Abstract
Innledning
Prognose av pasienter med operabel strupekreft er svært variabel og derfor potente prognostiske biomarkører er garantert. Insulin-like growth factor receptor (IGFR) signalveien spiller en avgjørende rolle i strupekreftutvikling og progresjon.
Pasienter og metoder
Vi identifiserte alle pasienter med lokalisert TNM stadium I-III strupekreft forvaltes med potensielt kurativ kirurgi mellom 1985 og 2008. Immunhistokjemisk (IHC) uttrykk for IGF1R-alpha, IGF1R-beta og IGF2R ble evaluert ved bruk av immunoreactive score (IRS) og mRNA nivåer av viktige effektorer av IGFR veien ble vurdert, inkludert IGF1R, IGF-bindende protein 3 (IGFBP3), suppressor av cytokin signale 2 (SOCS2) og medlemmer av MAP-kinase (MAP2K1, MAPK9) og fosfatidyl-inositol-3 kinase (PIK3CA, PIK3R1) familier. Cox-regresjon modeller ble brukt for å vurdere prediktiv verdi av biomarkører på sykdomsfri overlevelse (DFS) og total overlevelse (OS).
Resultater
Blant 289 kvalifiserte pasienter, 95,2% ble dagens eller ex røykere, 75,4% var alkoholmisbrukere, 15,6% hadde lymfeknutepositiv sykdom og 32,2% hadde fått postoperativ bestråling. Etter en median oppfølging av 74,5 måneder, median DFS var 94,5 måneder og median OS var 106,3 måneder. Bruke median skattemyndighetene som den forhåndsdefinerte cut-off, hadde pasienter med tumorer økt IGF1R-alpha cytoplasma eller membran uttrykk opplevd marginalt kortere DFS og betydelig kortere OS sammenlignet med dem som svulster hadde lav IGF1R-alpha uttrykk (91,1 vs 106.2 måneder, p = 0,0538 og 100,3 vs 118,6, p = 0,0157, henholdsvis). Økte mRNA nivåer av MAPK9 var assosiert med langvarig DFS (p = 0,0655) og OS (p = 0,0344). I multivariasjonsanalyse ble IGF1R-alfa overekspresjon forbundet med en 46,6% økning i sannsynligheten for anfall (p = 0,0374). Uavhengige prediktorer for dårlig OS inkludert lymfeknutepositiv sykdom (HR = 2,569, p 0,0001)., Subglottic /transglottic lokalisering (HR = 1,756, p = 0,0438) og IGF1R-alfa protein overekspresjon (HR = 1,475, p = 0,0504)
Konklusjon
IGF1R-alfa protein overekspresjon kan fungere som en uavhengig prediktor for tilbakefall og overlevelse i operativ strupekreft. Prospektiv evaluering av IGF1R-alfa prognostisk verktøy er hjemlet
Citation. Mountzios G, Kostopoulos jeg, Kotoula V, Sfakianaki jeg, Fountzilas E, Markou K, et al. (2013) Insulin-like Growth Factor 1 reseptor (IGF1R) Expression og overlevelse i operativ Squamous-Cell Strupekreft. PLoS ONE 8 (1): e54048. doi: 10,1371 /journal.pone.0054048
Redaktør: Rodrigo Alex Panepucci, Hemocentro de Ribeirão Preto, HC-FMRP-USP, Brasil
mottatt: 30 juli 2012; Godkjent: 05.12.2012; Publisert: 24 januar 2013
Copyright: © 2013 Mountzios 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 delvis finansiert av Hellenic Cooperative Oncology Group (HE R_5G forskningsstipend). Den Funder 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
Strupekreft kreft~~POS=HEADCOMP representerer den vanligste formen for plateepitelkreft i hode og hals (SCCHN) i befolkninger med høy forekomst av røyking. Regnskap for ca 160 000 nye tilfeller per år, og for 2,5% av alle svulster hos menn, strupekreft er fortsatt en stor sykdomsbyrde i verden [1]. Til tross for nylige fremskritt i tverrfaglig behandling av de tidlige stadier av sykdommen, inkludert kirurgisk ekstirpasjon eller strupehode-bevaring protokoller gjennomførings kjemoradioterapi, vil en betydelig andel av pasienter med lokalisert og lokalavansert sykdom slutt tilbakefall og dø [2]. Selv for pasienter som gjennomgår den mutilating prosessen med total laryngectomy, prognose er svært variabel og unpredictible, hvilket gjør det nødvendig å identifisere potente prognostiske markører en medisinsk prioritet. Nøyaktig og reproduserbar estimering av prognose hos pasienter med tidlig strupekreft ville gjøre det mulig aggressiv behandling av de med høy risiko for tilbakefall og ville overflødig potensielt farlig overbehandling i gruppen med en antatt gunstig utfall.
