Abstract
Bakgrunn
standardly samlet klinisk og patologisk pasientinformasjon har vist moderat evne til å forutsi risikoen for biokjemisk tilbakefall (BCR) for prostatakreft hos menn som gjennomgår berging strålebehandling (SRT) for en stigende PSA etter radikal prostatektomi (RP). Selv om forhøyet FOXA1 farging har vært assosiert med dårlig pasientutfall følgende RP, har det ikke blitt studert i bestemt innstilling av SRT etter RP. Hensikten med denne studien var å vurdere sammenhengen mellom FOXA1 flekker nivå og BCR etter SRT for tilbakevendende prostatakreft.
Metoder
I alt 141 menn som gjennomgikk SRT ved vår institusjon ble inkludert. FOXA1 flekker nivåer i primærtumorprøver ble påvist ved hjelp av immunhistokjemi. FOXA1 farging prosent og intensitet ble målt og multiplisert sammen for å få en FOXA1 H-score (range 0-12) som var vårt primære flekker tiltak. P-verdier ≤ 0,0056 ble ansett som statistisk signifikant etter bruk av en Bonferroni korreksjon for multiple sammenligninger.
Resultater
Det var ikke en signifikant sammenheng mellom FOXA1 H-score og risiko for BCR når de vurderer H -score som et ordens variabel eller som en kategorisk variabel (alle P≥0.090). Det ble heller ikke signifikant sammenheng med BCR observert for FOXA1 farging prosent eller fargeintensitet (alle P≥0.14).
Konklusjoner
FOXA1 farging nivået ikke ut til å ha en stor innvirkning på risikoen for BCR etter SRT
Citation. Heckman MG, Robinson JL, Tzou KS, Parker AS, Wu KJ, Hilton TW, et al. (2016) en undersøkelse av sammenhengen mellom FOXA1 Farging nivå og biokjemiske Tilbakefall etter Salvage strålebehandling for residiverende prostatakreft. PLoS ONE 11 (3): e0151785. doi: 10,1371 /journal.pone.0151785
Redaktør: Natasha Kyprianou, University of Kentucky College of Medicine, USA
mottatt: 04.01.2016; Godkjent: 03.03.2016; Publisert: 17 mars 2016
Copyright: © 2016 Heckman 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 tilgjengelig i papir og dens saksdokumenter filer
finansiering:. JSC har finansiering fra Cancer Research UK. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Hvert år i USA ca 75.000 menn vil gjennomgå en radikal prostatektomi (RP) for lokalisert prostatakreft [1]. Av disse mellom 15% og 25% vil oppleve en betydelig økning i deres serum prostata spesifikt antigen nivå etter operasjonen, noe som indikerer en biokjemisk tilbakefall (BCR) av sykdommen [1]. Den eneste potensielt kurativ behandling alternativet tilgjengelig for menn som har opplevd BCR av prostatakreft etter RP er berging strålebehandling (SRT); Imidlertid har rapportert suksess av SRT varierte fra 10% til 65% [2-10]. Som sådan, er evnen til nøyaktig å identifisere hvilke menn har den høyeste sannsynlighet for å reagere på SRT representerer en nøkkel klinisk problem for feltet. Faktisk, evnen til å nøyaktig forutsi hvilken menn er sannsynlig til å svare på SRT er viktig for å optimalisere valget av pasienter for denne behandling, og for å utforme bedre kliniske forsøk for å vurdere nytt middel for å forbedre SRT effekt. Relatert til dette, har en rekke studier utført som forsøk på å identifisere spesifikke egenskaper som er forbundet med risiko for BCR etter SRT. Det er etablert flere godt replikert risikofaktorer, slik som forhøyet pre-SRT PSA nivå, mer avansert patologisk tumorstadium, høyere Gleason score, negativ kirurgisk margin, og kortere pre-SRT PSA dobling tid [2-10].
