Abstract
Blood-sirkulerende mirnas kan være nyttig som en biomarkør for å oppdage lungekreft tidlig. Vi undersøkte serumnivåene av fire forskjellige mirnas hos pasienter med ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) og vurdert deres diagnostisk verdi for NSCLC. Serumprøver fra 112 NSCLC og 104 kontroller (20 nåværende røykere uten lungekreft, 23 lungebetennelse pasienter, 21 magekreftpasienter, og 40 friske kontroller) ble underkastet Taqman probe basert kvantitativ revers transkripsjon-polymerasekjedereaksjon (RT-PCR) . Dataene viste at serumnivåene av MIR-182, MIR-183, og MIR-210 ble signifikant oppregulert og at MIR-126 nivå ble betydelig nedregulert i NSCLC pasienter, sammenlignet med friske kontroller. Videre mottaker drift karakteristikk (ROC) kurve analyse viste at serum MIR-182, MIR-183, MIR-210, eller MIR-126 nivå kan tjene som en diagnostisk biomarkør for NSCLC tidlig deteksjon, med høy sensitivitet og spesifisitet. Kombinasjonen av disse fire mirnas med carcinoembryonic antigen (CEA) økes ytterligere den diagnostiske verdien, med et område under kurven (AUC) på 0,965 (følsomhet, 81,3%, spesifisitet, 100,0%, og nøyaktighet, 90,8%) ved bruk av logistisk regresjonsmodell analyse. I tillegg er relative nivåer av serum MIR-182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126 kan skille NSCLC eller tidlig stadium NSCLC fra dagens tobakksrøykere uten lungekreft og lungebetennelse eller magekreftpasienter med høy følsomhet og spesifisitet. Data fra denne studien validert at de fire serum mirnas kan tjene som en svulst biomarkør for NSCLC tidlig diagnose
Citation. Zhu W, Zhou K, Zha Y, Chen D, han J, Ma H et al . (2016) diagnostisk verdi av Serum MIR-182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126 nivået hos pasienter med tidlig stadium ikke-småcellet lungekreft. PLoS ONE 11 (4): e0153046. doi: 10,1371 /journal.pone.0153046
Redaktør: Song Guo Zheng, Penn State University, USA
mottatt: 28 oktober 2015; Godkjent: 21 mars 2016; Publisert: 19 april 2016
Copyright: © 2016 Zhu et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. All relevant data er i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. Denne forskningen ble støttet delvis med tilskudd fra Science and Technology Bureau of Zhoushan (# 2011C12039, # 2011C12040) til YKZ og WYZ, Medisinsk Bureau i Zhejiang-provinsen (# 2015ZDA032, # 2016143029) til HBL og WYZ, helsedepartementet Medical Bureau of Zhejiang-provinsen (# WKJ2014-2-021) til YKZ, og Zhejiang Provincial Program for dyrking av høy level Innovativ Helse Talenter til XGL. Disse finansiering etater ikke har noen rolle i studiedesign, datainnsamling, dataanalyse, beslutningen om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
lungekreft er en ledende årsak til kreft dødsfall i verden, og opptil 85% av lungekreft er klassifisert som ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) [1]. Hittil er mer enn 75% av NSCLC pasienter diagnostisert på avansert eller metastatisk stadier av sykdommen, noe som resulterer i en dårlig total overlevelsesrate på mindre enn 15% [1]. Ikke-resektabel NSCLC også fører til en høy grad av svulst tilbakefall etter kjemoterapi-strålebehandling, og dermed bidra til en dårlig overlevelse [1]. I motsetning til de fem-års overlevelse for pasienter med patologisk stadium IA NSCLC tiden strekker til 83,9%, og at av scenen IB NSCLC er ca 66,3% [2]. Således er tidlig påvisning fortsatt nøkkelen for å forbedre overlevelsen av NSCLC. Til dags dato, diagnosen tidlig stadium NSCLC bygger hovedsakelig på computertomografi, magnetic resonance imaging, positronemisjonstomografi, sputum cytologi, eller histologisk undersøkelse av bronkoskopiske vev [3]. Disse teknikkene er dyre eller generelt ikke praktisk for NSCLC tidlig deteksjon i en stor kohort av befolkningen. Således er utviklingen av en ikke-invasiv eller minimal invasiv blod biomarkør, slik som blod-sirkulerende DNA [4], denaturert gener [5], tumorceller eller microRNAs (mirnas), kan tilveiebringe en ny metode for tidlig klinisk påvisning av NSCLC . Videre kan utvikling av mer stabile, sensitive og spesifikke biologiske markører gi et brukervennlig og nøyaktig verktøy for klinikere å diagnose kreft tidligere enn det som er mulig i dag.
