Три-гена подпись в качестве потенциального прогностического биомаркера для иринотекана чувствительности рака желудка
Аннотация
Цель
Персонализированные химиотерапии на основе молекулярных биомаркеров может максимизировать эффективность противораковой. Мы стремимся, чтобы исследовать прогностические биомаркеры, способные предсказать реакцию на основе иринотекана лечения рака желудка.
Методы
Мы исследовали экспрессию генов APTX, BRCA1, ERCC1, ISG15, Topo1 и метилирование SULF2 в фиксированных формалином paraffin- внедренный желудка тканей рака от 175 пациентов и оценивали связь между уровнями экспрессии генов или статуса метилирования и в пробирке
чувствительность к иринотекана. Мы использовали множественный анализ линейной регрессии для разработки модели экспрессии генов, чтобы предсказать иринотекана чувствительность при раке желудка и подтверждено эту модель в пробирке
и естественных условиях
.
Результаты уровней экспрессии генов APTX, BRCA1 и ERCC1 были значительно ниже в иринотекана чувствительных образцов желудочного рака, чем те иринотекана устойчивые образцы (P &
л; 0,001 для всех генов), в то время как ISG15 (P = 0,047
) и Topo1 (P
= 0,002) были значительно выше. На основе этих генов, были созданы три гена подпись, которая была рассчитана следующим образом: индекс = 0,488 - 0,020 уровень × выражение APTX + 0,015 × уровня экспрессии Topo1 - уровень 0,011 × экспрессии BRCA1. Три гена подпись была в значительной степени связано с чувствительностью иринотекана (Rho = 0,71, P &
л; 0,001). Чувствительность и специфичность для прогнозирования иринотекана чувствительности, основанного на трех генов подписи достигла 73% и 86%, соответственно. В другом независимом множестве испытаний, иринотекана степени ингибирования в желудочном образцах с чувствительной подписи были значительно выше, чем те, с устойчивостью подписи (65% против 22%, P &
ЛТ; 0,001). Иринотекан терапия с использованием 20 мг /кг в неделю до иммунодефицитных мышей, несущих ксенотрансплантаты с чувствительной подписи резко задержала рост опухолей (P &
л; 0,001), но не имел никакого влияния на мышей, несущих ксенотрансплантаты с резистентной подписью
. Выводы
трех-гена подписи, установленной в настоящем документе является потенциальным прогностическим биомаркером для иринотекана чувствительности при раке желудка.
Ключевые слова
Персонализированные химиотерапии иринотекан рака желудка HDRA иммунодефицитные мыши Введение
рак желудка остается одной из ведущих причин смерти от рака во всем мире [1, 2]. Там нет "золотого стандарта" химиотерапии для поздних стадий рака желудка до сих пор. В последние годы, новые поколения химиотерапевтические агенты, такие как доцетаксел, оксалиплатин, иринотекан, капецитабин и S-1, были изучены в фазе III исследований [3]. Тем не менее, средняя продолжительность жизни остается менее одного года [2], а скорость реакции была лишь приблизительно на 30% -50% [4]. Иринотекан (СРТ-11) представляет собой полусинтетическое производное камптотецина (СРТ), который препятствует репликации ДНК и деления клеток через его мощное взаимодействие с ферментом топоизомеразы I (Topo1). Оба иринотекана и СРТ принадлежат ингибиторы Topo1. Иринотекан в основном используется в колоректального рака, а также часто используется при лечении рака желудка, показывая различные частоты ответа от 14% до 23% в качестве одного агента и приблизительно на 50% в комбинации [5].
