Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

miRNA voisi olla hyötyä biomarkkereita ennustamiseksi vastausta kemoterapia-aineiden, sädehoidon ja selviytyminen . Tavoitteena retrospektiivinen tutkimus oli validoida miRNA vasteen ennustajia kohortin potilaita, joilla on ruokatorven syöpä, jotta voidaan ennustaa yleistä (OS) ja tautikohtaista eloonjäämisen (DSS).

Materiaalit ja menetelmät

Tutkimusaineisto käsitti 53 potilasta hoidettiin parantava tarkoittanut paikallista alueellista ruokatorven syöpä. miRNA ilmentyminen kvantifioitiin pre-terapeuttinen ja diagnostinen formaliinikiinnitetyt, parafiiniin kasvain näytteet käyttäen Affymetrix GeneChip- miRNA 1.0 Array. Kasvuun perustuva inhibitio NCI60 paneelin läsnä sisplatiinin, epirubicine ja kapesitabiinin, joka on miRNA perustuva vaste ennustajan kehitettiin. Coxin suhteellisten riskien mallia sovellettiin arvioida korrelaatiot vasteen ennustajan OS ja DSS.

Tulokset

yhden muuttujan analyysi osoitti tilastollinen merkittävä parannus OS potilaille, joille oli tehty kirurginen resektio ennustevälineillä tulokset yli keskimääräisen ennusteen pisteet (HR: 0,41 (95% CI: ,17-,96). säätäminen leikkaukseen ja vaiheessa tämä ennustaja tunnistettiin riippumattomasti liittyvät sekä OS (HR: 0,37 (95% CI: 0.16- 0,87)) ja DSS (HR: 0,32 (+0,12-,87)).

Johtopäätös

miRNA profiilin ennakoivan herkkyyttä sisplatiinin, epirubicine ja kapesitabiini osoitettiin itsenäisesti liittyy käyttöjärjestelmän ja DSS potilailla, joilla on gastroesofageaalinen syöpä.

Citation: Winther M, Knudsen S, Dahlgaard J, Jensen T, Hansen A, Jensen PB, et al. (2016) Clinical Impact of Novel MicroRNA Chemo-Herkkyys Predictor in ruokatorven syöpä. PLoS ONE 11 (2): e0148070. doi: 10,1371 /journal.pone.0148070

Toimittaja: Soheil S. Dadras, University of Connecticut Health Center, Yhdysvallat |

vastaanotettu: 08 lokakuu 2015; Hyväksytty: 12 tammikuu 2016; Julkaistu: 17 helmikuu 2016

Copyright: © 2016 Winther et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Data Saatavuus: Kaikki microRNA datatiedostot ovat saatavilla Gene Expression Omnibus tietokantaan. DOI paikantaa nämä tiedot on lähetetty kommentteja tähän paperille.

Rahoitus: Tutkimus tukee taloudellisesti Tanskan Syöpäyhdistys, pallero – Lundbeckin Foundation Center for Interventionaalisen Research in Radiation Oncology ja Tanskan neuvosto Strategic Research, Karen A. Tolstrups Fond, AP Moeller säätiö Advancement of Medical Science ja Dansk Kraeftforsknings Fond.

kilpailevat edut: kirjoittajat lukenut lehden politiikan ja ovat seuraavat kilpailevia intressejä: SK , PBJ, JD, TJ ja AH julistaa on tai on ollut ensisijainen työtä tai omistuksen Medical ennuste Institute joka on potentiaalia hyötyä näistä tuloksista. Lääketieteen Ennuste Institute omistaa patenttihakemus aiheeseen (WO2011135459: menetelmät ja laitteet tunnistaminen biomarkkerit hoitovasteen ja niiden käyttöä ennustaa hoidon tehokkuuden). Tämä ei muuta tekijöiden sitoutumista kaikkiin PLoS One politiikkaa jakaa tietoja ja materiaaleja.

