de replicatie van een chromosoom, dan wordt een controlepunt
geactiveerd en worden signalen gegenereerd die de celcyclus stopzetten. Dit laatste wordt
bewerkstelligd ofwel door het bevorderen van inhiberende pathways ofwel door het inhiberen van
activerende pathways. Op deze manier werkt onder andere het tumor suppressor gen Trp53. Dit gen
wordt geactiveerd bij DNA schade en het bijhorende eiwit p53 inhibeert de celcyclus door de
expressie van p21, een CDK inhibitor, te verhogen. Upregulatie van CDKI p21 leidt tot het stopzetten
van de celcyclus en inductie van differentiatie (26).
De VDR is een transcriptioneel doelwit van p53 en gerelateerde proteïnes p63 en p73. VDRgereguleerde pathways zouden dus kunnen bijdragen tot de tumoronderdrukkende effecten van de p53
familie. De VDR en p53 mediëren gelijkaardige biologische effecten (groei-arrest in G0/G1, apoptose,
DNA reparatie) via gemeenschappelijke doelwitgenen (p21, Bax, GADD45). Op de p21 promotor
werden zowel onafhankelijke als overlappende VDR en p53 bindingsplaatsen geïdentificeerd (24).
12
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
1,25(OH)2D3 verhoogt de hoeveelheid p21Cip1, p27Kip1 en p53 en verhindert dus dat cellen overgaan
naar de S-fase door het onderdrukken van G1/S-CDK en S-CDK activiteiten (26, 29). p21Cip1 en
p27Kip1 zorgen voor inhibitie van CDK4 en CDK2. De fosforylatie van het retinoblastoma proteïne
pRb en zijn dissociatie van de E2F transcriptiefactor wordt hierdoor verminderd. Bepaalde
genproducten vereist voor DNA replicatie zijn dus niet meer beschikbaar (29).
De transcriptie van p27Kip1 lijkt niet rechtstreeks gereguleerd door de VDR maar 1,25(OH)2D3 zou het
proteïne stabiliseren (29).
1,25(OH)2D3 blokkeert mitogene signalering van o.a. oestrogeen, EGF, IGF-1 en KGF en verhoogt de
expressie van negatieve groeifactoren zoals TGFβ (31, 32).
Er bestaan tegenstrijdige gegevens omtrent het effect van 1,25(OH)2D3 op de expressie van c-myc bij
humane borstkankercellen. Sommige studies rapporteerden dat behandeling van MCF-7 cellen of
T47D cellen (beiden borstkankercellen) met 1,25(OH)2D3 de expressie van het proto-oncogen c-Myc
verminderde. Andere studies vonden geen veranderingen in c-Myc expressie bij MCF-7 of ZR75-1
cellen na behandeling met 1,25(OH)2D3, hoewel er toch bij beide celtypes groei-inhibitie optrad. Deze
contradictorische resultaten werden ook gezien bij cellijnen die niet uit de borst afkomstig waren. Dit
suggereert dat inhibitie van de celgroei onder andere tot stand komt door c-myc, maar dat dit
mechanisme niet actief is in alle celtypes (29).
Een recente studie toont dat 1,25(OH)2D3 C/EBPα tot expressie brengt wat beschouwd wordt als een
potentieel tumorsuppressorgen bij borstkanker. Het C/EBPα of ook CCAAT/enhancer-binding protein
α is een transcriptiefactor betrokken bij proliferatie en differentiatie in verscheidene celtypes. C/EBPα
werkt samen met Brm (een ATPase behorend tot het SWI/SNF complex) en verhoogt VDR
transcriptie. Een verhoging van de hoeveelheid VDR leidt tot verhoogde anti-proliferatieve effecten
van 1,25(OH)2D3. Verder zorgen C/EBPα en 1,25(OH)2D3 voor een verhoogde expressie van
p21WAF1/Cip1 en p27Kip1, molecules betrokken bij de regulering van de celcyclus. Het is mogelijk dat
C/EBPα geïnduceerd door 1,25(OH)2D3 de groeistop ook medieert via additionele effecten, niet te
wijten aan upregulatie van de VDR. Zo zou C/EBPα een direct effect hebben op de p21WAF1/Cip1
transcriptie. C/EBPα reguleert p21WAF1/Cip1 ook na transcriptie door erop te binden en zo de
proteolytische degradatie ervan te remmen. Daarenboven zou C/EBPα cycline-afhankelijke kinases
(CDKs) inhiberen en de activiteit van E2F onderdrukken. E2F is een transcriptiefactor betrokken bij
de transcriptie van verschillende genen noodzakelijk voor DNA synthese. De inductie van C/EBPα
door 1,25(OH)2D3 wordt evenwel enkel gezien bij oestrogeenreceptor-positieve cellijnen (30, 33).
De antiproliferatieve effecten van 1,25(OH)2D3 worden ook veroorzaakt door vermindering van het
EGFR mRNA en proteïne, maar dit wordt enkel gezien bij bepaalde borstkankercellijnen (34).
13
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.1.1.3 Inductie van apoptose
Naast de inhiberende effecten van 1,25(OH)2D3 op de celproliferatie, zorgt dit hormoon ook voor
apoptose waardoor morfologische en chemische veranderingen optreden: de cellen krimpen, het
chromatine condenseert en het DNA fragmenteert met celdood tot gevolg. De groei van tumorcellen
wordt dus verhinderd wat bijdraagt tot tumorsuppressie (29, 35).
Het lijkt alsof 1,25(OH)2D3 bepaalde van deze morfologische en chemische veranderingen induceert
door modulatie van de Bcl-2 familie van pro- en anti-apoptotische proteïnes. Specifiek vermindert
1,25(OH)2D3 de expressie van het anti-apoptotisch proteïne Bcl-2 en induceert het een redistributie
(van het cytosol naar de mitochondrieën) van het pro-apoptotisch proteïne Bax (24, 29, 35).
1,25(OH)2D3 zou ook de effecten van TNFα versterken. Deze molecule induceert apoptose door
binding op de celoppervlaktereceptor TNF-R1 met daaropvolgende activatie van een caspase. Dit wijst
op het feit dat er een zekere overlap bestaat tussen de verschillende apoptotische pathways (24, 29,
35).
De rol van caspases en andere proteases varieert naargelang het celtype. In sommige cellen vindt men
activatie van caspases 3 en 9 gedurende 1,25(OH)2D3-gemedieerde apoptose (24).
Bij MCF-7 cellen (= borstkankercellen) die apoptose ondergaan onder invloed van 1,25(OH)2D3 treedt
een verhoogde expressie op van apoptose gerelateerde proteïnes zoals clusterine, cathepsine B en
TGFβ. 1,25(OH)2D3 zou ook de gevoeligheid van de cel tegenover andere triggers van apoptose, zoals
anti-oestrogenen, TNFα, bestraling en chemotherapie, verhogen. Het mechanisme hierachter is nog
onduidelijk (35).
Apoptose in MCF-7 cellen is geassocieerd met dissipatie van de mitochondriale membraanpotentiaal.
Men noemt dit “permeabiliteitstransitie”. Dit fenomeen is geassocieerd met de vrijstelling van
verschillende factoren zoals cytochroom c. Cytochroom c activeert andere elementen stroomafwaarts
in de cascade die uiteindelijk leiden tot DNA fragmentatie en apoptotische morfologie. De
mitochondriale verstoring gaat gepaard met oxidatieve stress. Men zag een tijdsafhankelijke toename
van reactieve zuurstofradicalen (24, 35). Verder is er onder invloed van 1,25(OH)2D3 een gedaalde
expressie van thioredoxine, een klein redoxproteïne dat reactieve zuurstofradicalen neutraliseert. Het
reducerend vermogen van de cel is dus afgenomen wat de accumulatie van zuurstofradicalen zou
verklaren (36).
1,25(OH)2D3 zou een invloed hebben op bepaalde genen betrokken bij apoptose zoals de heat shock
proteins Hsp70 en Hsp90 en Apaf1 (26).
14
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.1.1.4 Bevorderen van celadhesie
1,25(OH)2D3 zou E-cadherine moduleren, een belangrijke celadhesie molecule. Verlies van het Ecadherine gen (Cdh1) komt vaak voor bij getransformeerde cellen en wordt geassocieerd met een
slechte prognose. Palmer et al. toonde in een aantal experimenten aan dat kankercellen onder invloed
van 1,25(OH)2D3 van vorm veranderden en sterker met elkaar verbonden werden. De behandeling
verhoogde de expressie van E-cadherine. Tegelijkertijd veranderde ook de lokalisatie van β-catenine
in de cel. Bij de start van de behandeling met 1,25(OH)2D3 bevond β-catenine zich bijna uitsluitend in
de nucleus. Na behandeling migreerde het proteïne naar de plasmamembraan waar het zich
vasthechtte. Wanneer β-catenine vastgehecht is aan de plasmamembraan kan het onder andere c-myc
niet meer activeren. Behandeling met 1,25(OH)2D3 vermindert dus de cellulaire mRNA spiegels van cmyc en andere genen. Om het adhesieve fenotype van de kankercellen te behouden moest
1,25(OH)2D3 blijvend aanwezig zijn in het cultuurmedium. Wanneer met de behandeling werd gestopt,
ging de adhesie van de cellen progressief verloren (37).
Verder is er aangetoond dat een aantal matrix metalloproteïnasen (MMPs) minder tot expressie komen
bij borstkankercellijnen na behandeling met 1,25(OH)2D3. Dit zou van belang kunnen zijn, gezien de
MMPs een rol spelen bij de remodellering van de extracellulaire matrix bij de vorming van
vertakkingen in de borstklier, zowel tijdens de ontwikkeling als bij volwassenen. Daarenboven is de
ErbB/Her familie van tyrosine kinase receptoren en hun liganden (o.a. TGFα, EGF, heparine-bindend
EGF, amfireguline en neuregulines) betrokken bij het ontstaan en/of de progressie van borstkanker.
Deze liganden komen tot expressie als transmembranaire precursoren en worden afgescheiden door de
MMPs om zo ErbB/Her receptoren te activeren. Verschillende studies hebben een verband gevonden
tussen het vrijmaken van precursoren door MMPs en kankerrisico. De strenge regulatie van de MMPs
onder fysiologische omstandigheden wordt verstoord na maligne transformatie, wat leidt tot
verhoogde invasie en metastase, karakteristiek voor tumorcellen. Dit suggereert dat een vitamine D
geïnduceerde daling van de MMP expressie van belang kan zijn voor de effecten van 1,25(OH)2D3,
aangezien het het vermogen tot invasiviteit en het metastatisch potentiaal van deze cellen vermindert
(29).
3.1.1.5 Inductie van differentiatie
1,25(OH)2D3 induceert differentiatie bij borstkankercellen maar het is onduidelijk of dit van klinisch
belang is. Het mechanisme achter de differentiatie is erg complex en tot op heden nog niet
opgehelderd. Bij proteomische screening van twee cellijnen werden een aantal 1,25(OH) 2D3doelwiteiwitten geïdentificeerd. De ene cellijn bestond uit MCF-7 cellen, de andere uit een subkloon
hiervan die resistent gemaakt is voor 1,25(OH)2D3 (MCF-7/DRES). Sommige van de geïdentificeerde
15
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
proteïnes kunnen gerelateerd worden aan differentiatie en geassocieerde fenotypische veranderingen
van de cel. Voorbeelden zijn Rho-GDI en Rock-DI welke betrokken zijn bij de vorming van focale
adhesies en stress vezels. Deze laatsten dragen bij tot het adhesieve epitheliale fenotype en tot
veranderingen van de celvorm. Er werden ook een aantal proteïnes geïdentificeerd waarvan men al
langer wist dat ze betrokken waren bij 1,25(OH)2D3-geïnduceerde differentiatie zoals fosfo-p38,
MEK2 en RAS-GAP (34).
1,25(OH)2D3 induceert differentiatie in MDA-MB-453 cellen door β-caseïne productie, verandering
van celgrootte en -vorm geassocieerd met een gewijzigde cytoarchitectuur van actinefilamenten en
microtubuli. Behandeling van deze cellen met 1,25(OH)2D3 zorgde voor accumulatie en fosforylatie
van integrines, paxilline en het focale adhesie kinase. De mesenchymale merker N-cadherine en de
myoepitheliale merker P-cadherine daarentegen werden gedownreguleerd. Dit suggereert dat
1,25(OH)2D3 de myoepitheliale veranderingen geassocieerd met agressieve vormen van kanker
ongedaan maakt (34).
Pathways van de VDR en de oestrogeenreceptor convergeren voor het reguleren van BRCA1 (‘breast
cancer susceptibility protein’), waardoor de balans wordt gecontroleerd tussen differentiatie en
proliferatie (38). De BRCA genen zijn tumorsuppressor genen betrokken bij DNA reparatie. Hun
proteïneproducten bevinden zich in de nucleus waar zij de transcriptie reguleren. Mutaties in deze
genen kunnen leiden tot fouten in de DNA replicatie en tot kankers van borst, prostaat en eierstokken.
Campbell et al. vond dat behandeling van MCF-7 cellen met 1,25(OH)2D3 resulteerde in een
verhoging van het BRCA1 proteïne met een factor 6. Expressie van de VDR is direct gecorreleerd met
de inductie van BRCA1 (38).