miRNA er en klasse av ikke-kodende små RNA på opp til 24 nukleotider i lengde som er meget stabil i blodsirkulasjonen; Derfor, kan det være nyttig for deteksjon NSCLC, som gir en høy sensitivitet og spesifisitet [6, 7]. Faktisk har flere tidligere undersøkelser vist at nivåene av sirkulerende mirnas er endret i pasienter med NSCLC, sammenlignet med friske individer [8-12]. For eksempel, Mitchell
et al
. [8] i 2008 først rapportert at serum MIR-141 er oppregulert i prostatakreft, noe som tyder på at det kan skille prostatakreftpasienter fra friske kontroller. I tillegg Markou
et al
. [9] har beskrevet endrede nivåer av tre sirkulerende mirnas (dvs. MIR-21, MIR-10a, og MIR-30e-5p) i NSCLC pasienter og viste sitt potensial verktøy i deteksjon av NSCLC. Andre studier videre analysert sensitivitet og spesifisitet for ulike miRNAs i diagnostisering av tidlig stadium NSCLC [6, 10]. For eksempel, Tang
et al
. [11] har vist at kombinasjonen av MIR-21, MIR-155, og MIR-145 var en egnet biomarkør for å skille NSCLC fra kontroller som det ga en følsomhet på 76,5%, en spesifisitet på 81,3%, og et område i henhold kurven (AUC) på 0,87. En annen studie evaluert dynamikken i serum MIR-21 og MIR-24 i pre- og postoperative NSCLC pasienter som biomarkører for å forutsi behandlingseffekt [12]. Alt i alt er bruken av et panel av mirnas øker sensitivitet og spesifisitet i differensialdiagnose av tidlig stadium NSCLC, ettersom miRNA ekspresjon endres i en rekke sykdommer, inkludert kreft, infeksjonssykdommer, eller til og med friske individer som røyker tobakk. Derfor, i denne studien, validert vi disse fire mirnas som blir spesifikt dysregulerte i sera av pasienter med NSCLC [9, 13-15] og undersøkt deres verdi i den tidlige og differensialdiagnose av sykdommen. Denne studien viser at bruk av et sett med mirnas gir et nyttig diagnostisk verktøy for tidlig diagnose av NSCLC.
Materialer og Metoder
Pasienter
Totalt 221 blod prøvene som oppfyller kriteriene ble samlet inn fra Zhoushan Hospital, Zhejiang-provinsen, Kina, mellom januar 2011 og 2014. september Disse prøvene inkluderte 112 NSCLC pasienter, 20 nåværende røykere uten lungekreft, 23 pasienter med lungebetennelse, 21 pasienter med magekreft, og 40 friske kontroller. Lunge og mage kreft ble diagnostisert histologisk og videre bekreftet av to patologer, i henhold til kriterier National Comprehensive Cancer Network [16, 17]. Pasienter med lungebetennelse ble diagnostisert basert på de kliniske manifestasjoner, oppspytt bakteriekultur, og radiografiske funn. Alle pasientene hadde ingen tidligere historie med behandling, inkludert kirurgi, cellegift, strålebehandling, eller antibiotikabehandling. Pasienter og kontrollpersoner var fritt for andre ledsagende sykdommer, slik som kronisk obstruktiv pulmonær sykdom, diabetes, høyt blodtrykk, astma, hepatitt, tuberkulose, og neurologiske eller psykiatriske forstyrrelser. Tabell 1 oppsummerer clinicopathological egenskapene til forsøkspersonene. Denne studien ble godkjent av etikk Review Committee of Zhoushan Hospital of China. Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra alle deltakerne. Alle deltakerne var etniske Han-kinesere.
Blodprøver ble samlet inn fra alle deltakerne tidlig på morgenen. Sera ble umiddelbart separert etter blodprøvetakingen og lagret ved -80 ° C inntil bruk. Laboratorie teknikere ble blindet for pasientens identitet. En kjemiluminescens-metoden ble anvendt for å måle miRNA i sera. Som en del av rutinemessig klinisk vurdering, data om carcinoembryonic antigen (CEA) nivåer ble konstatert fra pasientenes journaler fra Zhoushan Hospital.
