Abstract
Bakgrunn
Vi har tidligere rapportert rollen som IL-6 i en murine modell av kreft kakeksi og nå dokumentert en pasient som tocilizumab, anti-IL-6 reseptor antistoff, dramatisk forbedret kakeksi indusert av IL-6 over-uttrykkende lungecancer. Til tross for dette potensial til å lindre kreft kakeksi, har tocilizumab ikke blitt godkjent for denne kliniske anvendelse. Derfor før vår planlagte klinisk studie av tocilizumab, vi designet de to studiene som er beskrevet her for å evaluere nivåer av IL-6 hos pasienter med lungekreft og effekten av tocilizumab i en murine modell av menneskelig kreft kakeksi.
metoder
Først målte vi serum IL-6 nivåer hos pasienter med lungekreft og analysert sin tilknytning til kakeksi og overlevelse. Deretter undersøkte vi effekten av en gnager analog av tocilizumab (MR16-1) i den eksperimentelle kakeksimodell.
Resultater
Serum IL-6 nivåene var høyere hos pasienter med kakeksi enn de uten kakeksi. Hos pasienter med kjemoterapi-resistent lungekreft, en høy IL-6 serumnivå korrelert sterkt med overlevelse, og cut-off nivå for å påvirke deres prognose var 21 pg /ml. I mellomtiden, transplantasjon av IL-6-uttrykkende Lewis lungecarcinom celler forårsaket kakeksi hos mus, som deretter fikk enten MR16-1 eller 0,9% saltvann. Tumorvekst var lik i begge grupper; imidlertid MR16-1 gruppen mistet mindre vekt, vedlikeholdes bedre mat og vanninntak og hadde mildere cachectic funksjoner i blodet. MR16-1 også forlenget overlevelse av Advisor-IL6 transplanterte mus (36,6 vs 28,5 dager, p = 0,016).
Konklusjon
Våre kliniske og eksperimentelle studier viste at serum IL-6 er surrogatmarkør for å vurdere kakeksi og prognosen for pasienter med kjemoterapi motstandsdyktig metastatisk lungekreft og at tocilizumab har potensial til å forbedre prognose og lindre den kakeksi som så ødelegger deres livskvalitet. Dette resultatet oppfordrer sterkt våre kliniske studier for å vurdere sikkerhet og effekt av behandling med tocilizumab hos pasienter med økt serum IL-6
Citation. Ando K, Takahashi F, Kato M, Kaneko N, Doi T, Ohe Y , et al. (2014) Tocilizumab, en foreslått terapi for kakeksi av Interleukin6-Uttrykke lungekreft. PLoS ONE 9 (7): e102436. doi: 10,1371 /journal.pone.0102436
Redaktør: Rossella Rota, Ospedale Pediatrico Bambino Gesu «, Italia
mottatt: 09.11.2013; Godkjent: 18 juni 2014; Publisert: 10. juli 2014
Copyright: © 2014 Ando 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:. Denne studien ble støttet av Grants-i-Aid for Scientific Research no.21591003 (Kazuhisa Takahashi) og no.23591906 (Fumiyuki Takahashi) fra departementet for utdanning, kultur, sport, vitenskap og teknologi i Japan. 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
Kreft kakeksi er en hypercatabolic tilstand preget av pasientenes reduksjon i muskel og fettvev samt anoreksi, asteni og anemi. Denne tilstanden er hyppigere hos pasienter med avansert kreft og ledsaget av en forverret livskvalitet og forkortet overlevelsestiden [1] – [5]. Disse forandringer synes å være en del av en inflammatorisk respons som omfatter utarbeidelsen av proinflammatoriske cytokiner, slik som interlukin-6 (IL-6) og tumor nekrose faktor-alfa (TNF-α) [6] – [8]. Også i en studie av lunge cancer, pasienter med kakeksi hadde økt inflammatoriske responser vist som økning av serum-IL-6, oppløselig TNF-reseptor α og C-reaktivt protein (CRP) [9]. Følgelig er forvaltningen av disse cytokinene vital som er lindring av symptomer og reduksjon i nød ved behandling av pasienter med kreft kakeksi.
