Abstract
Formål
Cisplatin basert samtidig chemoradiation (CRT) er standard behandling for lokalavansert livmorhalskreft (CC). Glutation S-transferase (GST), er en fase II-enzym antioksidant indusert ved oksidativt stress generert av narkotika og reaktive oksidanter. Denne studien ble gjennomført for å evaluere foreningen av
GSTM1
,
T1 Hotell og
P1
polymorfismer med utfallet av CRT behandling i CC pasienter.
metoder
En totalt 227 livmorhalskreftpasienter med etapper IIB-IIIB behandles med samme kjemoradioterapi regime var påmeldt og genotypet for
GSTM1
,
T1 Hotell og
P1
gen-polymorfisme hos multipleks-polymerase kjedereaksjon (mPCR) og PCR-rflp (PCR-RFLP). Total overlevelse ble evaluert med Kaplan-Meier overlevelsesfunksjonen og Cox modell. Alle data ble analysert ved hjelp av SPSS (versjon 21.0).
Resultater
Stratifisert analyse viste at
GSTM1
null (M1) genotype var assosiert med en signifikant bedre overlevelse blant pasienter med stadium IIB livmorhalskreft (log-rank
P
= 0,004) enn tilfeller med stadium IIIA /IIIB. Død og tilbakefall var signifikant høyere hos pasienter med
GSTM1
stede genotype (M1 +) (
P
= 0,037 og
P
= 0,003 henholdsvis) og de med M1 viste redusert fare for å dø med en justert hazard ratio «HR» på 0,47 (95% CI, 0,269 til 0,802,
P
= 0,006). Kvinner med M1 genotype samt i kombinasjon med
GSTT1
null (T1),
GSTP1 plakater (AG + GG) og
GSTT1
null /
GSTP1 product: (AG + GG) viste bedre overlevelse og også redusert risiko for død (HR = 0,31,
P
= 0,016; HR = 0,45,
P
= 0,013; HR = 0,31,
P
= 0,02 henholdsvis).
Konklusjoner
Så langt vi kjenner til, er dette den første studien som korrelerer foreningen av
GSTM1
,
T1 Hotell og
P1
genet polymorfismer med behandling utfallet av CRT behandlet CC pasienter. Våre resultater antydet at personer med
GSTM1
null genotype og i kombinasjon med
GSTT1
null og
GSTP1 plakater (AG + GG) hadde en overlevelse fordel. Slike genetiske studier kan gi prognostisk informasjon i CRT behandlet CC pasienter
Citation. Abbas M, Kushwaha VS, Srivastava K, Banerjee M (2015) glutation S-transferase Gene Polymorfisme og behandlingsresultat i livmorhalskreft Pasienter under Samtidig Chemoradiation. PLoS ONE 10 (11): e0142501. doi: 10,1371 /journal.pone.0142501
Redaktør: Ken Mills, Queens University Belfast, Storbritannia
mottatt: 24 april 2015; Godkjent: 22 oktober 2015; Publisert: 16.11.2015
Copyright: © 2015 Abbas 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: All relevant data er innenfor papir
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av Rådet for vitenskap og teknologi, Uttar Pradesh, India; Centre of Excellence (høyere utdanning) Uttar Pradesh, Lucknow, India; Indiske rådet for medisinsk forskning, New Delhi, India; og Ministry of Science and Technology, New Delhi, India
Konkurrerende interesser:. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Cisplatin basert samtidig chemoradiation (CRT. ) er standard behandling som brukes for pasienter med lokalavansert livmorhalskreft. Det er kjent å forbedre overlevelse og redusere tilbakefall [1-2]. Men primær eller ervervet chemoradioresistance er alvorlige kliniske problemstillinger som bidrar til tilbakefall av sykdommen, progresjon og dødelighet [3-4]. Lokale og tilbakefall oppstå på grunn av overlevelse av enkelte kreftceller fører til behandlingssvikt. Derfor er nye og mer effektive metoder som kreves for å takle dette problemet. Mekanismene bak heterogene respons på behandling hos pasienter er multifaktoriell og involvere variasjon i genetisk konstitusjon. Det er montering bevis for at gener involvert i stoffskiftet, DNA-reparasjon og intracellulære signalveien kan påvirke individuell variasjon i behandlingsrespons og toksisitet [5-6]. Det er en konstant søken etter nye prognostiske og prediktive faktorer for å individualisere behandlingsregimer.