16
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.1.2 Niet-genomische mechanismen
Niet-genomische mechanismen worden gemedieerd door een membraangebonden VDR. Er is geen
invloed op de gentranscriptie (27, 28).
3.1.2.1 Inductie van apoptose
Bij kuikens verhoogt 1,25(OH)2D3 de instroom van calcium doorheen spanningsafhankelijke
calciumkanalen via stimulatie van het G-proteïne of via het adenylylcyclase/cyclisch AMP/PKA
boodschapper systeem en het fosfoïnositide-specifiek fosfolipase C (PCL). De snelle activatie van
PLC genereert diacylglycerol en inositol-1,4,5-trifosfaat waarna activatie optreedt van het proteïne
kinase C en snelle vrijstelling van calcium uit endogene opslagplaatsen (27).
Sergeev et al. bestudeerde het effect van 1,25(OH)2D3 op het intracellulair calcium bij maligne MCF-7
cellen. De MCF-7 cellen brachten een zeer permeabel spanningsongevoelig calciumkanaal tot
expressie. Er werden geen spanningsafhankelijke calciumkanalen opgemerkt. Het ER was de grootste
opslagplaats voor calcium en mobilisatie van calcium uit het ER verliep via het inositol-1,4,5trifosfaat receptor/calcium kanaal, terwijl de cel geen ryanodine receptor/calciumkanalen tot expressie
bracht. 1,25(OH)2D3
verhoogde
zeer snel de calciuminstroom via
spanningsongevoelige
calciumkanalen. Na chronische behandeling met 1,25(OH)2D3 waren de ER calciumvoorraden
uitgeput en was de basale intracellulaire calciumspiegel significant gestegen. De veroorzaakte stijging
van het intracellulair calcium ging gepaard met apoptose bij deze MCF-7 cellen (28).
Calciumsignalen verschillen van elkaar in grootte, duur, lokalisatie en frequentie. Deze ruimtelijke en
temporele karakteristieken van het calciumsignaal zijn bepalend voor het type, de uitgebreidheid en de
lokalisatie van het calciumafhankelijk cellulair antwoord (28).
Verhoogd intracellulair calcium kan apoptose veroorzaken. Het gaat hier om een aanhoudende globale
verhoging van het intracellulair calcium die de bufferende capaciteit van het cytosol overschrijdt en
die leidt tot verhoogde maar niet-cytotoxische calciumspiegels. Vervolgens zouden calpaïnes
geactiveerd worden. Dit zijn calciumafhankelijke neutrale proteases die een rol spelen bij apoptose.
De activatie van calpaïnes wordt gevolgd door activatie van het calcium/calpaïne-afhankelijke
caspase-12 en van uitvoerende caspases. Deze laatsten behoren tot de familie van de intracellulaire
cysteïneproteases (28). Splitsing van specifieke substraten door de caspases gedurende apoptose
bevordert de degradatie van belangrijke structurele proteïnes wat leidt tot cellulaire condensatie en
DNA fragmentatie (35).
Het lijkt dat de calciumsignalen uitgelokt door 1,25(OH)2D3 zowel ontstaan via nucleaire als via
membraangebonden vitamine D receptoren (VDRs) (28).
17
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
Men ging er oorspronkelijk van uit dat vooral de nucleaire VDR bepalend was voor het effect van
1,25(OH)2D3 op kankercellen. Toch was de efficaciteit van vitamine D analogen bij kanker niet altijd
gecorreleerd met hun bindingsaffiniteit tegenover de nucleaire VDR, en niet alle kankercellijnen die
de nucleaire VDR tot expressie brengen reageren op 1,25(OH) 2D3. Dit suggereert dat zowel pathways
gekoppeld aan een membraangebonden VDR als aan een nucleaire VDR betrokken zouden zijn bij
1,25(OH)2D3-gemedieerde apoptose in kankercellen (28).
Met behulp van confocale beeldvormingstechnieken zag men dat de VDRs voornamelijk nucleair
gelokaliseerd waren bij MCF-7 cellen behandeld met 1,25(OH)2D3. In onbehandelde cellen
daarentegen was de meerderheid van de VDRs aanwezig in het cytosol. Deze resultaten tonen dat de
translocatie van de VDRs door 1,25(OH)2D3 gerelateerd zouden kunnen zijn aan een apoptotisch
mechanisme. Membraangebonden VDRs waren in cellen behandeld met 1,25(OH)2D3 vooral
geassocieerd met de nucleaire envelop en het ER, terwijl zij in niet-behandelde cellen vaker
vastgehecht waren aan de plasmamembraan (28).
Normale cellen lijken resistent tegen inductie van apoptose door 1,25(OH) 2D3. Deze resistentie is te
verklaren door verschillen in de calciumsignalering, voornamelijk dan door de buffering van calcium
in normale cellen. 1,25(OH)2D3 zorgde bij kankercellen voor een aanhoudende verhoging van het
intracellulair calcium. In normale cellen zag men enkel een snelle voorbijgaande calciumrespons. De
permeabiliteit van de spanningsongevoelige calciumkanalen was bij normale cellen significant lager
dan bij de kankercellen. Tot slot was ook de cytosolische buffercapaciteit significant groter in de
normale cellen. Dit komt onder andere doordat calbindin-D28k onder invloed van 1,25(OH)2D3tot
expressie komt in normale cellen maar niet in kankercellen. Calbindin-D28k is een calciumbindend
eiwit dat de bufferfunctie van het cytosol verhoogt waardoor apoptose minder snel optreedt. Door deze
verschillen in calciumsignalering werd in kankercellen een apoptotische pathway in gang gezet terwijl
dit in normale cellen niet het geval was (28).
18
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.2 Celexperimenten
3.2.1 Expressie van het 1α-hydroxylase in normale en maligne borstcellen
In een studie door Welsh J (2003) werd onderzocht of borstcellen in cultuur een biologisch
significante hoeveelheid 1α-hydroxylase tot expressie brengen. Indien borstcellen over 1α-hydroxylase
beschikken, dan zouden 25(OH)D3 en 1,25(OH)2D3 gelijkaardige groei-inhiberende effecten in de
borstcellen induceren.
Er werd gebruik gemaakt van primair humaan borstepitheel (HME) dat geïmmortaliseerd werd door
stabiele transfectie van telomerase (TERT). Hoewel de cellen daarna in staat waren om oneindig te
delen, behielden ze de morfologie en groeikarakteristieken van normale mammaire epitheliale cellen
gezien de afwezigheid van additionele genetische mutaties. Net zoals de meerderheid van ductale
epitheliale cellen in de borstklier van de mens waren de HMETERT cellen oestrogeenreceptor-negatief.
Om de gevoeligheid van HMETERT cellen voor 25(OH)D3 en 1,25(OH)2D3 te vergelijken werden de
culturen gelijktijdig behandeld met toenemende concentraties van elke stof. De groei werd vastgesteld
na 4 dagen door middel van een kristal violet techniek (25).
Dezelfde test werd ook verricht met MCF-7 cellen, een humane borstkanker cellijn die de VDR tot
expressie brengt en gevoelig is voor 1,25(OH)2D3-gemedieerde groeistop en apoptose (25).
De HMETERT cellen waren gevoelig voor 1,25(OH)2D3-gemedieerde groeistop met ongeveer 50%
groei-inhibitie geïnduceerd door 100 nmol 1,25(OH)2D3/l na 96h. Deze data tonen aan dat de
HMETERT cellen de VDR tot expressie brengen, wat bevestigd werd door Western blotting. Onder
dezelfde testomstandigheden werd de groei van de HMETERT cellen ook geïnhibeerd door 25(OH)D3
bij dosissen van 1 nmol 25(OH)D3/L. Binnen dezelfde tijdsperiode was de dosis-respons relatie voor
25(OH)D3 en 1,25(OH)2D3 virtueel identiek (25).
Western blotting met een antilichaam gericht tegen het 1α-hydroxylase van een muis dat ook het
humaan proteïne herkent, toonde een proteïne van 56 kDa in HMETERT cellen dat migreerde samen
met het 1α-hydroxylase uit nierextracten. Uit deze studies blijkt dat niet-getransformeerde menselijke
mammaire epitheliale cellen functioneel vitamine D 1α-hydroxylase tot expressie brengen (25).
Bij MCF-7 cellen daarentegen werd de groei geremd door 1,25(OH)2D3 maar niet door 25(OH)D3. Er
werd geen groei-inhibitie geobserveerd bij MCF-7 cellen in respons op 25(OH)D3, zelfs niet bij zeer
hoge concentraties zoals 500 nmol 25(OH)D3. Deze data zijn overeenkomstig met andere rapporten en
impliceren dat MCF-7 cellen niet in staat zijn om biologisch significante hoeveelheden 1,25(OH)2D3
te genereren uit 25(OH)D3. Verrassend genoeg brengen de MCF-7 cellen toch het 1α-hydroxylase
proteïne en mRNA tot expressie (25). Een verklaring hiervoor is dat MCF-7 cellen grote hoeveelheden
19
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
24-hydroxylase tot expressie brengen. Zo wordt 25(OH)D3 geconverteerd in het alternatieve
metaboliet 24,25(OH)2D3 dat geen antiproliferatieve effecten heeft (24, 29).
3.2.2 Resistentie van cellijnen tegenover 1,25(OH)2D3
Sommige cellijnen zijn ongevoelig voor de effecten van vitamine D. Dit betekent dat toediening van
vitamine D niet leidt tot groei-arrest of apoptose. Het is mogelijk dat de vitamine D pathway
gedereguleerd werd tijdens kankerontwikkeling.Verschillende mechanismen zouden hiertoe bijdragen
(24, 29).
Allereerst kan de resistentie tegenover 1,25(OH)2D3 te wijten zijn aan een vermindering van de VDR
expressie. Het is aangetoond dat de SNAIL transcriptiefactor het VDR-gen transcriptioneel en posttranscriptioneel onderdrukt wat leidt tot een vermindering van de antitumoreffecten van vitamine D en
analogen in vitro en in vivo. Een ander mogelijk mechanisme waardoor tumorcellen kunnen
ontsnappen aan de antiproliferatieve en apoptose-inducerende effecten van vitamine D is door de
expressie van enzymes te verhogen die instaan voor de degradatie van vitamine D, zoals het 24hydroxylase (= CYP24A1). Dit enzyme katalyseert oxidatiereacties t.h.v. koolstofatomen 24 en 23,
wat leidt tot splitsing van de zijketen en inactivatie van 1,25(OH) 2D3 (24, 29, 34). Overexpressie van
het anti-apoptotisch proteïne bcl-2 zou kankercellen resistent maken voor 1,25(OH)2D3-gemedieerde
apoptose. Daarnaast interfereert de expressie van bepaalde oncogenen (waaronder ras en SV40 grote T
antigen) met de vitamine D signalering. Tot slot bestaat er ook een epigenetisch mechanisme dat de
VDR signalisatie verstoort: de expressie van de corepressor NCoR1 zou toenemen in
borstkankercellen waardoor de VDR zijn werking als transcriptiefactor moeilijker kan uitvoeren.
Gelijktijdige toediening van histondeacetylase inhibitoren (HDAC) zou evenwel resulteren in reexpressie van antiproliferatieve doelwitgenen en synergistische inhibitie van proliferatie. Dit
mechanisme is dus potentieel reversibel (24, 29).
3.2.3 Regulatie van de VDR
Het voorkomen van de VDR in cellen is afhankelijk van veranderingen in transcriptie en/of mRNA
stabiliteit, posttranslationele effecten en ligand geïnduceerde stabilisatie. De expressie van de VDR in
gecultiveerde cellen en in vivo wordt gereguleerd door vele fysiologische agentia waaronder
1,25(OH)2D3 zelf, oestrogenen, glucocorticoïden en retinoïden (35).
Verder hebben in vitro studies aangetoond dat oestrogeen de expressie van de VDR verhoogt terwijl
anti-oestrogenen zoals tamoxifen zorgen voor downregulatie van de VDR bij oestrogeenreceptor
20
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
positieve cellen. Deze data ondersteunen de bevinding dat oestrogenen en anti-oestrogenen belangrijke
regulatoren zouden zijn van de VDR expressie bij borstkankercellen (35, 36).
Toch heeft 1,25(OH)2D3 ook antiproliferatieve effecten bij oestrogeenonafhankelijke cellijnen. De
gevoeligheid tegenover 1,25(OH)2D3 en de VDR is echter lager dan bij cellen die wel over een
oestrogeenreceptor beschikken. (27, 35).
3.2.4 De invloed van 25(OH)D3 en 1,25(OH)2D3 op cellen onder cellulaire stress
Het ontstaan van kanker wordt onder andere gelinkt aan cellulaire stress zoals bijvoorbeeld hypoxie.
Oxidatieve stress hangt sterk samen met carcinogenese. Veel chemopreventieve agentia zijn antioxidantia en verbeteren de cellulaire redoxstatus. De vorming van reactieve zuurstofradicalen draagt
bij tot de accumulatie van mutaties in het genoom (39).