IL-6, som er et multifunksjonelt cytokin involvert i inflammatoriske og immunologiske reaksjoner som er karakteristisk for mange autoimmune sykdommer er ansett å være en viktig formidler av kakeksi [10], [11]. For å klargjøre rollen til IL-6 i kakeksi indusert av lungekreft, vi som tidligere er etablert en lungecancer-cellelinje transfektert med IL-6-cDNA og transplantert disse cellene inn i C57BL /6 mus [12]. Som et resultat av IL-6 indusert merket kakektiske endringer i disse musene, inkludert kortere overlevelsestider. Forholdsvis resulterer i mus behandlet med en tocilizumab analog som avtok symptomene og forlenget livsløp antydet at denne behandling er spesielt rettet mot kreft kakeksi [12]. Videre har vi nå opplevde og beskrevet en pasient som tocilizubam anti-IL-6 reseptor-antistoff, noe som dramatisk lindres kakeksi indusert av IL-6 over-uttrykkende lungecancer [13]. Denne pasienten, som har diagnosen var stor celle karsinom med kreft kakeksi, led en performance status (PS) som forverret seg til en ECOG score på fire med en økning av serum IL-6-173 pg /ml. Men når IL-6 rettet mot behandling med tocilizumab begynte hans cachectic symptomer, PS og albuminnivå raskt forbedret, og en ni måneders overlevelse perioden følges uten kreftkakeksi-relaterte symptomer [13]. Som resultat og våre tidligere rapporter indikerer at tocilizubam som er blitt brukt hovedsakelig for behandling av revmatoid artritt, systemisk juvenil artritt og idiopatisk Castleman sykdom, har gode muligheter som terapi for cancer cachexia, men det har enda ikke blitt godkjent. Følgelig, for å evaluere effekt og sikkerhet av tocilizumab, vi planlegger nå den kliniske studien.
MR16-1, en rotte anti-murine IL-6 reseptor antistoff, er blitt karakterisert som en egnet gnager analog av tocilizumab [14], [15]. Tidligere Mori et al. rapporterte at MR16-1 hindret utvikling av kreft-relaterte anemi hos en eksperimentell modell, LC-06 JCK mus [16]. Men om MR16-1 undertrykker slike cachectic endringer som vekt og appetitt tap er fortsatt uklart og bør vurderes før den kliniske studien. Derfor, som et foreløpig skritt har vi fastslått her om serum IL-6 er en pålitelig surrogatmarkør for bruk hos pasienter med lungekreft og kakeksi, og bekreftet effekten av MR16-1 i vår tidligere etablert eksperimentell modell av den tilstanden.
Materialer og metoder
data~~POS=TRUNC for evalueringen av serum IL-6 nivåer hos pasienter med lungekreft
i perioden april 2010 til mars 2011, perifert blod ble trukket fra 33 pasienter med lungekreft som ble diagnostisert ved patologisk testing på Kameda Medical center, en 1000-seng tertiær barnehage. Serumet ble separert og lagret ved -70 ° C inntil analyse. Vi ekskluderte pasienter som ikke samtykker eller hvis tilstand ville forstyrre studien resultatene, for eksempel smittsomme sykdommer eller coexisting sykdom. Som data måling fra blodprøver, fikk vi deres verbale informert samtykke og dokumentert i deres kliniske poster. Vår retrospektiv gjennomgang, muntlig samtykke prosedyre og analyse av sine data i sin studie ble godkjent av etisk komité i Kameda Medical Center.
Evaluering av cachectic parametere hos pasienter med lungekreft
Først for å vurdere pasientens kliniske karakteristika, betegnet vi to grupper som representerer nærvær eller fravær av cancer cachexia ved tidspunktet for serumprøver. Den kakeksi gruppe og ikke-kakeksi gruppe ble så sammenlignet i forhold til baseline og faktorer i deres blodprøver. Diagnosen kreft kakeksi ble etablert basert på publisert internasjonal konsensus, som var vekttap større enn 5%, eller vekttap større enn 2% hos personer som allerede viser uttømming i henhold til gjeldende kroppsvekt og høyde [body-mass index (BMI) mindre enn 20 kg /m
2] eller degenerert tap av skjelettmuskulatur (sarkopeni) [1]. Neste, for å vurdere forholdet mellom disse parametrene og overlevelse i cachectic pasienter med metastatisk lungekreft, valgte vi 19 pasienter med stadium IIIb eller IV kreft som støttebehandling bare hadde blitt mottatt etter IL-6 evaluering. Vi deretter analysert sammenhengen mellom pasientenes egenskaper og overlevelse. Til slutt, vi beregnet den mest hensiktsmessige cut-off nivå av serum IL-6 for å overleve.
