Abstract
Formål
Prostatakreft er en bimodal sykdom med aggressive og lat former. Nåværende prostata-spesifikt antigen testing og digital rektal undersøkelse screening gir tvetydige resultater som fører til både under-og overbehandling. Nøyaktig, konsekvent diagnose er avgjørende for risiko stratify pasienter og legge til rette for klinisk beslutningsprosesser som til behandling versus aktiv overvåking. Diagnosen er for tiden oppnådd ved nålebiopsi, en smertefull prosedyre. Det er således et klinisk behov for et minimalt invasiv test for å bestemme prostatakreft aggressivitet. En blodprøve for å forutsi Gleason score, som er kjent for å reflektere aggressivitet av kreft, kan tjene som en slik test.
Materialer og metoder
Blood mRNA ble isolert fra Nord-Amerika og malaysiske prostata kreftpasienter /kontroller. Microarray analyse ble utført utnytte Affymetrix U133 pluss 2 · 0 plattform. Expression profiler fra 255 pasienter /kontroller generert 85 kandidat biomarkører. Etter kvantitativ real-time PCR (QRT-PCR) analyse, forble ti sykdomsassosierte biomarkører for paret statistisk analyse og normalisering.
Resultater
Microarray analyse ble gjennomført for å identifisere 85 gener differensielt uttrykt mellom aggressiv prostatakreft (Gleason score ≥8) og kontroller. Uttrykk av disse genene var QRT-PCR bekreftet. Statistisk analyse ga en endelig sju-gen panel evaluert som seks gen-ratio tomannsboliger. Dette molekylær signatur spådd som aggressiv (dvs. Gleason scorer ≥8) 55% av G6 prøver, 49% av G7 (3 + 4), 79% av G7 (4 + 3) og 83% av G8-10, mens avvise 98 % av kontrollene.
Konklusjon
i denne studien har vi utviklet en ny, blodbaserte biomarkører panel som kan brukes som grunnlag for en enkel blodprøve for å identifisere menn med aggressiv prostatakreft kreft og dermed redusere overdiagnostikk og overbehandling som i dag er et resultat av diagnose ved hjelp av PSA alene. Vi diskuterer mulige kliniske anvendelser av panelet for å identifisere menn mer sannsynlig å dra nytte av biopsi og umiddelbar behandling versus de som er mer egnet til en «aktiv overvåking» strategi
Citation. Liong ML, Lim CR, Yang H, Chao S, Bong CW, Leong WS, et al. (2012) blodbaserte biomarkører for aggressiv prostatakreft. PLoS ONE 7 (9): e45802. doi: 10,1371 /journal.pone.0045802
Redaktør: Franky L. Chan, The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong
mottatt: May 24, 2012; Akseptert: 24. august 2012; Publisert: 28.09.2012
Copyright: © Liong 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 lest journalen politikk og har følgende konflikter: Chun Ren Lim, Hengxuan Yang, Samuel Chao, Chun Wei Bong, Choon Gook Yu, Edie JJ Ooi, Karl Wassmann og Choong Chin Liew er ansatte i GeneNews Ltd, som sponset denne forskningen. Choong Chin Liew er sjefsforsker av GeneNews og har aksjer i selskapet. Ingen av de andre forfatterne har ingen konkurrerende interesser. Det finnes ingen patenter, produkter under utvikling eller markedsført produkter å erklære. Dette endrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Innledning
Prostatakreft er den vanligste kreftformen hos menn i USA (etter hudkreft) [1]. Screening for sykdommen er vanligvis ved digital rektal undersøkelse (DRE) og prostata-spesifikt antigen (PSA) analyse. Men fordelene ved PSA /DRE screening er kontroversiell, på grunn av høy falsk positiv rate, lav positiv prediktiv verdi (PPV) og rapporterte dårlig nøyaktighet i å identifisere menn rammet av aggressiv prostatakreft. I de siste årene, har to store prospektive studier fra USA og Europa uthevet tvetydighet i verdien av PSA-baserte metoder for prostatakreft screening. The Prostate, Lung, Colon og eggstokkreft Screening Trial (PLCO) i USA registrert mer enn 76.000 menn randomisert til å få årlig PSA screening i seks år og DRE i fire år versus «vanlig omsorg» [2]. Forfatterne