insulin og insulin-like vekstfaktor-reseptor (IGFR) – medierte molekylære reaksjonsveier har nylig dukket opp som viktige effektorer av neoplastisk transformasjon i forskjellige maligniteter av aerodigestive kanalen, inkludert ikke liten celle lungekreft [3], [4], tyreoideacancer [5], [6 ], spiserørskreft [7] og SCCHN [8]. Den IGFR vei omfatter to ligander (IGF1 og IGF2), deres bindingsproteiner (de mest tallrike blir IGFBP-3) og to reseptorer (IGF1R og IGF2R), [2]. Til forskjell fra insulin, som virker som et typisk hormon, IGF1 og IGF2 ha legitimasjon både som sirkulerende hormoner med autokrine egenskaper og som vev vekstfaktorer; IGF1R har evnen til signaltransduksjon via intracellulær tyrosin kinase knyttet til RAS /RAF /mitogen-aktivert proteinkinase (MAPK) og fosfatidyl-inositol-3-kinase (PI3K) -Akt trasé [9]. Forløperpolypeptid spaltning fører til tilstedeværelsen av to IGF1R isoformer: Isoform alfa (IGF1R-alfa), som fortrinnsvis uttrykkes i mange kreftformer, og er i stand til å binde seg til insulin, IGF1 og IGF2, og isoform-beta (IGF1R-beta), hvilken bindes utelukkende til insulin [10]. IGF2R, på den annen side kun bindes til IGF2, er strukturelt distinkt i den forstand at det mangler et intracellulært tyrosinkinase-domene, og er således ute fra evnen til å transdusere mitogene signaler, som virker hovedsakelig som en «buffer» for IGF2 bioaktivitet [ ,,,0],10]. Suppressor cytokin signalering (SOCS) familien av proteiner som er inhibitorer av signalveier gjennom en negativ tilbakekoblingssløyfe som involverer hovedsakelig inhibering av Janus-kinase-aktivitet [11], [12]. Nyere data imidlertid foreslå at farlige stoffene proteiner og spesielt SOCS2 kan også modulere IGF1R-mediert signalisering [13], [14]. Viktigere, prekliniske og translasjons-studier viser at komponentene i IGFR-mediert reaksjonsvei er innblandet i SCCHN risiko [15], angiogenese [16], farmasøytisk [17], [18], kjemosensitivitet [19], immunoterapi [20] og strålingsrespons [21].
i en nylig banebrytende arbeid innen [22] en multigen prediktor for tilbakefall i begynnelsen av strupekreft ble utviklet og validert. I den studien, et panel av gener som koder for medlemmer av IGFR pathway dukket opp som et potent prognostisk verktøy i stand til å diskriminere pasienter med dårlig og gunstig prognose (p 0,0001 i treningssettet og p = 0,0001 i den første valideringssettet) [22 ]. Disse resultatene som genereres en hypotese om at proteinekspresjon og mRNA-nivåer av de viktigste effektorer av IGFR reaksjonsveien kan være forbundet med klinisk resultat hos pasienter med tidlig strupekreft, og kan således tjene som prediktive biologiske markører for tilbakefall og overlevelse i denne innstillingen. For å teste denne hypotesen, vi retrospektivt undersøkt tumor gentranskripsjon av viktige elementer i IGFR sti og vi evaluert protein uttrykk for de samme molekylene i kreftceller fra pasienter med kirurgisk reseksjon strupekreft.
