Abstract
Bakgrunn
Overuttrykte RRM1 og RRM2 har vært forbundet med gemcitabin motstand. BRCA1 overekspresjon øker følsomheten til paclitaxel og docetaxel. Vi har retrospektivt undersøkt effekten av RRM1, RRM2 og BRCA1 uttrykk på utfallet til gemcitabin pluss docetaxel i avansert ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) pasienter.
Metodikk og hovedfunnene
Tumor prøvene ble samlet inn fra 102 kjemoterapinaive avanserte NSCLC pasienter som ble behandlet med gemcitabin pluss docetaxel som en del av en randomisert studie. RRM1, RRM2 og BRCA1 mRNA nivåer ble vurdert av kvantitativ PCR og korrelert med respons, tid til progresjon og overlevelse. Som BRCA1 nivåene økte sannsynligheten for responsen økte (Odds Ratio [OR], 1.09:
p
= 0,01) og risiko for progresjon redusert (hazard ratio [HR], 0,99;
p
= 0,36). Som RRM1 og RRM2 nivåene økte sannsynligheten for respons redusert (RRM1: OR, 0.97;
p
= 0,82; RRM2: OR, 0.94;
p
0,0001) og risiko for progresjon økt (RRM1: HR, 1,02;
p
= 0,001; RRM2: HR, 1.005,
p
= 0,01). En interaksjon observert mellom BRCA1 og RRM1 lov pasienter til å bli klassifisert i tre risikogrupper etter kombinasjoner av genuttrykk nivåer, med ganger til progresjon av 10.13, 4.17 og 2.30 måneder (
p
= 0,001). Lav BRCA1 uttrykk var den eneste faktoren signifikant assosiert med lengre tid til progresjon i 31 pasienter som fikk cisplatin-baserte andrelinjebehandling.
Konklusjoner
mRNA uttrykk for BRCA1, RRM1 og RRM2 er potensielt et nyttig verktøy for å velge NSCLC pasienter for individuell kjemoterapi og garanterer videre etterforskning i prospektive studier
Citation. Boukovinas jeg, Papadaki C, Mendez P, Taron M, MAVROUDIS D, Koutsopoulos A, et al. (2008) Tumor BRCA1, RRM1 og RRM2 mRNA uttrykk nivåer og klinisk respons på førstelinje gemcitabin pluss Docetaxel i ikke-småcellet lungekreft pasienter. PLoS ONE 3 (11): e3695. doi: 10,1371 /journal.pone.0003695
Redaktør: Torbjørn Ramqvist, Karolinska Institutet, Sverige
mottatt: 02.06.2008; Godkjent: 21 oktober 2008; Publisert: 11.11.2008
Copyright: © 2008 Boukovinas 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:. Dette arbeidet ble delvis støttet av den kretiske Association for Biomedical Research (CABR). Dr. John Souglakos er mottaker av en CABR stipendiat. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Ikke-små-celle lungekreft (NSCLC) forblir den ledende årsak til død kreft [1], med liten forbedring i overlevelse, uavhengig av hvilken type kjemoterapi brukes, enten i kombinasjon eller som enkle midler [2] . Kombinasjoner av tredje generasjons cytotoksiske midler, slik som taxaner, vinorelbin og gemcitabin, med cisplatin har dukket opp som nye standarder. I flere kliniske fase III studier med avansert NSCLC, kombinasjonen av platina med taxaner oppnådd median overlevelsestider 8-11 måneder og 1-års overlevelse på 31-46% [3]. Ikke-platinabaserte kombinasjoner med gemcitabin pluss docetaxel eller paklitaxel har gitt et tilsvarende overlevelsesfordel med en gunstigere toksisitetsprofil [4], [5]. For ytterligere å forbedre overlevelse, ble en fase III-forsøk med tilpasset cisplatin ifølge ERCC1 mRNA-nivåer i stadium IV NSCLC utført. Pasienter i kontrollgruppen fikk cisplatin pluss docetaxel, mens i genotypisk arm, pasienter med lave ERCC1 nivåer fikk cisplatin pluss docetaxel og de med høye nivåer mottatt gemcitabin pluss docetaxel [6]. Selv om objektiv respons var høyere i genotypisk arm enn i kontrollgruppen (50,7% vs 39,3%), gjorde dette ikke oversette til bedre overlevelse. Den britiske Thoracic Oncology Group studie (BTOG1) fant heller ingen sammenheng mellom ERCC1 nivåer og overlevelse i avansert NSCLC pasienter som behandles med docetaxel pluss karboplatin [7]. Retrospektive studier av stadium IV NSCLC har rapportert at pasienter med lav ERCC1 eller RRM1 mRNA nivåer hadde en median overlevelse opp til 15 måneder ved behandling med gemcitabin og cisplatin, med flere store forskjeller i overlevelse etter RRM1 nivåer [8], [9], [10]. En mulighetsstudie av tilpasset behandling hos NSCLC pasienter med høy ERCC1 og lav ribonukleotidreduktase subenheten M1 (RRM1) mRNA uttrykk funnet at gemcitabin pluss docetaxel kan være den optimale kombinasjonen for denne undergruppen av pasienter [11].
