Abstract
Denne studien var å undersøke sammenhengen mellom serum YKL-40 nivå, og de kliniske kjennetegn, responsen på kjemoterapi og prognose i småcellet lungekreft (SCLC). Serum YKL-40 nivåer ble funnet og sammenlignet hos 120 pasienter med SCLC før og etter kjemoterapi, og i 40 friske kontroller. Mottaker operasjonelle egenskaper (ROC) kurver ble vedtatt for diagnose og beregning av arealet under ROC-kurven i SCLC. Kaplan-Meier metoden, univariat og multivariat Cox regresjonsanalyse ble brukt for å analysere sammenhengen mellom pre-kjemoterapi serum YKL-40 nivåer og progresjonsfri overlevelse (PFS) og total overlevelse (OS). De pre-kjemoterapi serum YKL-40 nivåer var betydelig høyere enn de av kontrollene (
p
0,001). Den post-kjemoterapi serum YKL-40 nivåer i SCLC tilfeller var lavere enn før kjemoterapi serum YKL-40 nivåer i disse tilfellene (
p
= 0,026). De pasienter med høyt serum YKL-40 viste en dårligere respons på kjemoterapi enn pasienter med lav serumYKL-40 (
p
= 0,031). Univariat analyse viste at SCLC pasienter med høyt serum YKL-40 hadde en kortere PFS og OS enn de med lav serum YKL-40 (HR på 1,74,
p
= 0,033; HR 1,33,
p
= 0,001). Cox multivariat analyse viste at YKL-40 var en uavhengig prognostisk indikator på PFS og OS (HR på 1,12,
p
= 0,029; HR 1,84,
p
= 0,025). Kaplan-Meier overlevelseskurver ytterligere bekreftet at pasienter med lav serum YKL-40 har lengre PFS og OS (
p
= 0,016 og
p
= 0,041, henholdsvis). Disse resultatene tyder på at YKL-40 er en potensiell prognostisk markør for kjemoterapi respons i SCLC
Citation. Xu CH, Yu LK, Hao KK (2014) Serum YKL-40 nivå er assosiert med kjemoterapi Response og prognose av pasienter med småcellet lungekreft. PLoS ONE 9 (5): e96384. doi: 10,1371 /journal.pone.0096384
Redaktør: Christina Lynn Addison, Ottawa Hospital Research Institute, Canada
mottatt: 24 oktober 2013; Godkjent: 07.04.2014; Publisert: 06.05.2014
Copyright: © 2014 Xu 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 delvis av en bevilgning fra «Twelve-Five Plan» Major Program for Nanjing Medical Science and Technique Development Foundation (molekylære mekanismen Studier på metastaser og klinisk effekt Prediksjon av ikke-småcellet lungekreft) (LK-Yu). Ingen ytterligere finansiering ble mottatt for denne studien. 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
Lungekreft er den ledende årsak til kreft-relaterte dødsfall på verdensbasis, med mer enn 1,2 millioner dødsfall hvert år [1]. Småcellet lungekreft (SCLC) utgjør opptil 15% av de totale lunge malignitet [2]. Til tross for den ofte dramatisk respons på kjemoterapi og radioterapi i pasienter med SCLC, mest dør av tilbakevendende sykdom [3]. Med raske svulst dobling rate og tidlig metastase, over halvparten av SCLC pasienter stede med omfattende sykdom [4]. Som et resultat av fem års overlevelse i SCLC er bare 10% -26% [5].
svulst markørene spille en sentral rolle i pasientbehandling for mange kreftformer. De potensielle bruksområder for serum tumor markører hjelpe tidlig diagnose, bestemme prognose, forutsi respons eller motstand mot spesifikke terapier, og overvåking behandling hos pasienter med avansert sykdom. Tumor markører som i dag er tilgjengelige for lungecancer, for eksempel progastrin-frigjørende peptid (ProGRP), karsinoembryonalt antigen (CEA), og neuron-spesifikk enolase (NSE), er ikke tilfredsstillende for diagnose på et tidlig tidspunkt eller for overvåking av sykdom, fordi av deres forholdsvis lave følsomhet og spesifisitet ved påvisning av nærvær av kreftceller [6] – [8]. Derfor er flere studier er nødvendig for å oppdage nye biomarkører for å forutsi responsen kjemoterapi og forbedrer prognosen for pasienter med SCLC.