Pasient Kjennetegn og metoder
Pasient kohort
studien ble gjennomført i ettertid i en kohort av pasienter med lokalisert stadium i-III strupekreft (TNM sjette klassifisering, tilgjengelig på: https://www.uicc.org/node/7735) klarte mellom mai 1985 og juni 2008 ØNH avdeling for «AHEPA» Hospital i Thessaloniki, Hellas, med potensielt kurativ reseksjon med eller uten ekstern stråle strålebehandling. Denne studien ble godkjent av bioetikkomité av Aristoteles-universitetet i Thessaloniki, School of Medicine. Fraskrivelse av samtykke ble innhentet fra denne komiteen for alle pasienter inkludert i studien før 2003. Alle pasienter inkludert i studien etter 2003 gitt sitt informerte skriftlig samtykke til levering av biologisk materiale for fremtidige forskningsstudier. Studien holdt bemerkning anbefalinger for svulst markør prognostiske studier med biologisk materiale (tilgjengelig på https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2361579).
Pasientene ble klinisk evaluert faste månedlige besøk for det første året etter operasjonen og annenhver måned etterpå og iscenesatt med brystet X-ray, cervical, bryst og øvre mage computertomografi skanner hver sjette måned for de to første årene etter operasjonen og årlig etterpå eller før hvis klinisk indisert. Andre diagnostiske eller staging prosedyrer ble utført på kliniske indikasjoner eller symptom på vakt. Behandlingseffekt Evalueringen ble utført i henhold til RECIST kriteriene for solide tumorer (www.eortc.be/recist/documents/RECISTGuidelines.pdf~~number=plural).
Histologisk Evaluering
En erfaren patolog anmeldt haematoxylin-eosin (H 50% tumorceller i 64,2% av tilfellene, og 30-50% i de gjenværende. Flytskjemaet av studien, inkludert de tilhørende prøvenummer er presentert i figur 1 (REMARK diagram).
RNA ekstraksjon og RT-qPCR metodikk
Det er totalt 230 tumor-holdig parafinblokker var tilgjengelige for molekylære undersøkelser (figur 1). Macrodissection ble utført i tilfeller med 50% tumorceller for å øke tumorcelleinnhold i molekyl prøver. Ved deparaffinization og over natten vev fragment lyse med proteinase K ved 56 ° C, ble RNA ekstrahert med TRIzol® LS reagens og revers transkribert med tilfeldige primere (kat. 48190-011) og SuperScript® III revers transkriptase (alle reagenser fra Invitrogen /livet Technologies, Paisley, UK), i henhold til produsentens instruksjoner. Ved UV-målinger, ble 0,5-3 ug total-RNA reverstranskribert, cDNA ble normalisert ved 25 ng templat /ul og holdt ved -20 ° C inntil bruk. Relativ mRNA uttrykk ble vurdert med qPCR og hydrolyse prober ved hjelp av forhåndslagde enkelt tube TaqMan® genuttrykk Analyser (Applied Biosystems /Life Technologies) i en ABI7900HT systemet under standardbetingelser for følgende mål (i parentes: assay ID; Genbank referanse; fragment plassering ; størrelse): IGF1R (Hs00609566_m1, NM_000875.3, eksoner 10-11, og 64 bp), IGFBP3 (Hs00426289_m1; NM_000598.4, NM_001013398.1, eksoner 4-5; 84 bp), MAP2K1 (Hs00983247_g1; NM_002755.3; eksoner 10-11; 68 bp), MAPK9 (Hs00177102_m1; NM_001135044.1, NM_002752.4, NM_139068.2, NM_139069.2, NM_139070.2, eksoner 2-3, 102 bp), PIK3CA (Hs00180679_m1, M_006218.2; eksoner 6-7, 104 bp), PIK3R1 (Hs00933163_m1; NM_001242466.1, NM_181504.3, NM_181523.2, NM_181524.1, eksoner 8-9, 9-10, 15-16, 82 bp), og, SOCS2 ( Hs00919620_m1, NM_003877.3, eksoner 2-3; 91 bp). Prøvene ble testet i 10 ul reaksjoner (50 ng templat /reaksjon) med TaqMan® Universal Master Mix PCR og ble kjørt i duplikat i 384-brønns plater. Et kommersielt tilgjengelig referanse-RNA (TaqMan® Kontroll