RRM1 og RRM2 blir kodet av forskjellige gener på forskjellige kromosomer og deres mRNA blir uttrykt forskjellig i løpet av cellesyklusen. Redusert ekspresjon av la-7 mikroRNA (miRNA) blir ofte observert i NSCLC [12] og ofte fører til overekspresjon av RRM1 og RRM2 [13]. Resistens til gemcitabin er blitt assosiert med både RRM1 og RRM2 overekspresjon [14], [15]. Liten interfering RNA målretting RRM2 forbedret kjemosensitivitet til gemcitabin i bukspyttkjertelen adenokarsinom [16]. I vår studie av metastatisk lunge adenokarsinom pasienter som ble behandlet med gemcitabin pluss docetaxel, pasienter med lave nivåer av både RRM1 og RRM2 hadde en signifikant høyere responsrate (60% mot 14,2%), tid til progresjon (9,9 vs 2,3 måneder), og total overlevelse (15,4 vs 3,6 måneder) enn pasienter med høye nivåer av både gener [17].
En nær sammenheng har også blitt observert mellom uttrykk nivåer av RRM1 og BRCA1 [18], [19], [20], og tap av la-7 har vist seg å oppregulere
BRCA1
samt
RRM1 Hotell og
RRM2 product: [13]. I tillegg er både
BRCA1 Hotell og
RRM1
er oppregulert i SV40 T /T-antigen signatur [21]. BRCA1 uttrykk overfører differensial kjemosensitivitet i kreftcellelinjer [22], [23]. Eggstokkreft pasienter i de laveste terciles av BRCA1 uttrykk viste følsomhet for cisplatin og motstand mot paclitaxel og docetaxel, mens de i de høyeste terciles hadde motstand mot cisplatin og følsomhet for paclitaxel og docetaxel [23]. Lave nivåer av BRCA1 også korrelert med økt overlevelse hos NSCLC pasienter som ble behandlet med gemcitabin pluss cisplatin [18].
For å validere våre tidligere funn om RRM1 og RRM2 [17] og for ytterligere å undersøke hvilken rolle BRCA1 i taxan følsomhet og resistens, vi retrospektivt analysert en rekke tumorprøver fra avanserte NSCLC pasienter som ble behandlet med gemcitabin pluss docetaxel i en randomisert fase III studie utført av Hellenic Oncology Research Group (HORG) [5].
Metoder
Pasient
tumorprøver ble samlet inn fra primære svulster fra pasienter med histologisk bekreftet ubrukelige stadium IIIB og IV NSCLC, som ble inkludert i den eksperimentelle armen til en HORG randomisert studie utført fra april 1999 til september 2002 [5] (uten rettssak krever registrering før 2005). Kriteriene er tidligere rapportert. Studien ble godkjent av etiske komiteer i de deltakende sykehus, og alle pasienter ga sin signert informert samtykke før studiestart. Pasientene fikk førstelinje gemcitabin (Gemzar®, Eli Lilly, Indianapolis, IN, USA) 1000 mg /m
2 på dag 1 og 8 og docetaxel (Taxotere®, Sanofi-Aventis, Collegeville, NJ, USA) 100 mg /m
2 på dag 8, med human granulocytt-kolonistimulerende faktor støtte hver 3. uke, som tidligere beskrevet. Pasient Evalueringen ble utført ved baseline og etter hvert tre sykluser med kjemoterapi [5].