i et forsøk på å gi pasienter med individualiserte estimater av BCR risiko som er tilpasset deres kliniske og patologiske egenskaper, flere store studier har foreslått poeng algoritmer som kombinerer informasjon fra flere prognostiske faktorer [4-5, 10]. Imidlertid har evnen til disse algoritmer for å stratifisere risiko for BCR betydelig rom for forbedring; for eksempel, risikerer en betydelig andel av pasientene i den lave BCR grupper fortsatt oppleve BCR [4-5, 8-10]. Derfor er det et behov for å identifisere andre faktorer som er prediktive for BCR etter SRT for å muliggjøre bedre pasient utvalg for SRT. Gitt at de nevnte scorings algoritmer har innlemmet bare standard kliniske og patologiske informasjon som er tilgjengelig for legene ved SRT, kan studiet av tumor-baserte biomarkører være nyttige i denne forbindelse.
gaffelhodetranskripsjonsfaktor FOXA1 fremstår som en kritisk aktør i sykdomsutviklingen. Ofte beskrevet som en pioner faktor, har FOXA1 evnen til å binde til høyt komprimert kromatin og gjøre disse regionene mer tilgjengelig for andre transkripsjonsfaktorer slik som androgenreseptoren (AR) [11]. I et voksent menneske prostata, er FOXA1 uttrykt i epitelcellene i den perifere sone [12], området fra hvilken flertallet av prostatakreft stammer [13]. I prostata kreft cellelinjer, er FOXA1 nødvendig for androgen reseptor aktivering [14-16], og over-uttrykk for FOXA1 øker AR bindende hele genomet [17]. Resultater fra kliniske studier har indikert at høye nivåer av FOXA1 har vært forbundet med en økt risiko for BCR [12, 17-18] og prostatakreft spesifikk død [15] etter RP. I sammenheng med tilbakevendende sykdom, er FOXA1 blitt vist å bli uttrykt i 90% av prostata cancer metastaser [19], og et antall studier fastslått at genene som ligger ved siden FOXA1 bindingsseter på cellelinje modeller for kastrering motstand prostatakreft sterkt assosiert med genet signaturer av prostatakreft tilbakefall [17, 20]. Imidlertid har evne FOXA1 uttrykk for å forutsi risikoen for BCR i den spesifikke pasientpopulasjonen av menn som gjennomgår SRT for tilbakevendende prostatakreft etter RP ikke blitt vurdert ennå. De nevnte rapporter om sammenheng mellom høy FOXA1 fargenivå og dårlig pasientutfall, kombinert med det faktum at FOXA1 uttrykk ser ut til å vedvare i metastaser, tyder på at FOXA1 er en markør for sykdom aggressivitet og er en rimelig kandidat for studier i forhold til BCR i SRT pasienter. Derfor, i denne studien evaluerte vi foreningen av immunhistokjemiske fargings nivåer av FOXA1 i grunnskolen prostata kreft tumorprøver med risiko for BCR etter SRT.
Materialer og metoder
Pasientvalg og Outcome Definition
Alle 141 pasienter som gjennomgikk SRT å behandle en stigende PSA følgende RP for prostatakreft ved Mayo Clinic mellom juli 1987 og februar 2003 og som hadde arkivert svulstvev tilgjengelig ble inkludert i denne studien. Informasjon ble retrospektivt hentet fra pasientenes diagrammer angå baseline klinisk informasjon (pre-RP PSA, pre-SRT PSA, alder, pre-SRT hormonbehandling), patologisk informasjon (patologisk tumorstadium, kirurgisk margin, Gleason score), SRT informasjon (SRT dose, tiden mellom RP til SRT initiering), og post-SRT PSA-måling. BCR var det primære endepunktet i denne studien, og ble definert som forekomst av en PSA-verdi på 0,2 ng /ml eller høyere og stigende etter post-SRT nadir. Datoen for BCR ble ansett å være datoen for å definere PSA verdi uten tilbakedatere. The Mayo Clinic Institutional Review Board godkjent studien og alle fag gitt skriftlig informert samtykke.
