Abstract
Formål
Hensikten med denne studien var å bygge en molekylær prognostisk modell basert på genet signaturer for pasienter med fullstendig reseksjon av levermetastaser fra kolorektal kreft (mCRC).
Metoder
Bruke Illumina HumanHT-12 genet chip, RNA prøver fra levermetastaser av 96 pasienter som gjennomgikk R0 leverreseksjon ble analysert. Pasientene ble randomisert til en trenings (n = 60) og test (n = 36) sett. Genene assosiert med sykdomsspesifikk overlevelse (DSS) og lever-gjentakelse overlevelse (LRFS) ble identifisert ved Cox-regresjon og valgt å konstruere en molekylær risiko score (MRS) ved hjelp av overvåket prinsippet komponentmetoden på treningssett. Den MRS ble deretter evaluert i den uavhengige testsettet.
Resultater
nitten og 115 gener ble valgt til å konstruere MRS for DSS og LRFS hhv. Hver MRS ble validert i testsettet; 3-års DSS /LRFS priser var 42/32% og 79/80% for pasienter med høy og lav MRS henholdsvis (
p
= 0,007 for DSS og p = 0,046 for LRFS). I en multivariat modell kontrollerer for en tidligere validert klinisk risikoscore (CRS), forble MRS en signifikant prediktor for DSS (
p
= 0,001) og LRFS (
p
= 0,03). Når CRS og MRS ble kombinert, ble pasientene diskriminert bedre med tre års DSS /LRFS på 90/89% i lav risikogruppe (både risiko score lav) vs 42/26% i høyrisikogruppen (både risiko score henholdsvis høy), (
p
= 0,002 /0,004 for DSS /LRFS).
Konklusjon
MRS basert på genuttrykk profilering har høy prognostisk verdi og er uavhengig av CRS . Dette funnet gir en potensiell strategi for bedre risiko stratifisering av pasienter med lever mCRC
Citation. Ito H, Mo Q, Qin L-X, Viale A, Maithel SK, Maker AV, et al. (2013) genuttrykk profiler nøyaktig forutsi utfallet Etter leverreseksjon hos pasienter med metastatisk kolorektalcancer. PLoS ONE 8 (12): e81680. doi: 10,1371 /journal.pone.0081680
Redaktør: Noriko Gotoh, Institute of Medical Science, University of Tokyo, Japan
mottatt: 11 juli 2013; Godkjent: 15 oktober 2013; Publisert: 10.12.2013
Copyright: © 2013 Ito 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:. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
konkurrerende interesser:.. forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
i løpet av de siste to tiårene, styring av metastatisk kolorektalkreft (mCRC) begrenset til leveren har dramatisk endret. Forbedringer i systemisk og regional kjemoterapi samt kirurgisk teknologi har gjort et økende antall pasienter til å være kandidater for reseksjon med kurativ hensikt. [1] Leverreseksjon har blitt akseptert som den mest effektive behandlingen for resectable mCRC isolert til leveren med dokumenterte 5-års overlevelse på opp til 58% for godt utvalgte pasienter. [2] – [4] Imidlertid, selv med full reseksjon, de fleste av pasientene utvikler tilbakefall, vanligvis i leveren rest, og en høy andel av denne gruppen dør i løpet av 2-3 år. [5], [6] Derfor er nøyaktig risiko lagdeling nødvendig for å optimalisere individuell beslutningsprosesser i valg av kirurgi, og anvendelse av adjuvant terapi.
Multiple prognostiske scoring systemer er blitt foreslått ved bruk av kliniske kriterier for å stratifisere risiko for tilbakefall og kreft-relaterte dødsfall etter leverreseksjon for pasienter med mCRC. [3], [7] – [10] Men de fleste systemer er basert på enkelt-institusjonelle data og er derfor gjennomsyret med skjevhet knyttet til lokale henvisningsmønster, pasientens valg og behandlingsmetoder. Faktisk har klinisk risiko scoring systemer ikke konsekvent spådd utfallet når testet på tvers av institusjoner [3], og har generelt ikke spådd utfallet godt nok til å påvirke klinisk praksis.