Total RNA, kat. Nr 4307281, Applied Biosystems /Life Technologies) ble anvendt som en positiv kontroll i hvert forsøk. Som en endogen kontroll og for normalisering av Cq (kvantifisering syklus, som er synonymt med CT [syklusen terskel]) verdier, en analyse rettet mot GUSB mRNA (beta-glukuronidase [# 4333767F]) ble anvendt. GUSB ble foretrukket framfor vanligvis anvendt endogene kontroller fordi (a) ingen pseudo ennå ikke har rapportert for dette genet, og (b) det har blitt identifisert som en av de best bevarte mRNA mål i FFPE- vev [23]. Relativ kvantifisering (RQ) ble vurdert i en lineær modus som (40 – DCT) [24], hvor DCT = (avg CT mål) – (avg CT GUSB). PCR assay stabilitet ble evaluert blant løper med referanse RNA (inter-run deltaRQs: IGF1R 0.78, IGFBP3 0,72, MAP2K1 0,39, MAPK9 0,92, PIK3CA 0,62, PIK3R1 0,59; SOCS2 0,92). Eksklusjonskriterier for prøve RQ analyse var GUSB CT-verdier høyere enn 36 for hver duplikat; og verds deltaRQ høyere enn 0,85 per kopi par. Med de ovennevnte kriterier, ble informative resultater oppnådd i 191 (83%) av 230 FFPE RNA prøver. Imidlertid er antallet av informative prøvene varierte mellom 175 (75%) for å IGF1R 138 (59%) for SOCS2 resulterer i bare 118 (51%) omfattende prøver for alle mål. Dermed gruppering av RQ verdier for vurdering av de tilsvarende genuttrykk profiler kan ikke bli vurdert.
TMA konstruksjon, immunhistokjemi og scoring system
TMA byggingen ble utført som tidligere beskrevet [25] . Kort, serie 3 mm tykke seksjoner danner originale blokker eller TMA blokker montert på vedheft objektglass, ble kuttet ved Laboratorium for molekylær onkologi av Hellenic Foundation for kreftforskning den, Aristoteles-universitetet i Thessaloniki School of Medicine. Den immunhistokjemiske (IHC) merking ble utført ved hjelp av Bond Max ™ (Leica Microsystems, Wezlar, Tyskland) og i6000 (Biogenex, San Ramon, California) autostainers. Snittene ble farget med anti-IGF1R-alfa (klon 24-31, Lab Vision, Fremont, CA, ved 1:50 fortynning i 1 time), anti- IGF1R-beta (C-20, sc-713, polyklonalt antistoff, dannet mot et peptidkartlegging ved C-enden av IGF-IA molekyl, Santa Cruz, Santa Cruz, CA, ved 1:250 fortynning i 1 time) og IGF-2R (C-15, sc-14410, geit polyklonalt antistoff, Santa Cruz, ved 1:250 fortynning i 1 time). Antigen-antistoff-komplekset ble visualisert ved anvendelse av diaminobenzidin (DAB) som et kromogen. Lysbilder ble kontra med Mayers hematoksylin, vasket i ferskvann, dehydrert, og montert. Som eksterne kontroller, brukte vi kjerner (12 totalt for hver TMA) fra ulike ikke-neoplastiske og neoplastiske vev, inkludert placenda, endometrium, nyre, mandel, melkekjertlene, lymfeknute, prostatakreft og plateepitelkreft i hode og nakke. Som interne kontroller, brukte vi nabo epitel slimhinnekjertlene og det normale, hyperplastisk og dysplastiske søyle epitel.
For evaluering av IGF1R-alpha, IGF-1R-beta og IGF2R brukte vi en semikvantitativ tilnærming basert på fargingsintensitet (SI) og prosentandelen av positive celler (PP), for å skape den immunoreaktive stillingen (IRS) som følger: IRS = SIxPP, for hver prøve, som tidligere beskrevet [26], [27]. Intensitet ble scoret som følger: 0 = ingen farging, 1 = svakt positiv, 2 = moderat positiv, og 3 = sterkt positiv. Scoring av fargingsmønsteret var basert på prosentandelen av positive tumorceller: 0 = 0-5%, 1 = 6-25%, 2 = 26-50%, 3 = 51-100%). Skattemyndighetene scorer dermed varierte fra 0 til 9. lokalisering av farging for hvert protein ble også antydet enten som cytoplasma eller cytoplasma /membran eller membran.