YKL-40 er produsert av cancerceller og kan spille en rolle i kreftcelleformering og angiogenese [9]. Nyere studier har vist at økning i serumnivåer YKL-40 er rapportert i forskjellige ondartede vev, herunder brystkreft, magekreft, og eggstokk-kreft [10] – [13]. Assosiasjonen mellom økt YKL-40 og en dårlig prognose har blitt godt dokumentert [11] – [17], inkludert lungekreft [18] – [20]. Men sammenhengen mellom serum YKL-40 nivå, og de kliniske kjennetegn, særlig respons på kjemoterapi og prognose i SCLC fortsatt i stor grad ukjent.
Hensikten med denne studien var å undersøke den kliniske rollen serum YKL-40 i SCLC pasienter. Vårt mål er å vurdere muligheten for serum YKL-40 som en biomarkør i SCLC.
Materialer og metoder
Pasienter
Studien inkluderte 120 SCLC pasienter som ble diagnostisert ved Nanjing Chest Hospital mellom januar 2007 og desember 2011. Middelalder for pasientene var 64,5 ± 5,6 år, 95 mannlige og 25 kvinnelige. Alle pasientene gjennomgikk klinisk undersøkelse, CT av brystkassen og hjernen, CT og ultralyd av øvre abdomen, fiberoptisk bronkoskopi, bein skanning, og positronemisjonstomografi. Staging ble utført i henhold til veteraner administrasjonen lungekreft gruppe (VALG) iscenesettelse system [21]: Limited sykdom (LD) ble definert som sykdom begrenset til ett hemithorax inkludert mediastinale lymfeknuter og /eller supraklavikulære lymfeknuter; omfattende sykdom (ED) ble definert som å ha begrenset sykdom eller ondartet pleural effusjon. Røyking historie ble innhentet fra helse intervju spørreskjema. Nåværende og tidligere røykere ble klassifisert som «røyker» og aldri røykere som «nonsmoker». De kontrollpersoner besto av 40 friske frivillige (31 menn og 9 kvinner med en gjennomsnittsalder på 57,6 ± 10,8 år), som dokumentert av en generell helseundersøkelse i samme periode. De var ikke på noen medisiner, og hadde ingen kliniske tegn eller symptomer på kreft, lever, nyre eller hormonell sykdom. De demografiske trekk og kliniske kjennetegn ved de studerte gruppene er vist i tabell 1.
Alle SCLC pasienter fikk kjemoterapi for maksimalt seks sykluser. Kjemoterapiregimer er presentert i tabell 2. computertomografi (CT) skanner ble utført etter 2 sykluser med kjemoterapi. Alle pasientene hadde målbar sykdom. Svarkategoriene ble definert i henhold til de Response evalueringskriterier i solide tumorer (RECIST) som komplett respons (CR), delvis respons (PR), stabil sykdom (SD) og progressiv sykdom (PD) [22]. For dataanalyse, ble CR og PR kombinert som respons som var følsomme for cellegift, mens SD og PD ble gruppert som ikke-svar. Oppfølging informasjonen ble innhentet av telefon undersøkelser. Median oppfølging av overlevende pasienter på tidspunktet for analysen var 14 måneder (range, 5-36 måneder). Datoen for siste oppfølging var 21 mars 2013. progresjonsfri overlevelse (PFS) ble definert som tidsintervallet mellom diagnosedato og dato for sykdomsprogresjon eller siste oppfølging. Total overlevelse (OS) ble definert som tidsintervallet mellom datoen for diagnose og dødsdato eller siste oppfølging.
Protokollen ble godkjent av etikkomiteen i Nanjing Chest Hospital , og skriftlig informert samtykke ble oppnådd fra alle pasienter og friske kontroller før studien. Leger registrert obtainment av skriftlig samtykke i pasientenes kliniske filer. Etter behandler avtalen ble signert, men før kjemoterapi, pasientene også bemerket i godbit avtale om at hun /han ble informert om, og ble enige om å delta i denne studien. Etikkomiteen godkjent dette skriftlig samtykke prosedyre og hadde ikke planlagt inspeksjon av dokumenter og registre for å sikre studien var kompatibel.