Cellelinjer og kulturer med dyremodeller av kreft kakeksi
Lewis lungekreft (LLC) celler stammer som en spontan carcinoma i lungene i en C57BL /6 mus [17], [18]. Vi etablerte LLC celler transfektert med den humane IL-6 gen (LLC-IL6), som er en potent evne til å fremkalle kreft kakeksi hos mus, som tidligere beskrevet [12]. I korthet, ble human IL-6-cDNA innføres i Sal I-setet av den eukaryote cDNA-ekspresjonsvektor BMGNeo, og ble transfektert inn i LLC-celler ved hjelp av Lipofectin-reagens (Gibco BRL, Gaithersburg, MD) i henhold til produsentens instruksjoner [12], [19 ]. Celler ble opprettholdt i Iscoves modifiserte Dulbeccos medium (IMDM, Wako, Osaka, Japan) med 20% føtalt bovint serum, penicillin og streptomycin (100 U /ml og 100 ug /ml, henholdsvis).
Murine brukte kakeksi
Virus-free fem uker gammel mannlig C57BL /6J mus ble hentet fra Japan SLC (Hamamatsu, Japan). Dyrene ble gruppe-huset (5 per bur) ved en temperatur på 24 ± 2 ° C, relativ fuktighet på 55% ± 10%, og en 12 timers lys /12 timers mørk syklus. Etter tilvenning i 1 uke, ble mus plassert to per bur under hele forsøket. Klorvann og bestrålt mat ble gitt
ad libitum
. Alle prosedyrer utført på dyr ble godkjent av institusjonelle Animal Care og bruk komité (IACUC) av Juntendo University.
Vi har tidligere etablert forsøks kakeksimodell av Advisor-IL6 transplantasjon i seks uker gamle mus [12 ]. Videre er det i mange andre studier som bestemmes patogenesen av kreft kakeksi og farmakologiske effekt ble mus brukt ved fem til seks uker gamle for transplantering av cancercellelinjer, som rapportert [16], [20], [21]. Følgelig, også i denne studien, LLC-IL6 (1 x 10
6) ble inokulert subkutant inn i høyre flanke av hver mus ved 6-ukers-gamle etter en foregående periode av boliger, og vi betegnet dagen for LLC- IL6 vaksinasjonen som dag 0.
MR16-1 behandling protokollen
MR16-1 (Low. nr MC45038) er en rotte anti-murine IL-6 reseptor antistoff, og ble vennlig levert fra laboratoriet av Chugai Pharmaceutical Co. (Kamakura, Japan). Som presentert i innledningen, Mori et al. tidligere bestemt effekten av MR16-1 for kreft-relaterte anemi når injisert intraperitonealt i en gang ukentlig dose på 20 mg /kg [16]. På den annen side, har vi tidligere undersøkt i detalj med kakeksi parametre på tjueen dager etter tumor-inokulering og bekreftet også at våre eksperimentelle kakeksimodell med LLC-IL6 produsert overlevelsen av omtrent tre uker uten behandling [12]. Videre er det i den kliniske situasjon, tocilizumab vanligvis administreres hver to eller fire uker med samme intervall for behandling av revmatoid artritt (RA) og Castleman sykdom [22], [23]. På samme måte begynte vi MR16-1 behandling på en gang ukentlig dose på 20 mg /kg begynner på dag tre, slik som å administrere det med samme intervall og evaluert cachectic parametre på tjueen dager etter tumorinokulasjon.
Evaluering av MR16-1 effekt på cachecia og overlevelse
Først, for å evaluere effekten av MR16-1 på kakeksi, ble tjue mus tildelt fire grupper. Musene i gruppe 3 og 4 representerte kreft kakeksi modell hvor LLC-IL6 ble inokulert subkutant (cancer cachexia gruppe), mens gruppene 1 og 2 mottok bare den samme mengde saltoppløsning, 0,9% natriumklorid (friske kontrollgrupper). I tillegg gruppene 2 og 4 mottas MR16-1 behandling som i den ovenfor angitte protokoll (merket «med MR16-1»), og gruppene 1 og 3 har mottatt den samme mengde saltoppløsning (merket «uten MR16-1»).