Gene microarray-teknologi gjør omfattende analyse av genuttrykk profiler av svulster , og slike «gen signaturer» har potensial til å være mer nøyaktige og konsistente biologiske markører for prediksjon av utfall. Studier har vist at spesifikke gen signaturer kan være kraftige markører for å forutsi langsiktige resultater etter behandling for alle typer kreft, inkludert bryst [11] – [13], lunge [14], [15], tykktarm [12], [16], [17] og leveren. [18] Til dags dato er det ingen data tilgjengelig om genuttrykk profiler i pasienter med resected mCRC til leveren.
Formålet med denne studien var å vurdere genuttrykk profiler i resected mCRC isolert til leveren for å utvikle en mer kraftig og presis prognostisk biomarkør reflekterer tumorbiologi å forutsi langsiktige resultater.
Metoder
Pasientprøver og RNA Utvinning
Denne studien ble godkjent av Memorial Sloan-Kettering Cancer Center (MSKCC) Institutional Review Board (IRB). Alle pasientene gitt skriftlig samtykke til vev innkjøp og bruk av dem for forskningsformål. Fresh-frosne vevsprøver av mCRC i resected leverprøver ble hentet fra vårt avdelings vev bank på eget IRB godkjent vev høsting protokoll. Alle arkiverte metastatiske svulster i vev banken ble samlet på tidspunktet for kirurgi fra pasienter som gjennomgikk leverreseksjon ved vår institusjon. Den kliniske opplysninger for tilsvarende pasienter, inkludert demografi, patologiske funn og scene, perioperativ behandling og oppfølgingsdata ble hentet fra en prospektiv opprettholdt lever reseksjon database og supplert med journal gjennomgang.
Forfatterne «tilnærming til lever reseksjon for metastatisk kolorektalcancer har blitt beskrevet tidligere. [2], [6], [8] Vanligvis pasienter ble sendt til operasjon når en terapeutisk effekt ble ansett som sannsynlig og behandling av all sykdom var teknisk mulig. Preoperativ bilde inkludert kontrastforsterket computertomografi av brystet, magen og bekkenet med ekstra bilde utført ved skjønn av den behandlende lege. Koloskopi ble utført innen ett år etter leverreseksjon. Vedtak om bruk av lever arteriell infusjon (HAI), adjuvant og /eller neo-adjuvant systemisk kjemoterapi ble gjort på individuell basis i forbindelse med rådgivning medisinske onkologer. [19] Pasientene ble fulgt med periodiske kliniske vurderinger, serum CEA nivåer og CT-skanning av brystet /magen /bekkenet.
Vår enhet har tidligere publisert en klinisk risiko score (CRS) med preoperative variabler i et forsøk på å stratifisere pasienter i form av overlevelse etter lever reseksjon for mCRC. [8] De faktorer som utgjør CRS omfatte 1) lymfeknuten status av primærtumor, 2) sykdomsfritt intervall ( 12 måneder eller ≥ 12 måneder), 3) serum CEA nivå før leverseksjon (mer enn 200 ng /ml eller ≤200 ng /ml), 4) antallet leversvulster (en eller 1) og 5) tumorstørrelse (≤5 cm eller 5 cm). Pasientene får 1 poeng for hver negativ faktor, og CRS representerer summen. Pasientene ble deretter delt inn i to grupper:. Høy risiko (CRS≥3) og lav risiko (CRS 3)
Studien punktene var sykdomsspesifikk overlevelse (DSS), samlet tilbakefall overlevelse (RFS) og lever tilbakefall overlevelse (LRFS). DSS ble målt fra tidspunktet for leverreseksjon til død eller siste oppfølging. RFS og LRFS ble målt fra tidspunktet for leverreseksjon til den tiden da en
st tilbakefall og lever tilbakefall ble oppdaget, henholdsvis.
