Abstract
Bakgrunn
Arbeidet med å forbedre diagnose, prognose og overvåking av prostatakreft (PCA) er relevant . Gleason score (GSC) overvurdering kan utsette enkeltpersoner til unødvendig aggressiv behandling. Vi forsøkte å bruke stereology i PCA evalueringer og undersøke om mener kjernekraft volum (MNV) korrelerer med Gleason primærmønster (GPP) og for å forbedre den subjektive GSC å få en objektiv og pålitelig metode uten inter-observatør uenighet.
Metoder
Vi identifiserte 74 radikal prostatektomi prøvene som ble delt inn i seks grupper basert på Gpp, fra 3 til 5. Controls (C) ble utformet i sammenkoblede røyk tumor regioner av de samme prøvene. MNV ble beregnet ved hjelp av «point-samplet fanger» metoden. Forskjeller i MNV blant C-grupper og GPP gruppene ble testet med Kruskall-Wallis test og Dunn post-hoc test. Forskjeller mellom hver Gpp gruppe og dens motstykke kontroll ble testet med Wilcoxon-testen. Korrelasjoner ble evaluert med Spearman rank korrelasjon (R
[Spearman]).
Resultater
Korrelasjonene mellom prostataspesifikt antigen (PSA) og GSC (R
[Spearman ] på 0,76) og mellom PSA og MNV (R
[Spearman] på 0,78) ble moderat sterk og meget signifikant, og korrelasjonen mellom MNV og Gpp (R
[Spearman] på 0,53) ble moderat og svært signifikant . MNV var signifikant større i cancer områder enn i parvise kontrollregioner. Begrensninger inkludert utvalgsstørrelsen.
Konklusjoner
Riktig planlegging av en studie, samt tilgjengeligheten av utstyr og programvare for morfologisk kvantifisering, kan gi insentiv til å raskt og nøyaktig beregne MNV som et supplement parameter i vurderingen av PCa. Aktuelle data er i favør av bruk av MNV forbundet med GSC og PSA i vurderingen av PCa
Citation. Leze E, Maciel-Osorio CFE, Mandarim-de-Lacerda CA (2014) Fordeler med Vurderer Mean Nuclear Volume som et supplement Parameter i prostatakreft. PLoS ONE 9 (7): e102156. doi: 10,1371 /journal.pone.0102156
Redaktør: Zoran Culig, Innsbruck Medical University, Østerrike
mottatt: 18 april 2014; Godkjent: 11 juni 2014; Publisert: 09.07.2014
Copyright: © 2014 Leze 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
Data Tilgjengelighet:. Den forfatterne bekrefter at alle data som underbygger funnene er fullt tilgjengelig uten restriksjoner. Relevante data er inkludert i Saksdokumenter filene
Finansiering:.. Forfatterne har ingen støtte eller finansiering for å rapportere
Konkurrerende interesser:. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Prostatakreft (PCA), som er et viktig folkehelseproblem i vestlige land og en voksende malignitet i utviklingsland, er den hyppigst diagnostisert kreft i amerikanske menn og den nest største årsaken til kreft dødsfall i USA [1]. Dermed innsats for å forbedre diagnose, prognose og overvåking av PCa er relevant.
Det er bemerkelsesverdig at nesten 25 år etter at den ble vedtatt, Gleason score (GSC) system forblir en riktig metode for å vurdere sammenhengen mellom histologisk klasse og prognose hos pasienter med PCa [2]. Dette systemet er basert på arkitekturen av kreftceller, som er tilordnet til en av fem histologiske mønstre av avtagende differensiering. Siden 2005 har det vært anbefalt at patologer tildele en GSC karakter ved å legge sammen de mest vanlige og de høyeste Gleason mønstre i en biopsi, i motsetning til den opprinnelige GSC metode som har lagt den vanligste og den nest mest vanlige mønstre [3]. Disse endringer foretatt av International Society of Urologisk patologi (ISUP) i 2005 var et forsøk på å forbedre sammenhengen mellom biopsi og radikal prostatektomi, men det er også behov for en endring i rapporteringen til nærmere reflektere svulst oppførsel [4].
studier har vist at, gitt dårlig inter-observatør reproduserbarhet av GSC, er det vanskelig å oppnå gjensidig overensstemmelse [5] – [7]. I tillegg er nesten 20% av radikal prostatektomi tilfeller demonstrere tertiære mønstre, noe som betyr at en nål biopsiprøve oppviser en høyere tertiær Gleason mønster, noe som resulterer i tilsynelatende overgrading av nålen biopsi [8]. Denne mangelen på avtalen er først og fremst viktig for pasienter med PCa samt enkeltpersoner som er kandidater for eller er under aktiv overvåking [9].