Alle uharmoniske sakene ble løst innen konsensusmøter. For å unngå falske positive funn som stammer fra flere cut-off beregninger, brukte vi medianverdien av skattemyndighetene som den forhåndsdefinerte cut-off for hver markør, som tidligere antydet [25]. En svulst prøven ble ansett som «high-uttrykket» hvis skattemyndighetene var over eller lik median og «low-uttrykket» ellers.
statistiske hensyn
Når det gjelder IHC uttrykk for IGF1R og IGF2R den median IRS ble pre-definert som kandidaten cut-off for å vurdere prognostisk rolle IGFR på sykdomsfri overlevelse (DFS) og total overlevelse (OS). Angå biomarkører som uttrykk ble målt på mRNA nivået deres distribusjon ble undersøkt for natur cut-offs. Ved manglende identifikasjon av en naturlig cut-off, ble de første, andre og tredje kvartiler undersøkt ved hjelp av univariat Cox regresjonsanalyse som mulig terskler. Hvis en cut-off viste prognostisk betydning ble det brukt til å dichotomize prøvene i lave og høye uttrykker svulster. Andre kandidat cut-offs ble undersøkt med bruk av mottakerdriftskarakteristikkene (ROC) med 3 års DFS observerte forekomsten som binært utfall validert med bootstrap analyse. I det tilfellet at ingen cut-off ble identifisert median ble anvendt. I multivariat analyse signifikans ble bestemt på nivået på 15% og i univariate ved 5% (tosidig).
DFS ble målt fra tidspunktet for diagnosen inntil bekreftet sykdomsprogresjon, død eller siste kontakten og OS fra diagnose til død uansett årsak eller dato for siste kontakt. Time-til-event fordelinger ble beregnet ved hjelp av Kaplan-Meier-kurver. Sammenhenger mellom biomarkører og med grunnleggende pasient- og kreft egenskaper ble undersøkt ved hjelp av Fishers eksakte test for kategoriske variabler og Mann-Whitney eller Kruskall-Wallis test der det er hensiktsmessig for kontinuerlige variabler. For kontinuerlig mRNA uttrykk sammenhengene ble beregnet ved hjelp av Pearsons korrelasjon test. Den statistiske analysen overholdt rapporterings anbefalinger for svulst markør prognostiske studier [28].
Resultater
Clinicopathological egenskaper og utfallet
To hundre og åtti-ni pasienter, hovedsakelig menn (95,8%), nåværende eller tidligere røykere (95,2%) og alkoholmisbrukere (75,4%), med en median alder på 63 år på diagnose, ble inkludert i denne analysen. Som vist i tabell 1, utredning førte til diagnostisering av plateepitelkarsinom i strupehodet overveiende supraglottic (46,7%) eller glottic (43,3% av tilfellene), for det meste stadium T3-4 (77,8% av tilfellene) og oftere node -negative ved klinisk /radiologisk undersøkelse (84,1%). Initial behandling besto av kirurgisk fjerning av tumoren ved hjelp av total laryngectomy (84,1%) eller av flere konservative prosedyrer (15,9%). En hals disseksjon ble utført i 29,1% av tilfellene, mens postoperativ ekstern stråle strålebehandling ble gitt i 32,2%.
På en median oppfølgingstid på 74,5 måneder, 135 (46,7%) pasienter hadde tilbakefall og 117 (40,5%) hadde dødd. Median og 5-års DFS var 94,5 måneder (95% KI: 80.9-108 måneder) og 60,8%, henholdsvis, mens median og 5-års OS var 106,3 måneder (95% KI: 89.3-123.3 måneder) og 66,1% hhv. Som forventet, median OS var signifikant kortere for pasienter med lymfe-node positiv sykdom i forhold til de med lymfe-node negative (28,7 vs 106,5 måneder, p 0,001), for pasienter eldre enn 63 år ved diagnose i forhold til yngre de (87,3 vs 139,1 måneder, p = 0,006) og for pasienter med tumorer hadde en subglottic eller transglottic plassering i forhold til de som har svulster ble plassert supraglottically (82,8 vs 117,5 måneder, p = 0,01). Sammenlignet med pasienter som i utgangspunktet hadde gjennomgått total laryngectomy, pasienter som hadde gjennomgått mer konservativ kirurgi opplevde statistisk signifikant kortere median DFS (55,9 vs 106,2 måneder, p = 0,011), men ikke OS (124,8 vs 106,3 måneder, p = 0,671), sannsynligvis på grunn av til effekten av bergings laryngectomy.