Serum Forberedelse, RNA Isolation, og kvantitativ revers transkripsjon-Polymerase Chain Reaction ( RT-PCR)
for å oppnå serumprøver, 10 ml perifert blod ble trukket inn i separate gelrør og underkastes deretter i løpet av 30 min sentrifugering ved 1500
g
i 10 minutter ved 4 ° C . Supernatantene ble overført til 1,5 ml rør og lagret ved -80 ° C inntil bruk. For å detektere miRNA ekspresjon, ble 600 ul av serumprøven fra hver deltaker underkastet RNA-isolering ved hjelp av et Mirvana PARIS RNA isolasjonskit (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA) i henhold til produsentens protokoll. RNA-konsentrasjonen ble bestemt ved hjelp av en Nanodrop ND-1000 spektrofotometer (Nanodrop Technologies) og en 15% denaturert polyakrylamid gel. RNA-prøver ble underkastet en reverstranskripsjonsreaksjon ved å bruke en TaqMan mikroRNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems) i henhold til produsentens instruksjoner. Deretter qPCR ble utført på serumprøver i tre eksemplarer ved hjelp av TaqMan 2 × Universal PCR Master Mix uten AmpErase UNG (Applied Biosystems) på en ABI 7500 Real-Time PCR system (Applied Biosystems). qPCR amplifikasjonsbetingelser ble satt til en innledende syklus på 95 ° C i 10 minutter etterfulgt av 40 sykluser av 95 ° C i 15 s og 60 ° C i 1 min. Syklusen terskel (CT) verdiene ble beregnet ved hjelp av SDS 2.0.1 programvare (Applied Biosystems). Ingen mal kontroller ble brukt i enten RT eller PCR skritt for å sikre målet spesifikke forsterkning. Kontroll miRNA var U6 små nukleær RNA (snRNA), i henhold til en tidligere studie [18]. De gjennomsnittlige uttrykk nivåer av serum miRNA ble beregnet ved hjelp av to
-ΔCt metode i forhold til gjennomsnittet av U6 snRNA [19]. For å bestemme ganger endring av målet miRNAs forhold til mirnas uttrykt i normale kontroller, uttrykket 2
-ΔΔCt ble brukt [20]. Den midlere Ct-verdien av de fire mirnas ble beregnet, med unntak utliggere (dvs. replikerer med Ct avviker med mer enn en syklus fra medianen). I tillegg, hvis den midlere Ct-verdien for U6 ikke var mellom 20 og 32 sykluser, ble analysen gjentatt minst én gang på noen av prøvene. Prøver med lav U6 snRNA nivåer ble ikke tatt for dataanalyse i denne studien.
Statistical Analysis
Statistiske analyser ble utført med GraphPad Prism 5.0-programvaren (GraphPad Software Inc., San Diego, CA) og MedCalc 9.0 programvare (MedCalc Software Inc., Mariakerke, Belgia). Dataene ble undersøkt i henhold til graden av homogenitet. Den uparet
t
test eller Mann-Whitney test ble brukt til å analysere forskjeller mellom fag og kontroller eller sammenhengen mellom miRNA uttrykk nivåer og pasient clinicopathological funksjoner. Receiver Operating karakteristiske (ROC) kurver ble generert for å vurdere den diagnostiske nøyaktigheten av hver parameter. Den beste sensitivitet /spesifisitet paret ble valgt basert på den maksimale Youden Index. AUC-verdiene ble også beregnet og sammenlignet ved hjelp av en parametrisk tilnærming [21]. Multippel logistisk regresjonsanalyse ble utført for å vurdere den diagnostiske nøyaktigheten av kombinasjonen av serum mirnas i NSCLC. Alle statistiske tester var tosidig, og en
P
verdi ≤ 0,05 ble ansett som statistisk signifikant.
Resultater
Differensial Expression of Serum miRNAs i ulike sykdommer og friske kontroller
Basert på tidligere studier [9, 13-15, 22], har vi valgt og vurdert fire feilregulert serum mirnas i 216 prøver (dvs. 112 NSCLC pasienter, 23 lungebetennelse pasienter, 21 mage kreftpasienter, 20 nåværende røykere uten lungekreft, og 40 friske kontroller). Våre data viste at nivåene av MIR-182, MIR-183, og MIR-210 ble signifikant oppregulert i sera fra NSCLC pasienter, sammenlignet med de av alders- og kjønnstilpassede friske kontroller (
P
0,0001, 0,0181 og 0,0299, henholdsvis), mens serum MIR-126 nivåene ble betydelig redusert i de NSCLC pasienter (
P
0,0001, fig. 1)
Grafer viser dot plotter av medianer og inter-kvartil utvalgene av log
2-transformerte verdier av hver miRNA i sera fra 112 NSCLC pasienter (
svart
) og 40 friske kontroller (
grå
). U6 snRNA ble anvendt som referanse.
