Abstract
Bakgrunn
Over-uttrykt eukaryote initiering faktor 3a (eIF3a) i ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) bidro til cisplatin følsomhet. Men rollen som eIF3a i onkogenese var fortsatt kontroversielt. Denne studien var designet for å undersøke den prognostiske effekten av eIF3a og p27 i radikalt resected NSCLC.
Metoder
uttrykk nivåer av subcellulære eIF3a og p27 ble evaluert immunohistochemically i 537 radikalt resected NSCLC prøvene, og en annen kohort av 210 stadium II NSCLC pasienter. Sykdom spesifikk overlevelse (DSS) og sykdomsfri overlevelse (DFS) ble analysert ved Kaplan-Meier metoden og Cox regresjonsmodellen.
Resultater
subcellulære uttrykk for eIF3a var sterkt korrelert med status av p27 (Spearman rank koeffisient korrelasjon for cytoplasma eIF3a og p27 = 0,653, for nukleær farging = 0,716). Videre overlevelsesanalyse viste gunstig prognostisk virkningen av atom eIF3a, p27, og kombinasjonen høy atom flekker på NSCLC (fareforhold = 0,360, 95% KI = 0,109 til 0,782,
P
= 0,028). I tillegg til samspillet forskning mellom biomarkører og kjemoterapi status avslørt cisplatin-basert regime trend forlenge DSS for stadium II NSCLC pasienter med høy eIF3a-C (
P
= 0,036) og lav p27-N (
P
= 0,031).
Konklusjoner
Våre funn foreslått endret eIF3a uttrykk nært korrelert med p27 status, og foreningen var av prognostisk verdi for resected NSCLC. Endret uttrykk for eIF3a og p27 spådde prognose av NSCLC uavhengig
Citation. Shen J, Yin J-Y, Li X-P, Liu Z-Q, Wang Y, Chen J et al. (2014) Den prognostisk verdi av Altered eIF3a og sin tilknytning til p27 i Non-småcellet lungekreft. PLoS ONE 9 (4): e96008. doi: 10,1371 /journal.pone.0096008
Redaktør: Alfons Navarro, Universitetet i Barcelona, Spania
mottatt: 29 januar 2014; Godkjent: 01.04.2014; Publisert: 30 april 2014
Copyright: © 2014 Shen 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
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av National High-tech R D Program of China 863 Program Grant 2012AA02A517 (Z. Liu), Program for Special Scientific Research Foundation of Doctor Disciplines i University of Ministry of Education of China Grant 20110162110034 (Z. Liu), National de Foundation Natural Science of China Grants 30873089, 81173129 (Z. Liu), 81202595 (J. Yin), Hunan Provincial Natural Science Foundation 12JJ7006 (Z. Liu), Anhui Provincial Natural Science Foundation 1408085MH163 (J. Shen). 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
ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) står for 85% av alle lungekrefttilfellene [1]. Selv om postoperativ kjemoterapi (CT) ble vist seg å forlenge overlevelsen betydelig [2], 35-50% av NSCLC fortsatt tilbakefall innen fem år [3]. Derfor ville pålitelige prognostiske biomarkører være av stor verdi både for valg av CT kandidater og identifisere adjuvant CT etter operasjonen.
Eukaryote initiering faktor 3a (eIF3a), den største underenhet av eIF3 kompleks, hadde blitt identifisert over-uttrykker i lungekreft [4] og tumorer av livmorhals [5], mage [6], spiserør [7], nasofarynks [8], tykktarm [9], og munnhulen [10].
imidlertid rollen til eIF3a i onkogenesen var fortsatt ikke klar, da det virket delta både i beskyttelse mot og induksjon av onkogenese [11]. Noen studier har identifisert eIF3a å fremme onkogenese ved negativt å regulere translasjon av p27 /Kip1 (p27) [12], [13], et medlem av cyclin-avhengige kinaser (CKIs) for å regulere celleproliferasjon og cellesykluskontroll [14] – [15]. I lys av dette, eIF3a var egnet til å tjene som en ugunstig prognostisk biomarkør for tumorer.