Uten tvil, fremgang når det gjelder identifisering av kreft molekylære markører har dratt PCa diagnose, prognose og behandling [10], [11]. Imidlertid er atomstrukturen i tumoren fortsatt et spørsmål av interesse. Endringer i atom størrelse og form, i antall og størrelse av nucleoli og til kromatin kan være relatert til den endrede funksjonelle egenskaper av kreftceller eller vev remodellering [12]. Følgelig stereological estimering av det midlere atomvolum (MNV), som er et estimat av tredimensjonale variabler som oppnås fra et to-dimensjonalt sett av bilder, representerer en objektiv og reproduserbar fremgangsmåte for gradering PCa [13].
Formålet med denne studien er å se bruken av stereology ved PCA evaluering og undersøke om MNV korrelerer med Gleason primærmønster (GPP) for å erstatte eller forbedre den subjektive GSC slik at det blir en mer objektiv og pålitelig metode uten inter -observer uenighet.
Materiale og metode
Denne studien følger prinsippene skissert i Helsinkideklarasjonen og ble godkjent av lokale etisk komité for vitenskapelig forskning (etiske komité for forskning med mennesker ved State University of Rio de Janeiro, CEP, Process nummer 618 329) som er knyttet til Nasjonalt utvalg for etikk i forskning (CONEP) og direkte knyttet til National Health Council of Brasil.
Vi leverte forskning for å
Platform Brasil
, nasjonal og enhetlig grunnlag av registreringer av forskning som involverer mennesker for noen CEP /CONEP system (https://conselho.saude.gov.br/). Materialet ble samlet opp gjennom årene og arkivert i en institusjonell samling. Dermed i øyeblikket av forskningen hadde vi ikke mer kontakt med pasienter eller deres familier. Vi har diskutert ærlig med medlemmer av CEP vanskeligheten av å hente signaturer i et skriftlig informert samtykke fra pasientene i denne saken. Medlemmene av CEP har vurdert dette punktet reist av oss. I sin avgjørelse, understreket de behovet for en skriftlig informert samtykke fra pasientene, men de forsto denne saken som enestående, og derfor studien ble fritatt informert samtykke fra pasientene.
Denne studien ble utført på prøver innhentet fra 74 pasienter som gjennomgikk radikal prostatektomi som et første-valg terapi for lokalisert og lokalavansert PCa. GPP ble etablert av bare en trent patolog (CM-O). Pasientene ble delt inn i seks grupper basert på Gpp, og prostata-spesifikt antigen (PSA) verdien av hver prøve ble registrert før kirurgi. Tre grupper representert primær mønster karakterer (tumor regioner, T) av Gpp 3 (G3, n = 20), Gpp 4 (G4, n = 28), og Gpp 5 (G5, n = 26). Kontroller ble utformet i paret ikke-tumor (NT) regioner av de samme prøvene og ble referert til som C3 (for NT regioner av Gleason 3 prøvestykker), C4 (for NT regioner av Gleason 4 eksemplarer) og C5 (for NT regioner av Gleason 5 prøver).
materialet ble hurtig fiksert i 48 timer i ferskt fremstilt formaldehyd (4% vekt /vol i 0,1 M fosfatbuffer, pH 7,2), innstøpt i parafin, seksjonert med en nominell tykkelse på 5 mikrometer, og farget med haematoxylin og eosin. Seksjonene ble analysert ved hjelp av en olje nedsenking plan akromatisk objektiv (× 100) med et Olympus BX51 mikroskop (Olympus America, Miami, USA) og en Infinity 1-5C digitalkamera (Lumenera, Ottawa, ON, Canada). Digitale bilder ble tatt for kvantifisering av T og NT regioner som definert av den sakkyndige patolog.
