Abstract
Bakgrunn
Responsen cytotoksisk kjemoterapi varierer hos pasienter med avansert ikke-småcellet lungekreft (NSCLC), og molekylære markører kan være nyttig for å bestemme en foretrukket terapeutisk tilnærming for den enkelte pasient. Denne retrospektive studien ble utført for å evaluere den prediktive verdien av ribonukleotidreduktase regulatorisk subenhet M1 (RRM1) på den terapeutiske effekten av platina-basert kjemoterapi hos pasienter med NSCLC.
Metoder
Pasienter med avansert NSCLC som fikk platina dublett kjemoterapi (n = 229) ble inkludert i denne retrospektive studien, og deres kliniske utfall ble analysert i henhold til RRM1 uttrykk.
Resultater
Hos pasienter som får gemcitabin-basert terapi, det sykdomskontrollrate (DCR) og progresjonsfri overlevelse (PFS) hos pasienter med RRM1-negative tumorer var betydelig høyere enn hos pasienter med RRMI-positive tumorer (
P =
0,041 og
P =
0,01, henholdsvis), og multivariat analyse viste at RRM1 uttrykk var en uavhengig prognostisk faktor (
P =
0,013). Ingen lignende forskjeller ble funnet hos pasienter som fikk docetaxel- eller vinorelbin basert terapi. I RRM1-positive pasienter, de DCRs for docetaxel og vinorelbin var høyere enn for gemcitabin (
P =
0,047 og
P =
0,047, henholdsvis), og docetaxel og vinorelbin viste en lengre PFS enn gemcitabin-basert kjemoterapi (
P =
0,012 og
P =
0,007). Ingen lignende forskjeller ble funnet blant pasienter med RRM1-negative tumorer.
Konklusjoner
Negativ RRM1 uttrykk i avansert NSCLC er assosiert med en høyere svarprosent til gemcitabin-basert kjemoterapi. Hos pasienter med RRM1-positive svulster, docetaxel og vinorelbin viste en høyere terapeutisk effekt enn gemcitabin basert terapi. Andre prospektive studier er nødvendig for å undersøke den prediktive betydning RRM1 i respons på kjemoterapi
Citation. Dong X, Hao Y, Wei Y, Yin Q, Du J, Zhao X (2014) Response til For- kjemoterapi hos pasienter med ikke-småcellet lungekreft Ifølge RRM1 Expression. PLoS ONE 9 (3): e92320. doi: 10,1371 /journal.pone.0092320
Redaktør: Ramon Andrade de Mello, Universitetet i Algarve, Portugal
mottatt: 23 november 2013; Godkjent: 07.02.2014; Publisert: 19 mars 2014
Copyright: © 2014 Dong 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:. Disse forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Platinum-basert kjemoterapi er ansett som den viktigste terapeutiske tilnærmingen for avansert ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) [1], 2. Men utvalget av kjemoterapeutika er primært basert på behandlerens erfaring og preferanser, og studier har vist stor variasjon med hensyn til deres terapeutiske effekt og toksisitet. Selv med nyutviklede kjemoterapiregimer, forblir prognosen for pasienter med avansert NSCLC sturen [3] -. [5]
I dag, lovende resultater på nytten av molekylære markører for å forutsi effekten av kjemoterapi ved NSCLC ha blitt rapportert. Eksisjon reparasjon kryss-komplemente gruppe 1 (ERCC1) ble vist å være assosiert med responsen til platina-basert kjemoterapi [6] – [8], og i en annen fersk undersøkelse, taxan-basert terapi viste en høyere sykdomskontrollrate (DCR) og lengre progresjonsfri overlevelse (PFS) enn gemcitabin hos pasienter med epidermal vekstfaktor reseptor (EGFR) mutasjoner [9]. Disse studiene tyder på at tumorbiologi og responsen på cytostatika variere sterkt mellom NSCLC pasienter, og individualisert behandling kan bidra til å redusere motstanden mot kjemoterapeutika.
ribonukleotidreduktase regulatorisk subenhet M1 (RRM1) er et molekyl som er involvert i DNA-syntese og skade reparasjon. Prekliniske studier har vist at RRM1 er involvert i følsomheten for gemcitabin i NSCLC [10], [11]. Lavere RRM1 uttrykk var assosiert med en høy svarprosent til platina agenter og gemcitabin, og pasienter med høyt uttrykk for RRM1 viste en redusert respons på gemcitabin terapi [12] – [15]. Imidlertid, i andre rapporter, RRM1 ble enten ikke forbundet eller er omvendt assosiert med overlevelse av NSCLC pasienter som mottar gemcitabin-regimer som inneholdt [16], [17]. Derfor er sammenhengen mellom RRM1 uttrykk og responsen på kjemoterapi fortsatt usikkert.