Ряда молекулярных биомаркеров, способных прогнозирования вероятности ответа на химиотерапевтические агенты, которые были исследованы в течение последних десятилетий [6]. Наши предыдущие исследования выявили предрасположенность к раку молочной железы ген 1 (BRCA1) в качестве потенциального прогностического биомаркера для цисплатин и чувствительности доцетаксела [7, 8], тимидилатсинтазы (TS) для 5-ФУ и ралтитрекседа [9, 10], и ремонт иссечение кросс- дополняя 1 (ERCC1) для платины [11]. Тем не менее, был достигнут ограниченный прогресс в выявлении биомаркеров, способных предсказать реакцию на основе иринотекана лечения при раке желудка. Topo1 регулирует суперспирализацию ДНК во время репликации через пути вызывая однонитевых разрывов и повторное лигирование [12]. Иринотекан и его активный метаболит SN-38 вызывают повреждение ДНК путем стабилизации переходных ковалентного комплекса между ДНК и Topo1, которая затем приводит к разрывов ДНК, арест репликации и апоптоза [13]. Высокие уровни опухоли белка Topo1 недавно сообщалось определить подгруппу больных метастатическим колоректальным раком с хорошим ответом на иринотекану [14]. Ремонт иринотекана-ассоциированных и Topo1-опосредованного повреждения ДНК требует удаления остановившемуся Topo1 и разрешение соответствующего разрыва ДНК. Во время этого процесса, разнообразие ремонтных белков, в том числе aprataxin (APTX), BRCA1 и ERCC1, участвуют, некоторые из которых могут иметь клинический потенциал в качестве прогностических биомаркеров [15]. К тому же
кандидата биомаркеров упоминалось выше, недавние исследования предположил, что метилирование гепарансульфат 6-O-endosulfatase (SULF2) промотор был связан с чувствительностью к ингибиторам Topo1 в Non-мелкоклеточного рака легких (НМРЛ) [16]. INF-индуцируемый регулятор убиквитинирование (ISG15) может блокировать убиквитин /26S протеасомной путь, ведущий к накоплению СРТ-индуцированного повреждения ДНК, что привело к увеличению апоптоза [17]. SULF2 метилирование (SULF2M) и высокой ISG15 экспрессии клеточных линий показал 134 с NSCLC-кратную чувствительность к СРТ, чем SULF2 unmethylation (SULF2U) и низкие клеточные линии ISG15 выражения [16].
На основании приведенных выше доказательств, мы предположили, что APTX, BRCA1 , ERCC1, ISG15, SULF2 и Topo1 или их комбинация может играть важную роль в прогнозировании иринотекана чувствительности при раке желудка. В текущем исследовании, мы исследовали каждый ген в качестве прогностического биомаркера сам по себе, а затем создан алгоритм комбинирования этих генов вместе, чтобы более точно прогнозировать иринотекана чувствительность. Мы также подтвердили модель в другом независимом множестве образцов желудочного рака и двух когорт иммунодефицитных мышей моделей. Цель данного исследования состояла в том, чтобы выявить клинически полезной классификации подписи, которая может предсказывать иринотекана чувствительность при раке желудка.
Материалы и методы
Образцы пациентов
Все образцы и соответствующие клинические данные были получены из отдела онкологии и общей хирургии, Башня барабана Больница Дочернее в медицинской школе университета Нанкина в период с августа 2010 года по июнь 2012 года образцы включают 175 свеже-удаленные опухоли желудка, которые были случайным образом классифицированы или как обучающего множества (п = 100) или тестирование набора (п = 75) с использованием случайных чисел сгенерированные компьютером. Каждая из этих тканей опухоли была разделена на две части, как только она была удалена в хирургии: (1) одна часть хранилась в сбалансированном солевом растворе 4 ° C Хэнкса с 1% пенициллина /стрептомицина и обнаружен химиочувствительность в пробирке