P
verdier av MIR-182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126 var
0,0001, 0,0181, 0,0299 og 0,0001, henholdsvis, ved hjelp av Mann-Whitney-testen. *
P
0,05 mellom pasienter og kontroller.
Sirkulasjons Serum miRNA Skiller NSCLC pasienter fra lungebetennelse pasienter, magekreft Pasienter og tobakksrøykere
Vi fant at de relative nivåer av serum MIR-183 og MIR-210 uttrykk ble økt i de NSCLC pasienter, sammenlignet med de av røykerne (
P
0,0001 og 0,0024, henholdsvis). Serumnivåene av MIR-182, MIR-183, og MIR-210 ble også økt i de NSCLC pasienter, sammenlignet med de av lungebetennelse pasienter (
P
= 0,0197, 0,0400 og 0,0278, henholdsvis); mens serumnivået av MIR-182 ble redusert i NSCLC, sammenlignet med de magekreftpasienter. I tillegg ble serumnivået av MIR-183 økt de NSCLC vs mage kreftpasienter (
P
0,0001 og 0,0351, henholdsvis).
I 87 tidlig stadium (0 og jeg) NSCLC pasienter, serumnivåene av MIR-182, MIR-183, og MIR-210 ble betydelig økt, sammenlignet med de av røykerne (
P
= 0,0015, 0,0001 og 0,0006, henholdsvis ); serumnivåene av MIR-183 og MIR-210 ble også økt, mens MIR-126-nivået ble redusert, sammenlignet med lungebetennelse pasienter (
P
= 0,0293, 0,0142 og 0,0113, henholdsvis). Serumnivåene av MIR-183 og MIR-210 ble også økt og serumnivå av MIR-182 ble redusert, sammenlignet med de av mage kreftpasienter (
P
= 0,0239, 0,0048 og 0,0001 henholdsvis, fig 2). Men det var ingen åpenbar forskjell i serumnivåene av disse fire mirnas (MIR-182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126) mellom tidlig stadium og sene stadier av NSCLC pasienter (
P
= 0,0724, 0,2874, 0,2991 og 0,4754, henholdsvis).
serumnivåer av MIR-182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126 ble vurdert i 112 NSCLC pasienter, 20 nåværende røykere , 23 lungebetennelse pasienter, og 21 mage kreftpasienter som bruker QRT-PCR. U6 snRNA ble anvendt som referanse. *
P
0,05 mellom gruppene med Mann-Whitney test.
tidlig diagnostisering Verdien av de fire Serum mirnas for NSCLC pasienter vs. friske kontroller
Deretter utførte vi ROC kurve analyse for å evaluere diagnostisk verdi av disse fire serum-sirkulerende mirnas og CEA. Først identifiserte vi en cut-off verdi som skilte 112 NSCLC pasienter fra 40 sunn sex-og alderstilpassede kontroller. ROC kurve data viste at alle disse fire mirnas kunne skille de NSCLC pasienter fra kontrollene. Spesielt serumnivået av MIR-182 hadde en sensitivitet på 63,4% og en spesifisitet på 80,0% for å skille de NSCLC pasienter fra friske kontroller, med en AUC på 0,734 på det optimale skjæringspunktet (
P
0,0001, 95% konfidensintervall [CI]: 0,657 til 0,803). MIR-183 hadde en sensitivitet på 41,1% og en spesifisitet på 82,5%, med en AUC på 0,626 (
P
= 0,0091, 95% KI: 0,544 til 0,703). MIR-210 hadde en sensitivitet på 33,9% og en spesifisitet på 100,0%, med en AUC 0,616 (
P
= 0,0121, 95% KI: 0,534 til 0,694). MIR-126 hadde en sensitivitet på 60,7% og en spesifisitet på 92,5%, med en AUC på 0,793 (
P
0,0001, 95% KI: 0,719 til 0,854). CEA hadde en sensitivitet på 55,4% og en spesifisitet på 77,5%, med en AUC på 0,711 (
P
0,0001, 95% KI: 0,632 til 0,782; figur 3). Klinisk er det serum CEA nivå som rutinemessig anvendes for diagnose av kreft. Sammenlignet vi AUC for CEA med at av de fire miRNAs og funnet ut at den diagnostiske verdien av CEA var ikke signifikant forskjellig fra MIR-182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126 (
P
= 0,7290, 0,2056, 0,1818 og 0,1271, henholdsvis). Imidlertid, de forutsagte verdier av logistisk regresjonsanalyse viste at den kombinerte ROC analyse av disse fire mirnas pluss CEA viste en økt AUC-verdi på 0,965, med en følsomhet på 81,3%, en spesifisitet på 100.0%, og en nøyaktighet på 90,8% (
P
0,0001, 95% KI: 0,923 til 0,988; figur 3 og tabell 2). Den multivariate logistisk regresjonsanalyse av ROC kurve av disse fire mirnas pluss CEA er vist i S1 tabell.
