Abstract
Bakgrunn
Adjuvans svulst celle vaksine med kjemoterapi mot ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) viser begrenset klinisk respons. Enten det provoserer effektiv cellulær immunitet i svulstens mikromiljø er tvilsom. Samtidig aktiv tuberkulose i NSCLC (TBLC) ligner lokoregionalt immunterapi av tumor celle vaksine; således, beriker maksimalt effektive anti-tumorimmunitet. Denne studien sammen overlevelse og immunologiske celle profil i TBLC løpet NSCLC alene.
Metoder
Retrospektiv gjennomgang av NSCLC pasienter innen ett år perioden 2007 og oppfølging til 2010.
Resultater
En total 276 NSCLC pasienter ble inkludert. Median overlevelse av TBLC er lengre enn de av NSCLC alene (11,6 vs 8,8 måned,
p
0,01). Aktiv tuberkulose er en uavhengig prediktor for bedre overlevelse med HR på 0,68 (95% CI, 0.48~0.97). Plateepitelkarsinom (SCC) (55,8 vs 31,7%,
p
0,01) er en betydelig risikofaktor for NSCLC med aktiv tuberkulose. Median overlevelse av SCC med aktiv tuberkulose er betydelig lengre enn adenokarsinom eller ubestemt NSCLC med TB (14,2 vs 6,6 og 2,8 måneder,
p
0,05). Aktiv tuberkulose i SCC øker uttrykket av CD3 (46,4 ± 24,8 vs. 24,0 ± 16,0,
p
0,05), CXCR3 (35,1 ± 16,4 vs. 19,2 ± 13,3,
p
0,01), mens uttrykk for foxp3 er redusert (3,5 ± 0,5 vs. 13,3 ± 3,7
p
0,05,
p
0,05). Survival of SCC med høy uttrykk for CD3 (12,1 vs. 3,6 måneder, p 0,05) og CXCR3 (12,1 vs. 4,4 måneder, p 0,05) er lengre enn at med lav uttrykk
Konklusjoner
.
Aktiv tuberkulose i NSCLC viser bedre overlevelse utfallet. Den effektive T-lymfocytt infiltrasjon i tumor muligens ligger til grunn for den mekanisme. Lokoregional immunterapi av tumorcellevaksine kan fortjener videre undersøkelser
relasjon:. Kuo C-H, Lo C-Y, Chung F-T, Lee K-Y, Lin S-M, Wang C-H, et al. (2012) Samtidig aktiv tuberkulose Forlenger Overlevelse i ikke-småcellet lungekreft: A Study in en Tuberkulose-Endemisk Country. PLoS ONE 7 (3): e33226. doi: 10,1371 /journal.pone.0033226
Redaktør: Pan-Chyr Yang, National Taiwan University Hospital, Taiwan
mottatt: 13 oktober 2011; Godkjent: 09.02.2012; Publisert: 16 mars 2012
Copyright: © 2012 Kuo 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:. Studien ble finansiert av Chang Gung Medical Research Program (CMRPG391221). 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) er fortsatt den ledende årsak til kreft dødsfall på verdensbasis [1]. Kjemoterapi har vært standard behandling ved avansert sykdom, om enn effekten er suboptimal [2], [3]. Adjuvant immunterapi i kombinasjon med kjemoterapi er blitt rapportert å være et alternativ, som forbedrer livskvaliteten uten økning av bivirkning. Derfor forstå vertens immunresponser til NSCLC er viktig å skreddersy bruken av immunterapeutiske strategier.
«immun overvåking teori» hevder at alle kreftceller uttrykker antigene markører som kan utløse immunresponser som hindrer utvekst av ondartet cellene [4]. Imidlertid er cellulær immunitet vanligvis ineffektive fordi neoplasmer har mekanisme for å unngå vertens immunrespons [5], [6]. For det første, tumorantigener er vanligvis dårlig immunogene fordi de blir oppfattet av immunsystemet som «selv» og «alter selv» antigener. For det andre, kan tumorceller indusere funksjonell undertrykking av T-celle, og som utviser resistens mot T-celler-indusert apoptose. I kontrast, økt T-celle infiltrasjon i tumor Stedet har blitt rapportert å være positivt assosiert med overlevelse i NSCLC [5], [6].