с помощью анализа реакции препарат histoculture (HDRA); (2) остальная часть была оставлена в формалине и сделал в фиксированных формалином погруженных в парафин (FFPE) опухолевых блоков для патологического наблюдения и обнаружения генов. Диагностика больных с желудочной опухоли был подтвержден гистопатологии. Клинические и гистологические данные, включая возраст, пол, гистологии, опухоли, стадии, гистологического класса и метастазов в лимфатических узлах были собраны. Клинические характеристики пациентов были обобщены в таблице 1. информированное согласие было получено от всех пациентов и протоколы для этого исследования были одобрены Научно-исследовательского комитета Protective человека Башня барабана больницы, входящие в состав Медицинской школы Nanjing университета им. Все эксперименты на животных были проведены в соответствии с китайским Координационным комитетом по раковым заболеваниям Положения Исследования для защиты животных и защиты животных Law.Table 1 Характеристики пациентов
Характеристика
обучающего набора (N = 100) <бр>
Независимый набор испытаний (N = 75)
Всего (N = 175)
Возраст, лет медиана (диапазон)
63 (29-83)
63 (29-83)
63 (29-83)
≥ 63
51 (51%) 40
(53%) 91
(52%)
&л; 63
49 (49%) 35
(47%) 84
(48%) Любительские секс
Муж
74 (74%) 57
(76%)
131 (75%)
Женский
26 (26%)
18 (24%)
44 (25%)
опухолевой
Дистальная желудка
34 ( 34%)
28 (37%)
62 (35%)
проксимального отдела желудка
41 (41%)
29 (39%)
70 (40%) <бр> Whole желудок
25 (25%)
18 (24%) 43
(25%)
Stage
I
13 (13%)
7 (9% )
20 (11%)
II
20 (20%)
21 (28%)
41 (23%)
III
65 (65%)
45 (60%)
110 (63%)
IV
2 (2%)
2 (3%)
4 (3%)
Гистологическое класса <бр> 2
20 (20%) 16
(21%) 36
(21%) страница 3 из 47 (47%)
34 (46%)
81 (46%)
Смешанный 1-2
3 (3%)
3 (4%)
6 (3%)
Смешанная 2-3
30 (30%)
22 (29%)
52 (30%)
узла метастаз лимфатических
нет
21 (21%)
Информация 19 (25%)
40 (23%)
Да
79 (79%)
56 (75%) 135
(77%)
HDRA
процедуры HDRA осуществляли, как описано ранее [18]. Вкратце, свежие опухолевые ткани были промыты и измельчали на мелкие кусочки до примерно 0,5 мм в диаметре, которые затем помещают на подготовленную коллагена (дизайн здоровье, Рочестер, штат Нью-Йорк) поверхности в 24-луночных микропланшетов. Были 8 параллельных скважин для культуры тестирования иринотекана чувствительности и 8 параллельных культур скважины для контроля. После инкубации в течение 7 дней при 37 ° C (в увлажненной атмосфере, содержащей 95% воздуха -5% CO <суб> 2) в присутствии растворенных препаратов с RPMI 1640, содержащей 20% фетальной телячьей сыворотки, 100 мкл типа I (коллагеназы 0,1 мг /мл, Sigma) и МТТ (5 мг /мл, Sigma), добавляли в каждую культуральную лунку и инкубировали в течение еще 16 часов. Концентрация иринотекана составляла 20 мкг /мл в зависимости от его максимальную концентрацию в плазме (ПСП) у пациентов [19]. После экстракции диметилсульфоксиде (ДМСО, Sigma), оптическая плотность раствора в каждую лунку считывали при длине волны 540 нм. Абсорбция на грамм культивированной ткани опухоли рассчитывали из средней оптической плотности ткани из 8 параллельных лунки с культурой, а вес опухоли ткани определяли до культуры. Степень ингибирования рассчитывали по следующей формуле: Ингибирование
скорость
<мили>%
<Мо> =
<тп> 1
<мо> -
<мили> T
/
<мили> C
<Мо> ×
<тп> 100
<мили>%
Т среднее поглощение обработанной опухоли /Вес
C это означает, поглощение опухоли управления /Вес
экспрессии мРНК детектирования уровня
Всего выделения РНК из ткани FFPE
Шесть 7-мкм срезы готовили из FFPE опухолевых блоков, содержащих по меньшей мере, 80% опухолевых клеток. После того, как окрашивание гематоксилином-эозином, раковые части были микродиссекции и переносили в центрифужную пробирку. РНК выделяли в соответствии с собственной процедурой (европейский патент номер EP1945764-B1). Вкратце, парафин удаляли ксилолом, и микродиссекции раковыми части лизируют в протеиназой К-содержащей буфер при 60 ° С в течение 16 ч. РНК очищали с помощью фенола и хлороформом с последующим осаждением изопропанолом в присутствии ацетата натрия при -20 ° С. РНК осадок промывали в 70% этаноле и ресуспендировали в 53 мкл РНКазы без воды с последующей обработкой ДНКазой I (Life Technologies).