Vi vurderte kroppsvekt, mat og vann inntak og tumorvolum to ganger i uken som tidligere beskrevet [20]. Tumorvolumet i gruppene 3 og 4 ble beregnet ved (lengde) x (bredde)
2/2 (cm
3) [24]. Tjueen dager etter tumorinokulasjon ble musene bedøvet med somnopentyl og avlives. På tidspunktet for offer, samlet vi blodprøver, deretter dissekert og veide muskler fra ekstremiteter og fettvev rundt testiklene [25], [26]. For å bestemme den ernæringsmessige status for disse dyrene, vi målte nivåer av glukose og triglyserider i serum og vurderes hvite blodceller (WBC), hematokrit (Ht), og blodplater (PLT), teller i blod. Hver gruppe besto av fem mus, og alle forsøk ble gjennomført to ganger
neste, for å bestemme effekten av MR16-1 på overlevelse, tyve mus ble også transplantert med LLC-IL6 og tilfeldig delt inn i to grupper:. Ett gruppe mottok MR16-1 med samme protokoll som ovenfor, og den andre gruppen fikk bare den samme mengde saltoppløsning. Hver gruppe besto av ti mus, og deres overlevelsestiden ble analysert etter tumor-inokulering. Ukentlig behandling hadde blitt videreført med samme intervall inntil døden ble bekreftet.
Måling av cachectic parametre i blodet
For evaluering av pasientenes data i vår kliniske studien, serum IL-6 nivåer var bestemmes ved hjelp kommersielt tilgjengelig enzymbundet radioimmunoassay og enzymbundet immunosorbent assay (ELISA) kits i henhold til produsentens instruksjoner (SRL Inc., Tokyo, Japan). Andre parametre ble også målt ved rutinemessig undersøkelse på Kameda Medical Center. I tillegg til å evaluere effekten av MR16-1 i forsøksdyrene, ble serum-IL-6 målt ved hjelp av en murin IL-6 ELISA Kit, og alle andre parametere ble målt ved anvendelse av rutinemessige laboratorieprøver (KAC Inc., Kyoto, Japan) .
Statistiske analyser
Vi utførte statistiske analyser med SPSS versjon 20, og data er uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik. The Chi-squared test eller Mann-Whitney test ble brukt som hensiktsmessig å sammenligne pasientenes egenskaper i våre kliniske studier. Korrelasjoner av pasientenes egenskaper med overlevelse ble evaluert av Spearmans rank korrelasjonsanalyse. For å bestemme den mest hensiktsmessige cut-off serumnivået av IL-6 for en måned overlevelse, brukte vi Akaike informasjons kriterium (AIC), som er en indikator for vurdering av godhet av passe for en statistisk modell [27], [28]. En mindre AIC verdi indikerte en mer pålitelig modell for å forutsi utfall. Overlevelse ble estimert med Kaplan-Meier-metoden ved hjelp av cut-off verdi beregnes ved AIC analyse.
For å evaluere effekten av MR16-1, sammenlignet vi variabler for de to gruppene ved hjelp av en uparet
t
-test eller Tukey er ærlig signifikante forskjeller etter variansanalyse (ANOVA). Overlevelsen kurven for hver gruppe ble analysert ved log rank test. For alle statistiske analyser ble ap verdi mindre enn 0,05 ansett som signifikant.
Resultater
Klinisk profil av 33 pasienter med lungekreft
Som tabell 1 viser, blant de 33 pasientene profilert i denne kliniske studien, gjennomsnittsalderen var 71,3 ± 10,0 år, og 76% var menn. Sytten av pasientene hadde blitt diagnostisert med adenokarsinom (52%), tretten med plateepitelkarsinom (39%), ett med stor celle karsinom (3%) og to med småcellet karsinom (6%). Totalt 26 pasienter som var blitt behandlet med kjemoterapi (n = 22), strålebehandling (n = 4) eller kirurgi (n = 1) før eller etter evaluering av IL-6. Syv pasienter fikk bare støttende omsorg. Etter at evalueringer for denne studien, 19 pasienter hadde støttebehandling bare; 11 hadde en historie med kjemoterapi og en hadde strålebehandling. Atten pasienter ble diagnostisert med kreft kakeksi, som ble etablert i det internasjonale konsensus studien [1].