I denne studien, vurderte vi 229 pasienter med avansert NSCLC som hadde fått platinumbasert kjemoterapi i en førstelinjebehandling, og evaluert sine kliniske resultater i henhold til RRM1 uttrykk.
Pasienter og metoder
etikk erklæringen
Denne retrospektive studien ble godkjent av etisk komité for andre sykehus i Shandong universitet. Og alle pasientjournaler ble anonymisert og avidentifisert før analysen.
Pasienter
I denne retrospektive analysen, 680 pasienter diagnostisert med avansert NSCLC mellom 2007 og 2010 ble screenet, 325 av dem hadde fått karboplatin-basert kjemoterapi i en førstelinjebehandling. En kohort av 229 pasienter, for hvem kliniske poster og computertomografi (CT) skanner var komplett og vevsprøver var tilgjengelig til skjermen for RRM1 uttrykk, ble valgt. Histologisk typen ble bestemt i henhold til Verdens helseorganisasjon kriterier. I løpet av behandlingsperioden, ble en kiste CT scan tatt hver 6-8 uker, og uavhengige vurderinger av disse CT-skanning ble utført i denne retrospektive studien å bekrefte respons på behandlingen og for å vurdere sykdomsprogresjon. Den behandlingsrespons ble klassifisert som progressiv sykdom (PD), stabil sykdom (SD), delvis respons (PR), eller komplett respons (CR), i henhold til RECIST (Response evalueringskriterier i solide tumorer). Pasienter som viser en CR eller PR ble ansett som respondere. DCR inkluderte pasienter med CR, PR, og SD varer lenger enn tre måneder. PFS var tiden mellom den første dagen av behandling og det første tegn på sykdomsprogresjon eller død.
RRM1 Expression Analysis
Immunohistochemistry ble utført med 5 mikrometer tykke seksjoner fra parafininnstøpte vevsblokker og en Bond Polymer Intense Detection System (VisionBioSystems, VIC, Australia), i henhold til produsentens instruksjoner. Som en negativ kontroll ble det samme immunhistokjemisk farging protokoll anvendt bortsett fra det spesifikke primære antistoff (ProteinTech Group, Chicago, USA) ble erstattet med destillert vann. Formalinfiksert, ble parafin-innleiret human kolon adenokarsinom vev anvendt som en positiv kontroll.
Fem felt ved 400 x forstørrelse ble valgt for hver seksjon for å vurdere immunreaktivitet. RRM1 immunoreaktivitet ble bedømt semikvantitativt basert på fargeintensitet, og andelen av positivt å merke celler ved to uavhengige observatører blindet til pasientens status. Andelen av farging ble bedømt fra 0 til 3 som følger: diffuse, ≥50% positive (skår 3); regionalt, 10-49% positive (skår 2); focal, 1-9% positive (skår 1); og negative, 1% positive (skår 0). Intensiteten av farging ble også scoret 0-3 (0, fraværende, 1, svak, 2, moderat, 3, intens). Den immunreaktive poengsum for hver prøve ble bestemt ved å multiplisere de to individuelle poengsummer. En score på ≥9 ble definert som en positiv /high uttrykk, og en score på 9 ble ansett som en negativ /lav uttrykk
Statistical Analysis
Statistiske analyser av kategoriske variabler, blant annet. responsrate (RR) og DCR, ble utført ved hjelp av Fishers eksakte test. Sammenligninger av gjennomsnittet mellom ulike grupper ble beregnet ved hjelp av t-test. Median varighet av PFS ble beregnet ved hjelp av Kaplan-Meier metoden. Multivariate analyser ble utført ved hjelp av Cox regresjonsanalyse for PFS å identifisere uavhengige faktorer. Tosidig
P
-verdier på mindre enn 0,05 ble betraktet som signifikant. Alle analyser ble utført ved hjelp av SPSS 17.0 for Windows.