Оценка КПЦР экспрессии генов
M-MLV обратной транскриптазы Kit (Invitrogen), был применен для генерирования кДНК для количественной полимеразной цепной реакции (КПЦР) для обнаружения бета-актина (ACTB), APTX, BRCA1, ERCC1, ISG15 и Topo1. Каждая партия реакции включали положительный контроль от коммерческого легкого человека и РНК печени (Stratagene, La Jolla, CA, США) в качестве калибратора и отрицательного контроля без РНК и обратной транскриптазы. Общую РНК 1 мкг использовали для каждой реакции RT. Шаблон кДНК амплифицировали с конкретными праймеров и зондов для ACTB, APTX, BRCA1, ERCC1, ISG15 и Topo1 с использованием Taqman Универсальный Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA). Анализ идентификаторы (Applied Biosystems, Foster City, CA) для праймеров и зондов были следующими: Hs99999903_m1 (ACTB), Hs00214452_m1 (APTX), Hs00157415_m1 (ERCC1), Hs00192713_m1 (ISG15), Hs00243257_m1 (Topo1), BRCA1 (NM_007294) : вперед 5 'GGCTATCCTCTCAGAGTGACATTTTA 3', обратный 5 'GCTTTATCAGGTTATGTTGCATGGT 3', и зонд 6FAM -5 'CCACTCAGCAGAGGG 3' МГБ. КПЦР проводили для количественной оценки экспрессии генов с использованием системы ABI PRISM 7900HT последовательности обнаружения (Applied Biosystems). Условия ПЦР были 50 ° С в течение 2 мин, 95 ° С в течение 15 мин, затем 40 циклов при 95 ° С в течение 15 с и 60 ° С в течение 1 мин. Выражение количественными относительный ген рассчитывались по сравнительному методу Ct с использованием ACTB в качестве эндогенного контроля, на основе нашего предыдущего опыта сравнения различных генов домашнего хозяйства [7, 20], а также коммерческих легких и печени РНК человека (Stratagene, La Jolla, CA, USA ) в качестве калибратора, что позволяет сравнить уровни экспрессии генов между различными пациентами. Окончательные результаты были определены выражением мРНК формулы уровень = 2
- (DCT образец-DCT калибратора) (DCT = Ct <суб> генно Ct <суб> ACTB) [7, 21] и были проанализированы с помощью анализа Stratagene программное обеспечение.
ДНК обнаружения метилирование
экстракции ДНК и модификации
Три 7 мкм срезы готовили из первичных опухолевых блоков, содержащих по меньшей мере 80% опухолевых клеток. После того, как окрашивание гематоксилином-эозином, раковые части были микродиссекции и переносили в центрифужную пробирку. ДНК была выделена в плановом порядке и затем химически модифицированы бисульфита натрия, чтобы преобразовать все неметилированные цитозина в урацила, оставляя methylcytosines без изменения [16]. Затем их хранили при -20 ° С для дальнейшего анализа.
Специфической в отношении метилирования полимеразной цепной реакции (ПНС)
СМП была проведена для определения метилирования SULF2 с помощью системы ABI Prism 7300HT последовательности обнаружения (Applied Biosystems). Каждая реакция ПЦР содержала геномную ДНК 2 мкл, SYBR Green PCR Mix (Takara, Japan) 10 мкл, вода 7,7 мкл, а также праймеров 0,15 мкл (10 мкмоль /л). Условия ПЦР были 95 ° С в течение 10 мин, затем 45 циклов при 59 ° С в течение 30 с, 72 ° С в течение 30 с и 95 ° С в течение 30 с. Грунтовки для SULF2 метилированного ПЦР (Takara, Япония) были следующими: вперед 5 'TAAGTGTTTTTTTTATAGCGGC 3', обратный 5'TACCGTAATTTCCGCTATC 3 '. Грунтовки для SULF2 неметилированной PCR (Takara, Япония) были следующими: вперед 5 'GTTTATAAGTGTTTTTTTATAGTGGT3', обратный 5'TACCATAATTTCCACTATCCCT 3 '. Каждая партия реакции включали положительный контроль от метилтрансферазы (M.SssI) -обработанной геномной ДНК человека (полностью денатурат), отрицательный контроль из образцов ДНК, которая была подтверждена неметилированным и другой отрицательный контроль без ДНК. Все тесты были выполнены в двух экземплярах.