Derfor korrigering av kreft-relaterte vert immunfeilregulering utgjør en tiltalende formasjonen anti-cancer behandling. Renset protein derivat av
M. tuberkulose
(PPD) forbedrer produksjonen av induserbar protein-10 (IP-10), liganden av CXCR3, i humane lunger [7], [8] for å rekruttere aktiverte T-celler. Økt CXCR3 uttrykk i tumor reir er assosiert med forlenget overlevelse og mer provoserende celle infiltrasjon hos pasienter med ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) [9]. Tumorcellevaksine, så som tuberkulose (TB) Bacillus Calmette-Guérin (BCG) og varme-drepte
Mycobacterium vaccae
suspensjon (SRL172), har blitt brukt som ikke-spesifikk immunostimulator mot flere typer humane cancere med variabel klinisk respons [10], [11]. For avansert NSCLC, kombinasjon av SRL172 med kjemoterapi viste begrenset forbedring av overlevelse, men bedring i livskvalitet [12].
. Grønn linje: pasienter med tuberkulose. Blå linje:. Pasienter uten TB
Den store variasjonen av effekt av tumorceller vaksine reist et spørsmål om hvorvidt og i hvilken grad er T-celle immunitet provosert av systemisk injeksjon av tumorceller vaksine beriker i svulstens mikromiljø å forsterke effektiv immunitet mot tumor [13], [14] i en tuberkulose endemisk land, er det mulig å nærme seg det [15] ved å se på den immunologiske celle profil i svulstens mikromiljø når NSCLC har lagt aktiv TB skjer i umiddelbar nærhet [15]. Videre ligner denne kliniske scenariet lokoregionalt immunterapi av tumor celle vaksine mot NSCLC, og foreslår utvikling av en konstant og maksimalt beriket T-celle immunitet nærliggende svulster.
(B) NSCLC uten TB gruppert etter histologi (log rank test,
p
= 0,27). Grønn linje: SCC, Blå linje: adenokarsinom, gule linjen: ubestemt NSCLC. SCC: plateepitelkarsinom NSCLC: ikke-småcellet lungekreft
. Forstørrelse × 400.
Denne studien har som mål først og fremst å sammenligne utfallet i NSCLC pasienter med samtidig aktiv tuberkulose i løpet av NSCLC alene pasienter, i form av total overlevelse. Videre er uttrykk for immunologiske celle profil i tilknytning til svulster i noen av gruppene også studert.
Materialer og metoder
Study befolkningen
Vi utførte en retrospektiv gjennomgang av aktiv tuberkulose avansert NSCLC pasienter i Chang Gung Memorial Hospital (en tertiær henvisning medisinsk senter) i løpet av ett år i 2007 og fulgte opp sine kliniske utfall till 2010. informert samtykke ble innhentet for alle lagrede prøver som brukes til denne studien. Bestemmelse av aktiv tuberkulose infeksjon startet fra gjennomgang av positive syrefaste utstryk fra sputum, bronkial vask eller bronko-alveolar utskylling fluid i avanserte NSCLC, etterfulgt av den spesifikke vekt på de med positiv TB vekst for å sikre eksistensen av levedyktige mykobakterier. Derfor aktiv TB infeksjon kvalifisert både positive syrefaste smøre og positiv kultur for TB. Deretter ble brystet X-ray eller CT scan anmeldt for å inkludere pasienter samme lobar fordeling av TB og til kreft.
Staging og behandling av avansert NSCLC
Ordningen 2009 AJCC 7
th edition for TNM staging ble brukt til studiepasienter. Platinumbasert kjemoterapi var standard omsorg for stadium IV og scene IIIB pasienter. Stage IIIA pasienter fikk samtidig kjemoradioterapi (CCRT) eller platina-basert neoadjuvant kjemoterapi, og kirurgisk reseksjon ble ansett for hvem er downstaged vellykket. Ytelse status måles ved ECOG scoring system går 0-5 [16]. Pasienter med ECOG funksjonsstatus mer enn to ble behandlet med mono kjemoterapi eller best supportive care alene avgjøres av ansvarlig lege.
Behandling for tuberkulose
Pasienter med samtidig aktiv tuberkulose fikk standard behandling med to måneder isoniazid, rifampicin, pyrazinamid og etambutol kombinasjon, etter av fire måneder kombinasjon med isoniazid, rifampicin og etambutol. For pasienter med behandling av NSCLC overlappet med at av TB; det tidligere ble utsatt i minst en måned etter start av anti-tuberkulosebehandling. Det riktige tidspunktet for å gjenoppta NSCLC behandling ble avgjort av ansvarlig lege basert på pasientens allmenntilstand.