De mogelijke anti-stress reactie van 25(OH)D3 werd onderzocht bij een goedaardige cellijn (MCF12F)
bestaande uit epitheliale borstcellen aan de hand van verschillende soorten stress. De cellen werden
onderworpen aan stress door serumtekort, oxidatieve stress (door toevoeging van waterstofperoxide),
apoptotische stress (door behandeling met de protease inhibitor MG132) en hypoxische stress waarbij
de cellen werden behandeld met deferoxamine (DFX) (39).
Bij cultuur onder niet-stresserende omstandigheden werd de celgroei zowel door 1,25(OH)2D3 (10
nmol/L) als door 25(OH)2D3 (250 nmol/L) significant gereduceerd met 50% na een behandeling van 7
dagen (39).
De eerste testconditie, waarbij serumtekort werd geïnduceerd, toonde dat zowel 1,25(OH)2D3 als
25(OH)2D3 de cellen significant en consistent beschermden tegen de stress. Uit celproliferatiestudies
bleek dat de aanwezigheid van 1,25(OH)2D3 of 25(OH)D3 ofwel celproliferatie onderhield ofwel
celdood afremde. 250 nmol//L 25(OH)D3 bleek de meest effectieve concentratie om cellen te
beschermen tegen stress door serumdeprivatie. Onder deze concentratie nam het celaantal toe met
10%. 25(OH)D3 had ook een beschermend effect op T47D borstkankercellen maar niet op MCF10A
cellen (geïmmortaliseerde maar niet-getransformeerde cellen) welke minder responsief zijn voor
vitamine D (39).
De oxidatieve stress geïnduceerd door H2O2 leidde tot duidelijke en dosisafhankelijke celdood.
Toevoeging van 25(OH)D3 verminderde de celdood in vergelijking met controle. Het protectieve
effect van 25(OH)D3 tegen oxidatieve beschadiging was significant bij concentraties van 100 en 200
µmol maar niet bij hogere concentraties van H2O2 (400 µmol). Bij dergelijke hoge concentraties is de
stress voor de cellen mogelijk te groot (39).
21
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
In de derde fase van het experiment werden de cellen blootgesteld aan hypoxie onder invloed van
DFX of deferoxamine. Behandeling met DFX voor 48u veroorzaakte een celdood van 42%, terwijl de
celdood slechts 25% bedroeg bij aanwezigheid van 25(OH)D3. Deze gegevens suggereren dat
25(OH)D3 de DFX-geïnduceerde celdood significant zou verminderen met 40%. Toch kon men geen
protectief effect waarnemen wanneer men de cellen op voorhand behandelde met 25(OH)D 3
(gedurende 24u), vóór blootstelling aan DFX (39).
Apoptotische stress uitgelokt door de protease inhibitor MG132 (gedurende 16u) zorgde voor 45%
celdood in afwezigheid van 25(OH)D3, terwijl een behandeling van de MCF12F cellen met 25(OH)D3
gedurende 24u, voorafgaand aan de blootstelling aan MG132, de celdood verminderde met 25% in
vergelijking met MG132 alleen. Wanneer 25(OH)D3 zowel vóór als gelijktijdig met het schadelijke
MG132 wordt toegediend nam de celdood af met 25%. Het verschil in celdood bij uitsluitend
gelijktijdige toediening van 25(OH)D3 met MG132 bleek statistisch niet significant. 25(OH)D3
beschermde MCF12F-cellen ook tegen actinomycine D geïnduceerde apoptose. Deze data suggereren
dat 25(OH)D3 de MCF12F-cellen beschermt tegen apoptotische stress via verschillende pathways en
dat priming erg belangrijk is om celdood door MG132 te vermijden (39).
Zowel 25(OH)D3 als 1,25(OH)2D3 kunnen cellen beschermen tegen cellulaire stress. Cellulaire stress
kan in sommige gevallen leiden tot het ontstaan van kanker. 250 nmol/L 25(OH)D3 bleek even
effectief als 10 nmol/L 1,25(OH)2D3 bij het beschermen van MCF12F cellen tegen stress (39).
Uit deze studie blijkt dus dat vitamine D onder normale omstandigheden de groei van cellen afremt,
maar ook dat de cellen bij cellulaire stress door vitamine D worden beschermd. Het mechanisme
hierachter is tot op heden onduidelijk.
3.2.5 25(OH)D3 en maligne ontaarding
Hoewel 25(OH)D3 de overleving van cellen onder cellulaire stress bevorderde, zorgt het toch niet voor
maligne transformatie. In een experiment werden MCF12F cellen (goedaardige epitheliale borstcellen)
behandeld met DMBA (7,12-dimethylbenzanthraceen, een krachtig carcinogeen) onder normale
omstandigheden gedurende 2 dagen in de aan- of afwezigheid van 25(OH)D3. Nadien werd het
cultuurmedium vervangen door MEM (het celcultuur medium) + 5% FBS (foetaal runderserum) en
werd het serumgehalte gradueel verlaagd tot 0.1% en daarna weer opgedreven tot 5%. Aangezien
MCF12F cellen slecht kunnen groeien in een milieu met MEM + 5% FBS, stierven bijna alle cellen
zonder 25(OH)D3 bescherming binnen de maand. Cellen met 25(OH)D3 bescherming stierven trager en
slaagden erin kolonies te vormen. Toch werd er na de 2e maand geen significante celgroei gezien bij
de cellen met 25(OH)D3-protectie wat erop wijst dat de cellen niet waren getransformeerd. 25(OH)D3
beschermt dus waarschijnlijk tegen stress maar lijkt geen inductor of promotor van transformatie.
22
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
25(OH)D3 verbeterde enkel de overleving van de cellen of verminderde de snelheid van celdood. In dit
experiment werd noch in de DMBA-groep noch in de groep met DMBA + 25(OH)D3 transformatie
van cellen vastgesteld (39).
3.2.6 miRNAs en 25(OH)D3
miRNAs zijn kleine niet-coderende RNAs die de genexpressie controleren door mRNA te binden met
als gevolg repressie van de translatie of inductie van RNA degradatie. Ontregeling kan bijdragen tot de
ontwikkeling van kanker. Mogelijk zijn deze miRNAs ook betrokken bij de werking van 25(OH)D 3
tegen stress. Om dit verder uit te zoeken werden goedaardige MCF12F cellen 24u in een medium
gebracht met weinig serum, zonder supplementen en in de aan- of afwezigheid van 25(OH)D3. Men
zag dat de miRNAs door het serumtekort veranderingen ondergingen en dat dit onder normale
cultuuromstandigheden niet het geval was. Door het serumtekort werd de expressie van een aantal
miRNAs verhoogd (o.a. miR-26b, miR-182 en let-7a) en de expressie van een aantal andere (miR-18a,
miR-106, miR-30c…) verlaagd. De verandering van de miRNA expressie werd verhinderd of
omgekeerd in aanwezigheid van 25(OH)D3 (39).
Vijf miRNAs (miR-26b, miR-182, miR-200c, miR-200b en let-7b) bleken significant betrokken bij de
cellulaire respons tegenover stress en bij de beschermende werking van 25(OH)D3. Deze miRNAs zijn
vooral gericht tegen genen die belangrijk zijn bij celproliferatie, celcyclus en apoptose. Van deze vijf
miRNAs werd de expressie van miR-182 het meest verhoogd als antwoord op stress (39).
3.2.7 De aanwezigheid van de VDR in normale borstcellen en borstkankercellen
De VDR is zowel aanwezig in normaal weefsel als in borstkankerweefsel. In een onderzoek waarbij
normale biopsiepreparaten met pathologische werden vergeleken, zag men dat de VDR, naast zijn
aanwezigheid in normale cellen, in 75-93% van de gevallen ook aanwezig was in borstkankercellen. In
een ander onderzoek werd de aanwezigheid van VDR mRNA nagegaan in tumorale en niet-tumorale
weefsels. In het algemeen was in bijna alle weefselstalen VDR mRNA aanwezig (96%).
Immunohistochemische technieken toonden een sterke VDR aankleuring in de kern van de epitheliale
borstkankercellen. Bij de normale cellen was de aankleuring minder intens. Hoewel 54% van de
tumoren hogere hoeveelheden VDR mRNA tot expressie brachten, was het verschil toch niet
statistisch significant. (27).
Het 1α-hydroxylase is zowel aanwezig in benigne als in maligne humaan borstweefsel (40).
23
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.2.8 Het effect van 1,25(OH)2D3 bij behandeling van cellen met carcinogenen
In een studie door Mehta et al. werd de werking van 1α-hydroxyvitamine D5, een vitamine D analoog,
onderzocht bij gecultiveerde borstcellen behandeld met het carcinogeen 7,12-dimethylbenzanthraceen
(DMBA). Vitamine D analogen werden oorspronkelijk ontwikkeld om het dosisafhankelijke effect van
1,25(OH)2D3 op de calcemie tegen te gaan. Nadien echter werd ontdekt dat 25(OH)D3 door de
weefsels kan worden omgezet tot 1,25(OH)2D3 waardoor de nood voor deze analogen verdween. De
borstklieren van de muizen werden in orgaancultuur geplaatst en behandeld met DMBA. Nadien
werden vitamine D analogen toegevoegd aan het cultuurmedium in 4 verschillende concentraties.
Zowel 1,25(OH)2D3 als 1α(OH)D5 verhinderde de ontwikkeling van DMBA-geïnduceerde
preneoplastische letsels in de borstklieren van de muis, vergeleken met onbehandelde klieren (41).
24
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.3 Diermodellen
3.3.1 VDR-expressie in de normale borstklier
Om inzicht te krijgen in de functies van de VDR in de borstklier, werd de VDR expressie onderzocht
in de borstklier van een muis gedurende puberteit, zwangerschap, lactatie en involutie. Hoewel de
VDR aanwezig is in alle belangrijke celtypes in de klier (basale en luminale epitheelcellen, “cap”
cellen, stromale cellen), verschilt de expressie ervan in tijd en ruimte. Gedurende de puberteit zag men
een duidelijke expressie van de VDR met een zwakke VDR aankleuring in proliferatieve populaties en
een sterke VDR aankleuring in gedifferentieerde populaties. Daarnaast komt de VDR zeer sterk tot
expressie in de ducti van jongere muizen (5-7 weken oud) en wordt hij gedownreguleerd bij oudere
muizen (8-10 weken oud), wanneer de pubertaire fase van klierontwikkeling grotendeels voltooid is.
De VDR expressie neemt toe tijdens de zwangerschap en blijft hoog gedurende lactatie. Bij involutie
van de klier na het spenen, een proces dat uitgebreide weefselremodellering en apoptose omvat, ziet
men een verhoogde expressie van de VDR in epitheliale cellen (25, 36).
De duidelijke compartimentalisatie van de VDR en de dynamische regulatie ervan tijdens de
ontwikkeling impliceert een functionele rol voor het vitamine D3 endocrien systeem in de borstklier
(25, 36).
3.3.2 VDR knock-out muizen en de ontwikkeling van de borstklier
1,25(OH)2D3 is betrokken bij de normale ontwikkeling van borstweefsel bij knaagdieren. Studies met
VDR knock-out muizen hebben aangetoond dat 1,25(OH)2D3 betrokken is bij de groei-inhibitie van de
normale borstklier. Verstoring van de 1,25(OH)2D3/VDR signalering leidt tot afwijkende morfologie
van de borstklier met ductale abnormaliteiten (vb. een toegenomen hoeveelheid ongedifferentieerde
eindblaasjes) en een verhoogd aantal preneoplastische afwijkingen (40, 42).
Bij analyse van de klierontwikkeling gedurende de puberteit (4-10 weken na de geboorte) zag men dat
de borstklieren van VDR knock-out muizen zwaarder waren en dat de klieren sneller groeiden en
vertakten. Daarenboven vertoonden de klieren van knock-out muizen een verhoogde groei na
behandeling met exogeen oestrogeen en progesteron, zowel in vivo als in orgaancultuur, terwijl dit bij
de wild-type muizen niet het geval was. Incubatie met 1,25(OH)2D3 in orgaancultuur verhinderde het
vertakken van borstklieren bij wild-type muizen maar had geen effect op de klieren van VDR knockout muizen. De afwezigheid van de VDR zorgde bij de knock-out muizen ook voor een versnelde
klierontwikkeling tijdens de zwangerschap en voor een vertraagde involutie van de borstklier na
lactatie. 1,25(OH)2D3 en de VDR zijn dus mogelijk betrokken bij pathways die proliferatie in de
borstklier verhinderen en differentiatie induceren (43, 44).
25
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.3.3 Dieet en de ontwikkeling van tumoren
Uit een aantal studies blijkt dat een vetrijk dieet met weinig calcium en vitamine D bij muizen zorgt
voor hyperplasie en hyperproliferatie van de terminale ductuli van de borstklier. Deze veranderingen
zouden echter reversibel zijn na toediening van calcium en vitamine D (45).
3.3.4 VDR knock-out muizen en behandeling met carcinogenen
VDR knock-out muizen vertonen bij blootstelling aan DMBA significant meer preneoplastische
laesies in de borstklieren dan muizen met een intacte vitamine D receptor (41, 42).