De cytotoksiske effektene av både stråling og cellegift formidles først og fremst gjennom generasjon av reaktive oksygenforbindelser (ROS) og deres biprodukter forårsaker celleskade . Tumor celledød ved ROS er enten ved direkte cytotoksisk effekt eller intracellulære apoptotiske reaksjonsveier. Derfor er en rekke enzymer som påvirker ROS-nivåer er sannsynlig å påvirke pasientens prognose etter behandling [7-8]. Glutation S-transferase (GST) er en fase II metabolske enzym som spiller en viktig rolle i cellulære forsvar mot mange skadelige kjemikalier som produseres både eksogent og endogent [9-10]. Det beskytter cellene mot oksidativ skade ved å katalysere konjugeringen av ROS [11-12] og også avgiftes forskjellige kjemoterapeutiske midler slik som alkylerende midler, platinaforbindelser og adriamycin [3]. Glutation (GSH) er en av de viktigste avgifte agenter som kan bli berørt av metabolske enzymer som bruker tripeptides som underlag. På tidspunktet for kjemoterapi, er tilstrekkelig aktivitet av GST avgjørende, siden i løpet av den enzym-katalyserte konjugeringsreaksjonen med GSH, vannløseligheten av medikamenter og andre toksiske materialer øker og kan fjernes fra kroppen [13-14]. Mange studier har vist at genetisk variasjon i disse enzymene, inkludert
GSTP1
A313G (rs1695, Ile105Val) og hele genet slettinger i
GSTM1 Hotell og
GSTT1
ha innvirkning på overlevelse og toksisitet i ulike krefttyper med platinaderivater og stråling [9, 15-17].
på grunn av frie radikaler, dvs aktivitet og avgiftning av platina agenter, rollen som GST i behandlingsrespons og overlevelse i livmorhalskreftpasienter er mulig. I denne studien har vi undersøkt pasientenes overlevelse og tilbakefall av sykdommen i forhold til
GSTM1
,
T1 Hotell og
P1
genet polymorfismer etter behandling med cisplatin basert samtidig chemoradiation ( CRT).
Materialer og metoder
Etikk erklæringen
livmorhalskreft pasienter som var under cisplatin basert samtidig chemoradiation (CRT) på Strålebehandling Department of King George Medical University (KGMU ), Lucknow, India (fra 2009 til 2011) ble inkludert i denne studien. Denne studien ble godkjent av Institutional Ethics Committee of KGMU og alle pasientene gitt skriftlig informert samtykke til deltakelse i studien.
Pasienter Utvalg og prøvetaking
Fem milliliter venøse blodprøver ble innhentet fra 244 fag ved starten av behandlingsregime. Pasientene var av samme etnisitet, stadier IIB-IIIB henhold til International Federation of gynekologi og fødselshjelp (FIGO), uten tilhørende tilleggssykdommer og utsatt for første kurset behandling av CRT. Demografiske og kliniske kjennetegn ved pasientene ble hentet fra journal mens iscenesettelse og klinisk diagnostikk av pasienter ble utført av dyktige klinikere som per retningslinjer FIGO.
Behandling og Response Evaluation
Kjemoterapi og stråledose var samme for alle pasienter. De fikk bekken ekstern stråle strålebehandling (for en total dose på 50 Gy i 25 fraksjoner) med ukentlig samtidig cisplatin (40 mg /m
2), etterfulgt av tre programmer av høy doserate (HDR) intracavitory brachyterapi 7 Gy /fraksjon på en uke intervall. De pasientene som ikke fullførte den planlagte chemoradiation dose eller krenket behandlingsprotokollen ble ekskludert fra studien. Responsen på behandlingen ble målt ved RECIST kriterier versjon 1.0 etter en måneds behandling. Kvinner ble fulgt opp etter behandling og sjekket for å overleve. Det primære endepunktet var total overlevelse (OS) fra diagnosedato til dato for død av enhver årsak. Kvinner som var i live ved slutten av studien ble sensurert.