Resultater
Pasient Kjennetegn og RRM1 Expression
Totalt 229 NSCLC pasienter ble inkludert i studien. Alderen varierte fra 39 til 75 år (median alder, 61 år), og 127 pasienter (55,5%) var menn. Flertallet av tumorene var adenokarsinom (112 pasienter, 48,9%) og 123 pasienter hadde stadium IV sykdom (53,7%). Alle pasientene fikk carboplatin-basert kjemoterapi i en førstelinjebehandling. Gemcitabin, docetaxel og vinorelbin regimer ble administrert i 81 (35,4%), 77 (33,6%) og 71 (31,0%) tilfeller, henholdsvis, og valg av regime ble gjort av ansvarlig lege (tabell 1). Av de 229 svulster, 146 (63,8%) var negative for RRM1 uttrykk, og 83 (36,2%) var positive for RRM1 (tabell 1).
Forholdet mellom pasientkarakteristikker og kjemoterapiregimer i henhold til RRM1 ekspresjon ble analysert. Pasienten egenskaper var lik hos pasienter som fikk gemcitabine-, docetaxel-, og vinorelbin-basert terapi (tabell 2).
Tumor Response og PFS Ifølge RRM1 Expression
I 229 pasienter, 3 CRS, 77 PRS, 101 SDS og 48 PDS ble observert, for en samlet RR og DCR på 34,9% og 79,0%, henholdsvis. Det var ingen forskjeller i RR og DCR mellom pasienter med RRM1-negative tumorer og de med RRM1-positive svulster. Men hos pasienter som fikk gemcitabin basert terapi, DCR av RRM1-negative pasienter var betydelig høyere enn for RRM1-positive tilfeller (78,8% vs 55,2%,
P =
0,041). Ingen lignende forskjell ble funnet hos pasienter som fikk docetaxel- eller vinorelbin-behandling (tabell 3)
Median PFS var 8,7 måneder (95% konfidensintervall (KI): 8,5-9,0 måneder). I alle pasienter. Ingen forskjell i PFS ble funnet mellom pasientene med RRM1-negative tumorer og de med RRM1-positive tumorer (8,9 måneder vs 8,5 måneder,
P =
0,316) (Fig. 1A). Imidlertid hos pasienter som får gemcitabin-basert terapi, PFS av RRM1-negative pasienter som var betydelig høyere enn for RRM1-positive pasienter (8,8 måneder sammenlignet med 7,6 måneder,
P =
0,01) (Fig. 1B) . Ingen lignende forskjell ble observert hos pasienter som fikk docetaxel- eller vinorelbin-behandling (fig. 1C og 1D).
(A) PFS for alle pasienter med negativ eller positiv RRM1 uttrykk. (B) PFS for pasienter som fikk gemcitabin basert terapi. (C) PFS for pasienter som får docetaxel basert terapi. (D) PFS for pasienter som får vinorelbin basert terapi.
I multivariat analyse justert for kjønn, røyking historie, og stadium av sykdommen, RRM1 uttrykk dukket opp som et selvstendig prediktiv faktor for PFS hos pasienter som fikk gemcitabin basert terapi (95% KI: 1,135 til 2,907,
P =
0,013)
tumor Response og PFS Ifølge kjemoterapiregime
Hos pasienter med RRM1-negative svulster. , ingen forskjeller ble observert i form av RR, DCR, eller PFS blant pasienter som fikk gemcitabine-, docetaxel-, eller vinorelbin-basert terapi. Men hos pasienter med RRM1-positive svulster, DCR av pasientene som fikk docetaxel eller vinorelbin var høyere enn for pasienter som fikk gemcitabin (81,5% og 81,5% vs. 55,2%, henholdsvis;
P =
0,047 og
P =
0,047) (tabell 3). I tillegg docetaxel og vinorelbin viste en lengre PFS enn gemcitabin-basert kjemoterapi (8,9 måneder og 9,1 måneder versus 7,6 måneder, henholdsvis;
P =
0,012 og
P =
0,007) (figur . 2A og 2B).