Immunhistokjemisk (IHC) farging
parafininnstøpte prøvene ble hentet. Kanin anti-humane antistoffer mot CD3 (Dako A /S, Glostrup, Danmark), CD4 (NeoMarkers, Thermo Fisher Scientific, Fremont, CA, USA), CD8 (BioCare medisinsk, Concord, CA, USA), CD56 (Dako A /S, Glostrup, Danmark), CD 68 (Dako A /S, Glostrup, Danmark), iNOS (Santa Cruz Biotechnology, CA, USA), CXCR3 (BD Biosciences Pharmingen, NJ, USA), IP-10 (Santa Cruz Biotechnology, CA, USA), CD25 (Novocastra, Newcastle upon Tyne, UK) og foxp3 (ab20034, ble Abcam, Cambridge, UK) oppnådd. Fargeintensitet i tumorceller ble vurdert i forhold til det normale bronkiale epitel som en intern positiv kontroll. Farging spesifisitet ble evaluert ved negative kontroller i hvilket det primære antistoff hadde tatt plassen til normale mus (for CD3, CD4, CD56, CD68, CD25 og foxp3) og normal kanin (for CD8, iNOS, CXCR3 og IP-10) ikke- immun IgG. IHC-snittene ble under et lys-mikroskop ved forstørrelse X400. Alle kjerneholdige celler i kreft øyen celler og stromaceller (inkludert tumor, strukturelle og infiltrerende betennelsesceller) ble talt av leseren blindet for overlevelse utfallet informasjon. Prosentandelen av cellemarkør-positive kjerneholdige celler av totalt kjerneholdige celler i selektive tumor holmer og stromale områder ble beregnet og uttrykt som celler /100 med kjerne celler.
Statistisk analyse
Alle kvantitative dataene ble uttrykt som middelverdier og standardavvik. Ikke-parametriske metoder ble brukt siden de fleste data ikke var normalfordelt. Mann-Whitney test ble brukt for å sammenligne numeriske variabler mellom to grupper, og χ
2 test ble brukt for kategoriske variabler. Univariate analyser av overlevelses brukt log-rank test for å undersøke effekten av baseline kliniske faktorer. Variabler med en verdi på
p
0,1 ble gjort for å legge inn en multivariat analyse med Cox regresjonsmodell for å identifisere uavhengig prediktor for overlevelse. Alle analysene ble utført ved hjelp av statistikkprogrammet for samfunnsvitenskap (SPSS, v 13.0;. SPSS Inc, Chicago, IL) og GraphPad Prism programvarepakke (v. 5, GraphPad Prism Software Inc, San Diego, California). Alle sammenligninger med en
p
-verdi mindre enn 0,05 ble ansett som statistisk signifikant.
Resultater
Pasient egenskaper
En total 276 avanserte NSCLC pasienter ble inkludert , med 11 (4,0%) -trinnet HIA, 98 (35,5%) stadium IIIB og 167 (60,5%) trinn IV. Hundre femten pasienter fikk førstelinje platinumbasert dublett, med gemcitabin i 63 (54,8%), docetaxel i 18 (15,7%), paclitaxol i 13 (11,3%), vinorelbin i 16 (13,9%) og pemetrexed i fem ( 4,3%). Tretti pasienter fikk førstelinje enkelt agent kjemoterapi, med gemcitabin i 16 (53,3%), docetaxel i åtte (26,7%), paclitaxol i to (6,7%), vinorelbin i fire (13,3%). Femti-ni og sytti-to pasienter ble henholdsvis plassert på første linje target terapi og beste støttebehandling alene. I aktiv TB gruppe, ni (17,3%) hadde mistenkelige gamle lunge TB lesjoner basert på bildestudier og fire (7,7%) hadde dokumentert historie med tidligere anti-TB terapi. Åtte (15,4%) av femtito viste biopsi-påvist caseous granulomatøs betennelse på histologi. Tabell 1 viser baseline karakteristikker av alle pasienter.
Aktiv tuberkulose som en uavhengig prediktor for overlevelse utfallet
Prediktorer for overlevelse utfallet er vist i tabell 2. I univariat analyse, bedre ytelse status, TB infeksjon, stadium III av NSCLC og mottar behandling er en signifikant prediktor for overlevelse utfallet med HR på 0,43 (95% CI, 0.33~0.52), 0,61 (95% CI, 0.43~0.86), 0,62 (95% KI, 0,48 ~0.79) og 0,54 (95% CI, 0.41~0.72), henholdsvis. I multivariat analyse, er fortsatt aktiv TB en av de uavhengige prediktorer for overlevelse utfallet med HR på 0,68 (95% CI, 0.48~0.97). Figur 1 viser overlevelseskurven til NSCLC, med eller uten aktiv tuberkulose. Median overlevelse samtidig aktiv TB er lengre enn de uten TB (11,6 vs 8,8 måned,
p
0,01).