På den annen side, våre tidligere studier har også observert eIF3a forbedret respons på cisplatin-baserte CT i NSCLC gjennom reduksjon av DNA-reparasjon [ ,,,0],16]. Videre vår foreløpige eksperiment på uttrykk for eIF3a og dens mange korrelerte faktorer avslørt en positiv sammenheng mellom p27 med eIF3a. Heri, kan høy eIF3a også være en indikasjon på en sensitiv fenotype og forutsi kliniske fordelene ved NSCLC.
Derfor har vi en hypotese status eIF3a og p27 var forbundet, og som kan være av prediktiv verdi for resected NSCLC pasienter. Denne forskningen er designet for å vurdere sammenhengen mellom eIF3a og p27 uttrykk og deres forhold til kliniske karakteristika inkludert patologi, pasient overlevelse og kjemoterapi.
Materialer og metoder
Pasient utvalg
inklusjonskriterier for studien var: (a) histologisk bekreftet primære lungekreft: plateepitelkarsinom (SCC), adenokarsinom (AC), og adenosquamous (ASC); (B) med oppfølgingsperiode på mer enn 40 måneder, (C) med tilstrekkelig eksemplar av primærtumor; (D) når CT status ble analysert, pasienter i CT arm bør fullføre minst to sykluser platinabasert CT. Eksklusjonskriterier var: (a) fått noen behandling annet enn postoperativ CT (preoperative neoadjuvant CT, strålebehandling, target terapi); (B) ikke-radikal operasjon, tilbakefall eller død innen 3 måneder etter operasjonen; (C) kreft urelatert død.
Alle pasientene ble iscenesatt på tidspunktet for operasjonen i henhold til retningslinjene fra National Comprehensive Cancer Network (NCCN). Tumor og morfologiske klassifikasjoner ble utført av WHOs anbefalinger. Alle tilgjengelige vevsblokker og tilsvarende H E fargede objektglass ble anmeldt for identifikasjon
Survival informasjonen ble hentet fra pasientenes pårørende eller han /hun selv via telefon oppfølging og drop-in på bolig registrering.. Deltakerne tilgjengelig muntlig informert samtykke på grunn av til patogenesen av kreft. Pasientenes journaler og biomarkør analyser ble utført med etisk komité godkjennelse av det medisinske etiske styret i klinisk farmakologi Institute of Central South University. Skriftlig samtykke fra pasienter ble frafalt av godkjenning Institutional Review Board i denne studien.
Immunohistochemistry (IHC) og scoring
Antistoffer av eIF3a og p27 ble hentet fra Cell Signaling Technology (CST, Beverly , Massachusetts) og validert av IHC og WB. Fortynningen av antistoffer var som følger: eIF3a (1:400), p27 (1: 200). Farging ble utført med UltraSensitiveTM S-P ABC kit (Maixin Bio, Fuzhou, Kina). Negative kontroller ble fremstilt ved å erstatte det primære antistoff med PBS; i mellomtiden, var positive kontroller utarbeidet ved farging kjente-positive prøver av NSCLC i patologi prøvebank.
Alle flekker prøvene ble vurdert og scoret av to patologer (HY og R. Z) uavhengig uten kjennskap til pasientens kliniske data. I 10,3% tilfeller (77/747) med avvik mellom 2 observatører ble uenighetene anmeldt en gang, etterfulgt av en avgjørende dom av begge patologer.