Pasient egenskaper i kakeksi gruppe (n = 18) sammenlignet med ikke-kakeksi gruppe (n = 15) er vist i tabell 1. Gjennomsnittlig alder, kjønn, BMI, histologisk status og stadium av sykdommen var ikke statistisk forskjellig for de to gruppene. Den kakeksi gruppen hadde en større andel av pasientene med lav ytelse status (ECOG poengsum 2, 77,8% vs. 20,0%), og flere av dem ble behandlet med støttebehandling etter ytelse evaluering, (77,8% vs. 33,3%) enn i den ikke-kakeksi gruppe. I blodprøvene, antall hvite blodlegemer var høyere i den gruppe cachexia (11722 vs. 5873 /ul), som ble CRP-innhold (7,1 vs. 2,5 mg /dl), og serum-IL-6-nivåer (40,2 vs. 13,0 pg /mL ); imidlertid kakeksi gruppens albuminnivåer lavere (2,7 vs. 3,5 g /dl) enn i den ikke-kakeksi gruppe. Totalt protein var ikke forskjellig mellom de to gruppene (6,4 vs. 6,7 g /dl).
Våre resultater lignet de i en tidligere stor kohort av pasienter med kreft i bukspyttkjertelen studert av Bachmann et al [29]. Følgelig, selv om antall pasienter inkludert i vår analyse var relativt liten, resultatene trygg på at våre data var verdifulle for mer detaljerte analyser.
korrelasjon av serum IL-6 nivåer med overlevelse
deretter korrelert de cachectic parametere analysert med overlevelse hos 19 pasienter med stadium IIIB eller IV kreft som fikk støttebehandling etter IL-6 evaluering (tabell 2). Alle disse pasientene hadde blitt diagnostisert med ikke-småcellet lungekreft (NSCLC); ti med adenokarsinom, åtte med plateepitelkarsinom og en med stor celle karsinom. Overlevelses ganger etter at evalueringen hadde en statistisk signifikant negativ korrelasjon med ECOG performance status (r = -0,621, p = 0,005), CRP (r = -0,529, p = 0,020) og serum IL-6 nivåer (r = -0,639, p = 0,003), og en positiv korrelasjon med albuminnivå (r = 0,588, p = 0,008). Antall hvite blodlegemer (r = -0,425, p = 0,069) og totalt protein (r = 0,515; p = 0,060) også har en tendens til å korrelere med forlenget overlevelse, men ikke på nivået av statistisk signifikans. I mellomtiden i serum IL-6 nivåer korrelerte godt med albumin (r = -0,449, p = 0,054) og CRP (r = 0,543, p = 0,016), men ikke med totalt protein (r = -0,006, p = 0,981).
Vi vurderte også at det var viktig å inkludere analyse av pasienter som hadde blitt diagnostisert med småcellet lungekreft (SCLC) eller som hadde vært under behandling for å bestemme effekten av IL-6 på kjemoterapi. Men siden mange av disse pasientene var liten, vi kunne ikke bekrefte dens effekt på kjemoterapi eller deres prognose i denne studien.
Serum IL-6 nivåer og overlevelse
For å finne den mest hensiktsmessige cut-off-nivået for pasientens serum IL-6 innhold og dens forhold til overlevelse, AIC ble beregnet (figur 1A). Som et resultat, ble den minste AIC verdi som oppnås ved 20 eller 21 pg /ml i serum IL-6 nivåer og knyttet til 21 til 28 dager av overlevelsestid, henholdsvis (AIC = -10,395, hver kombinasjonen var den samme verdi). Dette viste at pasienter med serum-IL-6 nivåer ≥21 pg /ml kunne forutsies å ha lavere overlevelsestiden på en måned eller mindre.