Studiedesign
Denne studien var en retrospektiv analyse av den prognostiske verdien av BRCA1, RRM1 og RRM2 mRNA uttrykk i NSCLC pasienter behandlet med førstelinje gemcitabin pluss docetaxel. Alle tilgjengelige tumor biopsier av den primære tumor med mer enn 100 celler per seksjon ble inkludert i analysen. Alle effektresultatene ble vurdert for alle registrerte pasienter på en intent-to-treat basis.
genekspresjonsanalyser
Alle parafininnstøpte svulster ble gjennomgått av to uavhengige patologer å definere de mest aktuelle svulsten området for mikrodisseksjon for å sikre at et minimum på 90% av tumorcellene. Ondartede celler ble anskaffet ved hjelp av en Eppendorf piezoelektrisk microdissector (Eppendorf, Hamburg, Tyskland). RNA ble renset ved TRIzol LS-metoden (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) etterfulgt av isopropanol nedbør og DNase-behandling (Ambion, Austin, TX, USA). cDNA-syntese ble utført under anvendelse av Superscript III revers transkriptase (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA). Relativ kvantifisering av genuttrykk ble utført ved hjelp av ABI Prism 7900HT Sequence Detection System (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). (For mer informasjon om genuttrykket analyse, se tekst S1).
Statistiske analyser
I tillegg til å analysere uttrykket nivåer av hvert gen som en kontinuerlig variabel, genekspresjon ble også kategorisert i terciles i for å undersøke risikoen utviklingen av genet variabler og for å enkelt identifisere grupper av genuttrykk nivåer med ulik risiko. Svarene ble registrert i henhold til RECIST kriterier [24]. Median tid til tumorprogresjon og total overlevelse ble beregnet fra starten av behandlingen til den første dokumenterte sykdomsprogresjon eller død, henholdsvis.
Potensialet assosiasjon mellom baseline respons og genuttrykk nivåer ble sammenlignet med enten to -sided Fishers eksakte test eller Chi-kvadrat test for kategoriske variabler og Kruskal-Wallis test for kontinuerlige variabler. Den normalitet av kontinuerlige variabler ble bekreftet med en Kolmogorov-Smirnov test. Den Spearman test ble brukt for å vurdere sammenhengen mellom BRCA1, RRM1 og RRM2 mRNA uttrykk. Alle potensielle risikofaktorer for respons ble evaluert i en univariat analyse, og en multivariat logistisk regresjonsanalyse, med justert oddsratioet og deres 95% konfidensintervall (KI), ble brukt til å vurdere hvilke av faktorene hadde en betydelig innflytelse på responsen. Den Hosmer-Lemeshow sannsynligheten test ble brukt for å vurdere godheten av passform.
Foreningen av risikofaktorer over tid-til-event endepunkter ble analysert med log-rank test, og Kaplan-Meier-metoden ble benyttet å plotte de tilsvarende tid til progresjon og overlevelseskurver. En univariate Cox regresjonsanalyse, med hazard ratio og 95% CIS, ble brukt til å vurdere sammenhengen mellom hver potensiell prognostisk faktor og overlevelse og tid til progresjon. Disse faktorene ble så inkludert i en multivariat Cox regresjonsmodellen med en trinnvis prosedyre (både forover og bakover) for å evaluere uavhengig betydningen av forskjellige variable på overlevelse og tid til progresjon. Sannsynligheten ratio test ble brukt for å vurdere godheten av passform, og Wald test ble brukt til å vurdere koeffisienten betydning. Når det gjelder potensielle multiple sammenligninger ble
p
-verdier korrigeres med Bonferroni korreksjon.