Fra januar 2000 til august 2007, og totalt 446 prøver fra pasienter som gikk leverreseksjon for mCRC ble banked. Pasienter med ekstrahepatiske metastaser, de som gjennomgikk en margin positiv reseksjon, de med manglende CRS scorer data og de uten tilstrekkelig oppfølging ble ekskludert. Etter disse unntakene, ble frosne deler av 307 oktober-innvevde prøver evaluert. Etter histologisk avstemming av hematoxylin og eosin-farging, ble 187 av dem funnet å ha minst 70% levedyktige tumorceller. De frosne vevsprøver ble macrodissected fra det valgte området av oktober blokk og RNA ble ekstrahert ved hjelp TRIzol reagens (Invitrogen, Carlsbad, California) som anbefalt av produsenten. RNA Kvaliteten på disse 187 prøvene ble deretter analysert med en 2100 Bioanalyzer (Agilent Technology, Palo Alto, CA), og 96 av dem ble funnet å være optimal kvalitet for microarray analyse med RNA integritet nummer (RNI) ≥7.
Microarray analyse
Hentet total RNA ble revers-transkribert av en tidligere utgitt metode [20] og den resulterende gratis DNA templat ble brukt til analyse av genuttrykk. Måltallene cDNA ble hybridisert til Illumina HumanHT-12 Gene Chip inneholder totalt 47,231 kommenterte genet probe sett (Illumina, San Diego, California). Arrays ble skannet ved hjelp av standard Ilumina protokoller og skannere. Microarray data er tilgjengelige i ArrayExpress database (www.ebi.ac.uk/arrayexpress) under deponeringsnummer E-mtab-1951. Uttrykket rådata ble analysert ved hjelp av R statistisk programvare, som er tilgjengelig på Internett på https://cran.r-project.org/.
statistiske metoder
Pasientene ble randomisert til opplæring og testing sett i en 2:01 ratio. Dataene fra treningssettet kohorten ble brukt til å velge prognostiske gener og å konstruere molekylære risiko score (MRS), og data fra testingen sett kohorten ble brukt for sin validering.
De microarray data ble log2 transformert og quantile normalisert. [21] overvåket hovedkomponenter metoden ble brukt til å identifisere prognostiske gen signaturer som beskrevet tidligere. [22] I korte trekk først, de univariate regresjonskoeffisientene for hvert gen forbundet med spesifikke utfall (DSS, RFS, eller LRFS) i treningsdata ble beregnet ved hjelp av Cox modell [23]. For det andre gener signifikant assosiert med resultatet (
p
0,001) ble rangert i den rekkefølge de ble regresjon koeffisient, og de beste gener med koeffisienten om terskelverdien ble valgt som «-prinsippet komponent». Terskelverdien ble estimert og bestemmes ved hjelp av kryssvalidering. Tredje, ble den første rektor komponent som brukes til å lage MRS, som ble definert som lineær kombinasjon av vektede uttrykk signaler med standardiserte Cox regresjonskoeffisienten som vekten.
Pasientene i treningssettet kohorten ble klassifisert i en høy og lav-risikogruppe basert på medianverdien av MRS. Median MRS ble valgt som terskelen for å eliminere effekten av ekstremverdier i treningssettet og for å ha like mange pasienter i de høye og lave risikogruppene. Overlevelsessannsynlighet ble estimert ved hjelp av metoden for Kaplan og Meier [24] og sammenlignet med Log-Rank test. Av notatet, selv om vi har forsøkt å konstruere en MRS for DSS, RFS og LRFS, vi kunne ikke beregne en tilstrekkelig prognostisk MRS for RFS. Derfor presenterte analysen fokusert på DSS og LRFS.
Som noen pasienter med mCRC døde av ekstra-hepatisk residiv tilfelle av lever tilbakefall og kreftspesifikk død kan konkurrere med hverandre. For å evaluere virkningen av kreft død uten lever tilbakefall på genet analyse for lever-spesifikke gjentakelse, gener assosiert med lever-tilbakefall ble vurdert ved to analytiske metoder; konkurrerer risikoanalyse hvori kreftspesifikke dødsfall ble ansett som konkurrerer risiko og Cox-regresjonsanalyse hvori det ble ansett som censoring. [25].