(A) En konservativ terskel knyttet 20 eller 21 pg /ml IL-6 i serum (y-aksen) med 21 til 28 dager av overlevelsestid (x-aksen), som bestemt ved AIC analyse (se Metoder), tilfredsstillende måte å identifisere de mest hensiktsmessige grensenivå (z-aksen, AIC = -10,395). Legg merke til at pasienter med serum-IL-6 nivåer ≥21 pg /ml ble forutsagt til å ha mindre overlevelsestid. (B) Sannsynligheten for å overleve én og tre måneder etter evalueringen var lavere hos pasienter med IL-6 21 pg /ml enn de med 21 pg /ml (en måned overlevelse, 20,0% vs. 77,8%, p = 0.007, og tre måneder overlevelse 10,0% vs. 33,3%, p = 0,025). (C) Andelen av pasienter med IL-6 ≥21 pg /ml var 80,0% for pasienter som overlever mindre enn en måned, 20,0% for pasienter som overlever en til tre måneder, og 25,0% for pasienter som overlever mer enn tre måneder.
Basert på AIC statistikk, pasienter ble deretter delt i de med IL-6 21 pg /ml og mindre enn 21 pg /mL og analysert for sannsynligheten for overlevelse ved bruk av Kaplan-Meier-metoden. Figur 1B viser overlevelsen mønsteret etter IL-6 evaluering. Det sannsynligheten for overlevelse for én og tre måneder etter evalueringen er klart lavere i pasienter med IL-6 21 pg /ml enn med 21 pg /ml (en måned overlevelse, 20,0% vs. 77,8%, p = 0,007 ; og tre måneder overlevelse 10,0% vs. 33,3%, p = 0,025). Vi videre klassifisert pasientene inn i tre grupper etter overlevelse: innen én måned, ett til tre måneder, og i løpet av tre måneder. Analyse av serum IL-6 nivåer i hver gruppe, som figur 1C viser, indikerte at andelen av pasienter med IL-6 ≥21 pg /ml var 80,0% som overlevde innen en måned tidsramme, mens 20,0% overlevde i ett tre måneder, og 25,0% levd over tre måneder.
effekten av MR16-1 på kreft kakeksi i Advisor-IL6 bærende mus
i dag 21 av våre dupliserte eksperimenter, totalt av åtte av ti mus overlevde i hver cancer cachexia gruppe (gruppe 3 og 4), mens alle ti mus overlevde i friske kontrollgrupper (grupper 1 og 2). Vi ofret totalt 36 mus, og deres cachectic parametere er vist i tabell 3.
Når det gjelder sammenlikning mellom ubehandlede mus av den friske kontroll (gruppe 1) og cancer cachexia gruppe (gruppe 3), slaktevekter (gruppe 1, 25,9 g vs gruppe tre, 22,1 g, p 0,001), vekter av gastrocnemius muskelen (128,1 mg vs 60,4 mg, p = 0,006), quadriceps muskel (102,7 mg vs 14,7 mg, p 0,001), biceps femoris muskler (145,4 mg vs 27,1 mg, p 0,001), og fettvev rundt testiklene (490,5 mg vs 169,4 mg, p 0,001) var signifikant høyere i gruppe 1 enn gruppe 3. verdiene av ht (32,8 vs. 9,4%, p = 0,001), triglyserider (87,0 vs. 23,0 mg /dL, p 0,001) og glukose (311,6 g 29,6 mg /dL, p 0,001) var også høyere i gruppe 1 enn de i gruppe 3, henholdsvis. Siden disse resultatene var tilsvarende som i vår tidligere rapport [12], bekreftet vi reproduserbarheten av den etablerte eksperimentell modell.
Når det gjelder sammenlikning mellom behandlede og ubehandlede kreftkakeksi mus (gruppe 3 [uten MR16-1 ] og 4 [med MR16-1]), på den annen side, slakte vekter (gruppe 3, 22,1 g vs. gruppe 4, 24,1 g, p = 0,032), vekter på gastrocnemius muskel (60,4 mg vs. 106,6 mg, s 0,001).