IHC Ekspresjon av IGFR og korrelasjon med resultatene
Resultater av IHC-farging ble oppnådd for 285 (98,6%) av tumorprøver for alle tre markører (IGF1R-alfa , IGF1R-beta og IGF2R). Mønsteret av farging for IGF1R-alpha var overveiende cytoplasma og /eller membran og var moderat til sterk (IRS≥3) i 56,1% av tilfellene (figur 2A). Tvert imot, IGF1R-beta immunfarging var for det meste cytoplasmiske (figur 2B). og var fraværende (IRS = 0) i 81,7% av tilfellene, til tross for eksistensen av positive interne kontroller (makrofager og stromaceller). IGF2R farging var overveiende cytoplasma og var moderat til sterk (IRS≥2) i 53,6% av tilfellene, (figur 2C). Av notatet, ble det observert en signifikant co-uttrykk mellom IGF1R-alpha cytoplasma og IGF1R-alfa membran farging (r = 0,28, p 0.0001), men ikke mellom IGF1R-alfa og IGF1R-beta (r = -0,02, p = 0,779) , og heller ikke mellom IGF1R-alfa og IGF2R (r = 0,09, p = 0,133). Disse funnene oppfordret oss til å utforske videre IGF1R-alfa cytoplasma /membran IHC uttrykk i forhold til clinicopathological variabler.
A. IGF1R-alfa sterk membranseptum farging i 100% av kreftceller (IRS = 9); B. IGF1R-beta sterk cytoplasmatisk farge i 80% av kreftceller (IRS = 9); C. IGF2R sterk cytoplasma og membranseptum farging i 80% av kreftceller (IRS = 9). Alle bilder: forstørrelse X 40.
Som vist i tabell 2, ble høyt uttrykk for IGF1R-alfa (IRS≥3) signifikant assosiert med funksjoner av avansert sykdom, inkludert TNM stadium III eller IV ved diagnose (p = 0,011) og total laryngectomy som den innledende kirurgi (p = 0,018). Tvert imot ble det IGF1R-beta og IGF2R IHC uttrykk ikke er forbundet med noen av de clinicopathological variablene undersøkt (data ikke vist). I univariat analyse, pasienter med tumorer overexpressed cytoplasma /membran IGF1R-alpha opplevd marginalt kortere median DFS i forhold til de som svulster ikke (91,1 vs 106,2 måneder, p = 0,0538), og statistisk signifikant kortere median OS (100,3 vs 118,6 måneder, p = 0,0157) (figur 3). Ingen av de andre IHC markører viste noen sammenheng med overlevelse utfall, heller ikke kombinasjonen av IGF1R-alpha IHC uttrykk med en annen markør avkastning ytterligere informasjon om pasientens utfall.
mRNA uttrykk og korrelasjon med resultat
tilgjengelighet av tumorprøver for vurdering av mRNA-ekspresjon for hver enkelt av biomarkører er gitt i figur 1. for å vurdere mRNA ekspresjon av de IGFR sti-relaterte gener og for å screene deres fordeling for naturlig snitt -offs, ble frekvens histogrammer av RQ verdier for hver biomarkør plottet og de tilsvarende boksplott ble bygget (figur S1). Mottaker operatør karakteristisk (ROC) analyse ved hjelp av 3-års DFS som indikator og kvartil analyse av distribusjoner som er identifisert som cut-offs medianen for IGF1R, IGFBP3, MAP2K1, MAPK9, PI3KR1 og SOCS2 og 61
st persentilen for PIK3CA. Når markører forening ble vurdert i en sammenhengende form, ble IGF1R mRNA uttrykk signifikant assosiert med mRNA uttrykk for IGFBP3 (r = 0,22, p = 0,0032), MAP2K1 (r = 0,50, p 0,0001), MAPK9 (r = 0,51, p 0,0001), PIK3CA (r = 0,34, p 0,0001), PIK3R1 (r = 0,37, p 0,0001) og SOCS2 (r = 0,27, p = 0,0014), noe som indikerer at IGF1R mRNA er co-uttrykkes med alle andre viktige effektorer av IGF molekylære veien. Nedstrøms molekyler av de to viktigste signalkaskader utløst av IGFR aktivering (MAPK9 med MAP2K1 og PIK3CA med PIK3R1) ble også signifikant korrelert med hverandre i form av mRNA uttrykk. Til slutt ble IGFBP3 mRNA uttrykk korrelert med MAPK9, PIK3CA og SOCS2 mRNA uttrykk (tabell S1).