For validering av MRS modellene vi vurdert diskriminering av DSS og LRFS av MRS når den brukes til testsettet kohort. Den MRS og terskelverdien avledet fra treningssettet kohorten ble ikke re-estimert, men direkte brukes til testsettet. Diskriminering ble kvantifisert ved hjelp av samstemmighet-indeksen. [26] samstemmighet indekser i området fra 0 til 1, med en verdi på 1 indikerer at modellen helt diskriminerer mellom pasienter med høyere og lavere risiko for død (eller tilbakefall), og en verdi på 0,5 indikerer at den prediktive evnen av modellen er ikke bedre enn sjanse alene. Den statistiske sammenhengen mellom MRS og CRS ble vurdert ved hjelp av multivariat Cox-regresjonsanalyse. Figur 1 skisserer den eksperimentelle flyten av studien.
Ninety-seks prøver ble valgt fra våre avdelings vev bank. Pasientene ble randomisert til treningssettet og test satt av 02:01. Den molekylære Poengsummen ble konstruert basert på dataene i treningssettet kohort og validert ved hjelp av dataene i testsettet kohort.
Sammenligning av kategoriske variabler ble utført ved hjelp av Fisher eksakt test, og kontinuerlige variabler ble presentert som middelverdier ± standardfeil (SE) med mindre annet er angitt, og sammenlignet ved hjelp av en to-utvalgs
t
-test. En 2-sidig
p
verdi. 0,05 ble betraktet som signifikant
Resultater
demografisk og Klinisk Risk Score (CRS)
Av de 96 pasienter inkludert i studien, 37 (39%) hadde en CRS ≥3. Seksti-ni pasienter (72%) fikk kjemoterapi før leverreseksjon og 79 (82%) fikk adjuvant kjemoterapi (45 systemisk kjemoterapi alene, 34 kombinasjon av systemisk og regional kjemoterapi ved hjelp HAI). Median oppfølgingstid på 30 måneder (variasjon, 2-108 mnd) for alle pasienter og 39 måneder (variasjon, 2-108 mnd) for overlevende. I løpet av studieperioden, 66 pasienter (69%) utviklet noen tilbakefall og 45 (47%) utviklet lever tilbakefall. Leveren var en
st stedet for tilbakefall for 29 pasienter mens ekstrahepatiske områder var det første området av tilbakefall hos 37 pasienter. Tretti-ni pasienter (41%) døde av kreft, 33 av dem (85%) døde med dokumentert tilbakefall blant de overlevende lever. Pasienten demografi, tumor egenskaper, klinisk risikoscore, type adjuvant kjemoterapi og hendelser rente (kreft død, samlet tilbakefall eller lever tilbakefall i løpet av studieperioden) var ikke signifikant forskjellig mellom pasientene i opplæring og testsett (tabell 1).
Valg av gener assosiert med DSS /LRFS og konstruksjon av Molecular Risk Score (MRS)
Vi først analysert genuttrykk data for pasienter i treningssettet utnytte overvåket prinsippet komponent metode. Nitten og 115 genet transkripsjoner ble valgt som prognostisk relevant for DSS og LRFS hhv. Tolv av 19 gener (65%) av DSS ble også utvalgt blant gener for LRFS. Listene over genene er oppført i tabell S1. Vi klarte ikke å velge gener og beregne en nyttig molekylær signatur for generelle tilbakefall (data ikke vist). Siden leveren tilbakefall og kreftdød er potensielt konkurrerende endepunkter, evaluert vi gener assosiert med leverspesifikk tilbakefall ved hjelp av to ulike analyser; konkurrerende risikoanalyse og Cox-regresjonsanalyse. Som vist i figur 2, de to settene med
p
-verdier for hvert gen beregnes ved disse to metodene var svært like (Peason korrelasjonskoeffisient [CC] = 0,97). Denne oppdagelse indikerte at den konkurrerende effekten av kreft død uten lever gjentakelse av genet analyse for LRFS var ubetydelig, og derfor vi beregnet for MRS LRFS basert på den samme analysen brukt til å beregne MRS for DSS.
Hver prikk representerer
p
-verdier for genet i begge analysene.