Figur 2 viser serie endringer av kroppsvekt (A) , tumorvekst (B), og mat (C) og vann (D) inntak. Når det gjelder sammenlikning mellom kreftkakeksi grupper, tumorvekst var ikke statistisk signifikant forskjellige (figur 2B, p = 0,061), men kroppsvekt forble høyere i gruppe 4 (figur 2A, p = 0,032). Gradvise reduksjoner i mat og vanninntak ble observert i begge grupper etter inokulering av LLC-IL-6, men MR16-1 tendens til å forbedre disse verdier til det punkt at betydelige forskjellene var fremtredende ved dag 14 (figurene 2C, s 0,001, og Figur 2D, p 0,001). Disse resultater indikerer at administrering av MR16-1 betydelig redusert reduksjon av slaktevekt, mat og vanninntak uten å påvirke tumorvekst i en murin modell av kakeksi.
Transplantasjon av IL-6-uttrykkende LLC celler forårsaket kakeksi i mus (gruppe 3 og 4), mens gruppene 1 og 2 mottok bare den samme mengde saltoppløsning, 0,9% natriumklorid (friske kontrollgrupper). Vi administrert MR16-1 (gruppene 2 og 4) eller 0,9% saltvann (gruppene 1 og 3), henholdsvis. Kroppsvekt, tumorstørrelse og mat og vann inntak ble målt på dag 0, 3, 7, 10, 14, 17 og 21 etter transplantasjon. Den målte mengde av mat eller vann ble dividert med antall mus og dager for å bestemme hver inntak per dyr per dag. Statistisk signifikans ble evaluert med Tukey er ærlig signifikante forskjeller (HSD) etter den enveis ANOVA. Data representerer mener og S.D. (S.D. data for vekt er vist i tabell 4). Tumorvekst var ikke signifikant forskjellig mellom gruppene 3 og 4 (B), men kroppsvekt (A) og mat (C) og vanninntak (D) var betydelig forbedret i gruppe 4 (†, p 0,01). Det ble ikke observert signifikante forskjeller i slaktevekt og mat- og vanninntak mellom ubehandlet (gruppe 1) og behandlet friske mus (gruppe 2).
Sikkerhet for MR16-1 i friske kontroll mus
for å bestemme sikkerheten av MR16-1, vi også vurdert andre biokjemiske parametere i friske kontroll mus og sammenlignet dem mellom gruppene 1 og 2. Som vist i tabell 3 og 4, biokjemiske parametere var ikke statistisk signifikant forskjellig mellom disse to grupper. Tellingene av WBC (4667 vs 3867 /ul, p = 0,8644) og blodplater (548 000 vs 693 000 /ul, p = 0,249) var heller ikke signifikant forskjellig, men verdiene av Ht (32,8 vs 35,4%, p = 0,049) høyere i gruppe 2 enn i gruppe 1. serie~~POS=TRUNC endringer i kroppsvekt og inntak av mat og vann var ikke forskjellig mellom de to gruppene (figur 2).
effekten av MR16-1 på overlevelse i Advisor-IL6 bærende mus
Twenty mus ble transplantert med Advisor-IL6 celler og delt inn i to grupper; med (behandlet) eller uten MR16-1 (ubehandlet). Overlevelsestiden ble bestemt som vist i figur 3. Overlevelses tider av behandlede og ubehandlede mus var 36,6 ± 11,1 og 28,5 ± 4,1 dager, henholdsvis, og MR16-1 i betydelig grad forbedret den totale overlevelsestiden etter tumor-inokulering (p = 0,016). Disse resultatene indikerer at MR16-1 har potensiale til å forbedre overlevelse så vel som undertrykke progresjonen av cancer cachexia.
Hver gruppe besto av ti LLC-IL6 transplanterte mus. En gruppe fikk MR16-1 (heltrukket linje), og den andre gruppen fikk bare den samme mengde saltoppløsning (prikket linje). Ukentlig behandling hadde blitt videreført med samme intervall inntil døden ble bekreftet. Gjennomsnitt ± S.D. av overlevelsen av Advisor-IL6 transplantert mus uten MR16-1 var 28,5 ± 4,1 dager. Injeksjon av MR16-1 forlenget overlevelse av Advisor-IL6 transplanterte mus til 36,6 ± 11,1 dager (p = 0,016).