fant ingen forskjell i karsinom av prostata (CAP) -relaterte dødelighet mellom de to gruppene. Den europeiske randomisert studie av screening for Cap (ERSPC) Trial inkludert 182000. menn i alderen 50-74 år [3]. Selv om forfatterne rapporterte en 20% reduksjon i Cap dødelighet hos menn som gjennomgikk PSA-testing minst en gang hvert fjerde år, dette dødelighet reduksjon viste seg kostbart – for hver og en cap død forhindret, 1,410 menn for å bli vist årlig og 48 menn trengte behandling. Disse studiene har forsterket debatten om nytten og begrensninger av PSA screening [4] -. [10]
Store problemer i PSA-testing oppstår som følge av over- og under-diagnose. Noen 15% av menn hvis PSA nivåer regnes som normal (4 · 0 ng /ml eller mindre), gjør faktisk havn prostatakreft, inkludert høyverdig carcinoma [9]. Ved å øke grensen til et nivå som klinisk borderline (4 · 0 -10 · 0 ng /ml), rundt 25% av menn er funnet å være påvirket av prostatakreft [2]. Omvendt er høye PSA nivåer observert i mange menn med lat kreft [11]. Det er anslått at overbehandling kan forekomme i 40% til 50% av tilfellene. Videre kan mange ikke-maligne tilstander påvirker PSA, inkludert godartet prostataforstørrelse og prostatitt. Bekreftelse på diagnose krever noen 12-18 kjerne biopsier, til betydelige kostnader og sykelighet [12]. I lys av disse PSA-relaterte utfordringer, er det åpenbart at det er behov for mer klinisk relevante biomarkører som er i stand til å forutsi tilstedeværelsen av aggressiv prostatakreft.
En fersk retrospektiv studie identifisert en vev-basert mRNA uttrykk signatur av Gleason grad for å forutsi dødelig prostatakreft [13]. Liknende biomarkører, men blod-baserte og i stand til å identifisere høy grad av prostatacancer [Gleason ballen 7 (4 + 3) -10] på et tidlig stadium (før beslutning om biopsi), ville være klinisk nyttig [14], [15 ]. En slik teknikk vil utfylle dagens metoder og bidra til å øke tilliten til prostatakreft diagnostikk og behandling.
I tidligere arbeid, har vi utviklet en ny blodbasert biomarkør panel i stand til risiko stratifisere pasienter for kolorektal kreft [16]. Resultatene av denne testen gjør det mulig for helsepersonell å oppmuntre til større tillit hos pasienter med «høy strøm risiko» score for å gå videre med koloskopi. Her identifiserer vi nye blodbaserte biomarkører for høyverdig [Gleason score 7 (4 + 3) -10] prostatakreft som kan brukes til risiko stratify PSA-positive menn. Denne testen kan være nyttig for å identifisere undergruppen av menn for hvem fordel for biopsi er sannsynlig å oppveie den tilhørende risiko og ubehag.
Men med klinisk lokaliserte lav grad av svulster er ofte rådet til å gjennomgå overvåking heller enn aktiv behandling for en sykdom som er usannsynlig å gå videre. Men Borocas og kolleger har vist at færre enn 10% av mennene foretrekker overvåking over aktiv behandling [17]. Ett forslag til forklaring på dette er at selv i lav-risiko menn, finnes det frykt for at et livstruende, høy klasse kreft kan bli savnet [18], [19]. En test som kan forutsi tilstedeværelsen av potensielle høy klasse svulster kan lindre pasientens angst, noe som resulterer i høyere toleranse for overvåking.
Materialer og metoder
Pasienter og blodprøver
Prøve oppkjøp for biomarkør identifikasjon ble utført mellom 2004 og 2009 i urologi klinikker over hele Nord-Amerika (Toronto, Ontario, Canada og Boston, MA, USA) og Asia (Penang, Malaysia). Skriftlig, ble informert samtykke innhentes fra alle deltakerne og godkjent av institusjonenes forskningsetiske forumet [Partners Health Care Institutional Review Board (Brigham and Women Hospital, Boston), University Health Network forskningsetikk Board (Sunnybrook Hospital, Toronto), og Joint etikkomiteen av School of Pharmaceutical Sciences (USM Hospital Lam Wah Ee på kliniske studier (Penang)].