(A) PFS for pasienter med RRM1-negative svulster. (B) PFS for pasienter med RRM1-positive svulster.
Diskusjoner
I denne studien analyserte vi 229 pasienter med NSCLC som hadde fått karboplatin-dublett kjemoterapi. Hos pasienter som får gemcitabin basert terapi, DCR og PFS hos pasienter med RRM1-negative tumorer var betydelig høyere enn i RRM1-positive tilfeller, og multivariat analyse viste at RRM1 uttrykk var en selvstendig prediktiv faktor for utfallet. RRM1 overekspresjon i svulstvev kan indusere resistens mot gemcitabin basert terapi. Ribonukleotid-reduktase (RR) er et essensielt enzym for DNA-syntese, og inhiberes av den aktive metabolitten av gemcitabin, difluorideosycytidine 5-difosfat. RRM1 utarmer difluorideosycytidine 5-difosfat og fremmer DNA-syntese, og dermed muliggjør svulst overlevelse. I studier med lungecancercellelinjer, er RRM1 overekspresjon forbundet med resistens overfor terapi gemcitabin [13], [18]. Konsekvent, har kliniske studier også antydet at overekspresjon av RRM1 korrelerer med resistens mot gemcitabin basert terapi [19], [20]. Motsatt var lav RRM1 mRNA uttrykk forbundet med en høy svarprosent [21]. Disse studiene viser at RRM1 kan være en prediktiv markør for responsen på gemcitabin-basert kjemoterapi hos pasienter med NSCLC [22].
Denne studien viste også at DCR var høyere i RRM1-positive pasienter som fikk docetaxel eller vinorelbin, heller enn gemcitabin basert terapi. I tillegg, docetaxel og vinorelbin hvert viste en lengre PFS enn gemcitabin basert terapi. Simon et al. brukes RRM1 og ERCC1 som molekylære determinanter, og funnet ut at RRM1- og ERCC1 sydd utvalg av førstelinjebehandling kan forbedre responsen, total overlevelse (OS), og PFS enn standard behandling hos pasienter med NSCLC [23]. Disse studiene tyder på at responser på cytotoksisk kjemoterapi variere sterkt i pasienter med NSCLC, og individualisert terapi basert på RRM1 ekspresjon kan bidra til å forbedre effektiviteten av kjemoterapeutiske midler [24]. Vår forskning ble utført med tilbakevirkende kraft, og dette er den største begrensningen av studien. Men dagens resultatene gir ny informasjon og ytterligere innsikt som kan hjelpe klinikere med å velge riktig og individualisert kjemoterapi for pasienter med NSCLC basert på RRM1 uttrykk.
Flere molekylære markører har blitt brukt som prediktive markører for respons på kjemoterapi i NSCLC pasienter. ERCC1 har vært brukt for prediksjon av platina følsomhet ved behandling av NSCLC [6] – [8]. Park et al. analysert 217 pasienter med NSCLC som hadde fått gemcitabine- eller taxan-basert kjemoterapi, og funnet ut at taxan var assosiert med en høyere respons enn gemcitabin behandling hos pasienter med EGFR mutasjoner [9]. En annen studie fant at lav tymidylatsyntase (TS) uttrykk er signifikant assosiert med bedre kliniske resultater i ikke-plateepitel NSCLC pasienter som ble behandlet med pemetrexed-basert kjemoterapi [25]. Derfor vil mer prospektivt designede studier med kombinert deteksjon av disse markørene (RRM1, ERCC1, EGFR, og TS) gi verdifull informasjon som til slutt vil bli brukt til å bestemme foret terapeutiske tilnærminger for enkelte pasienter med NSCLC.
I konklusjonen resultatene av denne studien tyder på at negative RRM1 uttrykk i avansert NSCLC er assosiert med en høyere svarprosent til gemcitabin-basert kjemoterapi. Videre kan RRM1 anvendes som en prediktiv markør for konvensjonelle kjemoterapeutiske regimer som involverer gemcitabin, docetaxel, og vinorelbin. Andre prospektive studier er nødvendig for å evaluere effekten av RRM1 uttrykk på responsen på ulike kjemoterapikurer hos pasienter med NSCLC.