P
verdier av serum MIR-182, MIR-183, MIR-210, MIR-126, og CEA samt prediktiv verdi av logistisk regresjon ble
0,0001, 0,0091, 0,0121, 0,0001, 0,0001, og 0,0001 kroner.
Videre ble ROC kurven analyse brukes til å vurdere den diagnostiske verdien av disse fire mirnas mellom 87 tidlig stadium NSCLC (stadium 0 og jeg) pasienter og 40 sex-og alderstilpassede friske kontroller. Dataene viste at serumnivåene av MIR-182 hadde en AUC på 0,781, med en sensitivitet på 67,8% og en spesifisitet på 85,0% (
P
0,0001, 95% KI: 0,699 til 0,849); MIR-183 hadde en AUC på 0,638, med en sensitivitet på 41,4% og en spesifisitet på 82,5% (
P
= 0,0065, 95% KI: 0,548 til 0,721); MIR-210 hadde en AUC på 0,650, med en sensitivitet på 35,6% og en spesifisitet på 100,0% (
P
= 0,0019, 95% KI: 0,561 til 0,721); MIR-126 hadde en AUC på 0,845, med en sensitivitet på 62,1% og en spesifisitet på 97,5% (
P
0,0001, 95% KI: 0,770 til 0,903); mens CEA hadde en AUC på 0,648, med en sensitivitet på 63,2% og en spesifisitet på 62,5% (
P
= 0,0045, 95% KI: 0,558 til 0,731; figur 4). AUC for MIR-126 ble større sammenlignet med den CEA (
P
= 0,0012). Likevel AUCene til MIR-182, MIR-183, og MIR-210 var ikke forskjellig fra AUC for CEA (
P
= 0,0589, 0,8855 og 0,9796, henholdsvis). I tillegg er de anslåtte verdier av den logistisk regresjonsanalyse viste at den kombinerte ROC analyse av disse fire mirnas pluss CEA vist en økt AUC-verdi på 0,975, med en følsomhet på 88,5%, en spesifisitet på 92,5%, og en nøyaktighet på 91,3% (
P
0,0001, 95% KI: 0,930 til 0,994; figur 4 og tabell 2). Multivariat logistisk regresjonsanalyse av ROC kurve av disse fire miRNAs og CEA er vist i S1 tabell.
P
verdier av serumnivået av MIR-182, MIR-183, speil 210, MIR-126, og CEA samt prediktiv verdi av logistisk regresjon var 0,0001, 0,0065, 0,0019, 0,0001, 0,0045 og 0,0001 kroner.
diagnostisk verdi av disse fire Serum mirnas pluss CEA i NSCLC pasienter kontra andre sykdomsgrupper
ROC kurver ble konstruert for å evaluere den diagnostiske verdien av den relative uttrykk (2
-ΔΔCt) av disse fire mirnas pluss CEA i diagnostisering av NSCLC. Dataene viste at nivåene av MIR-182, MIR-183, og MIR-210 var signifikant forskjellig mellom NSCLC pasienter og tobakksrøykere, med AUC for 0,764, 0,781 og 0,714; følsomheten til 71,4%, 71,4% og 50,9%; og særtrekkene 90,0%, 80,0% og 90,0%, henholdsvis (
P
0,0001,
0,0001 og 0,0001; 95% CI: 0,683 til 0,834, 0,701 til 0,848 og 0,629 til 0,789; figur 5), mens nivåene av miR126 og CEA hadde ingen åpenbar forskjell i AUC å skille NSCLC og tobakksrøykere (
P
= 0,1322, 0,5053, figur 5). Videre er kombinasjon av disse fire miRNAs og CEA hadde en AUC på 0,861, med en sensitivitet på 83,0% og en spesifisitet på 80,0% (
P
0,0001, 95% KI: 0,790 til 0,915; figur 5 og S2 tabell).