Alle blodprøver ble tatt før noen behandling eller biopsi. Diagnosen ble bekreftet av transrectal ultralydveiledet tru-Cut® nålebiopsi og /eller ved histopatologiske funn i radikal prostatektomi prøver (Se vedlegg S1). Når en prøve hadde en radikal prostatektomi rapport, ble den endelige karakteren på prostatektomi rapporten. antall kjerneprøver tatt ved biopsi var 6 + 6 for prostatavolum 40 gram og 7 + 7 for volum . 40 gram Hver institusjonens interne patologer bestemt diagnose og evaluering av Gleason score Tilfeller med Gleason score = 7 ble ekskludert fra treningsdatasettet for å kontrollere for genuttrykk forskjeller middels klasse. prostatakreft med Gleason score 7 (3 + 4), som vi hypotese kan være vesentlig annerledes enn mer aggressive Gleason score 7 (4 + 3) [14], [15]. Prøver med Gleason score ≥ 8 ved biopsi med eller uten prostatektomi var spesielt valgt ut for analyse og utvikling av genet signatur med trening datasett. Modellen er utviklet med Gleason score ≥ 8 ble senere brukt til pasienter med Gleason score 7 for å avgjøre om det molekylære signatur kunne skille mellom 7 (3 + 4) versus mer aggressive 7 (4 + 3) Gleason score.
totalt samlet vi 1.938 prøver inkludert 739 Prostate Cancer (PRCA) saker og 1,199 kontroller (G0). Fra denne gruppen, en 255 prøve undergruppe (n = 91 PRCA med Gleason score ≥ 8 og n = 164 kontroller) samlet i EDTA-rør ble satt til side i en innledende studie for biomarkører på en microarray plattform. Prøvene i hver gruppe ble matchet for alder, rase, BMI, og andre samtidige sykdommer (tabell 1).
For QRT-PCR verifikasjonsstudier, vi testet de identifiserte genene på de fleste av de samme prøvene hybridiserte for gen identifikasjon. Vi brukte 245 prøver (G8 = 54, G0 = 191) for vår Cohort jeg studerer, 182 prøver (G8 n = 80 og kontroller n = 102) for vår Cohort II-studien og 121 prøver (G8 n = 64 og kontroller n = 57 ) som et uavhengig testsett for vår Cohort III studie (figur 1). En kohort IV gruppe av tilfeller med middels grad kreft (G6 n = 33, G7 (3 + 4) n = 35, og G7 (4 + 3) n = 43) ble brukt til å evaluere kreft aggressivitet ytelse.
Gene Identifisering ved hjelp av Affymetrix U133Plus 2.0 Genechip oligonukleotid arrays ble utført i Toronto, Canada, og Penang, Malaysia, parallelt. I Toronto, ble analyse utført på 166 prøver (G8 = 42, G0 = 124). På den malaysiske området, ble 89 prøver profilert (49 G8, 40 G0). Fra microarray data analyse, ble 85 gener identifisert ved begge anleggene testet i en serie av kvantitativ real-time PCR verifikasjonsstudier. Tjue genene ble bekreftet gjennom en Cohort jeg studerer på flere årskull av EDTA prøver (totalt 245). Disse 20 gener ble videre testet i en Cohort II serie eksperimenter på PAXgene prøver (totalt 182), utført uavhengig i Penang, Malaysia. 10 av genene ble verifisert, hvorav 7 gener ble vår endelige biomarkører og også bekreftet i en annen uavhengig utvalg satt Cohort III test (totalt 121).
Prøver ble ekskludert fra analysen hvis en person var fast bestemt på å ha hatt: 1) forrige PRCA; 2) forstadier til kreft, slik som høyverdig prostata intraepitelial svulst og atypisk liten acinar spredning; 3) historie til kreft; . Og /eller 4) alvorlige medisinske tilstander som utelukker behandling for prostatakreft, som for eksempel hjerte eller nyresvikt
Pasientene ble delt inn i undergrupper basert på Gleason score: G6 (Gleason score ≤ 6); G7 (Gleason score = 7); G8 (Gleason score ≥ 8); og kontroller (G0). Den nordamerikanske kontrollgruppe bestående urologi klinikk pasienter med en eneste negativ biopsi. Den malaysiske Kontrollgruppen bestod av menn i alderen 50-75 år, negativ for DRE, og hvis PSA-nivåer under 2 · 5 ng /ml i fem år på rad, til og med datoen for rekruttering. Denne ekstra tilstand justerer effektivt malaysiske kontroller med det nordamerikanske årlig PSA screening standard. Dette også tillatt oss å sikre at PSA hastighet forble under 0 · 4 ng /ml /år, noe som reduserer sannsynligheten for tapte karsinomer til en ubetydelig verdi.