Genotyping
Genomisk DNA ble ekstrahert fra perifere blodprøver av standard utsal metoden med små modifikasjoner [18-19], sjekket på 1% agarosegel og kvantifisert i en biophotometer (Eppendorf, Tyskland).
GSTM1 Hotell og
T1
null genotyper (M1 og T1) ble påvist ved hjelp av multiplex polymerasekjedereaksjon (mPCR) ved anvendelse av spesifikke primere.
GSTP1
313A . G polymorfisme ble genotypet ved PCR-rflp (PCR-RFLP) ved hjelp av spesifikke primere og
Alw26
restriksjonsenzym [20]
statistisk analyse
Demografisk og klinisk informasjon ble sammenlignet på tvers av genotyper hjelp χ
2 analyse og Fishers eksakte test. Genotype Effekter på total overlevelse (OS) ble evaluert av Kaplan-Meier funksjon og Cox modell. Forskjellene i OS på tvers av ulike genotyper ble sammenlignet med log-rank test. Hazard ratio (HRS) og 95% konfidensintervall (CIS) ble estimert ved hjelp av multivariat Cox modell /Cox regresjonsanalyse med justering for alder, patologisk stadium og histopatologi. Alle
P
verdiene var tosidig og forskjeller ble vurdert som statistisk signifikant for
P
0,05. De statistiske analysene ble utført av SPSS (versjon 21.0).
Resultater
Blant 244 livmorhalskreft pasienter inkludert, 227 ble inkludert i studien. Sytten pasienter hadde protokollbrudd, hvorav tre ikke starte behandling, gjorde to ikke får samtidig kjemoterapi, en mottatt ytterligere kjemoterapi og elleve ble ikke fullført behandling.
Kliniske karakteristika for pasienter
Gjennomsnittsalderen alderen~~POS=HEADCOMP til pasientene var 49,0 ± 8,68 år. Histopatologiske analyse viste 216 pasienter (95,2%) med plateepitelkarsinom og resterende 11 (4,8%) med adenokarsinom. Fordelingen av plateepitelkarsinom i tre kategorier var 96 brønner (44,4%), 79 moderat (36,6%) og 21 dårlig (9,7%), mens ingen differensiering ble rapportert i histopatologisk rapport av 20 tilfeller (9,3%). Iscenesettelsen av svulst i henhold til FIGO var 117 tilfeller (51,5%) med stadium IIB og 110 (48,5%) med stadium IIIA + IIIB (tabell 1).
Genotyping
distribusjon av
GSTM1
genotypene viste 64,8% tilfeller med
GSTM1
tilstede (M1 +) og 35,2% med
GSTM1
null (M1), mens fordelingen av
GSTT1
viste 77,5% tilfeller med
GSTT1
tilstede (T1 +) og 22,5% med
GSTT1
null (T1). Fordelingen av
GSTP1
genotypene viste 56,4% tilfeller med AA, 43,6% med AG + GG. Adenokarsinom i livmorhalsen var signifikant høyere hos pasienter som har AG + GG genotype av
GSTP1 product: (
P
= 0,02). Men fordelingen av
GSTM1
,
T1 Hotell og
P1
ikke (
P
0,05) viser signifikant sammenheng med alder og klinisk stadium ( Tabell 1).
Survival of pasienter
median oppfølging varighet for alle pasienter var 34 måneder (range, 4.2-63.0 måneder). I løpet av studieperioden (2009-2011) 31,3% av pasientene bukket under for døden. Median overlevelse var ikke nådd og generell bety overlevelse var 49,4 måneder (95% KI = 46,78 til 52,01). Det ble observert av scenen-stratifisert analyse at total overlevelse hos pasienter med stadium IIB var betydelig bedre enn i de med stadium IIIA /IIIB i tilfelle av
GSTM1
null (M1) individer (log-rank
P
= 0,004). Tilbakefall av sykdommen ble registrert for 42 kvinner (18,5%). De fleste av pasientene med
GSTM1
null genotype (M1) var i live og sykdom gratis ved slutten av studieperioden (
P
= 0,037 og
P
= 0,003, henholdsvis), mens ingen med
GSTT1
P1
genotyper utstilt lignende respons (tabell 1). Den multiple testing for alle de tre undersøkte gener med clinicopathological egenskaper viste at risikoen for tilbakefall var signifikant redusert i
GSTM1
null /
GSTT1
null og
GSTM1
null /
GSTP1
AG + GG (
P
= 0,004 og
P
= 0,021 henholdsvis). Ingen av de andre kombinasjonene viste noen signifikant sammenheng.