Plateepitelkarsinom er en risikofaktor for samtidig aktiv tuberkulose
Tabell 3 viser kliniske faktorer av NSCLC pasienter med eller uten aktiv tuberkulose. Risikoen for plateepitelkarsinom (55,8 vs. 31,7%), mannlig kjønn (82,7 vs. 66,5%) og røyker (78,8 vs. 58,5%) er betydelig høyere for NSCLC med aktiv tuberkulose. Multivariat analyse viser at plateepitelkarsinom (ORS 2,09; 95% CI, 1.06~4.14,
p
0,05). Er den eneste uavhengig risikofaktor
Samtidig aktiv tuberkulose viser bedre overlevelse utfallet i plateepitelkarsinom pasienter
Sammenligning av overlevelse utfallet stratifisert etter tuberkulose og histologi er vist i figur 2A (med TB) og figur 2B (uten TB). I NSCLC med samtidig aktiv TB, er median overlevelse signifikant lenger i plateepitelkarsinom enn adenokarsinom og ubestemt NSCLC (14,2 vs 6,6 og 2,8 måneder,
p
0,05). For pasienten uten TB, er overlevelse ikke signifikant forskjellig mellom tre histologi grupper (8,2, 9,1 og 8,9 måned,
p
= 0,27).
Økning i CD3, CXCR3 og IP-10 uttrykk i plateepitelkarsinom med samtidig aktiv tuberkulose
Immunologisk celle og chemokin profilen ved siden plateepitelkarsinom ble studert ved immunhistokjemisk flekken for å vurdere markører representant for T-lymfocytter (CD3, CD4, CD8 og CD56), regulatoriske T-celler ( CD25, foxp3) makrofag (CD68, iNOS) og tilhørende chemokin eller chemokin reseptor (IP-10 og CXCR3). Indeksene som presenteres av prosentandel av hvert merke ved siden av plateepitelkarsinom er vist i tabell 4. Sammenlignet med plateepitelkarsinom alene, samtidig aktiv TB signifikant øker uttrykket av CD3 (46,4 ± 24,8 vs. 24,0 ± 16,0,
p
0,05), CXCR3 (35,1 ± 16,4 vs. 19,2 ± 13,3,
p
0,01) og IP-10 (63,5 ± 21,9 vs. 35,5 ± 21,0,
p
0,01), mens uttrykk for foxp3 er betydelig redusert (3,5 ± 0,5 vs. 13,3 ± 3,7
p
0,05). For adenokarsinom med samtidig aktiv TB, er betydelig høyere uttrykk av CD3 og CXCR3 også bemerket. (Tabell S1)
Økning i CD3, CXCR3 uttrykk er assosiert med bedre overlevelse i plateepitelkarsinom pasienter
overlevelse utfallet analyse av høye eller lave immunhistokjemiske markører indekser dividert med median i plateepitelkarsinom carcinoma er vist i tabell 5. Tumor med høy ekspresjon av CD3 (12,1 vs. 3,6 måned, s 0,05) og CXCR3 (12,1 vs. 4,4 måned, p 0,05) viser bedre median overlevelse enn de med lav ekspresjon, mens andre markører er ikke knyttet til overlevelse utfallet. Figur 3 viser representativt de bilder som viser høy og lav ekspresjon av CD3, CXCR3 og foxp3. For adenokarsinom, er nivået av uttrykk for hvert betennelsesmarkøren ikke assosiert med overlevelse utfallet. (Tabell S2)
Diskusjoner
Denne studien har vist at NSCLC med aktiv tuberkulose er oftere funnet i plateepitelkarsinom. Med samtidig aktiv TB, NSCLC pasienter viser en bedre overlevelse utfall; spesielt i squamous cell carcinoma, som er forbundet med økt CD3- og CXCR3-uttrykkende celler i tumoren. [17], [18], [19]
A clinicopathological analyse beskrevet av Tamura et al. har vist at mvkobakteriose er ofte i tilknytning til allerede eksisterende lungekreft. [20] Veggene innkapslet caseous knuter kan bli invadert av NSCLC, spesielt plateepitelkarsinom med lokale invasivitet; dermed, som fører til tuberkulose reaktivering. Vårt resultat viser at aktiv TB infeksjon i NSCLC er en uavhengig prediktor for bedre overlevelse. Det er rikelig bevis på tidligere litteratur som remisjon, regresjon og selv total forsvinning av svulster kan oppstå når Mycobacterium infeksjon co-eksisterer. [21] Men behandling med tumorcelle vaksine forberedelse av varme drept
Mycobacterium vaccae
suspensjon (SRL172) for avansert NSCLC har bare vist begrenset overlevelsesgevinst. [12] Et av målene med tumorcelle vaksine terapi er korrigere ubalanse i Th1 og Th2 celle immunitet etablert av kreftceller. [22], [23] Disse omfatter: induksjon av T-lymfocytter opphopning [24], oppregulering av Th1 cytokiner, såsom interferon-γ [25], og undertrykkelse av Th2 immunitet [26]. Men om disse immunreaksjoner provosert av intradermal injeksjon av SRL172 er effektivt beriket nærliggende kreftceller har aldri blitt bekreftet.