Alle statistiske beregninger ble utført med SPSS, versjon 15.0 (SPSS Inc., Chicago, IL , USA). Tosidig
p
-verdier på mindre enn 0,05 ble betraktet som signifikant.
Resultater
Pasient og den kliniske utfall
I den opprinnelige randomisert studie [ ,,,0],5], ble 209 NSCLC pasienter som ble behandlet med gemcitabin pluss docetaxel; 107 ble ikke inkludert i denne studien på grunn av mangel på tumorvev (fig. 1). Kliniske data og prøver fra primærsvulster var tilgjengelige for 102 pasienter som ble inkludert i studien. Forsterkning av BRCA1, RRM1 og RRM2 var vellykket i 96 prøver. Åttien var adenokarsinomer, ti plateepitelkarsinom, og fem store karsinomer. Pasient egenskaper er vist i tabell 1. I den opprinnelige rettssaken, var svarprosenten 30%, tid til progresjon 4 måneder, og median overlevelse 9 måneder [5]. Resultatet for de 96 pasientene vurdert i denne studien var lik. Svarprosent på 30,5%, tid til progresjon 4,2 måneder, og median overlevelse 10,5 måneder
To hundre og ni pasienter ble behandlet med gemcitabin pluss docetaxel som en del av en fase III randomisert studie med avansert NSCLC [5]. Tumor biopsi ble innhentet fra totalt 102 pasienter; 68 pasienter ble utelukket fordi bare cytologiske prøver var tilgjengelig, og 39 bronkial biopsi inneholdt for få kreftceller for analyse. mRNA uttrykk analyse var gjennomførbart i tumorprøver fra 96 av 102 pasienter.
BRCA1, RRM1 og RRM2 mRNA uttrykk nivåer
Median mRNA uttrykk nivåer var 3,64 (område 0- 34.37) for BRCA1, 0,82 (område 0 til 325,23) for RRM1 og 27.16 (område 0,97 til 256,84) for RRM2 (tabell 1). Expression nivåer ikke følger en normalfordeling (Fig. S1). Det var ingen sammenheng mellom alder, kjønn, PS, eller sykdom scenen og BRCA1, RRM1 eller RRM2 mRNA nivåer. Signifikante korrelasjoner ble observert samlet mellom BRCA1 og RRM1 (ρ = 0,27;
p
= 0,008) og en ikke-signifikant tendens til sammenheng mellom RRM1 og RRM2 (ρ = 0,19;
p
= 0,06 ) mRNA nivåer. Det var også en signifikant invers korrelasjon mellom BRCA1 og RRM2 mRNA nivåer (ρ = -0,25;
p
= 0,02). Tabell 1 viser også mRNA uttrykk nivåer av de tre genene ifølge terciles.
genekspresjon og respons på behandling
For å kunne forutsi respons på behandling, ble en logistisk regresjonsmodell montert for ekspresjon av hvert gen som en kontinuerlig variabel. Som BRCA1 nivåene økte sannsynligheten for respons økt betydelig (Odds Ratio [OR] = 1,09; 95% CI, 01.02 til 01.16;
p
= 0,01). I kontrast, som RRM2 nivåene økte sannsynligheten for respons sunket betraktelig (OR = 0,94; 95% CI, 0,91 til 0,97;
p
0,0001). En lignende, men ikke-signifikant trend ble observert for RRM1 nivåer (OR = 0,97; 95% CI, 0,77 til 1,23;
p
= 0,82)
Når respondere ble klassifisert i henhold til deres genet. uttrykk nivåer av terciles, de fleste av respondere hadde høy BRCA1 uttrykk og lav RRM2 uttrykk: 58,6% i høyeste tercile av BRCA1 uttrykk (
p
= 0,002) og 72,4% på det laveste tercile av RRM2 uttrykk (
p
. 0,0001) (tabell 2)
univariat logistisk regresjonsanalyse viste at lav RRM2 uttrykk, ECOG PS 0, og høy BRCA1 uttrykk var signifikant assosiert med en høyere sannsynlighet av responsen (tabell 2). I den multivariate logistisk regresjonsanalyse av disse variablene sammen med RRM1 og sykdom scenen, bare lav RRM2 uttrykk dukket opp som et selvstendig prediktiv faktor for respons (tabell 2).