Salvage strålebehandling informasjon
Pasientene ble immobilisert i liggende stilling med kontrast i blæren og endetarmen, og flertallet hadde også en retrograd urethrography utført. Den prostata fossa ble behandlet med 6-20 MV fotoner til en median dose på 64,8 Gy (Range: 58,4 til 72,4 Gy) i daglige 1,8-2,0 Gy fraksjoner. Computertomografi basert behandling planlegging ble benyttet i de fleste tilfeller. Custom blokkering og 4-8 stasjonære konforme eller rotasjonsfelt ble brukt. Intensitet modulasjon, inverse planlegging, og bilde-veiledning teknikkene var ikke tilgjengelig for bruk på vår institusjon i løpet av dette tidsrommet. Etter fullført behandling, ble pasientene vanligvis evaluert hver 3-4 måneder i 2 år, og hver 6-12 måneder etterpå.
Immunohistochemistry
En erfaren uropathologist valgt svulsten kvartal fra den opprinnelige prostatektomi prøven med den høyeste grad av tumor. Fem-mikrometer tykke lysbilder ble kuttet og farget av immunhistokjemisk (IHC) metoder for FOXA1. All IHC farging ble utført på helautomatisk Leica Bond III (Leica Microsystems, Milton Keynes, UK) ved hjelp av Polymer Begrens kit med DAB Enhancer (Leica). I korthet følgende antigen gjenfinning, ble primært antistoff anvendt i 15 minutter ved romtemperatur, etterfulgt av anti-kanin-polymer-HRP i 8 minutter, diaminobenzidin (DAB) i 10 minutter og DAB enhancer i ytterligere 10 minutter. Alle trinn ble gjennomført ved romtemperatur og vasker måten i Leica Bondwash ble inkludert mellom hvert trinn. Leica haematoxylin ble søkt om 5 minutter for atomkontra. Kanin anti-FOXA1 (Abcam, UK; ab23738) ble validert tidligere på humant brystvev, og ble benyttet ved undersøkelsen på 1: 800 og fortynnet i antistoff-fortynningsmiddel som består av 1% Esel serum, 0,05% Tween 20 i 300 mM TBS for å redusere bakgrunnsfarging . Antigen gjenfinning ble utført ved bruk av Leica ER1 (natriumcitrat pH 6) i 20 minutter ved 100 ° C. Den farging ble gjennomført i to omganger, ved hjelp av anti-FOXA1 lotnummer GR77830-1 for første batch (N = 73) og GR130594-1 for andre parti (N = 68). En masse sammenligningen ble utført før farging og det ble fastslått at fargingen var tilsvarende
Etter IHC-farging ble gjennomført, prosentandelen av celler med nukleær farging (dvs. FOXA1 farging prosent), så vel som fargeintensitet ble målt manuelt av en erfaren uropathologist som var blindet for pasientens egenskaper og resultater. FOXA1 farging prosent ble scoret som en av 4 kategorier (1 = 0-25%, 2 = 26-50%, 3 = 51-75%, 4 = 76-100%), som var FOXA1 fargeintensitet (0 = negativ, 1 = svak 2 = moderat 3 = sterk). FOXA1 H-poengsum ble beregnet ved å multiplisere farging prosent og fargeintensitet, noe som resulterer i en H-score som har mulige verdier fra 0 til 12. FOXA1 H-resultatet ble ansett for å være vår primære FOXA1 farging mål siden denne semi-kvantitativt mål er mest informative ved å ta hensyn til både totale proteinnivå og generell tumorbelastning [21]. FOXA1 farging prosent og fargeintensitet ble vurdert som sekundære tiltak. Eksempler på FOXA1 farging for pasientene i vår studie er gitt i figur 1 (farging prosent) og figur 2 (fargeintensitet).