P
verdier av serum MIR-182, MIR-183, MIR-210, MIR-126, og CEA samt prediktiv verdi av logistisk regresjon var
0,0001, 0,0001, 0,0001, 0,1322, 0,5053 og 0,0001 kroner.
I tidlig stadium NSCLC, dataene viste at nivåene av MIR-182, MIR-183, og MIR-210 var signifikant forskjellig mellom NSCLC pasienter og tobakksrøykere, med AUC av 0,728, 0,787 og 0,748; sensitiviteter til 67,8%, 74,7% og 55,2%; og særtrekkene 90,0%, 80,0% og 90,0%, henholdsvis (
P
0,0001,
0,0001, og
0,0001; 95% CI : 0,634 til 0,810, 0,698 til 0,861, og 0,655 til 0,827; S1 figur), mens nivåene av MIR-126 og CEA hadde ingen åpenbar forskjell i AUC å skille NSCLC og tobakksrøykere (
P
= 0,1205, 0,4240, S1 fig). Videre er kombinasjon av disse fire mirnas pluss CEA hadde en AUC på 0,842, med en sensitivitet på 86,2% og en spesifisitet på 70,0% (
P
0,0001, 95% KI: 0,759 til 0,905; S1 Fig og S2 tabell).
Videre er ROC-kurver viste at nivåene av serum MIR-182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126 var i stand til å skille fra NSCLC lungebetennelse, med AUC for 0,655 , 0,636, 0,646 og 0,679; følsomheten til 61,6%, 70,5%, 93,8% og 52,7%; og særtrekkene 73,9%, 56,5%, 39,1% og 87,0%, henholdsvis (
P
= 0,0061, 0,0259, 0,0350, 0,0002; 95% CI: 0,568 til 0,735, 0,549 til 0,717, 0,559 til 0,726, 0,593 til 0,756, fig 6). Men CEA nivået hadde ingen åpenbar forskjell i AUC å skille NSCLC og lungebetennelse (
P
= 0,1914; fig 6). Videre er diagnostiske verdien av kombinasjonen av de fire mirnas pluss CEA hadde en AUC på 0,861, med en følsomhet på 48,2% og en spesifisitet på 82,6%, for å skille fra NSCLC lungebetennelse (
P
= 0,0031, 95 % KI: 0,586 til 0,750; figur 6 og S3 tabell)
P
verdier av serum MIR-182, MIR-183, MIR-210, MIR-126, og CEA som. samt prediktiv verdi av logistisk regresjon var henholdsvis 0,0061, 0,0259, 0,0350, 0,0002, 0,1914 og 0,0031,.
i tidlig stadium NSCLC, dataene viste at nivåene av MIR-182, MIR-183, MIR-210, miR126a, og CEA produsert AUC for 0,618, 0,648, 0,667, 0,672 og 0,676, med sensitivitet på 56,3%, 78,2%, 94,3%, 56,3% og 56,3% og spesifisitet på 73,9%, 52,2%, 39,1%, 87,0% og 73,9%, henholdsvis for å skille NSCLC av lungebetennelse (
P
= 0,0487, 0,0182, 0,0145, 0,0006 og 0,0059; 95% CI: 0,521 til 0,709, 0.552- 0,737, 0,571 til 0,754, 0,576 til 0,759, og 0,580 til 0,762; S2 fig). Kombinasjonen av disse fire mirnas pluss CEA produsert en AUC på 0,731, med en sensitivitet på 62,1% og en spesifisitet på 73,9% (
P
0,0001, 95% KI: 0,638 til 0,811; S2 Fig og S3 Tabell).