Gene uttrykk og tid til progresjon
den univariate analyser for tid til progresjon avslørte at den eneste klinisk variabel forbundet med tid til progresjon var PS (Hazard Ratio [HR] for PS 1-2, 1,55; 95% CI, 0,99 til 2,41;
p
= 0,05) (tabell 3). Den univariate analyser for tid til progresjon i henhold til genuttrykk nivå som kontinuerlige variabler viste at så RRM1 og RRM2 verdier økes risikoen for progresjon økt betydelig: RRM1 (HR 1,02; 95% CI, 01.01 til 01.02;
p
= 0,001); RRM2 (HR, 1.005, 95% KI, 1,001 til 1,008;
p
= 0,01). Men som BRCA1 nivåer økt, risiko for progresjon redusert (HR, 0,99; 95% CI, 0,95 til 1,02;
p
= 0,36).
Når genuttrykk nivåer var kategorisert etter terciles, er risikoen for progresjon var større for pasienter i den mellomliggende og høyeste terciles av RRM1 og RRM2 enn for de i den laveste tercile: RRM1 mellom tercile (HR, 1,20; 95% CI, 0,72 til 1,97;
p
= 0,49); RRM1 høyeste tercile (HR, 1,51; 95% CI, 0,91 til 2,51;
p
= 0,11); RRM2 mellom tercile (HR 1,28, 95% KI, 0,77 til 2,13;
p
= 0,35); RRM2 høyeste tercile (HR, 1,93; 95% CI, 1.16 til 3.22;
p
= 0,01) (Tabell 3). Risikoen for progresjon var større for pasienter i mellom og laveste tercile av BRCA1 enn for de i høyeste tercile: BRCA1 mellom tercile (HR 1,33, 95% KI, 0,80 til 2,22;
p
= 0,28) ; BRCA1 laveste tercile (HR, 1,51; 95% CI, 0,91 til 2,49;
p
= 0,11) (Tabell 3). Tid til progresjon i henhold til genuttrykk ved terciles er vist i Tabell 3.
En multivariat modell var utstyrt med variablene som ble undersøkt i univariate innstillingen.
Når interaksjonsbetingelser ble undersøkt for å sjekke om de betydelig forbedret passform, ingen var betydelig bortsett BRCA * RRM1, som ga en betydning av
p
= 0,02 til modellen uten interaksjonsledd (tabell S1). Den multivariate modellen ble deretter stratifisert etter RRM1 (tabell S2) og uten sykdom scenen. I denne modellen pasienter i laveste tercile av RRM2 fortsatte å ha den laveste risikoen for progresjon, uavhengig av RRM1 nivåer.
Pasientene ble inndelt i tre grupper etter risiko for progresjon, basert på samspillet observert mellom RRM1 og BRCA1. Tjuefire pasienter var i lav-risikogruppe (mellom BRCA1 + lav RRM1; høy BRCA1 + lav RRM1; høy BRCA1 + mellom RRM1); 42 pasienter var i middels risikogruppe (lav BRCA1 + lav RRM1; middels BRCA1 + høy RRM1; høy BRCA1 + høy RRM1); og 30 pasienter var i høyrisikogruppen (lav BRCA1 + mellom RRM1; mellom BRCA1 + mellom RRM1, lav BRCA1 + høy RRM1).
Median tid til progresjon var 10.13 måneder (95% KI, 7,65 -12,62) for pasienter i lavrisikogruppen, 4,17 måneder (95% KI, 72,90 til 5,44) for pasienter i middels risikogruppe, og 2,30 måneder (95% KI, 1,76 til 2,84) for pasienter i høy- risiko gruppe (
p
= 0,001) (tabell S2, S3, fig. 2).