Johdanto

kemo- ja sädehoidon ovat olennaisia ​​terapeuttisia strategioita syövän hoitoon. Kuitenkin, koska luontainen tai hankittu hoitoa vastus, kemo- ja sädehoidon onnistu poistamaan kaikki kasvainsolut [1]. Lisäksi vastauksissa sama kohtelu ovat usein vastakkaisia ​​potilailla, joilla on näennäisesti identtiset syöpiä ja potilaille saa hoitovastetta, menetetty aika saattaa olla lopullisesti vahingollista.

Precision lääke on lupaava lähestymistapa parantaa hoidon vasteen ja eloonjäämisluvut, ottaen huomioon geneettisen vaihtelun lisäksi vaihtelussa geenien ilmentymisessä. Siksi tunnistaminen biomarkkereita ennustavan vastauksena kemoterapeuttiset aineet ja sädehoito on suuri kliininen arvo. Kliinisissä syöpätutkimukseen, MikroRNA (miRNA) ovat biomarkkerit, joilla on merkittävä potentiaali johtuu sekä kudosspesifisyyttä ja poikkeavaa ilmentymistä kasvainsoluissa [2]. miRNA ovat pieniä, endogeeninen, ei-koodaavat RNA: t, jotka toimivat posttranskriptionaalisella sääntelyviranomaisten, kohdistaminen mRNA hajoamisen tai translaation tukahduttaminen [3]. Ne ovat mukana säätelyyn lukuisten biologisten prosessien kuten kasvain genesis, toimii tuumorisuppressorit tai onkogeenien [3,4].

Lisäksi miRNA ilmaisun profilointi on osoitettu liittyvän kasvaimen etenemiseen ja vastaus hoito, mikä viittaa niiden käyttö prognostisia ja ennakoivan biomarkkerit sekä niiden tärkeä rooli sääntelyn huumeiden herkkyys [5,6]. Tunnistaminen miRNA ennustavan hoitovasteen tarjoaa erittäin lupaava mahdollisuus suunnata kliinisiä päätöksiä varten hoitomuoto ja parantaa tuloksista tauti.

Tässä retrospektiivinen tutkimuksessa todettiin ruokatorven syöpä, uusi bioinformatiikan lähestymistapaa on sovellettu . Perustuu kasvun inhibitio 60 ihmisen syöpäsolulinjoissa (NCI60) altistetaan sisplatiini, epirubicine ja kapesitabiinin, lisäksi, perustason miRNA ilmentyminen 60 solulinjaa, joka on miRNA-pohjainen vaste ennustaja kolmeen kemoterapeuttisia aineita on kehitetty. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia validoida vasteen ennustajan potilailla, joilla on paikallista alueellista ruokatorven syöpä hoidettiin parantava tarkoitus, jotta voidaan ennustaa tuloksen kannalta kokonaiselinaika ja tautikohtaista säilymiseen.

Materiaalit ja menetelmät

potilaat

tutkimus koostui 53 potilasta diagnosoitu paikallista alueellista ruokatorven syöpä (gastroesofageaalinen risteykseen syöpä (GEJ) tai mahasyövän (GC)), jossa saatavilla valmiiksi terapeuttinen ja diagnostinen, formaliini -Kiinteä, parafiiniin (FFPE) kasvain näytteet riittävästi materiaalia miRNA mikrosiruanalyysi (vähintään 400 ng kokonais-RNA). Kaikki potilaat diagnosoitiin paikallista alueellista ruokatorven syöpä vuosina 2009-2012 ja käsitellään parantava tarkoitus on Dept. of Oncology, Aarhus University Hospital, Denmark. Kliinis-patologinen parametrit saatiin potilastiedot ja patologian raportteja. Vain TNM-vaiheet olivat saatavilla potilastiedot ja siten potilasta jälkikäteen järjestetään laatijoiden mukaan viides-seitsemäs painokset AJCC /UICC lavastus ohjeita. Tutkimuksen hyväksyi Keski-Jyllanti valiokuntaistunnot Sundfors eettinen ja Tanskan Data Protection Agency ja suoritettiin noudattaen Helsingin julistuksen. Vapautusta hankintaa suostumus potilailta tutkimuspopulaatiossa antoivat Keski-Jyllanti valiokuntaistunnot Health Research Ethics koska tutkimuksen ei toisi mitään terveysriskiä tai olisi mitään taakkaa osallistujille. Potilaan tiedot nimettömiksi ja de-tunnistettu ennen analyysiä.