Ook in de studie door Zinser et al. (2005) zag men na toediening van DMBA meer hyperplasie van de
borstklieren bij VDR knock-out muizen. Verder waren er verschillen in de histopathologische
kenmerken van de veroorzaakte tumoren. Men vond bij de meerderheid van de wild type muizen
papillaire myoepitheliale carcinomen (77%), terwijl zich bij de VDR knock-out muizen vooral
plaveiselcelcarcinomen
(89%)
ontwikkelden.
De
expressie
van
de
oestrogeen-
en
de
progesteronreceptor was hoger in tumoren van wildtype muizen, vergeleken met knock-out muizen.
Het ontbreken van de VDR had in deze studie geen invloed op tumorincidentie, -latentie of
multipliciteit (42).
In een andere studie werd aan de hand van het MMTV-neu transgeen model van borstkanker getest of
het ontbreken van de VDR de gevoeligheid zou verhogen voor transformatie (46). Dit model omvat
het MMTV of “mouse mammary tumor virus” en het her2/neu of human epidermal growth factor
receptor-2. MMTV kan door virusinsertie het proto-oncogen Wnt-1 activeren in borsttumoren bij
muizen. Bij expressie van het gen ontstaat in de vroege levensjaren uitgebreide ductale hyperplasie en
bij 50% van de vrouwelijke transgene muizen ziet men na 6 maanden adenocarcinoma’s van de borst.
Metastasen naar de longen of naar proximale lymfeklieren zijn zeldzaam op het moment dat de
tumoren gedetecteerd worden maar komen frequent voor na verwijdering van de primaire tumor.
Her2/neu behoort tot een familie van 4 transmembranaire receptor tyrosine kinases. Deze molecules
zijn betrokken bij signaaltransductie pathways die celgroei en proliferatie reguleren. Amplificatie of
overexpressie van HER2/neu komt voor in ongeveer 30% van de borstkankergevallen en is
geassocieerd met een slechte klinische afloop (47). Uit het onderzoek door Zinser et al. bleek dat de
VDR zeer hoog tot expressie kwam in borsttumoren en pulmonale metastatische foci. Verlies van 1 of
beide kopieën van de VDR zorgde voor een toename van het aantal preneoplastische laesies en
abnormale ductale morfologie bij MMTV-neu muizen. Verlies van 1 kopie van de VDR verhoogde
ook significant het aantal neu-gedreven borsttumoren (46).
26
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.3.5 Het effect van vitamine D bij behandeling van ratten met carcinogenen
In een studie door Mehta et al. werden ratten, na 2 weken behandeling met het vitamine D analoog 1αhydroxyvitamine D5, blootgesteld aan het carcinogeen N-methyl-N-nitrosourea. Nadien werd nog 105
dagen verder behandeld met 1α-hydroxyvitamine D5. Bij vergelijking met de controlegroep zag men
een significant verminderde tumorincidentie bij de ratten die het vitamine D analoog toegediend
hadden gekregen m.a.w. minder ratten kregen tumoren (van 80% naar 53.58% en 46.6% naargelang de
ratten 25 of 50 µg 1α-hydroxyvitamine D5 hadden gekregen). Ook was het aantal tumoren per rat
afgenomen (van 1.6 naar 1.2). Dit was echter niet statistisch significant (48).
Verder hebben studies bij dieren aangetoond dat vitamine D3 uit de voeding het bevorderende effect
van vet op tumorgenese van de borst kan teniet doen. In een studie door Jacobson et al. zag men dat
ratten met een dieet laag aan vitamine D en calcium significant meer tumoren kregen wanneer ze
blootgesteld werden aan het carcinogeen dimethylbenzanthraceen (DMBA) dan ratten die een dieet
kregen met voldoende calcium en vitamine D. (49).
27
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.4 Studies bij mensen
3.4.1 Observationele studies
3.4.1.1 Epidemiologische studies
Verschillende epidemiologische studies hebben reeds inverse correlaties gerapporteerd tussen
blootstelling aan zonlicht en de incidentie en/of mortaliteit van borstkanker (50-54).
Zo ziet men dat hoe verder men zich van de evenaar bevindt, hoe hoger de leeftijdsgestandaardiseerde
sterfte voor borstkanker. De mortaliteitscijfers zijn het hoogst in gebieden met lange winters met
weinig zonlicht. Er bestaan hierop enkele uitzonderingen waaronder borstkanker in Los Angeles.
Waarschijnlijk wordt dit veroorzaakt door de migratie van vrouwen uit stedelijke vervuilde gebieden
in het noordoosten van de VS naar Los Angeles. Het risico op borstkanker geassocieerd aan de
breedtegraad zou zich reeds vroeg in het leven manifesteren (52).
Ook het seizoen van diagnose zou geassocieerd zijn met de mortaliteit van borstkanker. In drie
Europese studies zag men dat vrouwen gediagnosticeerd met borstkanker in de zomer of in de herfst
een significant langere overleving hadden dan wanneer de diagnose gesteld was in andere periodes van
het jaar (55-57).
3.4.1.2 Genetisch onderzoek
Bij studies van de VDR en kanker let men voornamelijk op zes polymorfismen van het VDR-gen:
1) rs10735810 of Fok1 polymorfisme
2) rs1544410 of Bsm1 op intron 8
3) rs731236 of Taq1 op exon 9
4) rs7975232 of Apa 1 op intron 8
5) rs757343 of Tru91 op intron 8
6) poly(A) mononucleotide herhaling aan de 3’UTR sectie van het gen (58)
Polymorfismen in het gen kunnen potentieel de stabiliteit van het mRNA en de expressie van de
vitamine D receptor beïnvloeden (59).
Het VDR-gen is gelokaliseerd op de lange arm van chromosoom 12 (12q12-14). Het bestaat uit ten
minste vijf promotorregio’s, acht proteïne-coderende exons en zes onvertaalde exons welke alternatief
gesplitst worden (59).
28
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
Uit een meta-analyse door Tang et al. blijkt dat vooral een polymorfisme van Fok1 geassocieerd zou
zijn met een verhoogd risico op borstkanker. Personen met het ff genotype hadden een hoger risico
vergeleken met personen met het FF genotype. Functionele analyse suggereerde dat het ff genotype
resulteert in een langer proteïne dat een minder krachtige activator van de transcriptie is. Er werden
geen significante associaties geobserveerd tussen Bsm1, Apa1, Taq1 en het risico op borstkanker (59).
Studies met betrekking tot Bsm1, Apa1, Taq1, Tru91 en polyA polymorfismen zijn tot nog toe
inconsistent (58, 59).
3.4.1.3 Andere observationele studies
In deze sectie komen case-controle studies, nested case-controle studies en prospectieve cohortestudies
aan bod. Voor de overzichtelijkheid worden gelijkaardige studies samen besproken.
Eén studie bestudeerde het verband tussen vitamine D serumconcentraties en borstkankerincidentie.
Het gaat om een case-controle studie die geënt werd op de Nurses’ Health Study cohorte om het
verband te onderzoeken tussen plasmaspiegels 25(OH)D3 en 1,25(OH)2D3 en het risico op borstkanker.
Plasmastalen werden onderzocht van 701 cases (personen die na bloedafname met borstkanker waren
gediagnosticeerd) en 724 controles. Er werd gecontroleerd voor BMI, menopauzale status, het gebruik
van hormonen en andere factoren op basis van ingevulde enquêtes. De gemiddelde 25(OH)D3-spiegels
bij de gevallen waren lager dan in de controlegroep. 1,25(OH)2D3-spiegels daarentegen waren
gelijkaardig. Vrouwen ouder dan 60 jaar uit het hoogste kwintiel van 25(OH)D3 hadden een RR op
borstkanker van 0.57 vergeleken met vrouwen in het laagste kwintiel. Bij jongere vrouwen was er
echter geen verband tussen 1,25(OH)2D3-spiegels en het risico op borstkanker. Het gelijkaardige risico
in de laagste twee kwintielen en in de hoogte drie suggereert dat er mogelijk een drempel bestaat
waarboven de vrouwen beschermd zijn tegen borstkanker. Plasmaspiegels die veel hoger zijn dan deze
drempel zouden het risico echter niet verder reduceren (60).
Vier prospectieve cohortestudies richtten zich op de inname van zuivelproducten of vitamine D.
Shin et al. (2002), onderzocht het verband tussen zuivelproducten, calcium, vitamine D en het risico
op borstkanker. 88 691 vrouwen werden gedurende 16 jaar gevolgd in de “Nurses’ Health Study”
cohorte. Gegevens omtrent de voeding van deze vrouwen werden verkregen via enquêtes die vijfmaal
werden afgenomen. 3482 in de cohorte ontwikkelden borstkanker tijdens de duur van de studie. Men
29
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
vond uitsluitend significante verbanden bij premenopauzale vrouwen, niet bij postmenopauzale
vrouwen. Zowel zuivelproducten (voornamelijk vetarme), calcium uit de voeding, vitamine D uit de
voeding als lactose bleken bij premenopauzale vrouwen significant geassocieerd met een verminderd
risico op borstkanker. Wanneer het gebruik van supplementen calcium en vitamine D in rekening werd
gebracht, zag men dat de associatie met calcium voornamelijk te wijten was aan de inname van
zuivelproducten, terwijl de associatie met vitamine D onafhankelijk zou zijn van zuivelinname (61).
De Cancer Prevention Study II Nutrition Cohort onderzocht de invloed van zuivelproducten, calcium
en vitamine D inname op risico op borstkanker bij postmenopauzale vrouwen. Gegevens werden
verzameld aan de hand van een enquête. 68 567 postmenopauzale vrouwen werden gevolgd over een
periode van 8 jaar. 2 855 vrouwen hiervan ontwikkelden borstkanker. Statistische analyse wees uit dat
een hoge calciuminname geassocieerd was met een lager risico op borstkanker (inname van > 1.250
mg/d tegenover ≤ 500 mg/d: RR = 0.88; 95% CI = 0.67-0.95) Er was geen associatie met
calciumsupplementatie of vitamine D inname. Het verbruiken van minstens 2 zuivelproducten per dag
was ook omgekeerd geassocieerd met het risico op borstkanker (RR = 0.81; 95% CI = 0.69-0.95).
Wanneer de analyse beperkt werd tot vrouwen met oestrogeenreceptor-positieve tumoren, vond men
positieve associaties voor calcium (RR = 0.67; 95% CI = 0.51-0.88) en zuivelproducten (RR = 0.73;
95% = 0.57-0.93) maar ook voor vitamine D (RR = 0.74; 95% CI = 0.59-0.93) (62).
Een prospectieve studie uitgevoerd door Lin et al. onderzocht het verband tussen vitamine D inname
en borstkanker. De borstkankerincidentie werd onderzocht bij 31 487 personen in the Women’s Health
Study. De vrouwen werden gemiddeld 10 jaar opgevolgd. 276 premenopauzale en 743
postmenopauzale vrouwen kregen in die periode de diagnose van borstkanker. In de studie zag men
dat calcium significant (RR = 0.61; 95% CI = 0.40-0.92) en vitamine D borderline significant (RR =
0.65; 95% CI = 0.42-1.00) geassocieerd waren met verminderd risico op borstkanker bij
premenopauzale vrouwen. Er waren geen significante verbanden bij postmenopauzale vrouwen (63).
Tenslotte is er nog de Iowa Women’s Health Study, een prospectieve cohortestudie die 34 321
postmenopauzale vrouwen volgde gedurende 18 jaar om een link te kunnen leggen tussen hun
vitamine D inname (dieet plus supplementen) en het risico op borstkanker. De studie maakte gebruik
van 6 enquêtes (in 1986, 1987, 1989, 1992, 1997 en 2004) waarin de voeding van de vrouwen werd
bevraagd. Men vond dat vrouwen met een inname van > 800 IU vitamine D per dag 11% minder kans
hadden op borstkanker dan vrouwen met een inname < 400 IU per dag. (RR = 0.89; CI = 0.77-1.03)
Dit resultaat is niet significant. De relatieve risico’s waren sterker bij vrouwen met
oestrogeenreceptor- en progesteronreceptor-negatieve tumoren. Het verband tussen vitamine D inname
en een gedaald risico op borstkanker was sterker in de eerste 5 jaren na de eerste enquête (RR = 0.66;
CI = 0.46-0.94). Veranderingen in de vitamine D inname doorheen de tijd zouden bijgedragen kunnen
hebben tot de verminderde associatie jaren later (64).
30
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
Twee studies brachten ook blootstelling aan zonlicht in rekening om zo de totale vitamine D inname te
kunnen inschatten.
Een case-controle studie uit Taiwan vergeleek 200 borstkankergevallen met 200 controles volgens
datum van interview en menopauzale status. Informatie over risicofactoren voor borstkanker werd
verzameld door middel van ondervraging. Men probeerde ook een inschatting te doen van de inname
van vitamine D en de blootstelling aan zonlicht. Er werd gecorrigeerd voor leeftijd, educatie, pariteit,
hormoonsubstitutietherapie, BMI, energie-inname, menopauzale status en dagelijkse blootstelling aan
zonlicht. Het risico op borstkanker bij vrouwen met een dagelijkse vitamine D inname via de voeding
van meer dan 5 µg per dag was significant lager dan bij vrouwen met een inname van minder dan 2µg
vitamine D per dag. In een analyse gestratificeerd volgens menopauzale status en BMI waren zowel
inname van vitamine D via de voeding als totale vitamine D inname geassocieerd met een protectief
effect bij premenopauzale vrouwen. Bij vrouwen met een BMI lager dan 24 kg/m2 was de vitamine D
inname omgekeerd evenredig met het risico op borstkanker en een drempeleffect werd geobserveerd.