Установление и обоснование модели экспрессии генов для прогнозирования иринотекана чувствительности
Мы приняли несколько анализ линейной регрессии установить оптимизированную модель генной экспрессии на основе тренировочного набора 100 рака желудка [22]. По результатам пошаговой регрессии (запись: а = 0,10, удалить: α = 0,15), модель состояла из APTX, Topo1 и BRCA1 оптимизированный один. Мы присвоили каждому пациенту индекс в соответствии с линейной комбинацией уровня экспрессии мРНК, взвешенных с помощью коэффициента регрессии из тренировочных образцов. Индекс модели генной экспрессии рассчитывали следующим образом: индекс = 0,488 - 0,020 × уровень экспрессии APTX + 0,015 × уровня экспрессии Topo1 - уровень 0,011 × экспрессии BRCA1. Эта модель была впоследствии подтверждена в другом независимом тестировании набора 75 больных раком желудка. В наборе тестирования, пациенты были ранжированы в соответствии с их индексом сигнатуры генов и разделить на чувствительной подписи и устойчивостью подписи групп, используя медианный показатель в качестве точки среза. Иринотекана чувствительность этих двух групп были протестированы HDRA и сравниваются друг с другом.
В Вив
O обоснование модели экспрессии генов для иринотекана чувствительности прогнозирования
Для создания иммунодефицитных модели мышей с желудочным пациента, полученных рак ксенотрансплантаты, каждый из свеже-удаленной ткани хирургическим опухоль разрезали на куски размером 3 × 3 × 3 мм 3, были пересажены в течение 30 мин до 12 бестимусных мышей с иммунодефицитом, называется "когорты" [23]. В каждой группе, когда опухоль выросла до размера 50-100 мм 3, мышей с ксенотрансплантаты были рандомизированы для лечения иринотекан 20 мг /кг /вес, IP (N = 6) или без обработки в качестве контроля ( N = 6). Отдельные объемы опухоли (V) рассчитывали по формуле "V = (длина × ширина × ширина) /2" и по сравнению со значениями в начале обработки для получения объема относительной опухоли. Мыши наблюдались через день для роста опухоли.
Чтобы оценить последовательное торможение иринотекана у мышей чувствительной подписи, через три недели после первого введения, все опухоли были отделены от первых мышей поколения и пассируют ко второму поколению мышей. Во втором поколении, лекарственное средство не вводили. Мышей наблюдали каждый день в течение еще двух недель.
Статистический анализ
Манна-Уитни U-тест и тест Крускала-Уоллиса были использованы для проверки связи между уровнями экспрессии мРНК и клиническими характеристиками, а также связь между иринотекана чувствительность и клинико-патологические параметры пациентов. Метод ранжирования Спирмена был использован для оценки корреляции уровней экспрессии мРНК между различными генами, а также корреляция между уровнями мРНК и в пробирке
иринотекана чувствительности. Манна-Уитни U-тест был использован для сравнения иринотекана чувствительности между SULF2M и SULF2U групп, иринотекан-чувствительных и иринотекана-резистентных пациентов, а также между чувствительной подписью и устойчивостью подписи групп. оперативных характеристик (ROC) Кривые приемника генерировались для расчета чувствительности и специфичности прогнозирования на основании различных генов и экспрессии генов, модель с точки зрения чувствительности иринотекана. т теста парного Стьюдента использовался для оценки различий между опухолью размеров чувствительной подписи мышей или устойчивые подписи мышей и контрольной группы. А П