En H poengsum ble beregnet ved å multiplisere fargeintensitet (negativ , 0; svak positiv, en; positiv, 2, sterk positiv, 3) med prosentandelen av positive tumorceller. Median H stillingen av hver biomarkør ble anvendt som cutoff kriterium. Pasientene ble delt inn i lav-gruppen ( median H score) og høy gruppen (≥ median H score) [17]. Den cytoplasma og kjernekraft farging av eIF3a og p27 ble scoret separat (cytoplasma eIF3a navngitt som eIF3a-C, eIF3a-N for atom eIF3a; p27-C i cytoplasma p27 og p27-N for atom p27)
. Statistiske analyser
Disease spesifikk overlevelse (DSS) og sykdomsfri overlevelse (DFS) ble analysert i denne studien. Chi-kvadrat tester og multivariate logistiske modeller ble brukt for å vurdere statistisk signifikans for foreningen av biomarkører med clinicopathologic parametere. Forholdet mellom eIF3a og p27 ble undersøkt ved hjelp av Spearman rank korrelasjon på H score. Overlevelseskurver ble estimert ved Kaplan-Meier-metoden. Log-rank test ble brukt for å sammenligne overlevelse mellom gruppene. En Cox modellen ble opprettet for å identifisere uavhengige prediktorer for overlevelse ved bruk av en trinnvis valgmetode (likelihood ratio, bakover), med justering av alle kliniske faktorer. Alle analyser ble utført ved hjelp av SPSS 18.0 programvarepakken. Statistiske tester var tosidig, og P . 0,05 ble ansett som statistisk signifikant for overlevelse analyse
Resultater
Etter eksklusjon noninformative prøver (som representative, uten gyldig internkontroll), til slutt vi studerte informative 537 NSCLC pasienter gjennomgått kurativ kirurgisk behandling i Xiangya sykehuset (forskning kohort) mellom desember 2007 og november 2009. forskningen kohorten besto av 446 menn og 91 kvinner. 168 ble identifisert som trinn I, trinn II 229, 140 trinn III sykdommer, henholdsvis (tabell 1). For validering, ble 218 av 229 stadium II pasienter fra forskning kohorten med CT data hentet inn prediktiv analyse (validering kohort), kombinert med 210 stadium II pasienter fra en annen uavhengig kohort, Second Xiangya sykehuset.
forholdet mellom biomarkører og kliniske variabler
i denne studien uttrykk for både eIF3a og p27 var først og fremst en cytoplasmatiske mønster (fig. 1). Høy eIF3a ble evaluert i cytoplasmaet til 55,9% (300/537) og i kjernen av 40,4% (217/537) prøver (tabell 1). Den Spearman rang korrelasjonskoeffisient (r
s) med H score mellom cytoplasma eIF3a og p27 var 0,653, og r
s mellom atom eIF3a og p27 nådd 0,716. Derfor var det en sterk positiv korrelasjon mellom subcellulære uttrykk for eIF3a og p27. Dessuten, når pasientene ble delt inn i lav og høy gruppe i henhold til H score til eIF3a og p27 uttrykk henholdsvis ble deres subcellulære uttrykk korrelert tett: 40,60% (218/537) prøver ble beregnet som lav eIF3a-C og p27-C, 23,65 % (127/537) så høyt eIF3a-C og p27-C (fig 2-B); 43.58 (234/537) var lave eIF3a-N og p27-N, og 26,63% (143/537) så høyt eIF3a-N og p27-N (fig 2-C). Korrelasjonen ble etablert i validering kohort også.
A. positiv cytoplasma med negativ atom farging av eIF3a; B. positiv atom med negativ cytoplasma farging av eIF3a; C. positive cytoplasma med negativ atom farging av p27; D. positiv atom med negativ cytoplasma farging av p27; Positive atom med negativ cytoplasmisk farging av eIF3a (E) og p27 (F). Positiv farging av både cytoplasmisk og kjerne eIF3a (G) og p27 (H). (Forstørrelse: 200 for alle bildene).
En Fordeling av IHC score i forskning kohort. (○) rammer (*) Extremes. B Fordeling av p27-C ifølge eIF3a-C status; chi-squaer test:
P
0,001. C Fordeling av p27-N ifølge eIF3a-N status, chi-squaer test.
P
0,001
Sammenslutning av biomarkører med kliniske variabler ble undersøkt (tabell 1) . Høy eIF3a-C var signifikant observert i godt differensiert og plateepitelkreft svulster (
P
0,001). Interessant, færre pasienter med høy eIF3a-C svulst mottatt CT behandling (
P
0,001). P27-N ble også observert oftere i godt differensierte tumorer (
P
0,001).
Prognose analyse
Virkningene på overlevelse ble undersøkt i henhold til kliniske karakteristika og subcellulær ekspresjon status av eIF3a og p27 (tabell 2, fig. 3). Høy eIF3a-N og p27-N var prognostisk markør for forlenget overlevelse i univariat analyse (tabell 2, fig 3-A, B). Den prognostiske verdien av eIF3a og p27 var enda betydelig når høy eIF3a-N og høy p27-N ble kombinert (
P
= 0,005, fig 3-C). Ligner prognostisk betydning ble også avklart i validering kohort (tabell 3). Videre multivariat analyse identifiserte kombinert eIF3a-N og p27-N som en selvstendig prognostisk faktor for forskning kohort samt for validering kohort. Hazard ratio for død (HR) forbundet med høy eIF3a-N og høy p27-N var 0,360 i forskning kohort (95% CI, 0,109 til 0,782;
P
= 0,028, tabell 2), og 0,327 i validering kohort (95% CI, 0,143 til 0,794;
P
= 0,011, tabell 3). På samme tid, ble hverken cytoplasmatisk p27 eller eIF3a signifikant assosiert med overlevelse av NSCLC (tabell 2).