Effekt av GST genotyper på Survival
Kaplain-Meier funksjon og Log rank test for å overleve i tilfeller med
GSTM1
,
T1 Hotell og
P1
genotyper er vist i figur 1 og 2. i Kaplain-Meier kurve,
GSTM1
null genotype (M1) var assosiert med bedre total overlevelse (log-rank,
P
= 0,004). Den total overlevelse hos kvinner med
GSTM1
null (M1) genotype og
GSTT1
null (M1 /T1) og
GSTP1 plakater (M1 /AG + GG ) var betydelig bedre (log-rank,
P
= 0,021 og
P
= 0,032 henholdsvis).
Survival forskjell ved log-rank test.
Survival forskjell ved log-rank test.
Foreningen for
GSTM1
,
T1 Hotell og
P1
genotyper med total overlevelse som analysert ved Cox-modellen, korrigert for alder, stadium og histopatologi er vist i tabell 2. Det var signifikant reduksjon i fare for å dø på 0,47 blant kvinner med
GSTM1
null genotype (M1) sammenlignet med kvinner har
GSTM1
tilstede (M1 +) genotype (95% CI, 0,269 til 0,803,
P
= 0,006). Det var ingen signifikant sammenheng med
GSTT1
null og
GSTP1
AG + GG genotyper. I tillegg viste den kombinerte virkning at alle tre gener har innvirkning på overlevelse. Kvinner med
GSTM1
null genotype i kombinasjon med
GSTT1
null (M1 /T1) og
GSTP1 plakater (M1 /AG + GG) viste ytterligere redusert risiko for død [hasardratio justeres (HR) = 0,31, 95% CI, 0,121 til 0,805,
P
= 0,016; 0,45, 95% CI, 0,243 til 0,846,
P
= 0,013 henholdsvis]. Den justerte HR forbundet med trippel GST genotype kombinasjoner har blitt vist i Tabell 2. Analysen viste bedre overlevelse hos pasienter med
GSTM1
null /
GSTT1
null /
GSTP1
AG + GG genotype kombinasjon (HR = 0,31, 95% CI, 0,120 til 0,836,
P
= 0,02).
Diskusjoner
De viktigste prognostiske faktorer i livmorhalskreftpasienter primært behandlet med kjemoterapi-stråling er scenen og tumorhistologi [21]. Imidlertid prognostisk informasjon fra tumorstadium og histologi er ikke i en slik grad at de kan anvendes for å møte dagens krav til optimal terapi. Giftighet og kostnadene ved tilleggsbehandling kan bare rettferdiggjøres i undergruppe av pasienter med høy risiko for lokale så vel som fjernt tilbakefall. Selv chemoradiation bedrer overlevelse og lokoregionalt kontroll, 5 år total overlevelsesrate velvære ~ 60% [22].
Effekten av kjemoterapi og strålebehandling er potensielt endret av GST enzymer [23-24]. Det ble gjort et forsøk på å identifisere genetiske polymorfismer i
GST
genet som kan være en prediktiv markør for respons og overlevelse til cisplatin basert samtidig chemoradiation (CRT) hos pasienter med avansert livmorhalskreft. Cisplatin (CDDP), som vanligvis brukes i behandlingen av livmorhalskreft er avgiftet delvis ved
GST
enzyme.It ble bekreftet at øket GST-ekspresjon i tumorceller bestemmer resistens overfor cisplatin og andre platinaforbindelser [25-27] . Den direkte involvering av
GSTP1
i avgiftning av CDDP er ved å danne CDDP-GSH addukter [28-29].