Blodprøvetaking og RNA isolering
For microarray analyse og kohort i, ble prøver av perifert helblod (2 x 10 ml) oppsamlet i EDTA Vacutainer® rør (Becton Dickinson) (for å unngå de høye globin transkripsjonen problem på Affymetrix mikromatriser forbundet med PAXgene system), og viderebehandlet som beskrevet tidligere [20].
Prøvene ble kjørt på Affymetrix U133 Plus 2.0-plattformen. Confirmational analyse ble utført med QRT-PCR for Cohort II og Cohort III. For QRT-PCR, blod samles i PAXgene ™ rør (PreAnalytiX) ble behandlet i henhold til PAXgene ™ Blood RNA Kit protokollen. Den PAXgene system er mer egnet for RT-PCR-studier, og er en bedre passform for virkelige kliniske anvendelser, på grunn av sin evne til umiddelbart å stabilisere RNA og for å holde den stabil over en lengre periode, for derved å gi større fleksibilitet i prøven innsamling og transport.
RNA integritet ble vurdert ved hjelp av 2100 Bioanalyzer RNA 6000 Nano Chip (Agilent Technologies). Alle prøver møtte følgende kvalitetskriterier: RIN≥7 · 0; 28S: 18S rRNA-forhold ≥ 1 · 0; og en validert Agilent Bioanalyzer skanne. RNA mengden ble bestemt ved absorbans ved 260 nm i et DU-640 spektrofotometer (Beckman Coulter).
Microarray hybridisering og dataanalyse
Microarray data mining å identifisere aggressive prostata kreft biomarkører involvert to analysene samtidig gjennomført på vår nordamerikanske (Toronto, Canada) og asiatiske nettsteder (Penang, Malaysia). På den nordamerikanske området, hybridiserte vi 166 prøver (G8 n = 42; G0 n = 124). Gener identifisert som signifikant (p 0,05, foldendring ≥1.0, Benjamini-Hochberg FDR korrigert) ble valgt for videre nedstrøms studie ved hjelp av merknader og probe konstruksjon, [tilgjengelig på Affymetrix nettsted (https://www.affymetrix.com)] og informasjon om genet struktur og funksjon [tilgjengelig på National Institutes of Health nettsted (https://www.ncbi.nlm.nih.gov)]. Lignende profilering og data mining prosesser ble gjennomført på våre asiatiske stedet i Malaysia med 89 prøver (G8 n = 49; G0 n = 40), se figur 1.
Microarray datafiler for den kombinerte 91 G8 og 164 G0 prøvene var bakgrunnen korrigert via GCRMA og importert til GeneSpring programvaren (versjon 7 · 3 · 1, Agilent, California, USA) for analyse. Upålitelige signaler, som definert ved den tverr genet feilmodell, ble kastet fra analyse.
Probe settsignalintensitetene ble sammenlignet mellom sykdoms og kontrollgrupper. Gener var fast bestemt på å bli uttrykt forskjellig mellom saker og kontroller ved hjelp av variansanalyse (ANOVA) test innlemmet i GeneSpring. Probesets med p-verdier mindre enn 0 · 05 og brett endre størrelser større enn 1 · 2 ble identifisert som statistisk signifikant. Utvalgsstørrelsen ble fastsatt basert på en estimering vi hadde gjort for en tidligere studie, det vil si at 100 prøver per gruppe er nødvendig for å oppnå tilstrekkelig effekt (0,80), med en type I feil på mindre enn 0,05 og en fold endring magnitude større enn 1.2, for en stor andel (over 75%) av gener som undersøkes [20].
Microarray data ble også behandlet av MAS5. Probe sett merket som «fraværende» eller «marginal» i enhver utvalget ble forkastet. Analysen ble utført uavhengig ved hjelp av R-programmet leveres av Bioconductor.org (Seattle, Washington, USA). Bare gener som dukket opp statistisk signifikant i begge innsamlingssteder ble valgt.
kvantitativ real-time polymerase chain reaction
Gener valgt fra microarray analysene ble bekreftet ved hjelp QRT-PCR i en Cohort jeg studerer. Bare gener identifisert i microarray analyse som også forble statistisk signifikant i Cohort jeg QRT-PCR studien ble beholdt for videre nedstrøms analyse.
cDNA mal for QRT-PCR ble revers-transkribert fra RNA ved hjelp av High Capacity cDNA Reverse Transcription Kit (Applied Biosystems). 20 ng av cDNA ble brukt i en 25 mL reaksjon volum i en TaqMan® Duplex Reaction (for en oversikt over metodikken, se figur 1).