A. Kaplan-Meier-estimatene for sannsynligheten for DSS ifølge eIF3a-N (forskning kohort, n = 537); B. DSS kurver i henhold til p27-N (forskning kohort, n = 537); C. DSS kurve i henhold til kombinasjonen av høy eIF3a-N og p27-N (forskning kohort, n = 537). D. DFS kurve av stadium I NSCLC henhold til p27-C i forskning kohort (n = 168).
Prognostiske verdier av eIF3a og p27 ble også undersøkt i henhold til kombinasjon av subcellulære uttrykk. DSS kurven av høy eIF3a-N kombinasjon tendert til å overgå lav eIF3a-N kombinasjon, selv om forskjellen ikke nådde nivået av statistisk signifikans i gyldig kohort. Ligner prognostisk relevans ble observert i subcellulære uttrykk for p27.
Når stratifisert etter kreft etapper, ble høy p27-C assosiert med dårlig DFS i den fasen jeg NSCLC pasienter med forskning kohort i univariat analyse (
P
= 0,040, fig 3-D). Samtidig analyserer undergruppe ikke avsløre stratifisert betydningen av eIF3a og p27 ved etapper, histologisk type og lymfeknutestatus satt i univariat og multivariat analyse.
Logisk analyse
I forsknings årsklasse, pasienter akseptert kjemoterapi (CT) opplevd 6months kortere MDSS enn de uten CT (tabell 2), tidligere vanligvis var assosiert med høyere kreft etapper og verre klinisk status ytelse. Dog, overlevelse status og andel pasienter med CT behandling var komparativt med de uten CT i stadium II undergruppe (tabell 3). I tillegg stratifisert analysene av stadier antydet at høy eIF3a-C forbedret DFS forbundet med CT i et slikt sett (
P
= 0,025, fig 4-A), selv om ingen biomarkør var assosiert med gunstig CT av DSS i forskergruppen . Derfor prediktiv analyse var basert på scenen II pasienter i henhold til CT status (validering kohort), som blant annet 216 pasienter fikk cisplatin-basert CT (CT arm) og 212 ikke (kontroll arm).
A. DFS kurve av høy eIF3a-C undergruppe stratifisert etter CT behandling i stadium II pasienter med forskning kohort (n = 119). B. DSS kurve av høy eIF3a-C gruppen ifølge CT behandling i validerings kohort (n = 192). C. DSS lav p27-N gruppen ifølge CT behandling i validerings kohort (n = 212). D. DSS av høy eIF3a-C og lav p27-N gruppen ifølge CT behandling i validerings kohort (n = 91).
I validering kohort, høy eIF3a-C var assosiert med lengre MDSS sammen med lav eIF3a-C-gruppen, selv om det ikke gikk inn i multivariat analyse (tabell 3). Samspillet mellom CT og biomarkører ble undersøkt av Cox regresjonsmodellen. CT brakt en fordel for 8 måneder lenger mDFS i høy eIF3a-C-gruppen (tabell 4,
P
= 0,036, fig 4-B). Videre, når analysen ble fokusert på CT behandling, høy eIF3a-C også langvarig MDSS sammenligne med lav eIF3a-C-gruppen (tabell 4,
P
= 0,025), som ikke var observert i kontrollgruppen withal (tabell 4
P
= 0,374).