MRS tallet ble deretter beregnet og pasienter ble klassifisert som høy eller lav risiko for kreft død og lever tilbakefall, henholdsvis. Blant de 60 pasientene i treningssettet, pasienter i høyrisikogruppen hadde en signifikant kortere DSS og LRFS sammenlignet med de i lav risikogruppe (DSS: median 44 måneder vs ikke nådd, og 3-års DSS priser, 52% vs 90%,
p
0,001, LRFS: median 12 måneder vs ikke nådd, og 3-års LRFS priser, 23% vs 86%,
p
0,001, figur 3A) .
A. Kaplan-Meier-estimatene for DSS (venstre panel) og LRFS (høyre panel) for pasienter i høyrisiko og lav-risikogrupper blant treningssettet kohort (N = 60) B. Kaplan-Meier-estimatene for DSS (venstre panel) og LRFS (høyre panel) for pasientene i høyrisiko og lav-risikogrupper blant testsettet kullet; Av notatet til terskelverdiene diskriminere høy risiko og lav-risikogruppe var de samme som brukes i analysen for treningssettet kohort.
Validering av MRS Bruke Uavhengig Test Cohort
en uavhengig test sett pasienter ble brukt til å validere ytelsen til MRS som prognostisk markør for kreftdød og lever gjentakelse. De sammenslutninger av clinicopathological variabler med høy og lav risiko signaturer i både opplæring og testsett er oppsummert i tabell 2. Det var ingen sammenheng mellom MRS, CRS, bruk av kjemoterapi før eller etter leverreseksjon eller regional kjemoterapi ved hjelp HAI, bortsett fra en statistisk border sammenheng mellom MRS og CRS for LRFS (
p
= 0,054). Pasienter i test satt med en høy MRS hadde kortere DSS og LRFS forhold til de i den lave risikogruppe (DSS: median, 28 måneder vs ikke nådd, og 3-års DSS priser, 42% vs 79%,
p
= 0,007, LRFS: median, 19 måneder vs ikke nådd, og 3-års LDFS priser, 32% mot 80%,
p
= 0,046, henholdsvis figur 3B)
konkordansen indeksene til MRS som en kontinuerlig variabel for DSS og LRFS i analysen av testsettet kohorten var 0,71 og 0,70, mens de av CRS for DSS og LRFS var 0,65 og 0,66. Den MRSS gjorde det bedre i diskriminerende pasienter med høy og lav risiko for både DSS og LRFS sammenlignet med CRS. Videre er det i multivariat Cox-regresjonsanalyse inkludert både MRS og CRS, forble MRS en uavhengig og signifikans for DSS og LRFS, noe som indikerer at MRS gitt ytterligere prognostisk informasjon over CRS. (Tabell 3).
Kombinasjon av MRS og CRS Utgjør en bedre prognostisk markør
Siden MRS ble vist å gi ytterligere prognostisk informasjon for DSS og LRFS, uavhengig av CRS, vi vurdert hvor godt kombinasjonen av disse to score diskriminert utfall. Vi delte pasientene, basert på CRS og MRS, inn i tre grupper: høy risiko (CRS og MRS både høy), lav risiko (CRS og MRS både lav), og middels risiko, (de som ikke passer inn i disse to gruppene) . Basert på denne lagdeling, ble overlevelseskurver for DSS og LRFS for disse tre gruppene klart atskilt i analyser av både trening og testing kullene. For trening kohort pasienter (N = 60), de tre-års DSS /LRFS priser var 91/85% i lav risikogruppen, mens de var 81/60% og 29/13% i middels og høy risiko gruppe, henholdsvis (
p
0,001 for DSS og
p
0,001 for LRFS). For test kohort pasienter (N = 36), de tre-års DSS /LRFS priser var 90/89% i lav risikogruppen, mens de var 51/42% og 42/26% i middels og høy risiko gruppe, henholdsvis (
p
= 0,002 for DDS og
p
= 0,004 for LRFS). Når den samme risikovurderingen ordningen ble brukt på hele kullet, pasienter i lav risikogruppe hadde betydelig lengre DSS og LRFS i forhold til de i middels risiko og høy risiko grupper: DSS; median, ikke nådd vs 60 måneder vs 28 måneder og tre års DSS rente, 90% vs 70% vs 34% (
p
0,001), LRFS; median NR vs 40 måneder vs 7 måneder og tre års LRFS priser, 86% vs 54% vs 10% (
p
0,001) for pasienter i høy, middels og lav risikogruppene, henholdsvis (figur 4).