Gener verifisert i Cohort jeg ble så testet i en kohort II studie . Cohort II blodprøver ble innsamlet i PAXgene ™ rør (PreAnalytiX), ellers Cohort I og II studie metoder var identiske.
Forsøkene ble utført i duplex QRT-PCR tester. Hvert gen av interesse ble analysert i en serie eksperimenter, med et endogent gen referanse (ACTB; beta-aktin). Baseline ekspresjon av ACTB tillot oss å identifisere signifikant forskjellige nivåer av gentranskriptene mellom prostatakreft og kontrollgrupper. Gener bekreftet av begge kohort analyser ble kombinert som par; prosenter av en overuttrykt gen og en underexpressed genet ble målt direkte i duplex reaksjoner. Genekspresjon forskjeller ble estimert ved hjelp av sammenlignende syklus terskel (Ct) metode for relativ kvantifisering [21], normalisering av Ct-verdier i forhold til referansen genet. Dette ble utført ved å beregne en ΔCt
prøven = Ct
(mål gen) – Ct
(partner genet). Den relative fold-endring (sykdom versus kontroll) ble representert som to
-ΔΔCt, hvor ΔΔCt = bety ΔCt
Ca – mener ΔCt
kontroll
Vi valgte SAMSN1, en overuttrykt genet. , som partner-genet med hver av de seks downregulated målgener. Dette formatet tillater beregning av en «UP /DOWN» genuttrykk forholdet mellom hver underexpressed PRCA biomarkør genet og dets duplex partner, SAMSN1, fra forskjellen på deres Ct-verdiene som beskrevet tidligere [16]. En parametriske Mann-Whitney test evalueres statistisk signifikans av forskjeller mellom kontroll- og PRCA mRNA nivåer.
Resultater
Fra Cohort jeg (kombinert nordamerikanske og malaysiske studiesteder) 85 gener ble identifisert til å være betydelig uttrykt forskjellig mellom Gleason score ≥8 prostatakreft og kontroller, og valgt for videre etterforskning via QRT-PCR (figur 1).
kvantitativ real-time PCR verifikasjon
Disse 85 gener ble testet på 245 Kohort jeg prøver samlet i EDTA-rør (G8 n = 54; G0 n = 191). Tjue av genene ble verifisert som gjenstår betydelig i en QRT-PCR-analyse og beholdt for Cohort II studien.
Av de 20 kandidatgener, ti forble signifikant i Cohort II prøver samlet i Paxgene rør (p-verdi 0,001, brett endringer fra 1 · 31-1 · 58 for overuttrykt gener og -1 · 28–1 · 48 for underexpressed gener)
uttrykket verdiene av de ti gener ble analysert ved hjelp av en multivariat. logistisk regresjonsmodell. AUC ROC av hver enkelt gen varierte fra 0 · 60-0 · 69; sammenkoblet sammenligning resulterte i syv, åtte-eller ni-genet kombinasjoner som alt oppnås en AUC på ca. 0 · 82. Av interesse, ble den beste syv-genet kombinasjon som består av en overuttrykt gen og seks underexpressed gener (AUC = 0 · 82). Dermed har vi valgt denne syv-genet biomarkør panel for å påvise høy grad av prostatakreft (tabell 2).
Vi brukte én uttrykt genet, SAMSN1, å være den felles partner genet for hver av de seks underexpressed gener: CRTAM, CXCR3, FCRL3, KIAA1143, KLF12 og TMEM204. De seks tomannsboliger som representerer seks genekspresjon forhold ble evaluert på samme Kohort II prøver (G8, n = 80; Ctrl, n = 102). Uttrykket nivåer av de seks tomannsboliger ble observert signifikant forskjellig mellom sykdom og kontrollgruppene (p 0,0001 og brett endringer av 1 · 44-1 · 66, tabell 2). Diskriminerende ytelse ble også vurdert ved hjelp av AUC ROC Den diskriminerende evne til seks duplex panel (combi ytelse av de seks tomannsboliger) oppnådde en AUC fra 0 · 74 (95% CI: 0 · 67-0 · 80), spesifisitet på 84%, sensitivitet på 63% og nøyaktighet på 75%.
