Abstract
Radikal cystektomi for muskel-invasiv blærekreft (MIBC) pasienter ofte svekker kvaliteten av livet (livskvalitet) på grunn av urinavledning. For å forbedre sin livskvalitet, har en blære-sparing alternativ strategi ved hjelp chemoradiation blitt utviklet. I blære-sparing protokoller, komplett respons (CR) på induksjons chemoradiation er en forutsetning for blære bevaring og gunstig overlevelse. Dermed forutsi chemoradiation motstand og overvinne det ville øke individuelle MIBC pasientenes sjansene for blære bevaring. Målet med denne studien er å undersøke mulige molekylære mål for behandling med sikte på å bedre chemoradiation respons. Expression nivåer av erbB2, NFkB, p53, og Survivin ble evaluert immunohistochemically i forbehandling biopsiprøver fra 35 MIBC pasienter hvor chemoradiation følsomhet hadde blitt patologisk evaluert i cystektomi prøver, og sammenslutninger av disse uttrykk nivåer med chemoradiation følsomhet og kreftspesifikk overlevelse (CSS ) ble undersøkt. Av de 35 pasienter, 11 (31%) oppnådd patologisk CR, mens tumorer i de gjenværende 24 pasientene (69%) ble chemoradiation-resistente. Multivariat analyse identifisert erbB2 og NFkB overekspresjon og hydronefrose som betydningsfulle og uavhengige risikofaktorer for chemoradiation motstand med respektive relative risikoen for 11,8 (
P
= 0,014), 15,4 (
P
= 0,024) og 14,3 (
P
= 0,038). Den chemoradiation motstand rente var 88,5% for svulster overekspresjon erbB2 og /eller NFkB, men bare 11,1% for de negative for begge (
P
0,0001). Den 5-årige CSS rente var 74% totalt. Gjennom multivariat analyse, overekspresjon av erbB2 og /eller NFkB ble identifisert som en selvstendig risikofaktor for blærekreft død med marginal betydning (hazard ratio 21,5,
P
= 0,056) sammen med chemoradiation resistens (
P
= 0,003) og hydronefrose (
P
= 0,018). Den 5-årige CSS sats for de 11 pasientene som oppnådde patologisk CR var 100%, mens den for 24 med chemoradiation-resistent sykdom var 61% (
P
= 0,018). Dermed erbB2 og NFkB overekspresjon er relevante for chemoradiation motstand og er mulige mål som tar sikte på å overvinne chemoradiation motstand i MIBC
Citation. Koga F, Yoshida S, Tatokoro M, Kawakami S, Fujii Y, Kumagai J, et al. (2011) ErbB2 og NFkB Overuttrykte som predikator for Chemoradiation Resistance og Antatte mål å overvinne motstand i Muscle blærekreft. PLoS ONE 6 (11): e27616. doi: 10,1371 /journal.pone.0027616
Redaktør: Eliana Saul Furquim Werneck Abdelhay, Instituto Nacional de kreft, Brasil
mottatt: 27 september 2011; Godkjent: 20 oktober 2011; Publisert: 10.11.2011
Dette er en åpen-tilgang artikkelen, fri for all opphavsrett, og kan bli fritt reproduseres, distribueres, overføres, endres, bygd på, eller brukes av alle for ethvert lovlig formål. Arbeidet er gjort tilgjengelig under Creative Commons CC0 public domain engasjement
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet delvis med tilskudd-in-hjelpemidler for vitenskapelig forskning (19791102, 19791103), fra Kunnskapsdepartementet , kultur, sport, vitenskap og teknologi i Japan. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet. Ingen ekstra ekstern finansiering mottatt for denne studien
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Blærekreft er den 5
th vanligste kreftformen i USA, med 70,530 nye pasienter og 14,680 dødsfall registrert i 2010 [1]. Muskel-invasiv blærekreft (MIBC) står for en tredjedel av alle blærekreft tilfeller [2]. Radikal cystektomi er referansestandard av omsorg for pasienter med MIBC, men urinavledning, som må utføres samtidig med radikal cystektomi, og postsurgical sykelighet potensielt kompromittere pasientenes livskvalitet. For å overvinne disse problemene, har blærespar tilnærminger med ulike modaliteter blitt undersøkt. Blant dem, har trimodality protokoller som består av transurethral reseksjon (TUR), kjemoterapi og strålebehandling gitt de mest gunstige onkologiske resultater, med 5-års overlevelse priser på 50 til 60%, som er sammenlignbart med moderne overlevelse av umiddelbar radikal cystektomi serie [3], [4]. I de fleste kjemoradioterapi (CRT) -baserte blærespar protokoller, er pasienter som oppnår komplett respons (CR) etter induksjon CRT selektivt utsatt for consolidative behandlinger for blære bevaring, mens de som ikke oppnår CR anbefales å gjennomgå radikal cystektomi [5] . I tillegg responsen til induksjons CRT har en sterk innvirkning på overlevelsen av MIBC pasienter uavhengig av påfølgende radikal cystektomi med kurativ hensikt [6], [7]. Således, evnen til å forutsi ikke-CR pasienter, og utviklingen av en ny strategi for å forbedre deres reaksjon på CRT vil øke sjansene for blære bevaring og potensielt forbedre overlevelses resultater i MIBC pasienter.