Ingen av biomarkør er mRNA uttrykk, vurdert som kontinuerlig variabel, ble forbundet med noen av de clinicopathological variablene studert (data ikke vist). I univariat analyse og bruk av de identifiserte cut-off-verdier, pasienter med tumorer hadde høy MAPK9 mRNA uttrykk opplevd marginalt lengre median DFS (91,8 vs 81.0 måneder, p = 0,0665) og statistisk signifikant lengre median OS (117,5 vs 87,3 måneder, p = 0,0344 ), sammenlignet med pasienter med tumorer hadde lave MAPK9 mRNA nivåer. Tilsvarende pasienter med tumorer hadde høy PIK3CA mRNA uttrykk opplevd lenger -albeit ikke significantly- median DFS (106,2 vs 80,5 måneder, p = 0,0723) og median OS (141,8 vs 94,5 måneder, p = 0,0726), sammenlignet med pasienter med tumorer hadde lave PIK3CA mRNA nivåer (tabell S2).
Korrelasjonen av IGF1R IHC uttrykk med mRNA nivåer
Vi har observert en ikke-signifikant trend for co-uttrykk for IGF1R-alfa membran eller cytoplasma farging og IGF1R -alfa mRNA-nivåer, som evaluert med Spearmans korrelasjonstest (r = 0,14, p = 0,0621) (fig S2). Men det var ingen sammenheng av IGF1R-alpha IHC uttrykk med mRNA nivåer av noen av de andre biomarkører evaluert (data ikke vist).
Multivariatanalyse
I multivariat analyse, uavhengige prediktorer for DFS var den type kirurgi (laryngectomy vs konservativ kirurgi), lymfeknute status (positiv vs negativ), kjønn (mann vs kvinne), alder ved diagnose (over eller under median på 63 år), tumor plassering (subglottic /transglottic vs supraglottic /glottic) og IGF1R-alfa cytoplasma eller membran IHC uttrykk (høy vs lav), (figur 4A). Potente prediktorer for DSF var mannlige kjønn, som ble assosiert med en mer enn fire ganger høyere risiko for tilbakefall (HR = 4,459, 95% KI 1,079 til 18,436, p = 0,039) og tilstedeværelsen av infiltrerte (positive) lymfeknuter , som ble assosiert med en mer enn dobling i samme risiko (HR = 2,313, 95% KI 1,477 til 3,622, p = 0,0002). Viktigere, pasienter med tumorer overexpressed IGF1R-alpha hadde en 46,6% økning i risikoen for tilbakefall, etter justering for alle de ovennevnte prediktive faktorer (HR = 1,466, 95% KI: 1,022 til 2,102, p = 0.0374).
Den endelige modellen for OS følger de samme clinicopathological variablene pluss T-stadium (T3 /T4 vs T1 /T2). Den kraftigste ugunstige prognostiske faktorer for OS ble infiltrert lymfeknuter (HR = 2,569, 95% KI: 1,610 til 4,100, p 0,0001), alder mer enn 63 år (HR = 1,785, 95% KI: 1,211 til 2,630, p = 0,0034) og subglottic /transglottic plassering (HR = 1,756, 95% KI: 1,016 til 3,036, p = 0,0438). Som vist i figur 4B øket cytoplasmatisk eller membran IGF1R-alfa-protein ekspresjon, ble forbundet med en absolutt 47,5% økning i risiko for død etter justering for alle andre clinicopathological parametre, og dette resultat var marginalt signifikant (HR = 1,475, 95% CI : 1,000 til 2,178, p = 0,0504). Spesielt inkorporeringen av IGF1R IHC-ekspresjon i multivariatmodell aktivert lagdeling av pasientene i tre grupper med forskjellig prognose avhengig av antallet av negative prognostiske faktorer (1-2, 3 og 4 eller flere negative faktorer for den gunstige, mellomliggende og ugunstig prognose gruppe henholdsvis). For eksempel, median OS var 70,7 måneder (95% KI: 35.4-100.3 måneder) for pasienter i ugunstig prognose gruppen og 106,3 måneder (95% KI: 84.8-130.4 måneder) i middels prognose gruppen, mens det ikke ble nådd i det gunstig prognose gruppen (Figur 5).