for å estimere den mulighet at resultatene skyldtes bare til tilfeldige, utførte vi to-gangers kryssvaliderings, hvor halvparten av prøvene ble brukt til å definere koeffisientene og terskler for modellen, som deretter ble brukt til å forutsi den gjenværende halvparten av prøvene. Denne prosessen ble itereres 1000 ganger ved hjelp av de faktiske data, først med aggressiv cancer status og en andre gang med status tilfeldig re-tildelt. Fordelingen av AUC ROC fra hver analyse resulterte i to godt adskilte kurver med mindre enn 5% overlapping som vi konkludere med at den observerte resultatene er usannsynlig å være bare et resultat av tilfeldigheter (figur 2).
Histograms av AUC ble plottet og sammenlignet; Resultatene viste AUC fra PCR-data var godt atskilt fra null sett, med en overlapping på mindre enn 5%.
Fra dataene, bygde vi en logistisk regresjonsmodell kombinere PSA og genuttrykk forholdstall hjelp G8 prøver mot kontroller for å ytterligere forbedre den diskriminerende evne av panelet. Dette oppnådde en AUC ROC på 0,99 på 69 G8 versus 101 kontroller av Cohort II (sensitivitet = 96%, spesifisitet = 100%).
Dette kombinert panel av PSA og genuttrykk forhold (se tabell 3) definert fra Cohort II ble testet på kohort III prøver. Alle seks tomannsboliger forble signifikant forskjellig uttrykt mellom G8 og kontroller (alle p-verdiene er ≤ 0,01). Ligningen bygget fra Cohort II studien – med faste parametere – ble brukt til den nye Cohort III datasett, for å gi en uavhengig vurdering av differensial resultatene av biomarkør panel. AUC ROC var 0,88 på 54 G8 versus 57 kontroller (sensitivitet = 83%, spesifisitet = 98%).
Alle analyser rapportert ovenfor involverte prøver av kontroller eller G8 tilfeller og ble brukt til modellvalidering. Imidlertid er formålet i denne studien var å bestemme aggressivitet av kreft. For dette formålet brukte vi Cohort IV, et sett bestående av tilfeller av mellomkreft karakterer (G6 n = 33, G7 (3 + 4) n = 35, og G7 (4 + 3) n = 43). For denne analysen, kontroll, G6 og G7 (3 + 4) saker ble ansett som ikke-aggressive kreftformer og G7 (4 + 3) og G8 ble ansett aggressiv kreft. ROC-analyse (som brukes for Kohorter I, II, III) er ikke hensiktsmessig her, som ROC beregningen er best for enkle positive og negative forhold i grupper, og Cohort IV inneholdt mer komplekse undergrupper.
I stedet for Cohort IV analyse, vurderte vi positiv prediksjon frekvens for hver undergruppe, og funnet ut at 55% av G6, 49% av G7 (3 + 4), og 79% av G7 (4 + 3) ble detektert med samme signatur som hadde identifisert G8 aggressive krefttilfeller (figur 3). I motsetning til PSA alene var ikke i stand til å skille mellom de mindre aggressive G6, G7 (3 + 4), og den mer aggressive G7 (4 + 3) grupper, noe som ga positive prediksjon hastigheter på 88%, 89% og 100%, henholdsvis, i prøver der PSA nivåer nådd 4 ng /ml.
Den negative prognose hastighet for kontroll tilfeller er kartlagt sammen med de positive spådommen priser for krefttilfeller. PSA alene har høye positive prediktive priser for alle kreft karakterer ( 87%), men den kombinerte Petroleumstilsynet og RNA panel har lavere positive spådommen priser for den mindre aggressiv G6 og G7 (3 + 4) undergrupper, 55% og 49% henholdsvis ), mens nesten samme positive prediksjon rate for mer aggressiv G7 (4 + 3) som G8-gruppene (henholdsvis 79% og 83%.
Diskusjoner
Vårt mål i denne studien var å identifisere blodbaserte biomarkører for aggressiv prostatakreft. Vi samlet inn prøver på flere steder, fra både asiatiske og ikke-asiatiske fag, for å minimere etniske og rasemessige forskjeller. Vår strategi fokuserer hovedsakelig på identifisering av biomarkører for highest- grade kreft (Gleason score 8-10), og vi deretter brukt modellen til pasienter med Gleason score 7 (4 + 3), Gleason skåring 7 (3 + 4), Gleason scorer 6 og kontroller. modellen var vellykket i å skille pasienter med høy risiko Gleason score 7 (4 + 3) for å Gleason score 10 fra de med lav til middels risiko Gleason score seks og Gleason score 7 (3 + 4). De foreløpige resultatene av denne syv genet modell for å forutsi aggressiv prostatakreft er oppmuntrende og må valideres i en multi-site validering klinisk studie.