Pasientene ble klassifisert i tre grupper etter risiko for progresjon, basert på samspillet observert mellom RRM1 og BRCA1. Tjuefire pasienter var i lav-risikogruppe (mellom BRCA1 + lav RRM1; høy BRCA1 + lav RRM1; høy BRCA1 + mellom RRM1); 42 pasienter var i middels risikogruppe (lav BRCA1 + lav RRM1; middels BRCA1 + høy RRM1; høy BRCA1 + høy RRM1); og 30 pasienter var i høyrisikogruppen (lav BRCA1 + mellom RRM1; mellom BRCA1 + mellom RRM1, lav BRCA1 + høy RRM1). Median tid til progresjon var 10.13 måneder (95% KI, 7.65-12.62) for pasienter i lavrisikogruppen, 4,17 måneder (95% KI, 72,90 til 5,44) for pasienter i middels risikogruppe, og 2,30 måneder ( 95% KI, 1,76 til 2,84) for pasienter i høyrisikogruppen (
p
= 0,001) (Se også Tabeller S2, S3).
genekspresjon og overlevelse
i univariat analyse for å overleve, den eneste signifikante kliniske variable var PS (HR for PS 1-2, 1,94; 95% CI, 1.21 til 3.12;
p
= 0,005) (tabell 4 ). Som RRM1 og RRM2 verdiene økte risikoen for død øker: RRM1 (HR, 1,01; 95% CI, 1,00 til 1,02;
p
= 0,005); RRM2 (HR, 1,004, 95% KI, 1,00 til 1,008;
p
= 0,06). Men som BRCA1 nivåene økte risikoen for død redusert (HR, 0,99; 95% CI, 0,96 til 1,03;
p
= 0,60). Når genuttrykk nivåer ble kategorisert i terciles, ble det samme mønsteret for økt risiko for død observert for høyere nivåer av både RRM1 og RRM2 og lavere nivåer av BRCA1 (tabell 4). I den multivariate modellen inkludert alle variablene fra univariate analysen, bare PS dukket opp som en betydelig faktor for overlevelse (tabell 4).
genekspresjon og andrelinjebehandling
Andre -line terapi ble administrert i 31 pasienter, 90,3% av dem fikk cisplatin-basert kjemoterapi. Det var ingen forskjeller i genuttrykk nivåer mellom pasienter som fikk og de som ikke mottar andrelinjebehandling. Tid til progresjon for alle 31 pasienter regnet fra starten av andrelinjebehandling var 3,40 måneder (95% KI, 2,73 til 4,07). I motsetning til mønsteret observert med førstelinjebehandling, ble lave nivåer av BRCA1 signifikant assosiert med lavest risiko for progresjon til andrelinjebehandling. Median tid til progresjon var 6,60 måneder for pasienter i laveste tercile, 2 måneder for de i mellom tercile og 2,40 måneder for de i høyeste tercile av BRCA1 uttrykk (
p
= 0,004) (tabell 5, fig. 3). BRCA1 mRNA uttrykk dukket opp som den eneste signifikante faktor både i univariate og multivariate analyser av tid til progresjon hos de 31 pasienter som fikk andrelinjebehandling (tabell 6).
I motsetning til mønsteret observert med førstelinje terapi, lave nivåer av BRCA1 var signifikant assosiert med lavest risiko for progresjon til andrelinjebehandling. Median tid til progresjon var 6,60 måneder for pasienter i laveste tercile, 2 måneder for de i mellom tercile og 2,40 måneder for de i høyeste tercile av BRCA1 uttrykk (
p
= 0,004) (tabell 5) . (For mer informasjon, se tekst.)
Diskusjoner
Denne studien har funnet en invers korrelasjon mellom RRM2 mRNA uttrykk og reaksjon på gemcitabin pluss docetaxel i avansert NSCLC pasienter. Pasienter med lav RRM2 mRNA uttrykk oppnådd en signifikant høyere responsrate og tid til progresjon enn de med høy RRM2 uttrykk. I tillegg ble mRNA-ekspresjon RRM2 avslørt som en selvstendig prediktiv faktor for reaksjon. Disse resultatene bekrefter våre tidligere funn i en liten kohort av lunge adenokarsinomer behandlet med samme regime [17]. Selv median RRM2 nivåene var forskjellige i de to studiene, muligens på grunn av små forskjeller i pasientpopulasjoner eller i noen trinn av RNA-ekstraksjon og PCR-kvantifisering prosedyrer, sammenhengen mellom mRNA nivåer og kliniske resultater var lik i begge studiene. Intriguingly, transgene mus utviklet lunge adenokarsinom, men ikke på andre tumorer, i nærvær av RRM2 overekspresjon [25]. I tidligere retrospektive studier [8], [9], fant vi at høye nivåer av RRM1 spådd lengre overlevelse hos NSCLC stadium IV behandles med gemcitabin og cisplatin, men ikke hos pasienter behandlet med cisplatin-baserte regimer uten gemcitabin.