&л; 0,05 считали статистически значимыми (двусторонний). Статистический анализ проводили с помощью программы SPSS,
версия 16.0. Результаты
характеристики пациентов
Характеристики всех пациентов приведены в таблице 1. В 175 пациентов, у большинства пациентов были мужчины (75%), и гистология каждого образца аденокарциномы. В 62 (35%) пациентов, опухоль находилась в дистальной желудка, у 70 (40%) в проксимальном отделе желудка, и в 43 (25%) во всем желудке. Сто десять (63%) пациентов имели III стадия заболевания. Лимфоузлов метастаз присутствовал в 135 (77%) пациентов. Уровни экспрессии генов
уровни экспрессии мРНК APTX, BRCA1, ERCC1, ISG15 и Topo1 были обнаружены во всех опухолях с медианным уровнем экспрессии гена относительно ведения домашнего хозяйства ACTB 4,32 для APTX (диапазон 0.26-17.99, 95% доверительный интервал (ДИ): 3.78-5.19), 7.91 для BRCA1 (диапазон 0.37-29.04, 95% ДИ: 7.07-9.51), 14,03 для ERCC1 (диапазон 0.33-46.30 , 95% ДИ: 13.01-17.07), 5,07 для ISG15 (диапазон 0.04-34.24, 95% ДИ: 3.94-6.21), и 7,51 для Topo1 (диапазон 1.07-37.81, 95% ДИ: 6.38-9.17) (Рисунок 1) , Статистически значимая связь наблюдалась между уровнями APTX экспрессия мРНК и гистологической степени (P
= 0,03) и мРНК ISG15 и пола (P = 0,017
). Ни одна другая связь между клиническими характеристиками и уровнями мРНК опухолевых обнаружено не было (таблица 2). Тем не менее, наблюдалась сильная корреляция между уровнями экспрессии мРНК APTX и BRCA1 (Rho = 0,53, P &
л; 0,001), APTX и ERCC1 (Rho = 0,73, P &
ЛТ; 0,001), BRCA1 и ERCC1 (Rho = 0,48, P
&лт; 0,001) в опухоли. Рисунок 1 Уровни экспрессии гена APTX, BRCA1, ERCC1, ISG15 и Topo1 в 175 пациентов анализировали с помощью количественной ОТ-ПЦР. Рассчитаны значения экспрессии генов в соответствии с методом сравнительного Ct с использованием ACTB в качестве эндогенного контроля. Синяя линия стояла среднем с 95% ДИ.
Таблица 2 ассоциации генов выражений и патологических характеристик
Характеристика
No. больных
мРНК APTX
BRCA1 мРНК
ERCC1 мРНК
ISG15 мРНК
Topo1 мРНК
<бр>
среднее ± стандартное отклонение
среднее ± стандартное отклонение
среднее ± стандартное отклонение
среднее ± стандартное отклонение
среднее ± SD
Возраст , у
≥ 63
91 (52%)
4,81 ± 3,78 ± 8,61
5,73
15,28 ± 10,01
4,48 ± 3,69
8,03 ± 7,30
&л; 63
84 (48%)
4.09 ± 3.76 ± 7.90
5,95
14,75 ± 9,28
5,79 ± 6,90
7,47 ± 5,81 Любительские секс
Мужской
131 (75%) 4,77 ±
3,33
8,41 ± 5,57
15,74 ± 10,19
5,54 ± 5,62
7,95 ± 7,17
Женский
44 (25%)
3,58 ± 3,29 7,92 ±
6,67
12,77 ± 7,30
3,53 ± 4,27 * 7,21 ±
4,62
опухолевой
Дистальная желудка
62 (35%)
4,79 ± 2,87
8,97 ± 6,52
16,12 ± 10,36
7,05 ± 7,75
8,09 ± 5,93
проксимального отдела желудка
70 (40%)
4.16 ± 3.10 8.33 ±
5,72
13,97 ± 9,09
3,61 ± 2,64 7,40 ±
6,63
Whole желудок
43 (25%)
4,60 ± 4,44 7,12 ±
4,74
15,31 ± 9,70
4,61 ± 3,43
7,06 ± 7,94