Kaikkia potilaita oli hoidettu leikkaussalin kemoterapian kanssa sisplatiinia, epirubicine ja kapesitabiinin. Kaikki potilaat saivat täyden annoksen kemoterapiaa. MiRNA ennustaja profiilin, korreloi hoitoon herkkyys NCI60 kolmesta kemoterapia-aineiden, kehitettiin. Lähtötilanteen ja kasvaimen ominaisuudet on lueteltu taulukossa 1.

RNA: n eristys ja kvantifiointi miRNA

Kokonais-RNA uutettiin viisi peräkkäistä dioja 12 um FFPE esikäsittelyyn kasvaimen osia käyttäen RECOVERALL-

™ Yhteensä Nucleic Acid Isolation Kit FFPE (Ambion, Inc. 2130 Woodward St Austin, TX) valmistajan mukaan protokollan. Tarkastaminen invasiivisen karsinooman hematoksyliinillä ja eosiinilla värjätään FFPE liukuu toteutettiin kokenut patologi (TT). Keskimääräinen osa kasvaimen alueen (määritelty alue invasiivisen karsinooman) arvioitiin 57% (alue: 5-100). Kvantifiointi kokonais-RNA suoritettiin käyttäen NanoDrop spektrofotometrillä (NanoDrop Technology, Wilmington, Del). miRNA leimattiin käyttäen FlashTag

™ HSR Biotiini RNA Labeling Kit (Affymetrix, Santa Clara, CA) ja hybridisoitiin GeneChip- miRNA versioon 1.0 mikrosiruja (Affymetrix, Santa Clara, CA) mukaan manufactorer tiedot. Taulukot pestiin ja värjättiin koskevasta Affymetrix Fluidics Station 450X ja skannataan koskevasta Affymetrix G7 skannerin mukaan valmistajan ohjeiden mukaisesti. Normalisoituminen miRNA microarray tietojen suoritettiin R käyttämällä Kestävä Multi-array Average (RMA). Kaikki miRNA olivat mitattavissa kaikkiaan 53 potilaalla kasvain näytteissä.

Predictor kehitys perustuu in vitro

arvioimiseksi korrelaatio miRNA ilmaisun ja huumeiden herkkyys, kasvun estäminen (GI 50) vektoreilla 60 solun linjat alistetaan sisplatiinin, epirubicine ja kapesitabiinin ladattiin DTP kotisivuilta. Korrelaatio miRNA ilmaisun ja huumeiden herkkyys laskettiin jokaiselle miRNA-lääkeyhdistelmä. MikroRNA kanssa korrelaatio yli 0,25 (korreloivat positiivisesti miRNA) tai alle -0,25 (korreloivat negatiivisesti miRNA) on säilytetty kunkin hoidon (S1 taulukko), ja sitten yhdistää, jotta voidaan ennustaa vaste yhdistelmähoitoa. Siksi, joka on miRNA vaste profiili kehitettiin joka ilmentymistasot korreloivat herkkyys sisplatiinin, epirubicine ja kapesitabiinin.

ennustaminen kemiallis-herkkyyden kliinisissä näytteissä

normalisoitu ilmentyminen Kunkin miRNA vastaustiedostoon profiilin käytettiin ennustamaan herkkyyttä kääntämällä miRNA ekspressiotasot yhdeksi ennustus pisteet. Näin ollen, kunkin potilaan herkkyys saanut hoitoa strategian laskettiin erotus keskiarvon korreloivat positiivisesti miRNA ja keskiarvo korreloi negatiivisesti miRNA: Prediction pisteet = keskiarvo (korreloivat positiivisesti miRNA) -mean (korreloivat negatiivisesti miRNA). Jokainen miRNA profiilin annettiin yhtäläinen painoarvo. Seuraavaksi ennustus pisteet normalisoitiin asteikolla 0-100 mukaan lineaarimuunnosta ennusteen pisteet kaikkien potilaiden näytteistä; pisteet nolla merkitsi vähiten herkkä ja pisteet 100 tarkoitus herkin annettu hoitoa. Kunkin potilaan pisteet ennustettu herkkyys vastaanotettu hoitostrategia laskettiin.