den signifikant korrelasjon mellom toppen tercile av BRCA1 mRNA uttrykk og forbedret respons observert i denne studien legger til økende bevis på at BRCA1 er en viktig formidler av DNA skade respons [26]. Lav BRCA1 uttrykk confers økt følsomhet overfor cisplatin, [22], [23], [27], [28] og etoposid [22] og motstand mot antimikrotubulær stoffer, for eksempel paclitaxel [22], [23], [28], docetaxel [23] og vinorelbin [22], mens høy BRCA1 ekspresjon fører til resistens overfor cisplatin, [22], [23], [27], [28] og etoposid [22] og følsomhet overfor paclitaxel [22], [23], [28], docetaxel [23] og vinorelbin [22]. I denne studien, pasienter med lav BRCA1 mRNA uttrykk hadde dårlig respons og tid til progresjon til førstelinje gemcitabin pluss docetaxel; i kontrast, fikk de maksimalt utbytte av andrelinje cisplatin-basert behandling, oppnå en median tid til progresjon på 6,6 måneder.
Flere lag med bevis viser at oppheving av BRCA1 funksjon fører til motstand mot antimikrotubulær narkotika . Spindel sjekkpunkt defekter er assosiert med resistens mot taxaner og vinkaalkaloider. Undertrykkelse av
Mad2
eller
BubR1
i paclitaxel-behandlede brystkreft MCF-7 celler opphever spindel sjekkpunkt funksjon, noe som resulterer i økt paclitaxel motstand [29]. I tillegg nedregulering av BRCA1 uttrykk formidler paclitaxel motstand gjennom tidlig inaktivering av spindel sjekkpunkt i MCF-7 celler via nedregulering av BubR1 [30].
BRCA1
dysfunksjon er nært knyttet til spindel sjekkpunkt defekter men ikke til G2-fase endringer. Faktisk har et sett av genuttrykk endringer på grunn av knockdown av endogen BRCA1 blitt identifisert i prostata (DU-145) og bryst (MCF-7) kreftceller ved DNA microarray analyse [31]. Ulike kategorier av gener er nedregulert i BRCA1-knockdown celler, inkludert gener involvert i transkripsjon og cellesyklus regulering og i DNA replikasjon og reparasjon. BRCA1-kort forstyrrelser RNA (siRNAs) også forårsaket nedregulering av DNA topoisomerase II alfa (TOP2A), et enzym som er involvert i DNA replikasjon og i både DNA skade-responsive G2 sjekkpunkt og G2 decatenation sjekkpunkt. Dette sjekkpunkt krever TOP2A, ATR, WRN (Werner syndrom helicase), og BRCA1; den er defekt i celler med mutert
BRCA1
. Men i motsetning til
BRCA1
-mutant cellelinjer, gjorde knockdown av villtype BRCA1 ikke dempe dette sjekkpunktet, men viste demping av mitotisk spindel sjekkpunkt [31]. BRCA1 positivt regulerer uttrykket av mange gener som er involvert i spindel sjekkpunkt, for eksempel
Bub1 Hotell og
BubR1
. I samsvar med disse funnene, celler forbehandlet med BRCA1-sirnas unnlot å arrestere i metafase etter behandling med nocodazol [31].