Diskusjoner
I vår kliniske og
i vivo
-studier, viste vi nytten av serum-IL-6 som en surrogatmarkør for å vurdere prognose og effekt av anti-IL-6-reseptor-antistoff som en formidler av cancer cachexia. Vi har funnet at (1) tilstedeværelse av serum IL-6 korrelert sterkt med overlevelse hos pasienter som bærer kjemoterapi resistent metastatisk lungecancer; (2) pasienter med serum IL-6 nivåer ≥21 pg /ml ble spådd å ha kortere overlevelse ganger; (3) MR16-1 hadde den gunstige effekt av lindring cancer cachexia og overlevelse. Følgelig viste vi for første gang at IL-6 var et nyttig, godt målrettet behandling av kjemoterapi-resistente metastatisk lungecancer, og tocilizumab syntes å være en lovende og ny anti cachectic middel for behandling av pasienter med IL-6 over-uttrykke svulster.
i dag har foreningen av biokjemiske markører med prognosen har vært mye rapportert hos pasienter med metastatisk kreft. Det vil si, høye CRP-nivå indikerer disse pasienters systemisk inflammatorisk reaksjon og vedrører deres vanligvis lave skjelettmuskel-indeksen og serumalbumin konsentrasjon samt dårlig prognose [30] – [32]. Noen studier har rapportert at cut-off nivå av CRP og albumin for å påvirke prognosen var 10 mg /l og 3,5 g /dL, henholdsvis [33] – [35]. Siden disse reaksjoner resulterer fra virkningen av cytokiner, våre resultater viser også at serum-IL-6 nivåer logisk bærer en sterk korrelasjon med overlevelsestiden hos pasienter med kjemoterapi-resistent metastatisk lungekreft. Videre har vi funnet at et serum-IL-6-nivå på 21 pg /ml er en konservativ terskel for å påvirke deres prognose. Dette cut-off point var basert på dataene i denne studien, men vi mener at det kan være en mer presis indikator enn CRP og albumin.
Når det gjelder behandling av kreft kakeksi, av flere agenter evaluert slik til nå har kortikosteroider og proge agenter vært best vist seg å lindre kreft-relaterte anoreksi i prospektive studier og en meta-analyse [36] – [38]. Imidlertid har ingen agent som forbedrer livslengde eller livskvalitet gang blitt dokumentert. Derfor, å etablere en ny terapeutisk modalitet for å lindre kreft kakeksi er stort behov for. I denne sammenheng har vi tidligere har rapportert at tocilizumab hadde bemerkelsesverdig forbedres pasientens kreft kakeksi indusert av en IL-6 over-uttrykkende lungecancer [13]. Selv om denne pasientens tumor hadde gradvis utviklet seg, hadde hans generelle tilstanden stabilisert seg, og han overlevde ni måneder etter oppstart av behandling med tocilizumab [13]. Tilsvarende, i eksperimentelle dyremodeller, redusert MR16-1 utviklingen av kakeksi. Videre har serum-IL-6-nivåer øket i en MR16-1-behandlede gruppe sammenlignet med en ubehandlet kontrollgruppe. I forhold til disse mekanismene, Nishimoto et al. analysert kinetikken av serum-IL-6 og løselig IL-6 reseptor (sIL-6R) samt andelen av sIL-6R mettet med tocilizumab etter dens administrering til pasienter med RA og Castleman sykdom. Forfatterne rapporterte at sIL-6R økte markert som IL-6 gjorde. Det vil si at administrasjonen av tocilizumab førte til dannelsen av tocilizumab /sIL-6R immunkomplekser og dermed forlenge halveringstiden for sIL-6R. Den etterfølgende utilgjengelighet av tocilizumab-fri IL-6R deretter inhiberte IL-6R-mediert forbruk av IL-6 [39]. Våre resultater er enig med de svarene i en tidligere studie og i vår rapportert tilfelle [13], [39]. Derfor tror vi at tocilizumab er nyttig for behandling av kakeksi indusert av IL-6 over-uttrykke kreft.
I mellomtiden har vi også vurdert noen bekymringer angående en hemmende rolle IL-6. Først blir enkelte cytokiner er kjent for å delta i anti-tumor-immunitet ved å aktivere eller å regulere funksjonen av antitumor-effektor-T-celler [40] – [42]. Derfor blokkerer IL-6 signal kan fremme vekst og differensiering av tumorceller ved å hemme antitumorimmunitet. Det motsatte, resultatene viste at svulstvekst var ikke statistisk forskjellig, til tross for en beskjeden økning i MR16-1-behandlede mus enn i den ubehandlede kontrollgruppe.