Vi har også analysert AUC mellom NSCLC og magekreft, dvs. MIR-182, MIR-183, og MIR-210 viste AUC for 0,848, 0,645 og 0,661, med følsomheten til 69,6%, 70,5%, og 56,3% og særtrekkene 90,5%, 66,7% og 76,2%, henholdsvis for å skille NSCLC fra magekreft (
P
0,0001, 0,0241 og 0,0063; 95% CI: 0.775- 0,904, 0,558 til 0,726, og 0,574 til 0,741, respektivt, fig 7). Kombinasjonen av disse fire mirnas pluss CEA viste en AUC på 0,972, en sensitivitet på 97,3% og en spesifisitet på 85,7% for å skille NSCLC fra magekreft (
P
0,0001; 95% CI: 0.928- 0,993; figur 7 og S4 tabell)
P
verdier av serum MIR-182, MIR-183, MIR-210, MIR-126, og CEA samt prediktiv verdi. av logistisk regresjon var 0,0001, 0,0241, 0,0063, 0,3961, 0,0744 og . 0,0001, henholdsvis
I tidlig stadium NSCLC, ROC kurver viste MIR-182, MIR-183, MIR-210, og CEA med AUC for 0,826, 0,660, 0,699 og 0,706; følsomheten til 66,7%, 73,6%, 66,7% og 83,9%; og særtrekkene 90,5%, 66,7%, 71,4% og 57,1%, henholdsvis for å skille NSCLC fra magekreft (
P
0,0001, = 0,0150, 0,0009 og 0,0016; 95% CI: 0.741- 0,892, 0,562 til 0,748, 0,603 til 0,783, og 0,611 til 0,790, henholdsvis S3 fig). Kombinasjonen av disse fire miRNAs og CEA viste en AUC på 0,976, en sensitivitet på 94,3% og en spesifisitet på 90,5% for å skille NSCLC fra magekreft (
P
0,0001; 95% CI: 0.927- 0,996;. S3 fig og S4 tabell)
serum mirnas og NSCLC Clinical Pathology
Når det gjelder den kliniske patologi av NSCLC, fant vi ingen signifikant sammenheng mellom serumnivåene av de fire mirnas og tobakksrøyking status, lymfeknutemetastase, histologisk subtype av svulst, tumor størrelse, eller patologisk stadium (
P
0,05, data ikke vist).
Diskusjoner
serum~~POS=TRUNC mirnas er anvendelige som nye tumor biomarkører for forskjellige typer av kreft hos mennesker, men en betydelig variasjon eksisterer i de data mellom forskjellige studier av den samme sykdommen [23]. Variasjonen er stor grad tilskrives ulike studiepopulasjoner, mangel på standard endogene kontroller for mirnas studert [24], alder, begrenset utvalgsstørrelser [25], og funksjonelle mangfold av miRNAs [26]. Derfor er validering av serum miRNA nivåer avgjørende for fremtidig anvendelse i sykdomsdiagnose. Videre har tidligere undersøkelser fokusert på den diagnostiske verdien av sirkulerende mirnas mellom NSCLC pasienter og friske kontroller [14, 19, 25]. Imidlertid har få studier rapportert på den diagnostiske verdien av sirkulerende mirnas mellom NSCLC pasienter som røyker, lungebetennelse pasienter, eller annet de med andre kreftformer. Derfor, i denne studien, vi har oppdaget serumnivåene av MIR-182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126 i NSCLC pasienter i lys av våre tidligere studier og publisert litteratur [9, 13, 14, 22] . Våre resultater viste at disse fire mirnas er potensielle tumor biomarkører for diagnostisering av NSCLC. Vi fant spesielt at nivåene av MIR-182, MIR-183, og MIR-210 ble betydelig økt i sera fra NSCLC pasienter, mens MIR-126 nivåene ble betydelig redusert i sera fra NSCLC pasienter, sammenlignet med friske kontroller. ROC kurve analyser avslørte at MIR-182, MIR-183, MIR-210, eller MIR-126 alene var nyttig som en svulst biomarkør for tidlig deteksjon av NSCLC, med høy sensitivitet og spesifisitet. Kombinasjonen av disse fire mirnas med CEA økes ytterligere den diagnostiske verdi, med en AUC på 0,965 (sensitivitet på 81,3%, spesifisitet på 100.0%, og nøyaktighet på 90,8%). Videre dataene viste også at de relative uttrykk nivåer av serum MIR-182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126 aktivert differensiering av NSCLC eller tidlig stadium NSCLC pasienter fra nåværende røykere samt fra pasienter med lungebetennelse eller magekreft, med høy sensitivitet og spesifisitet. I konklusjonen, våre nåværende data tyder på at de fire serum mirnas kan tjene som tumor biomarkører for tidlig deteksjon av NSCLC.