Interessant, BRCA1-sirnas også forårsaket nedregulering av metabolisme gener, inkludert
RRM2
og
dihydrofolatreduktase (DHFR) product: [31]. Dessuten er en integrert gen signatur fra flere transgene modeller av epiteliale kreft iboende til funksjonene til Simian virus 40T /t-antigener sammensatt av gener som regulerer celle replikering, spredning og DNA reparasjon. BRCA1 er overuttrykt i tre T /T-antigen transgene musemodeller (bryst, lunge, prostata), som er andre gener, inkludert
Bub1b
,
TOP2A
,
DHFR
tymidylatsyntase (TS)
, og
RRM1 product: [21].
Den begrensede effekten av dagens cellegift tilnærminger er illustrert i metastatisk NSCLC, der tid til progresjon varierer fra 5,2 til 5,5 måneder, med forskjellige kombinasjoner av kjemoterapi slik som docetaxel og cisplatin [32] eller nye forbindelser som pemetrexed (en inhibitor av TS og DHFR) og cisplatin [33]. Derfor, på tross av den retrospektive arten av den foreliggende studien, en tid til progresjon av 10 måneder i 24 av 96 pasienter i lav-risikogruppe (høy BRCA1 og lave RRM1 nivåer), behandlet med docetaxel pluss gemcitabin, representerer en lovende ny landemerke som fortjener validering i en prospektiv studie av tilpasset kjemoterapi. Disse kliniske funn er lik de som ble oppnådd med EGFR-tyrosinkinase-inhibitorer i NSCLC huse
EGFR
mutasjoner. I den eneste prospektive studien rapporterte behandling med gefitinib i 31 NSCLC pasienter med
EGFR
mutasjoner, en tid til progresjon på 9,2 måneder ble oppnådd [34].
Fra denne studien, kan vi ikke bestemme hvorvidt mRNA-ekspresjon av BRCA1, kan RRM1 eller RRM2 ha en prognostisk – så vel som en prediktiv – rolle. I tidlig stadium, chemonaive, resected NSCLC pasienter, BRCA1 mRNA uttrykk var den eneste uavhengige prognostisk variabel [20]. Tilsvarende har høy mRNA uttrykk for BRCA1-samspill protein bach1 /Brip1 blitt funnet i aggressive brystkreft [35]. I tillegg har BRCC36 blitt vist å være til stede i BRCA1-RAP80 kompleks [36] og er overuttrykt i brystkreft, hvor det overfører radioresistance [37]. Dette understreker muligheten for at BRCA1 – eller flere samhandlende partnere -. Kan gi dårlig prognose samt resistens mot cisplatin eller andre DNA-skadende midler
I sammendraget, våre funn tyder på at effekten av gemcitabin pluss docetaxel kan være forbedret når tilpasses i henhold til mRNA uttrykk for BRCA1, RRM1 og RRM2. Det er interessant å spekulere i at BRCA1 kan bli en viktig prediktiv markør for tilpassing pemetrexed pluss cisplatin hos pasienter med lave BRCA1 nivåer, siden BRCA1 kan være et surrogat for DHFR og TS nivåer [21], [31]. Prospektive studier av tilpasset kjemoterapi basert på uttrykket av disse genene har blitt åpnet.
Hjelpemiddel Informasjon
Figur S1.
Boksplott som viser mRNA expression verdier for BRCA1, RRM1 og RRM2. Tallverdier som vises på hver boks tomten er verdier som avviker fra medianen. Disse tallverdier har sannsynligheten for å tilhøre fordelingen av disse genene
doi:. 10,1371 /journal.pone.0003695.s001 plakater (2,25 MB TIF)
Tabell S1.
Interaksjoner for tid til progresjon
doi: 10,1371 /journal.pone.0003695.s002 plakater (0,05 MB DOC)
Tabell S2.
multivariat analyse av tid til progresjon stratifisert etter RRM1
doi: 10,1371 /journal.pone.0003695.s003 plakater (0,04 MB DOC)
tabell S3.
Median tid til progresjon stratifisert etter RRM1
doi: 10,1371 /journal.pone.0003695.s004 plakater (0,04 MB DOC)
Tekst S1.
Boukovinas et al – BRCA1
doi: 10,1371 /journal.pone.0003695.s005 plakater (0,04 MB DOC)