Statistical Analysis
Kontinuerlige variabler var oppsummeres ved hjelp av prøven median og rekkevidde. Pasientkarakteristika ble sammenlignet i henhold til FOXA1 H-poengsum når dichotomizing av medianverdien (H-score ≤ 3 vs H-poengsum 3) med Fishers eksakte test eller en Wilcoxon rank sum test. Kaplan-Meier metoden ble brukt for å estimere den kumulative forekomsten av BCR etter SRT, sensurere på datoen for siste PSA måling for pasienter som ikke opplever BCR. Assosiasjoner mellom pasientkarakteristika og BCR etter SRT ble undersøkt ved hjelp av ujusterte Cox regresjonsmodeller. Relativ risiko (RR) og 95% konfidensintervall (CIS) ble estimert. På grunn av sine skjeve fordelinger, pre-RP PSA, pre-SRT PSA, og lang tid fra RP til SRT initiering ble vurdert på logaritmen score i alle Cox regresjonsanalyse.
Sammenslutning av hver av de tre forskjellige FOXA1 flekker tiltak (H-poengsum [primære mål], farging prosent, fargeintensitet) med BCR etter SRT ble evaluert ved hjelp av én variabel og multivariable Cox regresjonsmodeller. Enkle variable modeller ble justert for farging batch bare for å ta høyde for alle små batch-til-batch variasjon i FOXA1 fargenivåer. For å ta hensyn til andre potensielle konfunderende variabler, ble multivariable modeller justert for farging batch samt eventuelle kjennetegn som enten varierte avhengig av FOXA1 H-score (≤3 vs. 3) med en p-verdi ≤ 0,10, eller vises en forening med BCR med en p-verdi på ≤ 0,10. Tre forskjellige cutpoints ble ansett for både farging prosent (≤25% vs. 25%, ≤50% vs. 50%, ≤75% vs. 75%) og H-score (≤2 vs. 3, ≤4 vs 4) for bruk i Cox regresjonsanalyse. Cutpoints for farging prosent ble valgt på hvert annet nivå av dette kategorisk variabel, og cutpoints for H-resultatet ble valgt på grunnlag av prøven
th 25
th 50 og 75
th persentiler. For fargeintensitet, på grunn av lite antall pasienter med negativ farging, dikotomisert vi denne variabelen som negativ /svak vs moderat i hele foreningen analyse. FOXA1 H-score og farging prosent ble også undersøkt som ordens variabler i Cox regresjonsanalyse; RR i dette ordinal variabel analyse tilsvarer et ett-enhet økning av H-stillingen, og til en poengsum økning på 1 til farging prosentandel (dvs. en endring 0-25% til 26-50%). Vi utnyttet en Bonferroni justering for multiple sammenligninger, etter som p-verdier ≤ 0,0056 ble ansett som statistisk signifikant. All statistisk analyse ble utført ved hjelp av R statistisk programvare (versjon 2.14.0; R Foundation for Statistiske Computing, Wien, Østerrike).
Resultater
Et sammendrag av FOXA1 fargenivåer for kohort av 141 SRT pasienter er gitt i Tabell 1. FOXA1 flekker prosenter ble observert over hele 0% til 100% spekteret, mens FOXA1 fargeintensitet var oftest enten svak (71,6%) eller moderat (24,1%), med ingen sterk FOXA1 fargeintensitet observert for enhver pasient. FOXA1 H-stillingen, som som tidligere nevnt var vårt primære mål og ble beregnet ved å multiplisere FOXA1 farging prosent og intensitet, var mellom 0 og 2 for 56 pasienter (39,7%), mellom 3 og 4 for 60 pasienter (42,6%), og større enn 4 for 25 pasienter (17,7%).