Stereology
MNV ble beregnet ved hjelp av «point-samplet fanger» metoden i fem forskjellige mikroskopiske felt per pasient sammen minst 50 kjerner pr prøven [14]. Et testsystem som består av parallelle linjer som er tilknyttet testpunkter ble overlagret på hver mikroskopiske felt som vist i figur 1. retning av linjene på prøven ble bestemt ved lotteri, og for hvert punkt inne i den ikke-skjevtellerammen som treffer en kjerne, atomskjærings gjennom punktet ble målt. Målingen av skjærings lengde ble utført ved anvendelse av en 32-mm logaritmisk hersker sammensatt av en serie på 15 timer, hvor bredden av en hvilken som helst klasse er omtrent 17% større enn den til den foregående klasse. Hver enkelt skjærings ble terninger, og gjennomsnittet av alle disse verdiene ble multiplisert med π /3 for å gi MNV. Den numeriske atomtettheten i flyet, dvs. antall kjernefysiske profiler per areal (N
A), ble bestemt ved hjelp av en ramme av 5675 nm
2.
Testsystemet, med poeng , er kledde på prostata bildet og på linje med grense tall som definert av lotteri (pilspisser). Lengden på prøve kjerner (piler) måles med en logaritmisk hersker (se nedenfor).
Statistisk analyse
Spearman rank korrelasjon (R
[Spearman]) ble estimert for hver prøve for å fastslå sammenhenger mellom: a) GSC og PSA, b) MNV og PSA, og c) Gpp og MNV (tabell S1 og S2). Forskjellene i MNV mellom gruppene og i de C- og G-grupper ble vurdert ved den Kruskall-Wallis analyse av varians etterfulgt av Dunn post-hoc test. Forskjellene som resulterte når man sammenligner hver Gpp med sin styre motstykke ble bestemt ved Wilcoxon test. Data er vist som median og 95% konfidensintervall (KI). En
P-verdi
av ≤0.05 ble ansett som statistisk signifikant. Den GraphPad Prism-programmet (versjon 6.03 for Windows, GraphPad Software, La Jolla, CA, USA) ble brukt til å utføre statistiske analyser og generere grafikk.
Resultater
Spearman rank korrelasjoner
PSA vs. Gleason score. Korrelasjonen mellom Ptil og GSC var moderat sterk, viser en R
[Spearman] verdi på 0,76 med 95% KI fra 0,62 til 0,85, som var meget signifikant (
P
0,0001) (fig . 2).
PSA vs. MNV. Korrelasjonen mellom Ptil og MNV var moderat sterk, viser en R
[Spearman] verdi på 0,78 med 95% KI fra 0,65 til 0,86, som var meget signifikant (
P
0,0001) (fig . 2).
MNV vs. Gleason primære mønster. Korrelasjonen mellom MNV og Gpp var moderat, noe som viser en R
[Spearman] verdi på 0,53 med 95% KI fra 0,30 til 0,69, som var meget signifikant (
P
0,0001) (fig. 3).
Spearman koeffisientene korrelasjonen var moderat sterk og viktig.
Spearman korrelasjonskoeffisienten var moderat og betydelig for prøven.
Mean atom volum
variasjon av MNV for gruppene er detaljert i fig. 4 og Tabell 1. Forskjellene var signifikante når man sammenligner MNV i en Gpp med sine kontroll kolleger. MNV var signifikant større i kreft regioner enn i parvise kontrollområdet med 22% i Gpp tre, med 135% i Gpp 4, og med 140% i Gpp 5. Det var en kontinuerlig økning i MNV i kreft regioner fra Gpp 3 til Gpp 5. Disse forskjellene var signifikante, og MNV av G5 gruppen var 64% høyere enn G3 og 22% større enn G4. Selv MNV viste en høyere verdi i G4 forhold til G3, denne forskjellen var ikke signifikant og kan være basert på utvalgsstørrelsen.
statistisk signifikans er angitt.
Diskusjoner
i denne studien var det betydelig og moderat sterke sammenhenger mellom Ptil og GSC og mellom Ptil og MNV. Korrelasjonen mellom Gpp og MNV var også signifikant, men moderat. Disse funnene tyder på at både Gpp og MNV er medhjelper parametre i diagnose og /eller overvåking av PCa. Dette er svært relevant fordi, som nevnt, er GSC en komparativ metode som er avhengig av trening av patolog, mens MNV er basert på tellinger innhentet gjennom designbasert stereology.