A. Kaplan-Meier-estimatene for DSS (venstre panel) og LRFS (høyre panel) for pasienter i de høye, middels og lave risikogrupper blant treningssettet kohort (N = 60) B. Kaplan-Meier-estimatene for DSS (venstre panel) og LRFS (høyre panel) for pasienter i høy, middels og lav risikogruppe blant testsettet kohort (N = 36) C. Kaplan-Meier-estimatene for DSS (venstre panel) og LRFS (høyre panel) for pasienter i høy , middels og super-lav risikogruppe blant hele kullet (N = 96).
Diskusjoner
Selv jevnt klassifisert som Stage IV sykdom ved tradisjonell TNM staging, er lever mCRC en heterogen sykdom med varierende respons på behandlingen og variable langsiktige resultater. Etter fullstendig reseksjon, 10 år herdehastigheter er ca. 20%, men 20 til 30% av pasientene dør av sykdommen i løpet av 2 år. [2], [27] Selv om flere Risikostratifisering ordninger basert på clinicopathological faktorer har blitt utviklet, har ingen vært i stand til risiko stratify pasienter tilstrekkelig nok til å veilede behandling beslutninger og de fleste er ikke konsekvent når testet på tvers av ulike institusjoner. [3] Videre prediksjon av tilbakefall mønstre har vært dårlig, og denne evnen kan ha betydelige konsekvenser for adjuvant behandling strategier. Det er klart at vi trenger bedre prognostiske verktøy som kan påvirke behandlingsavgjørelser.
I denne studien undersøkte vi de globale genuttrykk profiler av lever mCRC hos pasienter som gjennomgikk en potensielt kurativ leverreseksjon og konstruert MRSS å forutsi langsiktige resultater etter operasjonen. Den MRSS ble validert for å være i stand til selvstendig å forutsi DSS og LRFS. Viktigere, dette prognostisk evne var uavhengig av våre beste klinisk prediktor, CRS. Når MRS ble brukt i kombinasjon med den CRS, var vi i stand til å identifisere undergrupper av pasienter med ekstremt høy og lav risiko for tilbakefall leveren og død. Våre funn indikerer et stort potensial for gen signaturer som en guide for personlig terapi for pasienter med potensielt resectable leveren mCRC.
En av de store utfordringene i å anvende kliniske staging ordninger for resectable lever mCRC er en stor og voksende klinisk heterogenitet siden ny og mer effektiv kjemoterapi har blitt utviklet. Siste økt bruk av effektiv kjemoterapi har utvidet indikasjon for kirurgisk behandling og gjort flere pasienter potensielt kvalifisert for reseksjon. Som et resultat av dette har den ytterligere heterogeniteten av behandlings bakgrunn tilsatt til kompleksiteten i denne pasientpopulasjonen ytterligere å begrense den brede anvendelighet og prognostisk kraft clinicopathological variabler. Azye et al nylig viser en signifikant forskjell i prediktiv kraft av flere kliniske risiko scoring systemer for pasienter med mCRC som gjorde og ikke fikk kjemoterapi før leverreseksjon. Videre i pasienter som fikk kjemoterapi før reseksjon de kliniske risiko scoring systemer var mer nøyaktig målt etter behandlingsrespons ble redegjort for. [28] Denne observasjonen ytterligere fremhever begrensningene i kliniske iscenesettelse ordninger i den aktuelle tidsepoken.