En rekke studier translasjonelle er utført for å identifisere molekylære markører som forutsier terapeutisk respons på kjemoterapi og /eller radioterapi hos pasienter med MIBC eller mer avanserte former av sykdommen. Flere molekyler og genetiske modifikasjoner har blitt identifisert som predikator for CRT respons i MIBC [8], [9], [10], [11], [12]. Likevel er de fleste studier har fokusert på å forutsi CRT respons uten også spesielt å forsøke å forbedre CRT respons ved å målrette molekylene ansvarlige for CRT motstand.
Formålet med studien er å identifisere mulige molekylære mål å forbedre CRT følsomhet og dermed å forbedre pasientens prognose. Av flere molekylære markører velig å forutsi ugunstige tumor respons på CRT eller radioterapi [8], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19], [20], disse som kan bli angrepet av små molekyler eller monoklonale antistoffer omfatter erythroblastic leukemi virale oncogen homolog 2 (erbB2, også kjent som HER2 /neu) [8], nukleær faktor-kB (NFkB) [13], [14], mutant p53 [17 ], [18], og survivin [19]. Vi undersøkte assosiasjoner til uttrykket profiler av disse teinene med både CRT følsomhet og kreftspesifikk overlevelse (CSS) i en kohort av MIBC pasienter der CRT følsomhet av svulster hadde blitt patologisk evaluert i cystektomi prøver.
Metoder
etisk uttalelse
den etiske komiteen i Tokyo Medical and Dental Universitetet gjennomgått og godkjent den aktuelle studieprotokoll (godkjenningsnummer 602). Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra alle pasienter med tumor vev ble undersøkt for ekspresjon av CRT resistensassosierte proteiner.
Pasienter
Mellom 1997 og 2008, 162 MIBC pasienter uten klinisk metastase ble behandlet i henhold med vår institusjonelle terapeutiske protokoll som er beskrevet andre steder [7], [21], [22]. Kort fortalt pasienter gjennomgikk transurethral reseksjon (TUR) av blæretumor og induksjon CRT bestående av ekstern stråle strålebehandling til den lille bekken (40 Gy) og to sykluser med samtidig intravenøs cisplatin (20 mg /dag i 5 dager) adskilt av en tre ukers intervall. Når blærekreft ble intravesikalt lokalisert, og ikke innebære blærehalsen og trigone, og restsykdom var klinisk fraværende eller til stede bare i en liten mengde etter induksjon CRT, kan pasienten selektivt å gjennomgå consolidative delvis cystektomi med bekken lymfeknutedisseksjon for blære konservering; ellers radikal cystektomi ble anbefalt. Av de 162 pasientene, 88 som gjennomgikk synlig komplett TUR før CRT og en annen 39 som ikke gjennomgå cystektomi ble ekskludert. I de gjenværende 35 pasienter hvor tumoren følsomhet for CRT ble vurdert patologisk i Cystektomi prøver, undersøkte vi kliniske og molekylære variabler som er relevante for CRT-motstand, som ble definert som tilstedeværelse av patologiske restsykdom (ikke-CR) i Cystektomi prøver.