GPP stedet GSC ble sammenlignet med MNV å få de mest pålitelige resultater er mulig, som vi hadde valgt den mest utbredte mønsteret for hvert histologisk prøve å unngå skjevheter i å studere de omkringliggende felt når den høyeste Gleason mønsteret ble brukt (i flere prøver disse feltene var liten). Med denne strategien, var det ingen forskjell når man sammenligner den tidligere GSC og ISUP endringene gjøres gjeldende fra 2005. Men når PSA ble korrelert med GSC og MNV, 2005 ISUP modifikasjoner gjort en forskjell.
MNV var alltid betydelig forskjellig ved sammenligning av kontrollregioner (ikke-tumor) med regioner som inneholder tumoren, noe som indikerer at MNV er et effektivt alternativ til å evaluere PCa i tilfeller hvor immunhistokjemi er utilgjengelig eller for å øke påliteligheten av en diagnose. I tillegg økte MNV verdi fra Gpp 3 til Gpp 5 og var forskjellig mellom Gpp 3 og Gpp 5 og mellom Gpp 4 og Gpp 5. Vi understreker at observasjon av ingen forskjell i MNV mellom Gpp 3 og Gpp 4 er muligens på grunn av prøve størrelse. Videre studier kan avklare dette punktet i fremtiden.
Konvensjonell og modifisert Gleason gradering både korrelert med alder, serum PSA og kreft engasjement i nålbiopsier [15]. Dessuten var det en sterk sammenheng mellom GSC og tumor volum i brønnen /middels differensiert PCA og gitt at relativt høy mengde av PSA per volumenhet av kreft er produsert, høy PSA tetthet var den sterkeste enkelt prediktor for svulst undergrading. Men som høyere klasse svulster produserer mindre PSA per volumenhet, mister PSA tetthet sin prediktiv evne, og andre kliniske markører for tumorvolumet som håndgripelig sykdom og antallet positive kjerner bli mer intelligent [16], [17], som MNV kan bidra vesentlig til prediksjon av en biokjemisk kontroll (PSA) [18].
studier har vist at den inter-observatør reproduserbarhet av Gleason gradering systemet forblir moderat [6], [7], [19]. Selv om omfanget av uenighet var heller beskjeden, betydelige andeler av biopsiprøver og prostatektomi hadde forskjellig GSC tildelt ved diagnose (63% for biopsi og 72% for prostatektomi), sammenlignet med de som er tildelt av sakkyndig gjennomgang [20]. Vi skal bemerke at i denne studien, materialet studert kom fra radikale prostatectomies som første-valget terapi for lokalisert og lokalavansert PCA og GSC ble tildelt av bare en ekspert patolog, som sikkert har en tendens til å redusere skjevhet i GSC oppdrag .
pålitelig identifisering av godt differensiert prostatahyperplasi adenokarsinom i biopsiprøver fortsatt utfordrende [21]. For å måle dette pålitelighet, enighet blant patologer ble testet, og GSC tildelt av 15 ekspert uropathologists for femten PCA biopsiprøver ble sammenlignet GSC tildelt av 337 medlemmer av det europeiske nettverket av Uropathology. Avtale mellom ekspert og medlem var dårlig (gjennomsnittlig 71,4% i GSC seks, og mener 56,4% i GSC 7 (
P
= 0,009) [22]. Klassifiseringen av høyverdig PCa som GSC 4 + 3 og GSC 8-10 resulterte i høyere nivåer av avtale mellom biopsi og radikal prostatektomi.
i tillegg er det rikelig litteratur rapportering uenighet mellom GSC tildelt pasienter med en nål biopsi diagnose og etter radikal prostatektomi [9], [23]. det er derfor en generell tendens til undergrade biopsiprøver, og denne graden av samsvar er muligens støttet av antall biopsi kjerner oppnådd (ti eller flere nål biopsi kjerner økt andelen av en eksakt match til 72%) [ ,,,0],23] eller ved det faktum at mer enn en tredjedel av pasientene som ble funnet å ha blitt undergraded basert på deres opprinnelige prostatabiopsi [9]. på den annen side, overvurdering av GSC i utvidet prostatabiopsier eller nærvær av et tertiært høyere Gleason mønster innhentet i en nål biopsi prøve, som finnes i nesten 20% av radikale prostatectomies, kan utsette enkeltpersoner til unødvendig aggressiv behandling [8], [24]. Derfor bør homogeniteten av prøvene og rapporten fra GSC i denne studien anses som en gyldig bidrag til klassifisering og diagnostisering av PCa.