Til tross for at 75% av våre pasienter fikk ulike kjemoterapiregimer som adjuvant eller neoadjuvant terapi, ble CRS vist seg å være en rimelig nøyaktig prediktor for kreft død og lever tilbakefall (concordance indekser 0,65 og 0,66, henholdsvis). Dette funnet er konsistent med tidligere rapporterte resultater fra vår institusjon. [2], [6], [8] Imidlertid er CRS ufullkommen for klinisk bruk som en guide til individualterapi for pasienter med resectable lever mCRC. Først gjør den prediktive evne til CRS ikke konsekvent forutsi utfall i tilsvarende pasientgrupper i ulike institusjoner. For eksempel, Zakaria, et al rapporterte en mye lavere samstemmighet indeks (0,56) for våre CRS da den ble brukt til sin kohort av pasienter ved Mayo Clinic. [3] For det andre, og enda viktigere, er forskjellen i resultater for pasienter med høyt og lavt CRSs ikke stor nok til å påvirke klinisk ledelse. For eksempel, var median overlevelse av pasienter med høy CRS i denne studien var 38 måneder, noe som gjør det vanskelig å anbefale mot reseksjon for disse pasientene. Derfor var vårt mål å identifisere en genetisk biomarkør som kan identifisere pasienter med slike gode eller dårlige resultater som kliniske avgjørelser kan bli gjengitt; unngå intetsigende kirurgi eller utføre kirurgi hos pasienter med tilsynelatende dårlige kliniske karakteristika.
Globalt genuttrykk profilering i mCRC vil trolig gi økt innsikt i den underliggende biologi og klinisk oppførselen til bestemte pasienter. Det virker også sannsynlig at denne genetiske profilering vil til slutt gi prognostiske signaturer som kan diktere spesifikke behandlingsregimer basert på overlegen utfall prediksjon. Det er ikke overraskende at våre MRS, basert på genet profilering, var en mektig og uavhengig prognostisk verktøy for kreftrelaterte dødsfall og tilbakefall mønstre. En kritisk viktig funn i denne studien var at det var et betydelig avvik i risiko stratifisering av CRS og MRS og at disse prognostiske skår ble uavhengig prediktiv basert på en multivariat analyse. For eksempel, blant pasientene som er klassifisert som høy risiko for kreft død ved MRS, mer enn halvparten (53%) av dem ble klassifisert som lav risiko ved CRS ( 3). Dette funnet viser at å kombinere kliniske og molekylær prognostiske verktøy kan være den mest kraftfull metode for å forutsi utfallet og påvirker behandlinger avgjørelser for pasienter med resectable lever mCRC.
I tillegg til kreftspesifikk død, samlet og lever tilbakefall ble valgt som en av endepunktene til behandlingssvikt i denne studien. Ingen nøyaktig prediktor for generelle RFS kunne bestemmes. Selv om grunnen til at et gen signatur mislyktes i å bli assosiert med generell gjentakelse er ikke klart, er en mulig forklaring unøyaktighet i diagnose av ekstrahepatiske tilbakefall, spesielt i lymfeknuter. Tsunoda et al. rapporterte bare 75% av nøyaktighet i diagnostisering av lymfeknutemetastaser fra kolorektal kreft ved PET /CT. [29] Det skal bemerkes at i denne studien ble gjentakelse definert basert på bildediagnostikk og histologisk bekreftelse ble ikke nødvendig oppnådd. Selv om HAI kjemoterapi er godt kjent for å redusere lever tilbakefall etter hepatectomy for mCRC [19], [30], det har ikke blitt universelt akseptert på grunn av vanskeligheter med å administrere denne behandlingen og bekymringer over galle toksisitet. [31] Nøyaktig prediksjon av leverspesifikke gjentakelse ville være nyttig å velge pasienter som mest sannsynlig å dra nytte av adjuvant regionale behandlinger som HAI kjemoterapi. I denne studien, en tredjedel av våre pasienter fikk HAI kjemoterapi som adjuvant behandling. Imidlertid brøkdel av pasienter som har mottatt kjemoterapi HAI var ikke høyere i gruppen med en høy MRS for lever tilbakefall enn i en med en lav MRS. Som tilfellet var for DSS, CRS og MRS var uavhengig av hverandre i deres evne til å forutsi leveren tilbakefall og var mektig i kombinasjon i å forutsi denne hendelsen.