Tilastot

Tilastollinen analyysi suunnitelma, jossa on ennalta määritellyt onnistumiskriteerit, tehtiin ennen tutkimuksen aloittamista. Tulokset Hoidon herkkyyden jokaiselle potilaalle ennakoitiin ennen unblinding kliinisten tietojen. Päätulosmuuttuja oli kokonaiselinaika (OS), määritellään aikaväli diagnoosin ruokatorven syövän kuolema mistä tahansa syystä tai Viimeisimmässä seurannassa (11 elokuu

th 2014) ja toissijaisen muuttujan tautikohtaisia ​​selviytyminen, määritellään kuten diagnoosista kuolemaan tai gastroesoophageal syöpä tai viimeinen päivä seurannan (11 elokuu

th 2014).

Survival analyysit suoritettiin dichotomizing ennusteen tulokset käyttämällä mediaani pisteet kuin cut off. Potilaat ennustettu herkkä edellä katkaista ja kestävä alla tai yhtä suuri kuin katkaista. Eloonjäämisennusteet laskettiin Kaplan-Meier menetelmällä ja verrattiin käyttämällä yhden muuttujan Coxin suhteellisten riskien mallia arvioimaan assosiaatioita ennusteen tulokset ja OS tai DSS. Oletusta suhteellisten riskien varmistettiin log-miinus-log tontteja ja Schoenfeld n jäännöksiä. Monimuuttuja analyysit suoritettiin sopeuttaa tekijöiden oletettujen ennustetekijöiden merkitystä. Hazard suhde (HR) sekä yksi- ja monimuuttuja analyysit esitetään 3 vuotta 95%: n luottamusväli (CI). Kaikki tilastolliset analyysit suoritettiin käyttäen STATA, Versio 12 (StataCorp, College Station, TX, USA).

Tulokset

tulos analyysi

mediaani seuranta-aikaa kaikille potilaat oli 23 kuukautta (vaihteluväli: 4-54 kuukautta) ja 1- vuosi OS oli 79% (95% CI: 66-88) ja 3-vuoden OS korko 44% (95% CI: 30-58). Tällä arvioinnin aikana, 30 potilasta (57%) oli kuollut, joista 24 potilasta oli kuollut primaarisen syövän hoidossa. Radiologinen vaste havaittiin 30 potilaalla (60%) kesken 50 potilaalla, joiden hoidon arviointi CT-skannaukset. Ei potilaista saatu patologisia täydellinen hoitovaste (ei näyttöä elintärkeää jäljellä kasvainsolujen jäljellä resektoitua näytteen jälkeen neoadjuvanttikemoterapian). Lähtötilanteen ja kasvainten ominaisuuksiin on lueteltu taulukossa 1.

Association ennustetun herkkyyden ja selviytymisen

Käyttämällä NCI60 solulinjan paneelista, herkkyyttä sisplatiini, epirubicine ja kapesitabiini oli korreloi perustason miRNA ilmaus 1756 ihmisen miRNA ja muut pienet nucleolar RNA: ita samassa solulinjoissa. Molemmat miRNA on korreloivat positiivisesti, ja korreloi negatiivisesti kunkin kolmen kemoterapeuttisten aineiden havaittiin. S1 Taulukko, miRNA ennustaa vastaus on lueteltu. Käyttämällä diagnostisia ja alle terapeuttisen FFPE kasvain näytteet tutkimusväestö miRNA ilmentyminen mitattiin. Jotta ennustaa herkkyyttä miRNA ekspressiotasot vasteen profiilin muuttui yhdeksi ennustaminen pisteet asteikolla nollasta 100 edellä kuvatulla tavalla. Pistemäärä nolla edustaa alhainen herkkyys ja pisteet 100 suuri herkkyys.