(Q2-Q4 vs Q1: OR, 0.46, 95% CI, 0.23-0.90) Samengevat beschermde vitamine D premenopauzale
vrouwen met een normaal gewicht tegen borstkanker, voornamelijk bij een inname van meer dan 5µg
per dag (65).
Een prospectieve cohortestudie in Noorwegen volgde 41 811 vrouwen gedurende 8,5 jaar. 948
vrouwen ontwikkelden in die periode borstkanker. Informatie werd verzameld aan de hand van
vragenlijsten. Er werd gecorrigeerd voor leeftijd, lengte, BMI, menopauzale status bij het begin van de
studie, gebruik van hormoonsubstitutietherapie, gebruik van orale contraceptiva, alcohol,
voorgeschiedenis van borstkanker bij de moeder, mammografie en pariteit. Er werd geen significante
associatie vastgesteld tussen UV-straling, vitamine D inname, zonnige vakanties, gebruik van de
zonnebank of zonnebrand en het risico op borstkanker (66).
31
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.4.2 Interventionele studies
Twee interventionele studies onderzochten het verband tussen vitamine D en borstkanker.
In een gerandomiseerde gecontroleerde klinische studie (RCT) door Lappe et al. (2007) werden 1180
postmenopauzale vrouwen gevolgd over 4 jaar. De interventie bestond uit toediening van calcium
(1400 mg calciumcitraat of 1500 mg calciumcarbonaat) plus vitamine D (1000 IU cholecalciferol),
calcium alleen of placebo. Fractuurrisico was in deze RCT het primaire eindpunt, het optreden van
systemische kanker het belangrijkste secundaire eindpunt. Het relatief risico op kanker in de groep met
calcium plus vitamine D was 0.402 (P = 0.01). Wanneer de analyse werd beperkt tot kankers
gediagnosticeerd na 12 maanden (om kankers uit te sluiten die ongediagnosticeerd al aanwezig waren
bij het begin van de studie) zakte de RR tot 0.232 (95% CI = 0.09-0.60; P < 0.005). Het verband
tussen het risico op borstkanker en de inname van calcium was slechts borderline significant. Men
vond een RR van 0.532 (P = 0.06) (67).
In een andere RCT, genaamd de Women’s Health Initiative, namen vrouwen gedurende 7 jaar calcium
(1000 mg) plus vitamine D3 (400 IU) of placebo. Gebruik van bijkomende calcium en vitamine D
supplementen werd toegestaan tijdens de studie. In dit onderzoek was heupfractuur het primaire en
borstkanker het secundaire eindpunt. Een nested case-controle studie maakte gebruik van deze cohorte
om associaties te onderzoeken tussen baseline 25(OH)D3-spiegels, risicofactoren voor borstkanker en
het risico op borstkanker. De borstkankerincidentie was na 7 jaar gelijkaardig in beide groepen. Er
werd geen effect van de supplementen gezien op het risico op borstkanker. 25(OH)D3-spiegels bij de
start van de studie waren matig gecorreleerd met vitamine D inname (dieet en supplementen) en waren
hoger bij vrouwen met een lagere BMI en meer recreationele fysieke activiteit. Na correctie voor BMI
en fysieke activiteit was er geen verband meer met het risico op borstkanker (68).
32
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
3.4.3 Meta-analyses
Er werden vier meta-analyses gevonden.
Een meta-analyse werd verricht door Gissel et al. (2008) om het verband tussen vitamine D inname en
borstkanker te onderzoeken. De studie maakte gebruik van 6 originele artikels. Er was geen associatie
tussen de hoeveelheid vitamine D en het risico op borstkanker. In de meeste studies was de inname
van vitamine D echter zeer laag (typisch 100-400 IU/dag). Wanneer de analyse werd beperkt tot een
inname van minstens 400 IU vitamine D per dag, zag men wel een vermindering van het aantal
borstkankergevallen. Het relatief risico van een hoge (≥ 400 IU/dag) versus een lage vitamine D
inname (< 50-150 IU/dag) was 0.92 (95% CI : 0.87-0.97). Een hoge vitamine D inname (≥ 400
IU/dag) zou dus mogelijk het risico op borstkanker verminderen (69).
Een recentere meta-analyse, gepubliceerd in 2010, baseerde zich op 21 studies om het effect van
vitamine D op borstkanker te onderzoeken. Het ging om 11 studies met betrekking tot vitamine D
inname, 7 studies over circulerende 25(OH)D3-spiegels en 3 studies over circulerende 1,25(OH)2D3spiegels en het risico op borstkanker. Men zag een omgekeerde relatie tussen vitamine D inname en
het risico op borstkanker. Het relatief risico van een hoge versus een lage vitamine D inname was 0.91
(95% CI = 0.85-0.97). Merkwaardig is dat in deze analyse cohortestudies met betrekking tot vitamine
D inname significant waren, terwijl er bij de case-controle studies geen significante relatie aangetoond
kon worden. Zes studies met betrekking tot vitamine D inname onderzochten het risico op borstkanker
bij pre- en perimenopauzale vrouwen, vijf studies bij postmenopauzale vrouwen. Bij pre- en
perimenopauzale vrouwen zou er een statistisch significante reductie optreden van het risico op
borstkanker (RR = 0.83, 95% CI = 0.73-0.95). Bij postmenopauzale vrouwen was de associatie minder
duidelijk. Er was echter veel heterogeniteit tussen de studies. Na exclusie van 1 studie, nam de
heterogeniteit af en vond men ook een significante inverse relatie tussen vitamine D inname en het
risico op borstkanker bij postmenopauzale vrouwen (RR = 0.91; 95% CI = 0.83-0.99). Het hoogste
kwantiel van circulerende 25(OH)D3-spiegels was geassocieerd met een vermindering van borstkanker
met 45% (OR = 0.55; 95% CI = 0.38-0.80) vergeleken met het laagste kwantiel. De studies gebaseerd
op metingen van 25(OH)D3 konden bij pre- en perimenopauzale vrouwen enkel een effect tonen op het
borstkankerrisico met het fixed-effects model. (OR = 0.66; 95% CI = 0.50-0.88) Het random-effects
model kon echter geen verband aantonen. (OR = 0.69; 95% CI = 0.42-1.11) Bij postmenopauzale
vrouwen zag men een marginale inverse relatie tussen 25(OH)D3-spiegels en het risico op borstkanker
(OR = 0.60, 95% CI = 0.35–1.03). Er werd geen significante associatie gevonden tussen 1,25(OH)2D3spiegels en het risico op borstkanker (70).
Nog een andere meta-analyse spitste zich toe op observationele studies waarbij 25(OH)D3-metingen
waren gebeurd. 10 studies werden opgenomen in de analyse, waaronder 5 case-controle studies, 1
cohorte studie en 4 nested case-controle studies. Algemeen vond men dat een toename van de
33
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
25(OH)D3-waarden met 10 ng/ml geassocieerd was met een daling van het borstkankerrisico met 11%.
Wanneer men echter de case-controle studies en de prospectieve studies (dus de cohorte studie + de
nested case-controle studies) onafhankelijk van elkaar analyseerde, bleek enkel het verband bij de
case-controle studies significant. Deze gegevens dienen dus voorzichtig geïnterpreteerd te worden
gezien retrospectieve studies veel vatbaarder zijn voor fouten (71).
Een Duitse studie verrichtte bijna gelijktijdig een gelijkaardig onderzoek. Opnieuw werd door analyse
van observationele studies het verband tussen 25(OH)D3-spiegels en het risico op borstkanker
bestudeerd. 10 studies werden in de analyse opgenomen, 9 ervan waren dezelfde als in de metaanalyse uitgevoerd door Gandini et al. De resultaten waren dan ook zeer gelijklopend. Men vond een
inverse associatie tussen 25(OH)D3-spiegels en het risico op borstkanker bij de case-controle studies
maar niet bij de prospectieve studies (72).
34
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
4. Discussie
4.1 Evidentie
Uit voorafgaande resultaten blijkt dat zowel normale borstcellen als borstkankercellen 1α-hydroxylase
en de vitamine D receptor (VDR) tot expressie brengen waardoor op een ongelimiteerde manier
1,25(OH)2D3 kan worden geproduceerd uit het circulerende 25(OH)D3.
Moleculaire studies hebben aangetoond dat vitamine D bij cellen proliferatie vermindert, apoptose
induceert, celadhesie bevordert en differentiatie stimuleert. In een bepaalde studie zag men echter ook
dat vitamine D goedaardige borstcellen beschermde tegen apoptose door cellulaire stress. Het is dus
mogelijk dat andere factoren (zoals het milieu waarin de cel zich bevindt) een rol spelen bij de respons
van cellen op vitamine D.
1,25(OH)2D3 heeft zowel een invloed op oestrogeenafhankelijke als op oestrogeenonafhankelijke
cellijnen. De gevoeligheid tegenover 1,25(OH)2D3 en de VDR is echter lager bij cellen zonder
oestrogeenreceptor.
Er bestaan een aantal mechanismen waardoor borstkankercellen resistent worden voor de effecten van
vitamine D.
Uit dierstudies blijkt dat 1,25(OH)2D3 betrokken is bij de normale ontwikkeling van de borstklier.
Verstoring van de 1,25(OH)2D3/VDR signalering leidt dan ook tot afwijkende morfologie van de
borstklier met ductale abnormaliteiten (vb. een toegenomen hoeveelheid ongedifferentieerde
eindblaasjes) en een verhoogd aantal preneoplastische afwijkingen. Deze effecten zijn nog meer
uitgesproken wanneer men VDR knock-out muizen vergelijkt met normale muizen bij blootstelling
aan het carcinogene DMBA. Ook bij muizen met MMTV-neu genetische veranderingen leidt verlies
van 1 of beide kopieën van de VDR tot significant meer preneoplastische letsels en abnormale ductale
morfologie. Daarnaast verhoogt het verlies van 1 kopie van de VDR significant het aantal neugedreven borsttumoren.
In epidemiologische studies bij de mens zag men een omgekeerd verband tussen breedtegraad en
leeftijdsgestandaardiseerde sterftecijfers voor borstkanker. De mortaliteitscijfers zijn het hoogst in
gebieden met lange winters en weinig zonlicht. Ook zouden vrouwen gediagnosticeerd met
borstkanker in de zomer of herfst een significant langere overleving hebben dan vrouwen
gediagnosticeerd in andere periodes van het jaar.
Genetisch onderzoek wijst uit dat een polymorfisme van Fok1 geassocieerd zou zijn met een verhoogd
risico op borstkanker. Associaties met andere polymorfismen zijn tot nu toe nog inconsistent.
35
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
In vorig hoofdstuk werden 13 studies besproken waaronder 1 case-controles studie, 6 prospectieve
studies, 2 gerandomiseerde studies en 4 meta-analyses. Hiervan wijzen 1 case-controle studie (65), 2
prospectieve studies (60, 61), 1 gerandomiseerde studie (67) en 2 meta-analyses (69, 70) op een
mogelijk verband tussen vitamine D en borstkanker. 2 cohortestudies (62, 64) en 2 meta-analyses (71,
72) hadden dubieuze resultaten. De overige studies konden geen verband aantonen.
Ondanks het feit dat celexperimenten en diermodellen vrij overtuigend bewijs geven voor de
antitumoreffecten van vitamine D, wordt dit toch niet ondersteund door studies bij de mens.
Samengevat zijn er dus aanwijzigingen dat vitamine D een invloed zou hebben op de incidentie van
borstkanker, maar verder onderzoek is nodig om deze associatie verder te verduidelijken.
4.2 Beperkingen van dit werk
Gezien prospectieve studies meer bewijskracht hebben dan retrospectieve studies, werden in dit werk
voornamelijk cohortestudies en nested case-controle studies opgenomen, ten koste van case-controle
studies.
4.3 Beperkingen van studies
Studies die de relatie tussen vitamine D en borstkanker onderzoeken hebben vaak een aantal
beperkingen.
Allereerst is het erg moeilijk om blootstelling aan zonlicht in rekening te brengen. De nagevraagde
proxyvariabelen zoals arbeid buitenshuis, zonnebrand, zonnige vakanties… zijn niet altijd voldoende
representatief. Sommige studies houden enkel rekening met vitamine D uit de voeding. Blootstelling
aan de zon kan echter een aanzienlijke vertekening veroorzaken. Zelfs minimale blootstelling draagt
substantieel bij tot een verhoging van de 25(OH)D3-waarden. Zo zag men dat een dagelijkse
blootstelling van de helft van de huid aan de zon gedurende 12 minuten over de middag bij witte
vrouwen uit de VS overeenkwam met een vitamine D inname van 3000 IU per dag (73).