TNM stadium
klinisk stadium ble bestemt i henhold til 2002 TNM-systemet [23] basert på funn innhentet gjennom TUR, bimanual undersøkelse og CT av brystet, magen og bekkenet. MR av bekkenet ble også tatt med start i 2007.
Oppfølgings
Pasientene ble fulgt i hovedsak på tre-måneders intervaller for de første 2 år, 6-måneders intervaller for følgende tre år, og årlig etterpå. Evalueringer besto av sykehistorie, fysisk undersøkelse, blodtelling og blodkjemi, og CT av bryst, mage og bekken. Urin cytologi, cystoskopi og bekken MR ble lagt for blære-spart pasienter. Overlevelses intervaller ble beregnet ut fra den første dagen av CRT til datoen for dødsfallet.
Immunohistochemistry
Farging ble utført som tidligere beskrevet [24] med formalinfiksert parafin-embedded tumorvev oppnådd ved TUR før induksjon CRT. Primære antistoffer ble brukt var ferdig fortynnet kanin polyklonalt anti-ErbB2-antistoff (Dako Cytomation, Glostrup, Danmark, ved 1: 300), kanin-monoklonalt antistoff mot Survivin (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA; ved 1: 200), mus monoklonalt antistoff mot p53 (Pab1801; 1:40) og NFkB p65 (F-6, Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA, på 1: 100). Prosenter av kreftceller positive for farging ble scoret. Siden NFkB p65 utøver sin onkogene egenskaper som en kjernefysisk transkripsjon faktor, ble atom immunoreaktivitets vurderes som positive. Glassene ble gjennomgått på en forstørrelse på × 200 av to uavhengige observatører (Y.S. og J.K.) som ble blindet for clinicopathological data. I tilfeller av observatør uenighet, ble en endelig avgjørelse fattes ved konsensus mellom de to observatører.
Statistical Analysis
Forskjeller mellom grupper ble vurdert ved hjelp av Chi-kvadrat test for kategoriske data. Cut-off verdier av kontinuerlige variabler beste forutsi CRT motstand ble bestemt av partisjon analyse. Risikofaktorer for CRT motstand og blærekreft død ble evaluert ved hjelp av logistisk regresjonsanalyse og Cox proporsjonal risikomodell, henholdsvis. I multivariat analyse ble variabler valgt å bruke bakover trinnvis metode. Overlevelseskurver ble plottet ved hjelp av Kaplan-Meier metoden og deres forskjeller ble vurdert ved log-rank test. Disse statistiske analysene ble utført ved hjelp av JMP 8,0 statistisk programvare (SAS Institute, Cary, NC, USA). Forskjeller ble betraktet som signifikant på
P
0,05
Resultater
Baseline statistikk over de 35 kvalifiserte pasienter er listet opp i tabell 1. Alle MIBCs omfattes høyverdig uroteliale karsinom. . Fire (11%) gjennomgikk delvis cystektomi som consolidative terapi for blære bevaring mens 31 (89%) gjennomgikk radikal cystektomi. Av de 35 pasienter, 11 (31%) oppnådd patologisk CR; av de gjenværende 24 pasienter med CRT-resistent MIBC, patologiske T trinn var Tis i to (6%), T1 i 8 (23%), T2 i fire (11%), T3 i 9 (26%), og T4a i 1. 3%). Patologisk lymfeknutemetastaser ble funnet i 3 pasienter (9%).
immunreaktivitet for erbB2, NFkB, p53, og Survivin ble observert i 20 (57%), 16 (46%), 25 ( 71%), og 28 pasienter (80%), henholdsvis (figur 1). Cut-off verdi av immunoreaktivitets som best predikerte klinisk CRT motstand var 20% for erbB2, NFkB, og Survivin. For p53, ble en tidligere rapportert cut-off verdi på 10% brukte [25].
Redusert fra × 400.