Kun ositettu mediaanin ennuste pisteet, suuntaukset lisääntynyt OS (HR: 0,53 (95% CI: 0,25-1,14)) ja DSS ( HR: 0,57 (95% CI: 0,24-1,34)) esitettiin potilaille, joilla on ennusteen tulokset edellä mediaani. Leikkaus on kulmakivi tämän hoidon strategian ja lisäanalyysi vain ne potilaat, joille oli tehty kirurginen resektio (N = 49) osoitti merkittävää parannusta OS (HR: 0,41 (95% CI: 0,17-0,96)) ja rajatapaus merkittävä tehostetut DSS (HR: 0,40 (95% CI: 0,15-1,08)) potilaille, joilla on ennusteen tulokset edellä mediaani, kuvio 1.

Prediction tulokset ovat kahtia keskimääräisenä pisteet.

monimuuttuja-analyysissä, ennustaminen pisteet todettiin olevan itsenäistä ennustetekijöitä merkkiaine sekä OS (HR: 0,37 (95% CI: 0,16-+0,87)) ja DSS (HR: 0,32 (0,12-0,87)) säätämisen jälkeen leikkaukseen ja vaiheessa Taulukko 2.

keskustelu

Gastroesofageaalinen syövät ovat pahanlaatuisia kasvaimia, joilla on heikko vastausprosentteja standardin hoito-ohjelmien, tuloksena on 5 vuoden eloonjäämisaste oli ainoastaan ​​15-25% [ ,,,0],7,8]. miRNA voisi olla hyötyä biomarkkereita ennustamiseksi vastausta kemoterapia-aineiden. Tässä tutkimuksessa, joka on miRNA profiilin ennustavan herkkyyttä sisplatiinin, epirubicine ja kapesitabiini kehitettiin 53 potilasta, joilla ruokatorven syöpä. Univariate analyysi mukaan lukien vain potilaat, jotka oli tehty kirurginen resektio oli tilastollinen merkittävä parannus OS potilaille ennustevälineillä tulokset edellä katkaista. Lisäksi Monimuuttuja-analyysissä havaittu ennustaminen pisteet kuin itsenäisesti korreloi sekä käyttöjärjestelmän ja DSS. Tämä lupaava tulos on rohkaisevaa ja uusi, suurempi mahdollinen tutkimus on tarpeen vahvistaa mahdollinen kliininen hyöty ennustaja.

Kehittäminen miRNA ennustaja profiilit perustuivat uusien bioinformatiikan lähestymistapa, aiemmin julkaistu hajanainen suuri B-solulymfooma (DLBCL) [9]. Käyttämällä NCI60 paneeli, kaksi miRNA profiilit kehitettiin johon ekspressiotasoja korreloi herkkyys yhdistelmähoidot CHOP (syklofosfamidi, doksorubisiini, vinkristiini ja prednisoni) ja CHOEP (syklofosfamidi, doksorubisiini, vinkristiini, etoposidi ja prednisoni). Kyseisessä tutkimuksessa miRNA profiilit onnistuneesti ennustaa hoitovastetta potilailla, joilla DLBCL.

Kapesitabiini on aihiolääke, joka muuntuu entsymaattisesti 5-fluorourasiilin kehossa.

in vitro

johdettu vastaus profiileja kahta lääkettä on sekä päällekkäisyyksiä ja eroja. Tässä tutkimuksessa käytimme kunkin

in vitro

profiilin kunkin huumeita käytetään klinikalla.

ennustaminen vaste yhdistelmähoito oli suoritetaan yhdistämällä ennustavat sellaisia ​​lääkkeitä. Jotta onnistunut ennustaminen vasteen, profiilit sisplatiinin, epirubicine ja kapesitabiinin yhdistettiin. Kun analysoidaan yksittäisten ennustavia Monimuuttuja-analyysissä, sisplatiinin ja epirubicine ennustavia vaikutti eniten, kun taas kapesitabiinin ennustajan vaikuttaneet vähiten (tuloksia ei ole esitetty).