Daarnaast bestaat er het risico op “reverse causality”. Dit betekent dat oorzaak en gevolg door elkaar
worden gehaald waardoor een lage vitamine D status misschien het gevolg is van de ziekte, eerder dan
de oorzaak ervan. Het is mogelijk dat de tumor zelf circulerende vitamine D spiegels beïnvloedt, ofwel
door veranderingen in het metabolisme van 25(OH)D3 ofwel door een gewijzigd dieet of blootstelling
aan zonlicht. Een patiënte met borstkanker met ernstige symptomen of een zware behandeling zal
immers minder blootgesteld worden aan zonlicht en daarenboven zullen haar voedingsgewoonten
36
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
waarschijnlijk veranderen. Case-controle studies zijn het meest gevoelig voor deze vertekening gezien
25(OH)D3-spiegels worden gemeten bij individuen waarbij de diagnose van borstkanker reeds gesteld
is. Een nested case-controle studie daarentegen is een case-controle studie die gebruik maakt van de
gegevens van een reeds bestaande prospectieve cohortestudie. 25(OH)D3-spiegels worden gemeten in
bloedstalen die verschillende jaren voor de diagnose werden afgenomen. Het risico op omgekeerde
causaliteit is hier dus veel kleiner (60, 71, 72).
Algemeen zijn case-controle studies veel gevoeliger voor vertekeningen dan prospectieve studies. De
gegevens ervan worden dus best met voorzichtigheid geïnterpreteerd (71, 72).
Een ander probleem waarmee studies te maken krijgen is dat de hoeveelheid vitamine D in
voedingswaren sterk kan verschillen. Holick et al. onderzocht 42 stalen melk uit supermarkten in vijf
oostelijke staten in de VS en vond dat 71% van de stalen minder dan 80% of meer dan 120% vitamine
D bevatten dan wat werd weergegeven op de verpakking. Gelijkaardige inconsistenties werden gezien
in daaropvolgende studies uitgevoerd in andere staten van de VS en Canada. Chen et al. evalueerde de
vitamine D inhoud in verscheidene vette vissoorten en het effect van verschillende kookmethodes. De
hoeveelheid vitamine D in wilde zalm was bijna 4x hoger dan in gekweekte zalm. De vitamine D
inhoud werd niet beïnvloed wanneer men de zalm opwarmde in de microgolf of bakte in de oven.
Braden van de zalm in de pan verminderde de vitamine D inhoud echter met 49%. Door de
heterogeniteit van de vitamine D inhoud in voeding en supplementen is er in elke populatie een grote
variatie van de eigenlijke vitamine D inname, zelfs bij vrouwen die gelijkaardige hoeveelheden
consumeren van gelijkaardige voedingsproducten. Verschillen tussen populaties en over de tijd
kunnen ook substantieel zijn. Het is niet gekend in hoeverre deze heterogeniteit zorgt voor
misclassificatie van vitamine D inname en in welke mate relatieve risico’s worden beïnvloed (73).
Verder zijn er ook interindividuele verschillen in het metabolisme van vitamine D. Het meten van
25(OH)D3-spiegels is accurater om de vitamine D status te bepalen dan een schatting van de vitamine
D inname. Dit is een optimale methode wanneer het doel is om de vitamine D status van een persoon
te bepalen maar niet wanneer men specifiek wil weten hoe inname van vitamine D via de voeding
gerelateerd is aan borstkanker (73).
Studies met 25(OH)D3-metingen hebben echter ook beperkingen gezien 25(OH)D3-spiegels gemeten
op een specifiek moment mogelijk niet representatief zijn voor de vitamine D status op lange termijn.
De metingen worden dus best herhaald gedurende de follow-up periode (72, 73).
Daarnaast varieert de tijd tussen de meting van 25(OH)D3-spiegels en de diagnose van borstkanker
tussen studies waardoor vergelijken wordt bemoeilijkt (72). Algemeen komt het beschermende effect
van vitamine D tegenover borstkanker meer tot uiting wanneer de tijd tussen vitamine D inschatting en
tumorontwikkeling kleiner is. Robien et al. (2007) evalueerde het effect van de totale vitamine D
37
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
inname op het borstkankerrisico met stratificatie volgens de lengte van het interval tussen de bepaling
van de vitamine D inname en de diagnose van borstkanker. Voor tumoren die gediagnosticeerd
werden binnen de 5 jaar na inschatting van vitamine inname was de RR 0.66 (95% CI = 0.46-0.94)
voor vrouwen met een inname ≥ 800 IU per dag. Het relatief risico verminderde lineair met elke
toename van het interval met 5 jaar tot uiteindelijk een relatief risico werd bereikt van 1.23 (95% CI =
0.86-1.75) bij een follow-up duur van 15 jaar of meer. Resultaten uit andere studies zijn grotendeels
consistent met deze bevinding. Deze gegevens suggereren de volgende twee mogelijkheden: het effect
van vitamine D op de tumorontwikkeling is redelijk onmiddellijk in de tijd en/of vitamine D inname is
zo variabel dat een enkele meting niet volstaat om individuen adequaat te karakteriseren over een
lange follow-up periode (64, 73).
Het is mogelijk dat de werking van vitamine D op de ontwikkeling van borstkanker beïnvloed wordt
door inname van calcium. Verschillende prospectieve studies zagen reeds een omgekeerde relatie
tussen calciuminname en borstkanker bij pre- en postmenopauzale vrouwen. In studies die de inname
van zuivelproducten onderzochten (de grootste bron van zowel vitamine D als calcium in vele
populaties) was de associatie tussen vitamine D en borstkanker in sommige gevallen sterker dan in
studies die vitamine D inname bestudeerden uit andere voedingsmiddelen. Het is dus belangrijk om
vitamine D te interpreteren samen met calciuminname (73). Volgens een andere studie kan de inclusie
van calcium ook beschouwd worden als een beperking gezien er weinig bewijs bestaat dat calcium het
risico op borstkanker beïnvloedt (68).
Studies kunnen onderhevig zijn aan confounding wanneer niet gecorrigeerd wordt voor bepaalde
beïnvloedende factoren. Zo wordt in bepaalde observationele studies niet gecorrigeerd voor BMI of
fysieke activiteit (68). Het is bekend dat fysieke activiteit zorgt voor een verhoogde vitamine D status.
Het mechanisme hierachter is nog onduidelijk en het is mogelijk dat fysieke activiteit slechts een
surrogate parameter is voor factoren zoals blootstelling aan zonlicht, een gezondere levensstijl of een
vitamine D-rijk dieet (72).
In een aantal studies wordt een drempeleffect gesuggereerd voor de werking van vitamine D (60, 74).
Het is mogelijk dat in bepaalde studies de gebruikte vitamine D dosis onvoldoende is om een relatie
met borstkanker te kunnen aantonen. De Women’s Health Initiative (WHI) studie maakte bijvoorbeeld
gebruik van een veel lagere dosis vitamine D (400 IU) dan de studie door Lappe et al. (1000 IU) en de
vitamine D status van de deelnemende vrouwen was bij het begin van de studie lager (gemiddeld
serum 25(OH)D3: 42 nmol/L tegenover 71.7 nmol/L). Dit zou mogelijk de niet-significante resultaten
van de studie kunnen verklaren (67).
38
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
4.4 De invloed van menopauzale status
Veel studies maken bij de presentatie van hun resultaten onderscheid tussen pre- en postmenopauzale
vrouwen. Verbanden tussen vitamine D en borstkanker werden namelijk vaker vastgesteld bij
premenopauzale vrouwen (73), hoewel een recente meta-analyse ook bij postmenopauzale vrouwen
een associatie vaststelde (70).
Het is mogelijk dat postmenopauzale vrouwen te weinig vitamine D consumeren om een
observeerbaar effect te vertonen. Verder treedt er bij oudere vrouwen een leeftijdsgebonden verstoring
van het vitamine D metabolisme op waardoor meer vitamine D2 uit de voeding nodig is om dezelfde
25(OH)D3-spiegels te verkrijgen. Een derde bijdragende factor zou zijn dat de relatie tussen vitamine
D en borstkanker meer vertekend wordt door zonlicht bij premenopauzale vrouwen dan bij
postmenopauzale vrouwen gezien zij over het algemeen meer buitenshuis vertoeven. Het is ook
mogelijk dat het gebruik van supplementen slechts het onderliggende risico op borstkanker reflecteert.
Vrouwen die supplementen innemen weten misschien dat ze een lage botdensiteit hebben of lage
vitamine D spiegels en/of ze hebben een familiale voorsgeschiedenis van osteoporose. Zo’n vrouwen
hebben waarschijnlijk lagere hoeveelheden oestrogeen waardoor ze ook een lager risico op
borstkanker hebben. Toekomstige studies zouden dus best ook corrigeren voor plasma
oestrogeenspiegels om het risico op vertekening verder te doen afnemen. Tenslotte wordt er ook
gesuggereerd dat calcium en vitamine D meer met elkaar zouden interageren bij jonge vrouwen.
Postmenopauzale vrouwen zouden enkel een lager risico op borstkanker hebben wanneer ook hun
calciuminname hoog is (73).
4.5 Andere mogelijk positieve effecten van vitamine D
Naast de associatie van vitamine D met borstkanker, is er ook veel onderzoek gebeurd naar het
verband met andere chronische ziekten. Hiervoor is echter nog weinig bewijs.
Vitamine D deficiëntie zou geassocieerd zijn met cardiovasculaire ziekte (75, 76), insulineresistentie
en β-celdisfunctie (77), en de ontwikkeling van auto-immuunziekten (zoals type 1 diabetes (18, 7880), reumatoïde artritis (18) en multiple sclerose (18, 81, 82)). Er bestaat experimenteel bewijs bij
dieren dat een tekort aan vitamine D bij de foetus leidt tot permanente veranderingen in de
ontwikkeling van neurologische processen (83). In vitro bewijs toont dat het antwoord op bepaalde
microben bij de mens vitamine D afhankelijk is (84). Daarnaast vond een prospectieve interventionele
studie een verbeterde gemoedstoestand bij personen die vitamine D supplementen namen (85).
Bepaalde studies rapporteren een verminderd risico op kanker (met uitzondering van huidkanker) bij
personen met een hoge vitamine D status (67, 86, 87). Een ander geobserveerd effect is dat vitamine D
39
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
supplementatie bij ouderen het risico op vallen vermindert. Men denkt dat dit maken heeft met een
verbetering van de spierfunctie (88, 89).
Verder onderzoek is nodig om deze associaties te staven.
4.6 Hypovitaminose D
Ondanks endogene synthese en toevoeging van vitamine D3 aan de voeding komt een tekort aan
vitamine D frequent voor in de volwassen populatie van Noord-Amerika en Europa (19). Vitamine D
deficiëntie werd gerapporteerd bij een hoog percentage van de vrouwen, zowel gedurende de
adolescentie, zwangerschap en/of lactatie en na de menopauze, zelfs in zonnige klimaten (90-92).
Bij de beschrijving van een tekort aan vitamine D maakt men onderscheid tussen insufficiëntie en
deficiëntie. Onder insufficiëntie verstaat men 25(OH)D3-spiegels tussen 50 en 100 nmol/L. Men
spreekt pas van vitamine D deficiëntie wanneer de 25(OH)D3-spiegels lager zijn dan 50 nmol/L (23).
Zowel veroudering als oestrogeendeficiëntie zijn geassocieerd met een lage vitamine D status.
Veroudering doet de productie van vitamine D3 (cholecalciferol) in de huid met 60 à 70% afnemen
door de lage aanwezige concentraties 7-dehydrocholesterol (25, 40, 52). Oestrogeendeficiëntie
vermindert zowel de metabole activatie van vitamine D als de expressie van de VDR.
Postmenopauzale vrouwen, de voornaamste doelwitpopulatie voor borstkanker, hebben dus meer kans
om vitamine D deficiëntie te ontwikkelen dan jongere vrouwen (25, 40).
De impact van subklinische vitamine D deficiëntie, dit wil zeggen lage circulerende concentraties
25(OH)D3, is tot op heden niet duidelijk. Lage 25(OH)D3-spiegels beperken de beschikbaarheid van
1,25(OH)2D3 in de borstklier. Suboptimale generatie van 1,25(OH)2D3 zou resulteren in deregulatie
van de VDR-gemedieerde genexpressie en zou zo de borstcellen voorbeschikken voor transformatie.
Ook zou dit kunnen bijdragen tot de ontwikkeling van chronische ziekten (24, 40).
4.7 Aanbevelingen en richtlijnen
Hoewel de relatie tussen vitamine D en borstkanker nog niet helemaal duidelijk is, is het toch
belangrijk om vitamine D deficiëntie te behandelen. Personen met een hoog risico op vitamine D
deficiëntie zouden moeten gescreend worden. Het gaat hier om huisgebonden of geïnstitutionaliseerde
personen, personen die de zon vermijden, vluchtelingen, personen met coeliakie of andere
malabsorptiesyndromen, personen waarbij therapie gestart wordt voor osteoporose, personen met
40
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
idiopathische musculoskeletale pijn en zwangere vrouwen (voornamelijk wanneer ze een donkere huid
hebben of gesluierd zijn) (23).