Этап
I
20 (11%) 4,25 ±
4,47
5,91 ± 3,40
13,40 ± 7,07
1,89 ± 0,83 ± 5,89
4,03
II
41 (23%)
4,19 ± 3,01 8,58 ±
5,09
14,70 ± 9,56
6,76 ± 7,96 8,91 ±
6,35
III
110 (63%)
4,66 ± 3,38 8,19 ±
5,75
15,56 ± 10,16 ± 4,67
4.01
7,70 ± 7,07
IV
4 (3%)
4,20 ± 4,61
15,88 ± 17,90 11,01 ±
5.00
7,25 ± 6,33 4,03 ±
1,63
Гистологическое класса страница 2 из 36 (21% )
5,05 ± 3,54 * 10,97 ±
7,33
15,78 ± 9,52
4,86 ± 4,75
8,08 ± 6,61 страница 3 из 81 (46%)
3,92 ± 3,55
7,81 ± 5,16
14,30 ± 9,64 ± 3,68
2,75
7,18 ± 6,08
Смешанная 1-2
6 (3%)
3,63 ± 4,51 7,17 ±
2.13
15,17 ± 12,40
8,00 ± 8,94
8,42 ± 6,02
Смешанное 2-3
52 (30%)
4,55 ± 2,53 7,06 ±
5,27
15.65 ± 9,96
7,16 ± 7,74
8,44 ± 7,18
узла метастаз лимфатических
нет
40 (23%)
4,58 ± 3,39 ± 8,70
5,08
14,68 ± 7,31
5,97 ± 8,17
7,48 ± 4,47
Да
135 (77%)
4,46 ± 3,35 8,16 ±
6,05
15,16 ± 10,33
4,78 ± 4,12 <бр> 7,87 ± 7,23
* P
&л; . 0,05
Взаимосвязь между экспрессией генов и химиочувствительность к иринотекана
В обучающем наборе, иринотекана чувствительность была успешно опробована во всех опухолях, со средней скоростью ингибирования 43,3% (от 2% -89%, ДИ: 39 % -47%). Там не было никакой значимой связи между иринотекана чувствительностью и клиническими характеристиками (таблица 3), в том числе возраст (P = 0,51
), пол (Р = 0,77)
, опухоли (P = 0,64)
, стадии ( P =
0,41), гистологическая оценка (P =
0,48) и узел метастаз лимфатический (P = 0,47
). Тем не менее, уровни мРНК APTX (Rho = -0,48, P
&л; 0,001), BRCA1 (Rho = -0,49, P
&л; 0,001), ERCC1 (Rho = -0,42, P
&л; 0,001), ISG15 (Rho = 0,34, P
= 0,001), и Topo1 (Rho = 0,43, P
&лт; 0,001) показали корреляцию с иринотекана чувствительности. Пациенты были ранжированы в соответствии с их иринотекана степени ингибирования и разделен на иринотекана чувствительных и иринотекана устойчивых групп, используя медианный скорость ингибирования в качестве точки отсечки [19]. Уровни экспрессии генов APTX (P &
л; 0,001), BRCA1 (P &
л; 0,001) и ERCC1 (P &
л; 0,001) были значительно ниже в иринотекана чувствительных пациентов, чем в иринотекана-резистентных пациентов , в то время как ISG15 (Р = 0,047
) и Topo1 (Р = 0,002
) были значительно выше (рис 2А-Е). Кривые ROC генерировались для расчета чувствительности и специфичности каждого гена в прогнозировании иринотекана чувствительности (рис 2G-J). Площади под кривой ROC (AUC), чувствительность и специфичность для прогнозирования иринотекана чувствительности на основе APTX, BRCA1, уровни ERCC1, ISG15 и мРНК Topo1 были перечислены в таблице 4.Table 3 ассоциации между иринотекана чувствительностью и клиническими характеристиками
характеристические
Irinotecan Степень ингибирования
Irinotecan Степень ингибирования
означают (95% ДИ)
означают (95% ДИ)
обучающий набор (N = 100)
Независимое множество испытаний (N = 75)
Возраст, лет медиана (диапазон)
≥ 63
42% ( 36-47%)
44% (31-57%)
&л; 63
45% (39-51%)
44% (34-54%) Любительские секс
Male
43% (38-47%)
42% (33- 51%)
Женский
45% (36-55%)
50% (31-68%)
опухолевой
дистального желудок
42% (35-49%)
44% (28-60%)
проксимального отдела желудка
44% (38-51%)
47% (35-58%)
Whole желудка
43% (35 -51%)
37% (16-59%)
Stage
I
34% (21-47%)