Mange studier antydet at GST spiller en viktig rolle i utvikling av tumorceller motstand til behandling. Reaktive oksygenforbindelser (ROS) er generert under behandling fra begge regimene
nemlig
. kjemoterapi og strålebehandling. ROS blir også generert som en del av den cytotoksiske aktivitet av kjemoterapeutika [30-31]. Strålebehandling kan drepe kreftceller enten direkte gjennom effekt på målet molekyler eller indirekte gjennom ROS. Disse ROS kan skade celler, proteiner og DNA eller andre cellulære molekyler.
To mulige mekanismer er blitt foreslått for en sammenheng mellom GST genotyper og behandlingsresultat, en som involverer forskjeller i kreftfremkallende skade på DNA og den andre, forskjeller avgiftning av behandlingsmidler eller GST-mediert beskyttelse mot oksidativ skade under behandling [23]. I tillegg til GST, er genetisk polymorfisme i DNA-reparasjonsgener også kjent for å være assosiert med livmorhalskreft og behandlingsresultater av CRT [32-33]. En av de viktige DNA-reparasjonsgener som påvirker responsen av livmorhalskreft til neoadjuvant kjemoterapi var
XRCC1
genvariant i kodon 399 [34]. Et annet gen variant
RAD51
G172T viste også foreningen i total overlevelse av livmorhalskreftpasienter som behandles med CRT [2].
Mange studier har vist en sammenheng mellom polymorfismer av
GSTM1
og
T1
med behandlingsresultat hos pasienter med brystkreft eller leukemi [7,35], men ingen sammenheng ble funnet i kolorektal kreft [11]. Ingen individuell effekt av
GSTM1
eller
T1
genotyper ble funnet, men i kombinasjon, ble null genotyper av begge assosiert med dårlig overlevelse i eggstokkreft [36-37]. I denne studien ble en redusert fare for død og bedre total overlevelse observert blant CRT behandlet kvinner med null genotype av
GSTM1 plakater (M1
)
, særlig i kombinasjon med
GSTT1
null (M1 /T1) og
GSTP1 plakater (M1 /AG + GG) (tabell 2). Disse resultatene samsvarer med hypotesen om at behandlingen vil være mer vellykket blant pasienter med mindre eller ingen GST aktivitet.
Ifølge Stanulla et al., Risikoen for tilbakefall ble redusert blant barn med
GSTM1
null,
GSTT1
null og
GSTP1
GG genotyper i akutt lymfatisk leukemi [38]. Dette sannsynligvis resulterte i redusert eller ingen enzymatisk aktivitet. Denne studien viste også et lignende resultat
i
.
e
. en signifikant reduksjon i tilbakefall blant kvinner bare med
GSTM1
null genotype (M1).
En sammenslutning av
GSTP1
med både kjøpt og iboende motstand mot cisplatin ble observert i humane tarmkreftceller [39]. Spiserørskreft pasienter med nedsatt intratumoral
GSTP1
nivåer og de som ble behandlet med FU /cisplatin basert kjemoradioterapi viste bedre overlevelse [40]. Men McLeod et al., Fant ikke en sammenheng mellom
GSTP1
-A313G polymorfisme og respons på oksaliplatin basert kjemoterapi i kolorektal kreft [41]. Denne studien viste at
GSTP1
AG + GG polymorfisme individuelt viste ingen sammenheng med overlevelse, men i kombinasjon med
GSTM1
null genotype (M1 /AG + GG) og begge
GSTM1 Hotell og
GSTT1
null genotype (M1 /T1 /AG + GG) viste redusert risikoforhold som betyr en bedre total overlevelse.
Konklusjon
resultatene viste at
GST
genotyper korrelerer med klinisk utfall av CRT behandlet livmorhalskreftpasienter. De inter forskjellen resulterer i differensiert aktivitet av GST enzymer og dermed ha innvirkning på behandlingsresultat. Men den genetiske variasjonen i
GST
polymorfisme mellom individer kan studeres i større pasientpopulasjoner for utvikle nyttige terapeutiske regimer.
Takk
Vi takker Council of Science og teknologi-Uttar Pradesh (CST-UP) og Senter for fremragende forskning (høyere utdanning) UP Govt, Lucknow, India.; Indiske rådet for medisinsk forskning (ICMR) og Institutt for vitenskap og teknologi (DST), New Delhi, India for sin økonomiske støtte. M.A. er takknemlig for å ICMR for stipend.