Serum Collection
Perifere blodprøver ble hentet fra friske kontroller og fra pasientene etter diagnose, men før noen behandlinger. For de 120 SCLC pasienter behandlet med kjemoterapi, ble serumprøver erholdt 3 uker etter avslutningen av den andre kjemoterapisyklus. Hele blodprøver ble umiddelbart sentrifugert ved 3000 rpm i 15 minutter og supernatanten lagret ved -80 ° C inntil bruk.
Påvisning av Serum YKL-40 nivåer
serumnivåer av YKL- 40 ble målt ved anvendelse av en YKL-40 ELISA-kit ((Quidel, San Diego, CA, USA). et volum på 50 ul av 2-gangers fortynnede prøver ble tilsatt til en 96-brønns plate dekket med YKL-40 monoklonalt antistoff og inkubert i 2 timer ved værelsestemperatur. etter aspirering og vasking av hver brønn fire ganger, 50 ul YKL-40-konjugat ble tilsatt og brønnene inkubert i 2 timer ved romtemperatur. hver brønn ble vasket ytterligere fire ganger for å fjerne resterende væske og 200 ul av substratoppløsning ble tilsatt til hver brønn og brønnene ble inkubert i 30 min i mørket. etter tilsetning av stopp-løsning, ble absorbansen målt ved 450 nm på en Biotek-elx800 mikroplateleser (Roche, USA), og den YKL-40 konsentrasjon bestemt. følsomheten av ELISA var 20 ng /ml. Alle prøver ble målt i duplikat i to separate plater. For duplikatprøvene, intra-assay variasjonskoeffisient for mindre enn 5% og inter-assay variasjonskoeffisient av. ble akseptert 6%
Statistical Analysis
Statistisk analyse ble utført SPSS 17,0 programvare. Data ble uttrykt som gjennomsnitt ± standardavvik (SD). Kontinuerlige variabler ble sammenliknet med
t
test. Overlevelseskurver ble plottet i et Kaplan-Meier metoden og sammenlignet med log-rank test. Overlevelsesdata ble evaluert ved hjelp av univariat og multivariat Cox regresjonsanalyse. Receiver Operating egenskaper kurver (ROC) ble vedtatt for å bestemme den diagnostiske verdien av YKL-40 i kreft. For hver ROC, ble et optimalt skjæringspunkt bestemt som verdien av den parameter som maksimert summen av sensitivitet og spesifisitet. En verdi på
p
0,05 ble betraktet som signifikant
Resultater
Pre-kjemoterapi Serum YKL-40 nivåer i SCLC Pasienter og kontroller
som vist i figur 1, den midlere nivå av YKL-40 i pre-kjemoterapi serum fra SCLC pasienter (n = 120) var (72,06 ± 27,48 ng /ml), som var signifikant høyere enn kontrollene (n = 40, 48.41 ± 13,63 ng /ml,
p
. 0,001)
Blant 120 SCLC pasienter, serumnivåene av YKL-40 var (72,06 ± 27,48) ng /ml, som var signifikant høyere enn (48,41 ± 13,63) ng /ml hos friske kontroller (
p
0,001,
t
-test)
Forholdet mellom Pre-Kjemoterapi. serum~~POS=TRUNC YKL-40 nivåer og clinicopathological kjennetegn
Tabell 2 viser de pre-kjemoterapi serum YKL-40 nivåer i SCLC med ulike clinicopathological egenskaper. Den serum YKL-40 nivåer var signifikant korrelert med sykdom stadium (
p
= 0,024), mens det var ingen forskjell med alder (
p
= 0,209), kjønn (
p
= 0,541), røykestatus (
p
= 0,118), performance status (
p
= 0,265), og kjemoterapi (
p
= 0,376).
diagnostisk verdi av serum YKL-40 i SCLC
ROC kurver ble beregnet basert på serum YKL-40 nivåer av de 120 SCLC pasienter og 40 kontroller (figur 2). Beregnet areal under ROC kurven var 0,96 (95% KI (konfidensintervall), 0,93 til 0,99). Den optimale cut-off-verdi av serum YKL-40 nivået var 65,7 ng /ml (lav sammenlignet med høy) basert på maksimering av summen av sensitivitet og spesifisitet, noe som resulterer i 67,5% sensitivitet, 95,0% spesifisitet, og 74,4% for nøyaktighet diagnostisering av SCLC.