Tabell 2 viser en sammenligning av egenskaper i henhold til FOXA1 H-poengsum når dichotomizing H-stillingen i henhold til prøven median (dvs. ≤3 vs. 0,001), pasienter med en mer avansert patologisk tumorstadium (P = 0,003), og pasienter med en høyere Gleason score (P = 0,042).
i evalueringen av den primære målet med studien, assosiasjoner mellom hver av de tre FOXA1 flekker tiltak (H-poengsum [primære mål], farging prosent, fargeintensitet) og BCR etter SRT er vist i tabell 3. i enkeltvariabel analyse justere bare for farging batch, det var ikke en signifikant sammenheng mellom BCR og FOXA1 H-poengsum som enten et ordens variabel (RR: 1,05, P = 0,33) eller som en kategorisk variabel for noen av de cutpoints som ble vurdert (alle P≥0.090, tabell 3). Denne mangelen på en signifikant sammenheng var konsekvent i multivariabel analyse i tillegg justert for potensielle konfunderende påvirkninger av tiden mellom RP og SRT, pre-SRT PSA, patologisk tumorstadium, og Gleason score (tabell 3). Når man skal vurdere FOXA1 flekker prosent og fargeintensitet individuelt, var det heller ingen statistisk signifikant sammenheng med risiko for BCR i én variabel analyse eller multivariabel analyse (alle P≥0.14, tabell 3).
Vi utførte flere ytterligere analyser knyttet til farging batch for ytterligere å løse eventuelle påvirkning det kan ha på våre resultater. Først undersøkte vi sammenhengen mellom hver FOXA1 farging mål og risiko for BCR hver for seg i de første og andre fargings partier. Som vist i S2 tabell, mangel på sammenheng mellom FOXA1 flekker nivå og BCR var konsekvent i de to separate grupper. For det andre, fjernet vi alle justeringer for flekker batch fra vår Cox regresjonsanalyse som involverer den samlede pasientmateriale. Lignende resultater ble observert, med ingen statistisk signifikante assosiasjoner mellom FOXA1 flekker nivå og BCR risiko (S3 tabell).
rådata benyttes til å utføre analysen er gitt i S1 File.
Diskusjoner
Dette er den første studien til som vurderer muligheten for FOXA1 flekker nivåer i grunnskolen prostata kreftsvulster å forutsi BCR blant menn som gjennomgår SRT. Basert på våre resultater, ikke FOXA1 farging nivå ikke ut til å ha en stor innvirkning på risikoen for BCR etter SRT, noe som gjenspeiles av mangel på en signifikant sammenheng med BCR for noen av FOXA1 flekker variablene som ble undersøkt. Denne mangelen på krets forble tydelig selv etter korrigering for viktige kliniske og patologiske faktorer som er kjent for å være forbundet med risiko for BCR etter SRT, og er spesielt tydelig når man vurderer at p-verdi på 0,0056 eller mindre ble betraktet som statistisk signifikant for å ta høyde for multippel testing. Samlet synes det relativt usannsynlig at FOXA1 flekker nivå alene vil være nyttig i å forbedre risikovurderingen av BCR følgende SRT. Derfor, gitt den ovennevnte behov for å identifisere nye risikofaktorer for BCR for å optimalisere pasientens seleksjon for SRT, ser det ut til at andre enn FOXA1 biomarkører bør vurderes for studien.