Om de 25(OH)D3-spiegels te normaliseren bij volwassenen met vitamine D deficiëntie is een inname
vereist van 3000-5000 IU per dag gedurende 6 tot 12 weken. Bij kinderen jonger dan 1 maand is het
voldoende om gedurende 3 maanden 1000 IU vitamine D per dag toe te dienen. Bij kinderen jonger
dan een jaar is dit 3000 IU per dag en bij kinderen ouder dan 12 maanden is 5000 IU per dag nodig om
adequate 25(OH)D3-spiegels te verkrijgen. Bij volwassenen is het aan te raden om na 2 à 3 maanden
het effect van de behandeling evalueren. Indien er geen problemen vastgesteld worden, kan men aan
het einde van de winter nog eens controleren of de 25(OH)D3-spiegels hoger zijn dan 100 nmol/L (23).
Sommige studies pleiten ook voor een verhoging van de vitamine D inname bij personen zonder
deficiëntie. Een dagelijkse inname van 2000 tot 4000 IU per dag zou de incidentie van kanker
aanzienlijk kunnen terugdringen (93). Uit een studie door Garland et al. blijkt immers dat personen
met 25(OH)D3 serumconcentraties van ongeveer 52 ng/ml de helft minder kans zouden hebben om
borstkanker te ontwikkelen dan personen met serum < 13 ng/ml. Deze serumconcentratie
correspondeert met een vitamine D inname van 4000 IU/dag. Een 25(OH)D3 serumspiegel van 52
ng/ml zou ook bereikt kunnen worden door een inname van 2000 IU/dag plus 12 min zonlicht per dag
(het equivalent van 3000 IU vitamine D3) (50). Deze gegevens worden ook ondersteund door andere
studies (70).
Vitamine D wordt opgeslagen in de weefsels en kan dus potentieel toxische effecten hebben bij hoge
dosissen (52). Gevolgen van vitamine D overdosering zoals botdemineralisatie, hypercalcemie,
hypercalciurie of nefrocalcinose met nierfalen komen zelden voor. Men ziet deze effecten in het
algemeen alleen wanneer een dagelijkse dosis vitamine D wordt ingenomen van meer dan 10 000 IU
per dag op een chronische basis (86, 93).
Volgens de richtlijnen in België wordt vitamine D supplementatie aanbevolen bij risicogroepen voor
deficiëntie zoals bejaarden in het kader van osteoporose (800 IU/dag) en kinderen die borstvoeding
krijgen (200 of 400 IU/dag) (94).
“De Belgische Hoge Gezondheidsraad beveelt ook het gebruik van vitamine D aan bij zwangere
vrouwen en vrouwen die borstvoeding geven, en dit in een dosis van 400 IE per dag. Dergelijk
systematisch gebruik is evenwel controversieel, en de evidentie ervoor zwak. Men zou wel extra
aandacht kunnen besteden aan zwangere vrouwen die een donkere huidkleur hebben, zeker wanneer
zij weinig in de zon lopen of gesluierd zijn (94).”
“Sommigen (vb. de Hoge Gezondheidsraad in België) raden extra vitamine D aan bij alle kinderen tot
de leeftijd van vb. 4 jaar en, in de wintermaanden, ook bij oudere kinderen en adolescenten. Een
dergelijke systematische toediening is evenwel niet op evidentie gebaseerd (94).”
41
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
Met andere woorden, de richtlijnen in België zijn voornamelijk gebaseerd op behandeling van
vitamine D deficiëntie.
4.8 Conclusie
Als conclusie kunnen we stellen dat vitamine D dus niet zomaar een banaal nutriënt is. Naast zijn
effecten in het calciummetabolisme heeft het waarschijnlijk ook een invloed op verschillende andere
systemen.
Hoewel de bestaande evidentie voor een link tussen vitamine D en borstkanker nog onvoldoende is om
harde besluiten te trekken, kunnen we toch voorzichtig concluderen dat lage vitamine D spiegels
negatieve gevolgen zouden kunnen hebben voor de gezondheid. In dat opzicht zou het zinvol kunnen
zijn om als huisarts of gynaecoloog bij (vrouwelijke) patiënten af en toe vitamine D spiegels te
bepalen in het bloed om zo een deficiëntie op te sporen.
Behandeling van personen met te lage spiegels lijkt alleszins aangewezen. Uit voorgaande studies rijst
wel de vraag of vitamine D supplementatie conform de Belgische richtlijnen volstaat om de vitamine
D spiegels bij personen met een deficiëntie adequaat te normaliseren. Sommige studies raden immers
aan om de aanbevolen dosis voor deze indicatie te verhogen.
Bij personen zonder vitamine D deficiëntie lijken supplementen op dit moment niet aangewezen,
gezien er te weinig evidentie bestaat om een dergelijke maatregel te ondersteunen.
Tot slot is verder onderzoek in de toekomst noodzakelijk om het verband tussen vitamine D en
borstkanker te verduidelijken. Voornamelijk goed uitgevoerde RCT’s zouden kunnen bijdragen tot een
beter begrip van deze associatie.
42
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
Peelman Isabelle
5. Referenties
1.
World Health Organization. The top 10 causes of death. 2008 [cited 2011 22/06/2011];
Available from: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs310/en/index.html.
2.
Eurostat.
Statistieken
over
doodsoorzaken.
2011;
Available
from:
http://epp.eurostat.ec.europa.eu/statistics_explained/index.php/Causes_of_death_statistics/nl.
3.
Belgian Cancer Registry. Cancer incidence in Belgium 2008. 2008. p. 9, 84-9.
4.
Jemal A, Bray F, Center MM, Ferlay J, Ward E, Forman D. Global Cancer Statistics. Ca-a
Cancer Journal for Clinicians. 2011;61(2):69-90.
5.
Karim-Kos HE, de Vries E, Soerjomataram I, Lemmens V, Siesling S, Coebergh JWW.
Recent trends of cancer in Europe: A combined approach of incidence, survival and mortality for 17
cancer sites since the 1990S. European Journal of Cancer. 2008;44(10):1345-89.
6.
Autier P, Boniol M, LaVecchia C, Vatten L, Gavin A, Hery C, et al. Disparities in breast
cancer mortality trends between 30 European countries: retrospective trend analysis of WHO mortality
database. British Medical Journal. 2010;341.
7.
Ferlay J, Parkin DM, Steliarova-Foucher E. Estimates of cancer incidence and mortality in
Europe in 2008. European Journal of Cancer. 2010;46(4):765-81.
8.
Tirona MT, Sehgal R, Ballester O. Prevention of Breast Cancer (Part I): Epidemiology, Risk
Factors, and Risk Assessment Tools. Cancer Investigation. 2010;28(7):743-50.
9.
Dhont M, Devroey P, Gerris J, Jacquemyn Y, Vergote I. Handboek gynaecologie. 1 ed.
Leuven: Acco; 2009. 397 p.
10.
Holmes MD, Willett WC. Does diet affect breast cancer risk? Breast Cancer Research.
2004;6(4):170-8.
11.
Horn-Ross PL, Hoggatt KJ, West DW, Krone MR, Stewart SL, Anton-Culver H, et al. Recent
diet and breast cancer risk: the California Teachers Study (USA). Cancer Causes & Control.
2002;13(5):407-15.
12.
Gandini S, Merzenich H, Robertson C, Boyle P. Meta-analysis of studies on breast cancer risk
and diet: the role of fruit and vegetable consumption and the intake of associated micronutrients.
European Journal of Cancer. 2000;36(5):636-46.
13.
Tirona MT, Sehgal R, Ballester O. Prevention of Breast Cancer (Part II): Risk Reduction
Strategies. Cancer Investigation. 2010;28(10):1070-7.
14.
Davidson NE, Kensler TW. "MAPping" the Course of Chemoprevention in Breast Cancer.
New England Journal of Medicine. 2011;364(25):2463-4.
15.
Belgisch Centrum voor Farmacotherapeutische Informatie. Tamoxifen. 2012; Available from:
http://www.bcfi.be/GGR/Index.cfm?ggrWelk=/nIndex/GGR/Stof/IN_T.cfm.
16.
Belgisch Centrum voor Farmacotherapeutische Informatie. Raloxifen. 2012; Available from:
http://www.bcfi.be/GGR/Index.cfm?ggrWelk=/nIndex/GGR/Stof/IN_R.cfm.
43
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
17.
Peelman Isabelle
Cuzick J, DeCensi A, Arun B, Brown PH, Castiglione M, Dunn B, et al. Preventive therapy
for breast cancer: a consensus statement. Lancet Oncology. 2011;12(5):496-503.
18.
Holick MF. Vitamin D: importance in the prevention of cancers, type 1 diabetes, heart disease,
and osteoporosis. American Journal of Clinical Nutrition. 2004;79(3):362-71.
19.
Peterlik M, Cross HS. Vitamin D and calcium deficits predispose for multiple chronic
diseases. European Journal of Clinical Investigation. 2005;35(5):290-304.
20.
Grant WB. Epidemiology of disease risks in relation to vitamin D insufficiency. Progress in
Biophysics & Molecular Biology. 2006;92(1):65-79.
21.
Ganong W. Review of medical physiology. 22 ed: McGraw-Hill Companies; 2005. 912 p.
22.
Kulie T, Groff A, Redmer J, Hounshell J, Schrager S. Vitamin D: An Evidence-Based Review.
Journal of the American Board of Family Medicine. 2009;22(6):698-706.
23.
Stroud ML, Stilgoe S, Stott VE. Vitamin D A review. Australian Family Physician.
2008;37(12):1002-5.
24.
Welsh J. Vitamin D and prevention of breast cancer. Acta Pharmacologica Sinica.
2007;28(9):1373-82.
25.
Welsh JE, Wietzke JA, Zinser GM, Byrne B, Smith K, Narvaez CJ. Vitamin D-3 receptor as a
target for breast cancer prevention. Journal of Nutrition. 2003;133(7):2425S-33S.
26.
Ingraham BA, Bragdon B, Nohe A. Molecular basis of the potential of vitamin D to prevent
cancer. Current Medical Research and Opinion. 2008;24(1):139-49.
27.
Bortman P, Folgueira M, Katayama MLH, Snitcovsky IML, Brentani MM. Antiproliferative
effects of 1,25-dihydroxyvitamin D-3 on breast cells - A mini review. Brazilian Journal of Medical
and Biological Research. 2002;35(1):1-9.
28.
Sergeev IN. Calcium signaling in cancer and vitamin D. Journal of Steroid Biochemistry and
Molecular Biology. 2005;97(1-2):145-51.
29.
Perez-Fernandez R, Seoane S, Garcia-Caballero T, Segura C, Macia M. Vitamin D, Pit-1, GH,
and PRL: Possible roles in breast cancer development. Current Medicinal Chemistry.
2007;14(29):3051-8.
30.
Margolis RN, Christakos S. The nuclear receptor superfamily of steroid hormones and vitamin
D gene regulation An update. In: Zaidi M, editor. Skeletal Biology and Medicine2010. p. 208-14.
31.
Cordero JB, Cozzolino M, Lu Y, Vidal M, Slatopolsky E, Stahl PD, et al. 1,25-
dihydroxyvitamin D down-regulates cell membrane growth- and nuclear growth-promoting signals by
the epidermal growth factor receptor. Journal of Biological Chemistry. 2002;277(41):38965-71.
32.
Kawata H, Kamiakito T, Takayashiki N, Tanaka A. Vitamin D3 suppresses the androgen-
stimulated growth of mouse mammary carcinoma SC-3 cells by transcriptional repression of fibroblast
growth factor 8. Journal of Cellular Physiology. 2006;207(3):793-9.
44
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
33.
Peelman Isabelle
Dhawan P, Weider R, Christakos S. CCAAT Enhancer-binding Protein alpha Is a Molecular
Target of 1,25-Dihydroxyvitamin D(3) in MCF-7 Breast Cancer Cells. Journal of Biological
Chemistry. 2009;284(5):3086-95.
34.
Gocek E, Studzinski GP. Vitamin D and differentiation in cancer. Critical Reviews in Clinical
Laboratory Sciences. 2009;46(4):190-209.
35.
Narvaez CJ, Zinser G, Welsh J. Functions of 1 alpha,25-dihydroxyvitamin D-3 in mammary
gland: from normal development to breast cancer. Steroids. 2001;66(3-5):301-8.
36.
Welsh J, Wietzke JA, Zinser GM, Smyczek S, Romu S, Tribble E, et al. Impact of the Vitamin
D-3 receptor on growth-regulatory pathways in mammary gland and breast cancer. Journal of Steroid
Biochemistry and Molecular Biology. 2002;83(1-5):85-92.
37.
Palmer HG, Gonzalez-Sancho JM, Espada J, Berciano MT, Puig I, Baulida J, et al. Vitamin D-
3 promotes the differentiation of colon carcinoma cells by the induction of E-cadherin and the
inhibition of beta-catenin signaling. Journal of Cell Biology. 2001;154(2):369-87.
38.
Campbell MJ, Gombart AF, Kwok SH, Park S, Koeffler HP. The anti-proliferative effects of 1
alpha,25(OH)(2)D-3 on breast and prostate cancer cells are associated with induction of BRCA1 gene
expression. Oncogene. 2000;19(44):5091-7.
39.
Peng X, Vaishnav A, Murillo G, Alimirah F, Torres KEO, Mehta RG. Protection Against
Cellular Stress by 25-Hydroxyvitamin D(3) in Breast Epithelial Cells. Journal of Cellular
Biochemistry. 2010;110(6):1324-33.