Ved å studere NSCLC i umiddelbar nærhet til aktiv tuberkulose, ligner det lokoregionalt immunterapi av tumor celle vaksine for lungekreft . Den inflammatoriske profil nærliggende tumor i denne tilstand er høyere enn de uten TB, i form av CD3, CXCR3 og IP-10 til squamous cell carcinoma, og CD3 og CXCR3 for adenokarsinom. Dessuten, når analysere inflammatorisk byrde å overleve, avslører det at høyere infiltrasjon av CD3- og CXCR3-uttrykke celler er assosiert med bedre overlevelse i plateepitelkarsinom. Dette resultatet tyder på at lokoregionalt immunterapi muligens gjør anrikning av effektive anti-tumor immunitet nærheten svulst, men ser ut til å være viktig for de kliniske utfall hos pasienter med plateepitelkarsinom.
På den annen side, viser våre resultater at CD3 og CXCR3 snarere enn IP-10 er de markører assosiert med overlevelse fordel. Det er to mulige forklaringer på det. For det første er IP-10 ikke liganden utelukkende kreves av CXCR3 for å aktivere T-lymfocytter [8], mens CXCL9 og CXCL11 kan spille den tilsvarende funksjon. For det andre, aktiveringen av T-lymfocytt avhenger ikke bare av liganden stimuleringen, men også av immunologisk undertrykkende celler rekruttert og temmes av tumor. Den nye forståelsen av regulatoriske T-celler (Treg) forbedrer vår kunnskap om immunsystemet unndragelser og hvordan det gjør tumorprogresjon [22], [27], [28] Vår studie gir også bevis for at uttrykk for foxp3.; som en markør for treg, er redusert i plateepitelkarsinom med aktiv tuberkulose. Dumitriu et al. har vist at NSCLC fremmer differensiering av treg gjennom dendrittisk celle via et TGF-beta 1 avhengig mekanisme [29]. I lys av dette, rapport fra MacKinnon et al. viste at blokade av galectin-3 kunne inhibere IL-4 /IL-13 drevet alternativ makrofagaktivering noe som er viktig i å bygge en svulst vennlig ekstracellulær matriks [30]. Derfor, få bedre innsikt i det immunsuppressive eiendom svulsten mikromiljøet ligger under responsen av tumorceller vaksine behandling. Den store begrensning av studien er retrospektiv eiendom per se; derved blir prøvene kvalifisert for immunhistokjemisk flekk begrenset på grunn av mangel på potensielle standardisering. Imidlertid er trenden for overlevelse utfallet lignende med de viktigste kliniske resultater. I tillegg er det muligheten for synergistisk effekt eller samspillet mellom antituberkulose medisiner og de kjemoterapeutiske midler kan ikke utelukkes.
Som konklusjon, viser denne studie at NSCLC med aktiv tuberkulose har bedre overlevelse resultat. Den effektive T-celle immunitet nærheten tumor muligens ligger under mekanismen. Lokoregionalt behandling av tumorceller vaksine mot NSCLC kan fortjener ytterligere undersøkelser.
Hjelpemiddel Informasjon
Tabell S1.
Immunhistokjemiske markør indekser av adenokarsinom med eller uten aktiv tuberkulose
doi:. 10,1371 /journal.pone.0033226.s001 product: (PDF)
Tabell S2.
Survival utfallet analyse av høye eller lave immunhistokjemiske markører indekser dividert med median i adenokarsinom
doi:. 10,1371 /journal.pone.0033226.s002 product: (PDF)
Takk
forfatterne uttrykker takknemlig takk for manuskript skriftlig av Chih-Hsi Kuo og Chun-Yu Lo, og skrivingen assistanse tilbys av Prof. Han-Pin Kuo. Vi uttrykker også vår oppriktige takk til Hao-Cheng Chen Kang-Yun Lee, Fu-Tsai Chung, Shu-Min Lin, Chun-Hua Wang og Chih-Chen Heh for å gi pasienten informasjon og dataanalyse.