Så langt vi kjenner til, er den første til å rapportere bruken av kombinerte serum MIR vår studie -182, MIR-183, MIR-210, og MIR-126 nivåer for å skille tidlig stadium NSCLC fra friske kontroller, nåværende røykere og lungebetennelse eller mage kreftpasienter. Faktisk individuelt, har en tidligere studie vist at serumnivåene av MIR-182 og MIR-183 ble forhøyet hos pasienter med NSCLC, sammenlignet med friske kontroller [13]. Både MIR-182 og MIR-183 tilhører den MIR-183 familie og fungere som onko-mirnas i menneskelig tumorigenesis via fremming av tumorcellevekst og migrasjon ved å målrette den transkripsjonsfaktor tidlig vekstrespons protein 1 [27, 28]. En tidligere meta-analyse har avdekket at uttrykket av MIR-183 familiemedlemmer er oppregulert i mange typer kreft hos mennesker, der NSCLC er rangert på tredjeplass [29]. Våre resultater er i overensstemmelse med tidligere studier som viser at ekspresjonen av MIR-182 og MIR-183 økes, ikke bare i lungene tumorvev, men også i sera av NSCLC [13]. Zheng
et al
. [30] har vist at plasma MIR-182 er betydelig økt i NSCLC pasienter, men det klarte ikke å skille stadium I NSCLC fra kreftfrie kontroller. I tillegg Abd-El-Fattah
et al
. [31] har vist at MIR-182 er forhøyet hos pasienter med NSCLC og lungebetennelse. Men i motsetning til våre resultater indikerer at serum MIR-126 og MIR-183 nivåer ble endret mellom scene 0 og jeg NSCLC, Lin
et al
. [32] har vist betydelige forskjeller i serum MIR-126 og MIR-183 nivåer mellom stadium IV NSCLC pasienter og kontroller; mens i stadium I /II NSCLC pasienter, Mir-126 og MIR-183 nivåer var stabil og konsekvent. Årsaken til dette avviket er ukjent, men det kan være relatert til den begrensede utvalgsstørrelser og studiegrupper. I tillegg ble nivået av MIR-126 nedregulert i NSCLC forhold til noncancerous tette vev på grunn av det faktum at MIR-126 deltar i tumor angiogenese ved å målrette ekspresjon av vaskulær endotelial vekstfaktor-A [33, 34]. Oppregulert MIR-126 også hemmer svulst celle adhesjon, migrasjon og invasjon, som delvis kan megle Crk uttrykk [35]. I vår studie, viste vi at MIR-126 ble nedregulert i sera fra NSCLC pasienter, i samsvar med en tidligere studie [15]. I tillegg har MIR-210 blitt kalt «micro av den hypoksi bane», og er involvert i tumorvekst, apoptose, og angiogenese [36]. Dessuten har MIR-210 er rapportert å være økt hos lungetumor vev og sputum fra NSCLC [37, 38]. I denne studien, viste vi oppregulering av serum MIR-210 i NSCLC pasienter, som kan fungere som en onko-miRNA i NSCLC utvikling.
Selv om analyse av disse fire miRNAs har blitt rapportert tidligere, deres diagnostiske verdien til skille NSCLC fra andre sykdommer eller tilstander, slik som dagens tobakksrøyking, lungebetennelse, eller andre typer kreft, ikke har blitt vurdert ennå. Vår nåværende studie viste at nivåene av MIR-182, MIR-183, og MIR-210 i NSCLC eller tidlig stadium NSCLC var signifikant forskjellig fra de av tobakksrøykere, samt pasienter med lungebetennelse eller magekreft, og de viste en høy sensitivitet og spesifisitet. Serumnivået av MIR-126 var i stand til å skille fra NSCLC lungebetennelse, mens serum CEA-nivåer hadde ingen slik evne til å skille NSCLC fra andre sykdommer. Således kan disse fire mirnas har potensiale til å bli ytterligere vurdert som biomarkører for tidlig diagnose av NSCLC. Dessuten gir kombinasjonen av disse fire mirnas med CEA markert økte AUC-verdien, med høy sensitivitet og spesifisitet, noe som tyder på deres potensielle rolle i den tidlige diagnose av NSCLC. Videre har tidligere undersøkelser vist at disse fire mirnas er differensielt uttrykt i sera av andre sykdommer individuelt, men det har ikke vært noe enkelt studie som rapporterer bruk av deres kombinasjon som en biomarkør for en sykdom. Noen få eksempler på disse mirnas i litteraturen er som følger: Li
et al
. (2
-ΔΔCt).
doi:10.1371/journal.pone.0153046.s007
(DOCX)
Acknowledgments
This