Serum nivåer av YKL-40 blant 120 SCLC pasienter og 40 friske kontroller ble bestemt. De diagnostiske potensialer YKL-40 ble vurdert ved ROC-kurver. AUC-verdien var 0,96.
Serum YKL-40 og Response to Kjemoterapi
For å bestemme sammenhengen mellom serum YKL-40 nivåer og kjemoterapi respons, den YKL-40 nivåer mellom pre – og post-kjemoterapi ble analysert i SCLC pasienter som fikk 2 sykluser med kjemoterapi. Vanligvis serum YL-40 nivåer betydelig redusert etter kjemoterapi (
p
= 0,026) (figur 3A). Blant 120 pasienter, 32 (26,67%) av pasientene oppnådde CR, 33 (27,5%) av pasientene oppnådde PR, 35 (29,17%) av pasientene oppnådde SD, og 20 (16,67%) av pasientene oppnådde PD. Av de 81 pasienter med høyt serum YKL-40, 38 (46.91%) svarte på kjemoterapi med enten komplett respons, eller delvis remisjon. Av 39 lave serumYKL-40 pasienter, 27 (69,23%) viste en respons på kjemoterapi. Forskjellen i respons på kjemoterapi mellom høy og lav serum YKL-40 pasienter som var statistisk signifikant (p = 0,031) (tabell 3).
Serum YL-40 nivåer i SCLC pasientene signifikant redusert etter kjemoterapi (
p
= 0,026) (A). De pre-kjemoterapi serum YKL-40 nivåene var lavere i følsomme for cellegift gruppen enn i resistent mot kjemoterapi gruppe (
p
= 0,004) (B). Serum YKL-40 som responderte etter kjemoterapi ble betydelig redusert (
p
= 0,029), mens YKL-40 ikke-respondere ikke endres vesentlig (
p
= 0,256) (C).
Pre-kjemoterapi serum YKL-40 pasienter som var følsomme for cellegift var betydelig lavere enn for ikke-respondere (
p
= 0,004) (figur 3B) . Serum YKL-40 som responderte etter kjemoterapi ble betydelig redusert (
p
= 0,029), mens YKL-40 ikke-respondere ikke endres vesentlig (
p
= 0,256) (figur 3C) (tabell 4).
Association of serum YKL-40 nivåer med Survival
lav serum YKL-40 pasientene hadde betydelig lengre PFS og OS enn høy serum YKL-40 pasienter (figur 4 og 5). Median PFS og OS var 6 og 10 måneder for høy serum YKL-40 pasienter sammenlignet med 9 og 18 måneder for lavt serum YKL-40 pasienter, henholdsvis. 1-års overlevelse var 40,7% i de 81 tilfellene med høy serumYKL-40, og 51,3% i de 39 tilfellene med lav serum YKL-40, en statistisk signifikant forskjell (
p
= 0,041).
Log-rank test fastslått at PFS i lav serum YKL-40 gruppen var signifikant lengre enn de av den høye serum YKL-40 gruppe (
p
= 0,016).
The Log-rank test viste at overlevelsestiden var signifikant lengre hos pasienter med lav serum YKL-40 enn de med høy serum YKL-40 (
p
= 0,041).
i univariate Cox analyse, pre-kjemoterapi serum YKL-40 nivå (dikotomisert som 65,7 ng /ml vs ≤65.7 ng /ml) var assosiert med PFS (HR = 1,74,
p
= 0,033) og OS (HR = 1,33,
p
= 0,001) (Tabell 5 og Tabell 6). Univariat analyse av prognostisk betydning viste også at sykdom scenen var signifikant assosiert med dårlig overlevelse. Imidlertid ble ingen sammenheng med pasientens prognose kjent for alder, kjønn, røyking, funksjonsnivå og kjemoterapi.
