Abstract
Bakgrunn
Med økende bevis på rollen av betennelse i kreft biologi, har tilstedeværelsen av en systemisk betennelsesreaksjon som er postulert å ha prognostisk betydning i en rekke krefttyper. Den stammer nøytrofile å lymfocytt ratio (dNLR), som representerer en lett bestem potensial prognostisk markør i daglig praksis og kliniske studier, har aldri vært eksternt validert i bukspyttkjertelkreft (PC) pasienter.
Metoder
data fra 474 sammenhengende PC pasienter behandlet mellom 2004 og 2012 på et enkelt senter, ble evaluert i ettertid. Kreftspesifikk overlevelse (CSS) ble vurdert ved hjelp av Kaplan-Meier metoden. For å evaluere den prognostiske betydningen av dNLR ble univariate og multivariate Cox regresjonsanalyse anvendt.
Resultater
Vi beregnes ved ROC analyse en cut-off verdi på 2,3 for dNLR å være ideelt å diskriminere mellom pasientens overlevelse i hele kullet. Kaplan-Meier kurve avslører en dNLR≥2.3 som en faktor for redusert CSS i PC-pasienter (p 0,001, log-rank test). En uavhengig signifikant sammenheng mellom høy dNLR≥2.3 og dårlig klinisk utfall i multivariat analyse (HR = 1,24, CI95% = 1,01 til 1,51,
p
= 0,041) ble identifisert.
Konklusjon
i denne studien vi bekreftet forhøyet forbehandling dNLR som en selvstendig prognostisk faktor for klinisk utfall i PC-pasienter. Våre data oppmuntre uavhengige replikasjon i andre serier og innstillinger for denne lett tilgjengelig parameter samt stratifisert analyse ifølge svulst resectability
Citation. Szkandera J, Stotz M, Eisner F, Absenger G, stojakovic T, Samonigg H , et al. (2013) Ekstern Validering av Avledet nøytrofile til lymfocytt Ratio som en prognostisk markør på en stor kohort av bukspyttkjertelkreft pasienter. PLoS ONE 8 (11): e78225. doi: 10,1371 /journal.pone.0078225
Redaktør: Francisco X. Real, Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO), Spania
mottatt: May 1, 2013, Godkjent: 10 september 2013; Publisert: 04.11.2013
Copyright: © 2013 Szkandera 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:. Denne studien ble støttet av midler fra «Oesterreichische Nationalbank» (Anniversary Fund, prosjektnummer: 14320 til Gerald Hoefler). 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
kreft i bukspyttkjertelen (PC) er den niende vanligste kreftformen, men rangerer frem som en årsak til kreft-relaterte dødelighet på verdensbasis [1], [2]. Konvensjonelle kjemoterapeutiske midler har bare moderat effekt på sykdomsforløpet, og de fleste pasienter overlever mindre enn ett år etter diagnose [3], [4]. Foreløpig representerer kirurgisk reseksjon den eneste kurative alternativet. Likevel er prognosen for pasienter som gjennomgår fjerning av PC med kurativ hensikt er generelt dårlig med mindre de har tidlig stadium sykdommen, på grunn av det faktum at mer enn 85% av svulster har allerede utvidet utover organ marginer ved tidspunktet for diagnose og invadere de perineural områder innenfor og utenfor bukspyttkjertelen [5], [6]. Derfor er det viktig å belyse biologiske mekanismer som bidrar til tumorprogresjon og identifisere prognostiske faktorer som er nyttig for pasienten rådgivning og individuell risikovurdering. Tradisjonelle prognostiske faktorer, slik som tumorstørrelse, grad av histologisk, vaskulær invasjon, lymfeknutemetastaser, fjernmetastaser og perinevral invasjon har vært rutinemessig brukt til å forutsi utfallet for PC-pasienter [7] – [10]. Disse parameterne er vanligvis nyttige, men de er ofte utilstrekkelig i optimalt å forutsi de enkelte pasienters prognose. I de siste årene, ble mange tiltak gjort for å karakterisere romanen immunologiske og histologiske prognostiske markører. Selv om flere potensielle molekylære og cellulære prognostiske biomarkører har blitt beskrevet, har deres utbredt rutine søknad ikke klarlagt ennå som de fleste av dem ikke klarer en vellykket uavhengig ekstern validering. Likevel er ekstern validering av prognostiske risikovurderingsverktøy i uavhengige kohorter av pasienter ordnet før generalisering av anvendeligheten av en prognostisk markør eller modell [11].