36% (3-70%)
II
49% (40-57%)
50% (31-68%)
III
43% (38-48%)
44% (34-54%)
IV
33%
34%
гистологического класса страница 2 из 41% (33-49%)
44% (21-68%) страница 3 из 42 % (36-48%)
39% (27-51%)
Mixed 1-2
54%
58%
Смешанная 2-3
46% (38- 54%)
49% (35-62%)
узла метастаз лимфатических
нет
42% (33-51%) не
46% (27-65%)
Да
44% (39-48%)
44% (34-53%)
индекса Подпись
> 0,43
57% (52-63%) **
65% (61-70%) **
≤ 0,43
31% (27-36%)
22% (17 -28%)
** P
&л; . 0.001
Рисунок 2 уровня экспрессии генов APTX (P < 0,001), BRCA1 (P < 0,001) и ERCC1 (P < 0,001) были значительно ниже в иринотекана чувствительных пациентов, чем в иринотекана-резистентных пациентов, в то время как ISG15 (Р = 0,047) и Topo1 (Р = 0,002), были значительно выше. Вставка графики показали уровни экспрессии мРНК APTX (А), BRCA1 (В), ERCC1 (C), ISG15 (D) и Topo1 (Е) в иринотекана чувствительных и резистентных к иринотекана группах, соответственно (N = 100). Линии внутри коробки обозначены медианы. Усы коробчатых участков: от минимального до максимального. Графики кривой ROC показал AUCs из APTX (F), BRCA1 (G), ERCC1 (H), ISG15 (I) и Topo1 (J) для прогнозирования иринотекана чувствительности. Чувствительность (Y-ось) наносили на график против ложноположительного фракции. (1 - специфичность)
Таблица 4 чувствительности и специфичности уровней экспрессии генов пяти для прогнозирования иринотекана чувствительности
Гены
Chemotheraputic агенты
Чувствительность
Специфичность
АУК (95% ДИ)
P
APTX
Irinotecan
73%
74%
0,758 (0.669-0.847)
&л; 0,001
BRCA1
иринотекана
91%
58%
0.760 (0.673-0.846)
&л; 0,001
ERCC1
Irinotecan
64%
79%
0.726 (0.632-0.821)
&л; 0,001
ISG15
иринотекана
59%
73%
0,617 (0.494-0.740)
0,047
Topo1
Irinotecan
48%
94%
0,664 (0.563-0.765)
0,002
отношения между SULF2 метилирования и чувствительность к иринотекана
в обучающем наборе, статус метилирования SULF2 был успешно обнаружен у всех пациентов, с тридцать три (28%), несущих SULF2M восемьдесят четыре (72%), несущий SULF2U. Там не было никакой значимой связи между статусом SULF2 метилирования и клиническими характеристиками. Иринотекана степени ингибирования были 49,8% (диапазон 2% -89%, 95% ДИ: 41% -59%) для группы SULF2M и 40,2% для группы SULF2U (диапазон 2% -84%, 95% ДИ: 34% - 46%, P = 0,08
).
учреждение модели генной экспрессии и его связь с чувствительностью к иринотекана
Основываясь на уровне экспрессии пяти генов и статуса SULF2 метилирования, мы построили подпись с помощью множественной линейной регрессии, как упоминалось в методах. Индекс трех генов сигнатуры варьировались от 0,08 до 0,99 при среднем значении 0,43 ± 0,16. Был существенная корреляция между индексом и иринотекана чувствительностью (Rho = 0,71, P &
ЛТ; 0,001) (рис 3А). Кривая ROC была сгенерирована для расчета чувствительности и специфичности трех генов подписи в предсказании иринотекана чувствительности (фигура 3В). АУК 0,828 (95% ДИ: 0.755-0.901, P
&л; 0,001). При пороговом значении 0,43, чувствительность и специфичность для прогнозирования иринотекана чувствительности, основанного на трех генов подписи достигла 73% и 86% соответственно. Все авторы читали и одобрили окончательный вариант рукописи.