Selv om en større sammenheng mellom FOXA1 farging nivå og risikoen for BCR etter SRT ikke ble observert i vår studie, har relativt sterke assosiasjoner blitt bemerket av flere grupper i sammenheng med BCR etter RP. I en studie av 102 RP pasienter fra Storbritannia, Robinson et al. observert en fem ganger økt risiko for BCR i personer med høyere FOXA1 flekker (P = 0,028) [17]. I en mindre studie av 52 japanske RP pasienter ved Imamura et al, frihet fra BCR var 88% hos pasienter med lav FOXA1 flekker sammenlignet med 50% hos pasienter med høyt flekker (P = 0,011) [18]. Gerhardt et al. evaluert 207 pasienter som hadde gjennomgått fra RP i Sveits og observert en midlere tid til BCR av 70 måneder hos pasienter med høy FOXA1 fargingsnivå sammenlignet med et gjennomsnitt på 87 måneder hos pasienter med lav farging (P = 0,018) [12]. Det faktum at graden av assosiasjon mellom FOXA1 farging og BCR var ikke så sterk i vårt studium kan skyldes den mindre grad av variabilitet i sykdoms aggressivitet i vårt pasient undergruppe som alle har tilbakevendende og derfor mer aggressiv cancer. Det synes også å være i konflikt bevis om den spesifikke rollen som FOXA1 spiller i sammenheng med tilbakevendende sykdom. Mens mange studier har understreket viktigheten av FOXA1 i primær prostatakreft vekst [22], er dens rolle i metastatisk sykdom ennå ikke fullt ut definert. FOXA1 bindingssteder ligger i nærheten av viktige gener involvert i kastrering resistent prostatakreft [18, 20]. Det er imidlertid motstridende bevis om dens rolle i celle-motilitet og epitelial-til-mesenchymale overgang, og FOXA1 kan til og med inhibere metastase-dannelse i mus modeller [12, 23]. Totalt sett er bevis hittil tyder på at FOXA1 kan være en nyttig biomarkør for å forutsi innledende sykdomsprogresjon, men ikke nødvendigvis av progresjon etter behandling av tilbakevendende sykdom ved SRT.
Flere begrensninger i vår studie er viktig å huske på sinn. Den retrospektive designen potensielt introduserer skjevheter i datainnsamlingen. I tillegg utvalgsstørrelsen av 141 pasienter er relativt liten, og dette resulterer i en mangel på makt for å oppdage sammenhenger mellom FOXA1 flekker nivå og BCR. Derfor muligheten for type II feil (dvs. en falsk-negative funn) er også viktig å vurdere, og 95% konfidensintervall bør vektlegges når man tolker resultatene da disse kan inneholde klinisk relevant effekt størrelser. Dessuten ble det observert at pasienter med en høyere FOXA1 H-stillingen tendens til å være mer ofte i den første fargings batch. Alle mulige strategier for å minimalisere sats til sats variasjon ble anvendt, og derfor er det svært sannsynlig at denne forskjellen skyldes en sann forskjell i FOXA1 fargingsnivåer mellom de to partier. Faktisk, når du analyserer hvert parti separat, ble det observert en tilsvarende mangel på sammenheng mellom FOXA1 flekker nivå og BCR. Til slutt, den pasientpopulasjonen vår tertiær henvisning Senteret består hovedsakelig av kaukasiere ( 98%)., Og derfor kan vi ikke utvide våre funn til individer av andre raser
Konklusjoner
Resultatene fra vår studie gir holdepunkter for at FOXA1 flekker nivået alene ikke er dramatisk forbundet med risiko for BCR etter SRT og er derfor relativt usannsynlig å være til nytte i å forbedre pasientens valg for SRT følgende tilbakevendende prostatakreft etter RP. Det ser ut til at det kan være mer fruktbart å vurdere andre biomarkører for studier for å ytterligere optimalisere risikovurderingen av SRT-kandidater.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 fil. Rådata
doi:. 10,1371 /journal.pone.0151785.s001 plakater (XLSX)
S1 Table. Assosiasjoner mellom pasientkarakteristika og biokjemisk tilbakefall etter berging strålebehandling
doi:. 10,1371 /journal.pone.0151785.s002 plakater (DOC)
S2 Table. Sammenhenger mellom FOXA1 flekker nivå og biokjemisk tilbakefall etter berging strålebehandling separat for pasienter i den første og andre flekker batcher
doi:. 10,1371 /journal.pone.0151785.s003 plakater (DOC)
S3 Table. Sammenhenger mellom FOXA1 flekker nivå og biokjemisk tilbakefall etter berging strålebehandling uten å justere for farging batch
doi:. 10,1371 /journal.pone.0151785.s004 plakater (DOC)