Blant de kliniske og molekylær variablene som er oppført i tabell 1, univariat analyse viste at erbB2 overekspresjon var signifikant assosiert med CRT resistens (
P
= 0,003, Tabell 2); NFkB overekspresjon, tilstedeværelse av hydronefrose og tumorstørrelse ≥ 5 cm ble også assosiert med CRT motstand til tross for ikke å nå statistisk signifikans (
P
= 0,055, 0,056 og 0,075, henholdsvis). Multivariat analyse identifisert erbB2 og NFkB overekspresjon og tilstedeværelsen av hydronefrose som betydelig og uavhengige risikofaktorer for CRT motstand, med respektive relative risikoen for 11,8 (
P
= 0,014), 15,4 (
P
= 0,024) og 14,3 (
P
= 0,038, Tabell 2). Verken p53 eller survivin var signifikant assosiert med CRT motstand. Evne til å forutsi CRT motstand ble styrket da data om uttrykk for både erbB2 og NFkB ble brukt; CRT-motstand rente var 88,5% blant svulster overekspresjon erbB2 og /eller NFkB men bare 11,1% blant dem som negative for begge (
P
0,0001). Dermed erbB2 og NFkB overekspresjon er relevante for CRT motstand i MIBC.
I løpet av oppfølgingsperioden (median 60 måneder, range 19-104), 10 pasienter døde av blærekreft. Den 5-årige CSS rente var 74%. Clinicopathological og molekylære variabler knyttet til blærekreft døden er oppført i tabell 3. Univariat analyse viste at CRT motstand og tilstedeværelsen av hydronephrosis var signifikant assosiert med blærekreft død (
P
= 0,003 og 0,008, respektivt). Multivariat analyse viste at CRT motstand var det sterkeste og mest uavhengig risikofaktor (
P
= 0,003), fulgt av nærværet av hydronephrosis (
P
= 0,018). Overekspresjon av ErbB2 og /eller NFkB ble også identifisert som en selvstendig risikofaktor for blærekreft død med marginal statistisk signifikans (
P
= 0,056). Den 5-årige CSS rangere blant de 11 pasienter med patologisk CR var 100%, mens det for de resterende 24 med CRT-resistente MIBC var 61% (
P
= 0,018). Dermed høy følsomhet for CRT er forbundet med gode overlevelses utfall blant MIBC pasienter.
Diskusjoner
Den aktuelle studien viste at erbB2 og NFkB overekspresjon spille en potensiell rolle i CRT motstand og er uavhengig assosiert med ugunstige CSS med marginal betydning i MIBC pasienter behandlet med induksjons CRT pluss cystektomi. Dette indikerer at erbB2 og NFkB er mulige terapeutiske mål for behandlinger som tar sikte på å bedre CRT følsomhet i MIBC. Dette er den første studie for å vise forholdet mellom NFkB overekspresjon og CRT motstand i MIBC og den potensielle prognostisk virkningen av en kombinert ekspresjonsprofilen av erbB2 og NFkB i pasienter behandlet med induksjons CRT og cystektomi. Som vi og andre har vist, er et bedre svar på CRT assosiert med mer gunstige overlevelses resultater [4], [7], [26]. Således forbedrer CRT følsomhet ved å målrette erbB2 og NFkB kan forbedre overlevelsestider hos pasienter behandlet med CRT.
ErbB2 er et medlem av den epidermale vekstfaktor-reseptor (EGFR) familie av reseptor-tyrosin-kinaser, som genererer en kompleks program av signaloverførings hendelser som modulerer celleproliferasjon, differensiering, invasjon, og overlevelse [27]. I motsetning til EGFR, erbB2 trenger ikke egen ligand; i stedet, heterodimerizes det med andre aktivert EGFR medlemmer for å forbedre og forlenge deres signalering. I kreftceller som overuttrykker erbB2 grunn genamplifisering, høy basal autofosforylering av erbB2 fremmer onkogene aktiviteter inkludert metastase og terapeutisk motstand [27]. Ifølge tidligere rapporter på MIBC, er erbB2 overekspresjon en uavhengig risikofaktor for kreft dødsfall hos pasienter som gjennomgår radikal cystektomi [28] og en uavhengig prediktor for ikke-CR etter CRT men ikke en risikofaktor for kreft dødsfall hos pasienter behandlet med CRT [8 ]. Resultatene fra vår undersøkelse er i samsvar med de sistnevnte studien, teoretisk støtte for samtidig behandling av ErbB2 hemmere for å forbedre CRT følsomhet.