Det skal bemerkes at den foreliggende studien ble utført med prøver oppnådd fra radikale prostatektomier og GSC tok hensyn til de endringer som foretas av ISUP i 2005, som forsøkte å forbedre sammenhengen mellom biopsi og radikal prostatektomi. Disse endringene kan være årsakene til noen forskjeller som gjelder sammenhengen mellom MNV og GSC når man sammenligner resultatene rapportert tidligere (før 2005) [13], da histologiske prøver ble tatt fra nålbiopsier, og dagens funn.
studie av de patofysiologiske endringer knyttet til menneskelige sykdommer som involverer mutasjoner i atomstrukturen har avklart mange fysiologiske funksjoner av kjernefysisk struktur og organisasjon. Endringer i atom former kan være et resultat av krefter som virker på den ekstracellulære matriks eller av intracellulære prosesser, som er tenkt å bli overført til kjernen via den cellulære cytoskjelettet [25]. Som ondartede svulster kan endre kjernefysisk form og øke sin størrelse, estimering av kjernefysisk utvidelse i volum i en tredimensjonal metode ser ut til å være nødvendig [26].
Den oppdaterte informasjonen fra den brasilianske instituttet for geografi og Statistisk opplyser at byen Rio de Janeiro har ca 6.32 million mennesker, og da kan vi akseptere at 3.16 million er menn. Den «pyramide av alder» av Brasil tyder på 9.5% av befolkningen av menn har over 50 års alder. Så, i byen Rio de Janeiro, kan vi akseptere at 300,200 menn er over 50 år gammel (som er den aldersgruppen sammenlignes med denne studien av prostatakreft).
Prostatakreft i det sørøstlige Brasil (der ligger byen Rio de Janeiro) har en prevalens på 80.06 tilfeller per 100.000 personer per år (2014 data fra National Cancer Institute of Brasil). Derfor kan vi anslå at 210 nye tilfeller per år av prostatakreft i byen Rio de Janeiro.
Utvalgsstørrelsen studert i dagens manuskriptet er en begrensning i undersøkelsen. Men det er relevant å si at de studerte tilfeller utgjør om lag 35% av forventede nye tilfeller i ett år i byen Rio de Janeiro.
Siden 1985, patologer og forskere har undersøkt muligheten for å estimere bety volum av partikler av vilkårlig form [14]. En tidligere studie viste en sammenheng mellom MNV og PSA dobling tid, noe som er positivt korrelert MNV med PCa atferd og prognose [27], noe som tyder MNV som en prediktor for PSA fiasko for pasienter med klinisk organ-begrenset sykdom behandlet med radikal prostatektomi [28]. Funnene i denne studien er i samsvar med denne korrelasjonen mellom MNV og PSA nivåer, samt MNV og Gpp. I tillegg er resultatene fra studier som kombinerer PSA og beregnede tumorvolum med estimater av MNV betydelig grad bidro til forutsigelse av patologisk stadium av PCa, noe som antyder bruken av disse tre faktorene for å forutsi den patologiske fasen av PCa før kirurgi [29], [30].
Konklusjoner
Aktuelle data er i favør av bruk av MNV forbundet med GSC og PSA i vurderingen av PCa. Estimering av MNV krever en designbasert tilnærming med noen involvering fra matematikk og statistikk. Faktisk kan dette betraktes som upraktisk for bred anvendelse i den rutinemessige evaluering av PCa ved den klassiske patolog. Men skikkelig undersøkelse planlegging, samt tilgjengelighet av utstyr og programvare for morfologisk kvantifisering, kan tillate rask og nøyaktig estimering av MNV som et supplement parameter for vurdering av PCa.
Hjelpemiddel Informasjon
Tabell S1.
data organisert for å beregne korrelasjonskoeffisienten av Spearman: Gleason scorer vs. prostataspesifikt antigen (PSA, ng /ml), og mener atom volum (MNV, mikrometer
3) vs. PSA
doi. : 10,1371 /journal.pone.0102156.s001 product: (PDF)
Tabell S2.
data organisert for å beregne de korrelasjonskoeffisienten av Spearman: gjennomsnitt atom volum (MNV, mikrometer
3) i hver Gleason primærmønster (G3, G4 eller G5) vs. prostataspesifikt antigen (PSA, ng /ml) .
doi: 10,1371 /journal.pone.0102156.s002 product: (PDF)