Hoito vika on laajalti havaittu kliinisessä johtuen joko luontaisia ​​tai kehittynyt vastustuskyky kemo- tai sädehoitoa. miRNA on osoitettu tärkeitä rooleja säätelyssä huumeiden ja säteilyn herkkyys ruokatorven syöpään. Vuonna ruokatorven syöpä, Hamano ym raportoitu, että yli-ilmentyminen miR-200c korreloi merkitsevästi huono vaste sisplatiini-kemoterapian, mahdollisesti kautta säätely ylöspäin Akt-reitin (PPP2R1B) [10] ja Tanaka et al osoittivat, että korkea pre -käsittelyä ekspressiotasot miR-200c seerumin liittyivät merkittävästi heikentynyt vaste sisplatiini kemoterapiaan [11]. Mahalaukun syöpäsoluja, mutta yliekspressio miR-200c on korreloitu, joilla on alentunut kasvaimen kasvu ja muuttoliike [12], lisäksi parantaa sisplatiinin herkkyys [13]. Nämä ristiriitaiset tulokset osoittavat eri vaikutuksia miR-200c eri syöpätyyppejä. Tässä tutkimuksessa miR-200c sisällytettiin ennustaja vastauksena epirubicine (negatiivinen korrelaatio).

Samoin kuin miRNA vaste profiilia Tässä tutkimuksessa useat muut tutkimukset ovat tunnistettu miRNA liittyvän kemoterapia-teho in ruokatorven syöpä. Esimerkiksi HSA-let-7c on osoitettu liittyvän ennusteen ja olla merkkiaine herkkyys sisplatiinin kautta sääntelyn IL-6 /STAT3 reitin potilailla, joilla on ruokatorven syöpä [14] ja miR-141 on havaittu käyttämään antiapoptooppinen vaikutuksia, joka antaa sisplatiini vastus ruokatorvisyöpäriskit solulinjoissa, mahdollisesti downregulation YAP1 [15]. Esillä olevassa tutkimuksessa, on vuokrattu-7c negatiivisesti korreloi kapesitabiinia ja miR-141 oli negatiivinen korrelaatio epirubicine. Toisessa tutkimuksessa, esikäsittely miR-505-tähti ja miR-99b osoitettiin merkittävästi korreloida patologisen vasteen potilailla, joilla on ruokatorven adenokarsinooma [16]. Esillä olevassa tutkimuksessa, miR-505-tähti oli negatiivinen korrelaatio kapesitabiinia ja miR-99b korreloivat negatiivisesti kapesitabiinin ja epirubicine.

Yhteenvetona miRNA profiilin ennustavan herkkyyttä sisplatiinin, epirubicine ja kapesitabiini osoitettiin itsenäisesti liittyy käyttöjärjestelmän ja DSS potilailla, joilla on gastroesofageaalinen syöpä. Tämä lupaava tulos on rohkaisevaa ja uusi, suurempi ennakoivan tutkimuksen on perusteltua, jotta voidaan vahvistaa mahdollinen kliininen hyöty ennustaja.

tukeminen Information

S1 Taulukko. Luettelot MikroRNA kaikkien huumeiden ja yhdistelmä ennustajia käyttää.

Jokaista käsittelyä luettelo Affymetrix probesets annetun miRNA 1.0 array näytetään niiden Affymetrix tunnus. Probesets esitetty latinalaisin korreloivat positiivisesti, probesets kursiivilla korreloivat negatiivisesti. Sillä yhdistelmähoidot, yksittäiset profiilit yhdistetään.

Doi: 10,1371 /journal.pone.0148070.s001

(DOCX) B

Kiitokset

Tekijät Kiitokset Mogens Jöns Johannsen erinomaisen tekninen tuki. Tutkimus tukee taloudellisesti Tanskan Syöpäyhdistys, pallero-The Lundbeck Foundation Center for Interventionaalisen Research in Radiation Oncology ja Tanskan neuvosto Strategic Research, Karen A. Tolstrups Fond, AP Moeller säätiö Advancement of Medical Science ja Dansk Kraeftforsknings Fond.