MRS gir ekstra prognostisk informasjon over CRS og kombinasjonen av disse to forbedrer risiko stratifisering etter leverreseksjon. Blant hele kullet, 90% av pasientene klassifisert som høy risiko ved begge CRS og MRS utviklet lever tilbakefall og mer enn 65% døde innen 3 år, mens mer enn 85% av de som klassifiseres lav risiko både ved CRS og MRS var leveren gjentakelse fri og 90% var i live på 3 år. Identifisering og ytterligere validering av slike høye og lave risikogruppene kan føre til vurdering av individuell terapi for disse pasientene. For eksempel kan ikke-operative tilnærminger vurderes for pasienter med høy risiko for tidlig død og adjuvant regionale strategier som HAI kjemoterapi kan vurderes for pasienter med høy risiko for lever tilbakefall. Omvendt kan pasienter med lav risiko for svikt vurderes for kirurgi alene uten ytterligere kjemoterapi. Prospektiv evaluering av bruken av slike kraftige prognostiske data om valg av pasienter for nye terapeutiske tilnærminger er berettiget.
De genene som utgjør risiko score ble valgt i et rent statistisk måte fra bassenget av gener i matrisen , og en mekanistisk rolle i kolorektal cancer progresjon ikke er definert for mange. Men noen av de utvalgte gener har vist seg å spille en viktig rolle i cancerbiologi. For eksempel
FGFBP1 plakater (fibroblast vekstfaktor bindende protein 1) ble identifisert som en av de genene som har høyest innvirkning på både DSS og LRFS. Dette gen er vist å spille en avgjørende rolle i å fremme tumor angiogenese i forskjellige kreftformer, inkludert kolorektal. [32] En annen logisk genet identifisert i denne studien var
BAG3 plakater (BCL-2 forbundet athanogene 3), som er kjent for å ha anti-apoptotiske virkninger i kreftceller og forbedre resistens mot kjemoterapi. [33] Listen over prediktive gener vi har identifisert kan også gi innsikt og retning i studiet av biologi resectable metastatisk kolorektalcancer til leveren, samt gi potensielle nye mål for terapeutisk utvikling. På den annen side er det viktig å merke seg at denne studien ikke er designet for å utforske relaterte biologiske stier og at uttrykket signaturer ikke inkluderer alle relevante genetiske hendelser for å forklare underliggende tumorbiologi.
Begrensninger ved studien inkludere sin retrospektive natur, utvalgsskjevhet av tumorprøver og begrenset utvalgsstørrelsen. På grunn av tekniske begrensninger i Illumina genet chip, kunne bare pasienter med doserte frosset vev bli inkludert. I tillegg ble noen av vevsprøver med dårlig kvalitet RNA ekskludert, for å oppnå nøyaktige data. Faktisk ble 31% av våre pasienter ekskludert fra denne studien fordi svulsten ikke inneholder nok levedyktige celler på screening histologisk undersøkelse. Videre svulster med en radiologisk komplett respons på kjemoterapi var ikke i våre svulst bank. Derfor prospektiv evaluering av MRS hjelp vev oppnådd før neoadjuvant kjemoterapi er en viktig faktor. Heldigvis nyere teknologi som gjør det mulig genomisk profilering av delvis degraderte prøver, slik som formalin-fiksert vev [18], [34] blir utviklet og benyttet. Videre ytelsen til dagens hybridisering baserte array-teknologi fortsetter å øke, samtidig som kostnadene reduseres [33], [34]. Den genetiske heterogenitet av multiple metastatiske svulster kan være en annen begrensning for denne studien. Størstedelen av pasientene hadde flere svulster, men bare en tumor pr pasient ble analysert. To studier som evaluerte genuttrykket profiler både på primær kolorektal kreft og tilsvarende levermetastaser har vist bemerkelsesverdig lignende genuttrykk profiler mellom primære og metastatiske svulster. [35], [36] Gitt likheten i genet profilen mellom primær- og metastatatic tumorer det er sannsynlig at gen-ekspresjon av multiple levermetastaser hos en enkelt pasient er like. Kjemoterapi før leverreseksjon teoretisk kan endre genuttrykk av metastatiske svulster.