Som bekreftet i resultatene ovenfor, har Ptil på egen hånd en høy positiv prediksjon rate. Tilsetningen av den rapporterte blod-baserte biomarkør panel forbedret PSA nøyaktighet for aggressive kreftformer. Dette ble oppnådd ved å korrigere for over diagnose av aggressive kreft i G6 og G7 kohorter med om lag en halv (færre tilfeller bør forventes å utvise en aggressiv kreft molekylær signatur i lavere grad av kreft kohorter).
Vi identifiserte kandidat biomarkør gener og utviklet gen duplekser ved å kombinere en overuttrykt gen med en underexpressed gen for å forsterke differensial genekspresjon og normalisere for individuelle variasjoner (tabell 2). Verifisering på uavhengige Kohort III prøvene viste at vi var vellykket i vårt arbeid. Dette er representert ved vår analyse hos kontrollpasienter og bekreftet Gleason score 8-10 prostatakreftpasienter, med en spesifisitet på 80% eller bedre. Et gen-bare multivariat prediktiv modell bygget på Cohort II data ble brukt til Kohort III prøver, og spesifisiteten holdt seg høy på 83%.
De sju gener identifisert fra blod-avledet mRNA i denne studien er hovedsakelig involvert i immunrespons, kjemotaksis, og gentranskripsjon regulering i karsinogenese [22] – [25]. Av interesse, vår studie fant CRTAM betydelig underexpressed i aggressiv prostatakreft, noe som tyder på en mulig rolle for T-celle mangel på prostatakreft. I tillegg har endret KLF ekspresjon ble funnet i tumorer og tumorprogresjon [26] – [29], og flere undersøkelser rapporterer at aktivator protein to alfa (AP-2alfa) spiller en avgjørende rolle i tumorgenese [30], [31].
Mange menn med tidlig prostatakreft vil aldri utvikle seg til sent stadium kreft. Den undergruppe av menn med indolent sykdom ville være gode kandidater for aktiv overvåking. Men det er en mangel på klare kriterier for å skille mellom de som er mest utsatt for aggressiv cancer og de som har sykdommen vil følge en kurs lat [4], [32], [33]. PSA som en ensom veiledende biomarkør har en høy falsk positiv og betydelig falsk negativ hastighet [34]. Det utsetter mange menn til gjentatte unødvendige biopsier, med risiko for smerte, infeksjon, sepsis, og potensielle brus nedstrøms konsekvenser som radikal prostatektomi med bivirkninger av impotens og inkontinens [35]. Således et viktig klinisk utfordring i prostata onkologi er å identifisere, i befolkningen av PSA-positive menn, de med høy grad eller aggressiv kreft, uten at alle pasientene gjennomgå en smertefull vev biopsi.
blod- basert biomarkør signatur rapportert her identifiserer prostatakreft med Gleason score mellom 7 (4 + 3) og 10. replikert i en mer generalisert og representativ befolkning, kan dette biomarkør signatur være raffinert og brukt til å danne grunnlaget for en enkel blodprøve. Brukes sammen med PSA som en risiko stratifisering verktøyet, kan den rapporterte signatur identifisere menn i faresonen for å ha høy grad av prostatakreft. Biopsi, metning biopsi, konfirmasjon og intervensjon kan anbefales for menn i denne kategorien, som behandling for høyere grad av kreft har vist seg å positivt påvirke fem-års overlevelse sammenlignet med observasjon [36]. Motsatt kan menn uten denne biomarkør signatur har mer tillit til å velge «aktiv overvåking» over umiddelbar behandling.
Hjelpemiddel Informasjon
Vedlegg S1.
Detaljer om biopsi av prostata kreft prøver.
doi: 10,1371 /journal.pone.0045802.s001 plakater (DOC)
Takk
Vi ønsker å takke bidrag fra Dr G Lee og Dr WL Chong. Forfatterne ønsker å takke for den redaksjonelle hjelp av Isolde Prince og David J Novak.