NFkB er en transkripsjonsfaktor som er involvert i cellulær respons på ulike ekstracellulære stimuli som stress og cytokiner [29]. I kreftceller, blir NFkB ofte aktivert abnormt, fremme invasjon, metastase, og overlevelse av disse cellene. Faktisk er NFkB overekspresjon assosiert med dårlig prognose i forskjellige maligniteter, inkludert MIBC [30] og med CRT motstand i spiserørskreft [13], [14]. Den aktuelle studien viste at NFkB overekspresjon er nært knyttet til CRT motstand i MIBC og at det i samarbeid med erbB2 overuttrykk, det potensielt påvirker prognosene for MIBC pasienter behandlet med induksjon CRT og cystektomi. Disse resultatene styrke grunnlaget for en antatt rolle NFkB hemmere, hvorav mange typer er under klinisk undersøkelse [29], i vinne CRT motstand i MIBC overekspresjon NFkB.
Den aktuelle studien indikerer at både erbB2 og NFkB er antatte mål for behandlinger for å overvinne CRT motstand i MIBC. Blant de små molekyler tiden blir undersøkt i kliniske studier, kan heat shock protein 90 (HSP90) hemmere samtidig blokkere aktiviteten til begge disse teinene [31]. HSP90 er en allestedsnærværende molekylære anstand nødvendig for stabilitet og funksjon av mange klient proteiner, inkludert en rekke oncoproteiner essensielle for anskaffelse og vedlikehold av kreft kjennetegnene [31], [32], [33]. HSP90 hemmere destabilisere HSP90 kunder ved dissociating HSP90-HSP90 klient komplekser og dermed utøver antitumor aktivitet [34]. Siden både erbB2 og hemmer av kB kinase β (IKKβ), som formidler NFkB aktivering, er HSP90 klient proteiner [31], for samtidig behandling av HSP90 hemmere forventes å effektivt bevisst MIBCs overekspresjon erbB2 og /eller NFkB til CRT. Faktisk har vi bekreftet at lavdose HSP90 hemmere effectually forsterke virkningene av CRT på blæren kreft celler som overuttrykker erbB2 og NFkB i prekliniske modeller [35].
I de fleste blærespar protokoller for MIBC, CR etter induksjons CRT er en forutsetning for blære bevaring; pasienter med restsykdom har høyere risiko for blærekreft døden til tross for under berging radikal cystektomi [4], [7], [26]. Dette er grunnen til at CRT-motstand ble strengt definert som patologisk ikke-CR i denne studien. Når CRT motstand i stedet ble definert som tilstedeværelse av sykdommen på patologisk stadium T2 eller større gjenværende i en Cystektomi prøven, overekspresjon av Survivin (med en cut-off-verdi på 40%) ble også identifisert som en uavhengig prediktor for CRT motstand. Survivin, et medlem av den hemmer apoptose protein familie, er angivelig knyttet til lokal svikt i høy grad T1 blærekreftpasienter som behandles med CRT [19]. Nylig har et lite molekyl hemmer Survivin blitt identifisert og er nå i kliniske studier [36]. Denne forbindelsen er også forventet å bevisst MIBC til CRT i kliniske settinger.
Den aktuelle studien har noen begrensninger, inkludert en liten gruppestørrelse, utvalgsskjevhet, og dens tilbakevirkende natur. For å vurdere nettopp CRT følsomhet i cystektomi prøver fra pasienter som hadde synlige svulster før CRT, bare 35 av 162 pasienter var kvalifisert for analyse. Det faktum at statistisk signifikante resultater ble oppnådd til tross for et så lite antall individer kan tilskrives selektiv utvelgelse av fag for analyse. En prospektiv studie i større kohort er nødvendig for å bekrefte resultatene oppnådd i den aktuelle retrospektiv studie.
Som konklusjon, erbB2 og NFkB overekspresjon er relevante for CRT motstand av MIBC, og overekspresjon av minst ett av disse oncoproteiner øker potensielt risikoen for kreft død i MIBC pasienter behandlet med induksjon CRT og cystektomi. ErbB2 og NFkB er potensielle mål for behandling for å overvinne CRT motstanden MIBC.