I multivariat Cox analyse, pre-kjemoterapi serumnivå av YKL-40 var uavhengig prognostisk faktor for OS og PFS i pasienter med SCLC (tabell 5 og tabell 6).
diskusjon
YKL-40 er et kitinase-lignende protein. De biologiske funksjoner av YKL-40 i cancerceller er ukjent, og meget få studier har evaluert den funksjonelle rollen til YKL-40 ekspresjon i kreftceller. Det har blitt foreslått at YKL-40 spiller en rolle i den proliferasjon og differensiering av maligne celler, beskytter cellene fra gjennomgår apoptose, stimulerer angiogenese, har en effekt på ekstracellulært vev-omforming, og stimulerer fibroblast aktivitet eller proliferasjon som omgir kreftceller [23 ], [24].
Formålet med den aktuelle undersøkelsen var å studere sammenhengen mellom pre-kjemoterapi serum YKL-40 nivå og kjemoterapi respons og kliniske utfall av pasienter med SCLC. I den foreliggende undersøkelse, serum YKL-40 nivåer var høyere hos pasienter med SCLC på linje med nivået som er rapportert i de fleste andre typer kreft [25] – [27]. Videre, med en cut-off verdi på 65,7 ng /ml, YKL-40 hadde en sensitivitet på 67,5% og en spesifisitet på 95,0% for prediksjon av SCLC, noe som gjør det en potensiell tilleggs verktøy for diagnostisering av SCLC. Viktigere, serumnivåene av YKL-40 var signifikant korrelert med sykdom scenen, mens det var ingen forskjell med alder, kjønn, røykestatus og ytelse status.
Rapporter om sammenslutning av YKL-40 uttrykk med svar på kjemoterapi er få og variert. Grønlund et al rapporterte at høye serumnivåer av YKL-40 var assosiert med økt risiko for andrelinje chemoresistance hos pasienter med eggstokkreft [28]. Men Thom et al fant at forbehandling serum YKL-40 nivå hadde ingen innvirkning på respons på kjemoterapi i ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) [20]. Vår studie viste klart at høy serum YKL-40 pasienter respons på kjemoterapi var dårligere enn for lavt serum YKL-40 pasienter. Disse resultatene gjenspeiler trolig ulike mekanismer for kreftutvikling mellom SCLC og NSCLC. I tillegg observerte vi at de pre-kjemoterapi serum YKL-40 nivåer av de responder gruppene som var følsomme overfor kjemoterapi var signifikant lavere enn de av de ikke-responder-grupper som var resistente overfor kjemoterapi. Videre har serum YKL-40 nivåer ble signifikant redusert etter kjemoterapi, særlig i den positive responsgruppe. Til dags dato, mekanismen av YKL-40 er involvert i resistens mot kjemoterapi er foreløpig uklart
Mange studier har vist at serum YKL-40 var en viktig faktor for å forutsi prognosen for flere typer kreft [11]. – [17]. Nylig rapporterte Choi et al at høy forbehandling serum YKL-40 nivå hos pasienter med NSCLC var en uavhengig prognostisk variabel av dårlig prognose [18]. Hos pasienter med SCLC, en høy serum YKL-40 ved tidspunktet for diagnose og før kjemoterapi var uavhengig av prognostiske variabler for å overleve i løpet av de første 6 måneder, og uavhengig av alder, funksjonsstatus, og serum laktatdehydrogenase [19]. I vår studie har vi vist at serum YKL-40 nivå hos pasienter med SCLC var relatert til deres svært dårlig prognose, som illustrert ved de korte PFS og OS i SCLC pasienter som hadde de høyeste serum YKL-40 nivåer. Det er bemerkelsesverdig at et høyt serum YKL-40 nivå var en uavhengig prognostisk biomarkør for dårlig overlevelse i denne pasientgruppen. Mekanismen involvert i foreningen mellom YKL-40 og en dårlig prognose er dårlig forstått. Tidligere studier antydet at dårlig overlevelse hos kreftpasienter med forhøyet YKL-40 kan tilskrives fremme angiogenese [17], [29].
I konklusjonen, serumnivået av YKL-40 i SCLC pasienter var betydelig høyere enn friske kontroller. Serum YKL-40 i den positive kjemoterapeutiske responsgruppe var signifikant lavere etter kjemoterapi. Resultatene ikke bare ytterligere støtter som serum YKL-40 er knyttet til kjemoterapi respons, men også gir ledetråder som YKL-40 har potensial til å være et serum diagnostisk og prognostisk markør for SCLC. Videre er ytterligere arbeid i gang for å både gjenskape disse funnene i en studie med et større kohort i lungekreft.