Tumor betennelse og immunologi har nylig blitt identifisert som muliggjør kreft egenskaper, og økende bevis støtter deres engasjement i kreft progresjon og metastaser [12]. Evnen av tumoren til å invadere og metastasise avhenger av iboende egenskapene til tumorcellene og miljøet rundt tumoren [13]. Leukocytter, inkludert neutrofiler samt lymfocytter, ble rapportert å spille en viktig rolle i svulsten betennelse og immunologi [13], [14]. Det er flere linjer av bevis som tyder på at en forhøyet perifert blod nøytrofile til lymfocytt ratio (NLR) er relatert til negativt resultat i ulike typer kreft, inkludert tykktarmskreft (CRC), nyrecellekreft, bløtvevssarkom, ikke-småcellet lungekreft lungekreft (NSCLC) og PC [15] – [20]. I kliniske studier utelukkende pasientenes hvite blodceller og nøytrofile granulocytter er ofte inngått kliniske studier databaser. Derfor Proctor og kolleger nylig gjennomført en avledet nøytrofile å lymfocytt ratio (dNLR), som er sammensatt av nøytrofile (hvite blodceller-nøytrofile granulocytter). De evaluerte den prognostiske verdi av dNLR på kreft utfall i forskjellige krefttyper, og viste at dNLR hadde lignende prognostisk verdi til den veletablerte NLR [21]. Men har de en nokså heterogen befolkning på 700 pasienter med hepatopancreaticobiliary kreft og ekstern validering av dette prognostisk risikovurderingsverktøy i uavhengige kohorter har ikke blitt utført. Derfor, for å validere den uavhengige prognostisk relevansen av denne billige og lett bestemmes parameter, ble den foreliggende studie utført for å undersøke den prognostiske verdi av forbehandlingen dNLR på kreft spesifikk overlevelse (CSS) i en stor kohort av pasienter med PC.
Materialer og metoder
Denne retrospektive studien inkluderte data fra 474 påfølgende pasienter med histologisk bekreftet bukspyttkjertelen adenokarsinom, som ble behandlet ved Divisjon for Clinical Oncology, Medical University of Graz mellom 2004 og 2012. pasienter hvor PC diagnosen ble gjort ved cytologi eller forutsatt av radiologisk vurdering uten påvist histologi fra biopsi eller kirurgisk fjerning prøver ble ikke tatt med i denne studien. Også andre sjeldne histologiske subtyper som azinus cellekreft eller nevroendokrin carcinom ble ikke inkludert som de er forbundet med forskjellig prognose [22]. Alle klinisk-patologiske data ble hentet fra pasientjournaler ved Divisjon for Clinical Oncology, samt fra patologi poster fra Institute of Pathology ved samme institusjon. Siden TNM klassifiseringssystemet for PC endret seg i løpet av studieperioden, ble tumorstadier jevnt justert i henhold til den syvende utgave av dette system [23]. Andre dokumenterte klinisk-patologisk parametre inkludert administrasjon av kjemoterapi med gemcitabin, kjønn og alder. Laboratorie data, inkludert nøytrofile, leukocytter teller og nivåer av tumor markører CA19-9 ble oppnådd ved leting en uke før behandling eller histologisk påvist diagnose. Oppfølgings evalueringer ble utført hver tredje måned i løpet av de tre første årene, seks måneder i fem år og deretter årlig for kurative resected kreft etapper. For avdøde pasienter, ble datoene for døden innhentet fra det sentrale registeret av den østerrikske Bureau of Statistics. Studien ble godkjent av den lokale etiske komiteen av Medical University of Graz (No. 25-458 ex 12/13). Ettersom dette er en retrospektiv ikke-intervensjonsstudie, fravikes Institutional Review Board behovet for skriftlig informert samtykke fra deltakerne.
Statistiske analyser
Kreft spesifikk overlevelse ble definert som tiden (i måneder) fra datoen for kirurgi eller dato for histologisk påvist diagnose av kreft-relaterte dødsfall. Først ble pre-publiserte cut off-verdi på 2 anvendes for kontinuerlig dNLR. Likevel søker vi en ideell cut-off verdi for kontinuerlig dNLR ved å bruke mottaker driftskurve analyse (ROC) analyse som tidligere rapportert [24]. Forholdet mellom dNLR og andre klinisk-patologiske parametere ble studert ved hjelp av ikke-parametriske tester. Pasientenes kliniske endepunkter ble beregnet ved hjelp av Kaplan-Meier metoden og sammenlignet med log rank test. Bakover trinnvis multivariat Cox andel analyse ble utført for å bestemme innflytelsen av forskjellige klinisk-patologiske parametrene på CSS. Hazard ratio (HRS) estimert fra Cox analyse ble rapportert som relativ risiko med tilhørende 95% konfidensintervall (CIS). Alle statistiske analyser ble utført ved hjelp av statistikkprogrammet for samfunnsvitenskap versjon 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA). En tosidig
p. 0,05
ble ansett som statistisk signifikant
Resultater
Av de 474 pasientene med PC, var det 256 (54%) menn og 218 (46 %) kvinnelige pasienter diagnostisert med PC. Gjennomsnittsalderen ved diagnose var 64,5 ± 10,4 år. Median overlevelse var 7 måneder (variasjon 0-79 måneder) og 408 (85,7%) pasienter døde av sin nyeste oppfølging besøk. Gjennomsnittlig dNLR var 2,77 ± 4,19 og median dNLR var 2,17. Den AJCC tumorstadium ble definert som stadium I hos 5 pasienter, stadium IIA i 18 pasienter stadium IIb i 85 pasienter, stadium III i 33 pasienter og stadium IV i 333 pasienter. Tre hundre førtifire pasienter gjennomgikk kjemoterapi med gemcitabin. Pasientene som ikke fikk kjemoterapi var enten i en dårlig Karnofsky indeks, hadde kontraindikasjon med hensyn til komorbiditet eller avvise den anbefalte kjemoterapeutisk behandling. I 135 (28,5%) pasienter, har en kirurgisk fjerning av svulsten er utført (se også tabell 1).