Når det gjelder kjernefysiske farging, verken eIF3a-N eller p27-N beholdt sin betydning i CT arm. Men blant pasienter med lave p27-N svulster, cisplatin-basert kjemoterapi brakt en 7 måneder lenger DSS enn pasienter fra kontrollgruppen (
P
= 0,031, fig 4-C).
effekten av CT på overlevelse etter kombinasjon av eIF3a og p27 uttrykk ble også undersøkt i validering kohort. I kombinert høy eIF3a-C og lav p27-N undergruppe, MDSS var 8 måneder lenger i kjemoterapi arm enn i kontrollarmen (
P
= 0,043, fig 4-D). Men univariat og multivariat analyse ikke avsløre uavhengig prediktiv betydningen av en slik kombinasjon. Derfor eIF3a virket ha en annen prediktiv effekt fra p27 ifølge CT status
Diskusjoner
Våre resultater indikerte et uttrykk-måte avhengig prognostisk og prediktiv verdi av eIF3a. Pasienter med høy eIF3a-C eller lav p27-N vil dra nytte av CT etter radikal reseksjon av NSCLC; mens høy eIF3a-N og p27-N var gunstigere for total overlevelse av tidlig stadium NSCLC.
Selv om det ble rapportert at forhøyede eIF3a, i likhet med andre eIF3s, ville føre til malign transformasjon og øke motstanden mot kjemoterapi
in vitro product: [18], var det ganske noen hint som eIF3a kan være en gunstig prediktor for platinabasert CT. Tidligere studier [5] – [7] indikerte høy eIF3a spår en bedre DFS og total overlevelse. Våre tidligere arbeider viste at eIF3a var assosiert med godt differensiering og SCC, og bedre respons i lungekreftpasienter til CT av nedregule NER proteiner [16]. Hva er mer, noen nyere studier også opp på prediktiv verdi av eIF3a til cisplatin-basert regime [8], [10], [19]. Derfor en interessant konklusjon var eIF3a-C kan tjene som en ny biomarkør for valg av CT kandidater. Videre kan fremdriften på mekanismen og regulering av eIF3a føre til nye tilnærminger for antiangiogenesis av svulster [20].
Et interessant funn i denne studien ble subcellulære uttrykk for eIF3a nært korrelert med p27 status i NSCLC pasienter, og den prognostiske verdi av slike relevans. Det hadde vært godt etablert at kjernekraft og cytoplasma p27 utøver motsatte tumorigene funksjoner [21]. I mange kreftformer, ikke bare p27-N ble redusert, men også p27 oppviser forskjellige grader av cytoplasmisk lokalisering [22]. Det ble antatt at endrede p27 hadde to funksjoner i kreft: reduksjon av p27-N slakkes regulering av cellesyklus og økt celledeling; hva mer er, p27-C viste celle-syklus-uavhengig onkogene effekter [23]. Interessant, observerte vår studie kjemoterapi brakt fordel for pasienter i lav p27, som også ble rapportert av Filipits arbeid med ialt programmet (International Adjuvans Lung Cancer Trial Biologisk Program) [17]. Larrea også opp på posttranslasjonelle modifikasjoner styrende p27 lokalisering [24]. Den prognostiske og prediktive relevans endret eIF3a kanskje også korrelerer med p27 status i tumorer.
Dong
et al
fant at eIF3a regulert RRM2 og α-tubulin [25], som også er knyttet til cellen syklus og spredning. Hva mer er, uttrykk for eIF3a toppet seg i S-fasen [26]. Derfor kan det bli postulert at endrede subcellulære lokalisering av eIF3a kan spille sentrale roller i atom eksport samt i cellesyklusregulering. Slike antagelse meritter intensiv etterforskning i fremtiden.
Ulempene kan forbli i den utstrekning på grunn av den retrospektive design av prediktiv studie om forholdet mellom biomarkører og CT i denne studien, for eksempel utilstrekkelig randomisering. Men stadium II befolkning var representant og klinisk implicative for CT kandidater. Som tilsvarende andel i begge scenen jeg med CT, eller stadium III uten CT behandling, hadde en relativt lav forekomst siden 2004.
I konklusjonen, våre resultater antydet at endrede eIF3a uttrykk var relatert til p27 status, og eIF3a kunne være en potensiell prognostisk faktor samt en markør for effektiv behandling av NSCLC.
Takk
Vi setter pris på IHC arbeid av Dr. Ren-Hua Zhong og Hong-Mei Yi av Hunan provinsielle folks sykehus: Vi erkjenner også støtte av Dr. Ge-Jin Zhang, Dr. Yong-Bin Hu i patologi avdeling for Xiangya sykehus, direktør Dai-Qiang Li, Dr. Yi Xia i patologi avdeling i Second Xiangya sykehus, Central South University .