40.
Welsh J. Vitamin D and breast cancer: insights from animal models. American Journal of
Clinical Nutrition. 2004;80(6):1721S-4S.
41.
Mehta RG, Moriarty RM, Mehta RR, Penmasta R, Lazzaro G, Constantinou A, et al.
Prevention of preneoplastic mammary lesion development by a novel vitamin D analogue, 1 alphahydroxyvitamin D-5. Journal of the National Cancer Institute. 1997;89(3):212-8.
42.
Zinser GM, Suckow M, Welsh J. Vitamin D receptor (VDR) ablation alters carcinogen-
induced tumorigenesis in mammary gland, epidermis and lymphoid tissues. Journal of Steroid
Biochemistry and Molecular Biology. 2005;97(1-2):153-64.
43.
Zinser G, Packman K, Welsh J. Vitamin D-3 receptor ablation alters mammary gland
morphogenesis. Development. 2002;129(13):3067-76.
44.
Zinser GM, Welsh J. Accelerated mammary gland development during pregnancy and delayed
postlactational involution in vitamin D-3 receptor null mice. Molecular Endocrinology.
2004;18(9):2208-23.
45.
Lipkin M, Newmark HL. Vitamin D, calcium and prevention of breast cancer: A review.
Journal of the American College of Nutrition. 1999;18(5):392S-7S.
46.
Zinser GM, Welsh J. Vitamin D receptor status alters mammary gland morphology and
tumorigenesis in MMTV-neu mice. Carcinogenesis. 2004;25(12):2361-72.
45
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
47.
Peelman Isabelle
Zhou BP, Hung MC. Dysregulation of cellular signaling by HER2/neu in breast cancer.
Seminars in Oncology. 2003;30(5):38-48.
48.
Mehta R, Hawthorne M, Uselding L, Albinescu D, Moriarty R, Christov K. Prevention of N-
methyl-N-nitrosourea-induced mammary carcinogenesis in rats by 1 alpha-hydroxyvitamin D-5.
Journal of the National Cancer Institute. 2000;92(22):1836-40.
49.
Jacobson EA, James KA, Newmark HL, Carroll KK. Effects of dietary fat, calcium and
vitamin D on growth and mammary tumorigenesis induced by 7,12-dimethylbenz(a)nthracene in
female sprague-dawley rats. Cancer Research. 1989;49(22):6300-3.
50.
Garland CF, Gorham ED, Mohr SB, Grant WB, Giovannucci EL, Lipkin M, et al. Vitamin D
and prevention of breast cancer: Pooled analysis. Journal of Steroid Biochemistry and Molecular
Biology. 2007;103(3-5):708-11.
51.
Giovannucci E. The epidemiology of vitamin D and cancer incidence and mortality: A review
(United States). Cancer Causes & Control. 2005;16(2):83-95.
52.
Garland CF, Garland FC, Gorham ED. Calcium and vitamin D - Their potential roles in colon
and breast cancer prevention. In: Bradlow HLFJOMP, editor. Cancer Prevention: Novel Nutrient and
Pharmaceutical Developments1999. p. 107-19.
53.
Garland FC, Garland CF, Gorham ED, Young JF. Geographic variation in breast cancer
mortality in the United States - A hypothesis involving exposure to solar radiation. Preventive
Medicine. 1990;19(6):614-22.
54.
Freedman DM, Dosemeci M, McGlynn K. Sunlight and mortality from breast, ovarian, colon,
prostate, and non-melanoma skin cancer: a composite death certificate based case-control study.
Occupational and Environmental Medicine. 2002;59(4):257-62.
55.
Porojnicu AC, Lagunova Z, Robsahm TE, Berg JP, Dahlback A, Moan J. Changes in risk of
death from breast cancer with season and latitude - Sun exposure and breast cancer survival in
Norway. Breast Cancer Research and Treatment. 2007;102(3):323-8.
56.
Lim H-S, Roychoudhuri R, Peto J, Schwartz G, Baade P, Moller H. Cancer survival is
dependent on season of diagnosis and sunlight exposure. International Journal of Cancer.
2006;119(7):1530-6.
57.
Robsahm TE, Tretli S, Dahlback A, Moan J. Vitamin D-3 from sunlight may improve the
prognosis of breast-, colon- and prostate cancer (Norway). Cancer Causes & Control. 2004;15(2):14958.
58.
Slattery ML. Vitamin D receptor gene (VDR) associations with cancer. Nutrition Reviews.
2007;65(8):S102-S4.
59.
Tang C, Chen N, Wu M, Yuan H, Du Y. Fok1 polymorphism of vitamin D receptor gene
contributes to breast cancer susceptibility: a meta-analysis. Breast Cancer Research and Treatment.
2009;117(2):391-9.
46
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
60.
Peelman Isabelle
Bertone-Johnson ER, Chen WY, Holick MF, Hollis BW, Colditz GA, Willett WC, et al.
Plasma 25-hydroxyvitamin D and 1,25-dihydroxyvitamin D and risk of breast cancer. Cancer
Epidemiology Biomarkers & Prevention. 2005;14(8):1991-7.
61.
Shin MH, Holmes MD, Hankinson SE, Wu K, Colditz GA, Willett WC. Intake of dairy
products, calcium, and vitamin D and risk of breast cancer. Journal of the National Cancer Institute.
2002;94(17):1301-11.
62.
McCullough ML, Rodriguez C, Diver WR, Feigelson HS, Stevens VL, Thun MJ, et al. Dairy,
calcium, and vitamin D intake and postmenopausal breast cancer risk in the cancer prevention study II
nutrition cohort. Cancer Epidemiology Biomarkers & Prevention. 2005;14(12):2898-904.
63.
Lin J, Manson JE, Lee IM, Cook NR, Buring JE, Zhang SM. Intakes of calcium and vitamin D
and breast cancer risk in women. Archives of Internal Medicine. 2007;167(10):1050-9.
64.
Robien K, Cutler GJ, Lazovich D. Vitamin D intake and breast cancer risk in postmenopausal
women: the Iowa Women's Health Study. Cancer Causes & Control. 2007;18(7):775-82.
65.
Lee M-S, Huang Y-C, Wahlqvist ML, Wu T-Y, Chou Y-C, Wu M-H, et al. Vitamin D
Decreases Risk of Breast Cancer in Premenopausal Women of Normal Weight in Subtropical Taiwan.
Journal of Epidemiology. 2011;21(2):87-94.
66.
Edvardsen K, Veierod MB, Brustad M, Braaten T, Engelsen O, Lund E. Vitamin D-effective
solar UV radiation, dietary vitamin D and breast cancer risk. International Journal of Cancer.
2011;128(6):1425-33.
67.
Lappe JM, Travers-Gustafson D, Davies KM, Recker RR, Heaney RP. Vitamin D and calcium
supplementation reduces cancer risk: results of a randomized trial. American Journal of Clinical
Nutrition. 2008;87(3):794-.
68.
Chlebowski RT, Johnson KC, Kooperberg C, Pettinger M, Wactawski-Wende J, Rohan T, et
al. Calcium Plus Vitamin D Supplementation and the Risk of Breast Cancer. Journal of the National
Cancer Institute. 2008;100(22):1581-91.
69.
Gissel T, Rejnmark L, Mosekilde L, Vestergaard P. Intake of vitamin D and risk of breast
cancer - A meta-analysis. Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 2008;111(3-5):1959.
70.
Chen P, Hu P, Xie D, Qin Y, Wang F, Wang H. Meta-analysis of vitamin D, calcium and the
prevention of breast cancer. Breast Cancer Research and Treatment. 2010;121(2):469-77.
71.
Gandini S, Boniol M, Haukka J, Byrnes G, Cox B, Sneyd MJ, et al. Meta-analysis of
observational studies of serum 25-hydroxyvitamin D levels and colorectal, breast and prostate cancer
and colorectal adenoma. International Journal of Cancer. 2011;128(6):1414-24.
72.
Yin L, Grandi N, Raum E, Haug U, Arndt V, Brenner H. Meta-analysis: Serum vitamin D and
breast cancer risk. European Journal of Cancer. 2010;46(12):2196-205.
73.
Bertone-Johnson ER. Prospective studies of dietary vitamin D and breast cancer: More
questions raised than answered. Nutrition Reviews. 2007;65(10):459-66.
47
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
74.
Peelman Isabelle
Tretli S, Schwartz GG, Torjesen PA, Robsahm TE. Serum levels of 25-hydroxyvitamin D and
survival in Norwegian patients with cancer of breast, colon, lung, and lymphoma: a population-based
study. Cancer Causes & Control. 2012;23(2):363-70.
75.
Zittermann A. Vitamin D and disease prevention with special reference to cardiovascular
disease. Progress in Biophysics & Molecular Biology. 2006;92(1):39-48.
76.
Wang TJ, Pencina MJ, Booth SL, Jacques PF, Ingelsson E, Lanier K, et al. Vitamin D
deficiency and risk of cardiovascular disease. Circulation. 2008;117(4):503-11.
77.
Chiu KC, Chu A, Go VLW, Saad MF. Hypovitaminosis D is associated with insulin resistance
and beta cell dysfunction. American Journal of Clinical Nutrition. 2004;79(5):820-5.
78.
Mathieu C, Gysemans C, Giulietti A, Bouillon R. Vitamin D and diabetes. Diabetologia.
2005;48(7):1247-57.
79.
Mathieu C, van Etten E, Decallonne B, Guilietti A, Gysemans C, Bouillon R, et al. Vitamin D
and 1,25-dihydroxyvitamin D(3) as modulators in the immune system. Journal of Steroid
Biochemistry and Molecular Biology. 2004;89-90(1-5):449-52.
80.
Sloka S, Grant M, Newhook LA. The geospatial relation between UV solar radiation and type
1 diabetes in Newfoundland. Acta Diabetologica. 2010;47(1):73-8.
81.
Willer CJ, Dyment DA, Sadovnick AD, Rothwell PM, Murray TJ, Ebers GC, et al. Timing of
birth and risk of multiple sclerosis: population based study. British Medical Journal.
2005;330(7483):120-3.
82.
Kampman MT, Wilsgaard T, Mellgren SI. Outdoor activities and diet in childhood and
adolescence relate to MS risk above the Arctic Circle. Journal of Neurology. 2007;254(4):471-7.
83.
Feron F, Burne THJ, Brown J, Smith E, McGrath JJ, Mackay-Sim A, et al. Developmental
Vitamin D-3 deficiency alters the adult rat brain. Brain Research Bulletin. 2005;65(2):141-8.
84.
Liu PT, Stenger S, Li HY, Wenzel L, Tan BH, Krutzik SR, et al. Toll-like receptor triggering
of a vitamin D-mediated human antimicrobial response. Science. 2006;311(5768):1770-3.
85.
Vieth R KS, Hu A, Walfish PG. Randomized comparison of the effects of the vitamin D3
adequate intake versus 100 mcg (4000 IU) per day on biochemical responses and the wellbeing of
patients. Nutrition journal [Internet]. 2004; 3(8).
86.
Garland CF, Garland FC, Gorham ED, Lipkin M, Newmark H, Mohr SB, et al. The role of
vitamin D in cancer prevention. American Journal of Public Health. 2006;96(2):252-61.
87.
Schwalfenberg G. Not enough vitamin D - Health consequences for Canadians. Canadian
Family Physician. 2007;53:841-54.
88.
Prince RL, Austin N, Devine A, Dick IM, Bruce D, Zhu K. Effects of ergocalciferol added to
calcium on the risk of falls in elderly high-risk women. Archives of Internal Medicine.
2008;168(1):103-8.
48
Academiejaar 2011-2012
De rol van vitamine D bij borstkanker
89.
Peelman Isabelle
Bischoff-Ferrari HA, Dawson-Hughes B, Willett WC, Staehelin HB, Bazemore MG, Zee RY,
et al. Effect of vitamin D on falls - A meta-analysis. Jama-Journal of the American Medical
Association. 2004;291(16):1999-2006.
90.
Gordon CM, DePeter KC, Feldman HA, Grace E, Emans SJ. Prevalence of vitamin D
deficiency among healthy adolescents. Archives of Pediatrics & Adolescent Medicine.
2004;158(6):531-7.
91.
Bodnar LM, Simhan HN, Powers RW, Frank MP, Cooperstein E, Roberts JM. High
prevalence of vitamin D insufficiency in black and white pregnant women residing in the northern
United States and their neonates. Journal of Nutrition. 2007;137(2):447-52.
92.
Gonzalez G, Alvarado JN, Rojas A, Navarrete C, Velasquez CG, Arteaga E. High prevalence
of vitamin D deficiency in Chilean healthy postmenopausal women with normal sun exposure:
additional evidence for a worldwide concern. Menopause-the Journal of the North American
Menopause Society. 2007;14(3):455-61.
93.
Garland CF, Gorham ED, Mohr SB, Garland FC. Vitamin D for Cancer Prevention: Global
Perspective. Annals of Epidemiology. 2009;19(7):468-83.
94.
Belgisch Centrum voor Farmacotherapeutische Informatie. Preventief gebruik van vitamine D.
2007; Available from: http://www.bcfi.be/Folia/Index.cfm?FoliaWelk=F34N02B.
49
Academiejaar 2011-2012