Diskusjoner
i denne studien, den eneste som vår kunnskap utforske prognostisk rolle IGF1R tidlig i strupekreft, vi har vist at økt IGF1R-alpha cytoplasma og /eller membranseptum uttrykk, som vurdert av immunhistokjemi og kvantifisert med skattemyndighetene system, er en uavhengig negativ prognostisk faktor for tilbakefall og overlevelse hos pasienter med tidlig (kirurgisk reseksjon) plateepitelkreft i strupehodet. IGF1R-alpha uttrykk forble en viktig prognostisk faktor for både DFS og OS, selv etter justering for veldefinerte clinicopathological variabler, for eksempel livmorhals spredning til lymfeknuter, alder og svulst plassering. Disse resultatene er i tråd med nylig publisert et viktig bevis på genet arrays [22] som fremhever viktigheten av IGFR-mediert molekylær vei i strupekreftutvikling og progresjon; Av notatet, aktuelle behandlingsmetoder i tidlige stadier av strupekreft inkluderer kirurgisk reseksjon med eller uten adjuvant strålebehandling, som brukes i vår årsklasse, rendering og dermed våre resultater betimelig og klinisk relevant. Videre gjennomførbarhet og reproduserbarhet av skattemyndighetene evaluering i uavhengige patologilaboratorier gjengi IGF1R-alfa protein uttrykk en tiltalende biomarkør for rutinemessig klinisk praksis som kan tjene som et beslutningsverktøy for mer aggressiv behandling tidlig i strupekreft.
IGFR-mediert molekyl veien har gjennomgående vært implisert i neoplastisk transformasjon og progresjon i en rekke humane maligniteter, inkludert de av aerodigestive kanalen og har således lenge tiltrukket seg oppmerksomhet både som en potensiell prognostisk biomarkør [9], [10], og som en potensiell mål for terapeutisk intervensjon [11], [12]. Data om IGFR prognostisk verdi i NSCLC er heller motstrid [3], [4], [29], selv om en nyere studie [5] viste at IGF1R proteinekspresjon er høyere i plateepitel-celle histologier og konkluderte med at IGF1R protein og gen-ekspresjon var ikke knyttet til overlevelse, mens
IGF1R
genkopitallet næret prognostisk verdi. I strupekreft, gjør mangelen på data ikke tillate trygge konklusjoner: IGF1R og IGFBP3 serumnivåer ble ikke identifisert som en signifikant prediktor for klinisk utfall i den eneste stor kohort av 540 pasienter med SCCHN, inkludert 440 pasienter med strupekreft, publisert hittil [9]; Denne studien har imidlertid vurderes utelukkende serumnivåer av IGF1R og IGFBP3 og ikke tumor mRNA nivåer eller IHC uttrykk, som i vår kohort. Interessant, IGFBP3 har blitt rapportert å virke som en suppressor av vaskulær endotelial vekstfaktor (VEGF) i SCCHN angiogenese [16], og til å bli nedregulert i de tidlige fasene av hode og nakke karsinogenese [30]. I oral plateepitelkreft, har IGFBP3 mRNA uttrykk er korrelert med en mer gunstig utfall, ytterligere støtte sin rolle som IGF1 inaktivator [31]. I en nylig publisert studie [32], en kombinasjon av IGF1R og IGFBP3 IHC overekspresjon var prognostisk for dårlig overlevelse i en kohort av 131 pasienter med SCCHN. I vår kohort, besto utelukkende av pasienter med strupekreft, gjorde inkorporering av IGFBP3 IHC uttrykk ikke bedre prognostisk kapasitet IGF1R alene. Til slutt gjenstår rolle IGF2R i strupekreft for å bli belyst [33], selv om det synes sannsynlig at mangelen på et tyrosinkinasedomene fratar reseptoren fra evnen til å omsette proliferative signaler og kan således forklare fraværet av prognostisk verdi av markør observert i vår kohort.
Et viktig element i utformingen av vår studie var bruken av separate monoklonale antistoffer rettet mot to forskjellige isoformer av IGF1R protein (alfa og beta).