Først og fremst, vi validert pre-publisert verdi på 2 som cut-off for kontinuerlig dNLR. For å undersøke om et høyt dNLR var assosiert med klinisk utfall i PC-pasienter, univariate og multivariate analyser ble utført. Univariat analyse identifisert eldre alder ( 65 versus ≥65, p = 0,009), høy tumor stadium (stadium I + II versus stadium III versus stadium IV, p 0,001), høy tumor Karakter (G1 og G2 versus G3 og G4, p = 0,013), ingen kjemoterapeutisk behandling (ingen behandling versus kjemoterapi, s 0,001), lav Karnofsky indeks ( 80 versus ≥80, p = 0,025), kirurgisk reseksjon (p 0,001) og øket dNLR forhold (mindre enn 2 versus ≥2, HR = 1,37, CI95% = 1,12 til 1,67, p = 0,02) som prognosticators av dårlig resultat for pasientenes CSS, mens kjønn og nivå av CA19-9 var ikke statistisk signifikant assosiert med CSS (tabell 2).
Videre høy dNLR var signifikant korrelert med høy tumor stadium, lavere rate av kirurgisk reseksjon, høyere CA19-9 nivåer og mangel på bruk av kjemoterapi (p 0,05), mens ingen sammenheng med kjønn, alder og tumor grad kan bli funnet (data ikke vist). For å bestemme uavhengig prognostisk verdi av dNLR for CSS, ble en multivariat analyse ved hjelp av en Cox proporsjonal risikomodell utført. I multivariat analyse som inkluderte alder, kjønn, CA19-9 nivåer, tumor stadium, svulst klasse, administrasjon av kjemoterapi, Karnofsky indeks, kirurgisk reseksjon og dNLR identifiserte vi tumorstadium (p 0,001), tumor Karakter (p 0,001) og administrasjon av kjemoterapi (p 0,001) som uavhengige prognostiske faktorer for CSS, mens andre parametere inkludert dNLR ratio (avskåret på 2) ble ikke signifikant assosiert med CCS (HR = 1,05, Cl95% = 0,85 til 1,29, p = 0,64). Derfor søker de kriteriene som er nevnt ovenfor, bestemt vi ved hjelp av ROC-analyse en cut-off verdi på 2,3 for dNLR å være best å diskriminere mellom pasientenes overlevelse i hele kullet. Dette cut-off verdi bedt oss om å revurdere dNLR som en universelt nyttig prognostisk biomarkør i vår studie kohort. Figur 1 viser Kaplan-Meier kurver for CSS og avslører at en dNLR≥2.3 er en konsekvent faktor for redusert CCS i PC-pasienter (p 0,001, log-rank test). For å bestemme uavhengig prognostisk betydning av det nyetablerte avskåret verdi av dNLR for CSS, en multivariat Cox proporsjonal risikomodell inkludert alder, kjønn, CA19-9 nivåer, tumor stadium, svulst klasse, administrasjon av kjemoterapi, Karnofsky indeks, kirurgisk reseksjon og dNLR ble beregnet. I multivariat analyse identifiserte vi tumorstadium (p 0,001), tumor Karakter (p 0,001), administrasjon av kjemoterapi (p 0,001) og dNLR ( 2,3 vs. ≥2.3 ;, p = 0,041) som uavhengig prognostiske faktorer for CSS (tabell 2).
Diskusjoner
i denne studien har vi eksternt validert for første gang dNLR hos pasienter med PC og fant en signifikant sammenheng mellom en forhøyet forbehandling dNLR og dårlig klinisk utfall. En høy dNLR gjenspeiler en økt nøytrofil og /eller en redusert leukocytt-forhold. Det er generelt akseptert at inflammatoriske prosesser i svulsten mikromiljøet spiller en avgjørende rolle i å fremme proliferasjon, invasjon og metastase av ondartede celler [13], [14]. De infiltrere leukocytter, inkludert nøytrofile og lymfocytter, er viktige faktorer i denne prosessen [13]. Neutrofili har vært assosiert med malignitet. Imidlertid er årsaken ikke er fullstendig forstått. Nøytrofiler i perifert blod eller i tumoren mikromiljøet ble vist å produsere pro-angiogene faktorer, inkludert vaskulær endotelial vekstfaktor for å stimulere tumor utvikling og progresjon [25]. Involvert i kreft-relaterte inflammasjon cytokiner, inkludert interleukin-6 (IL-6) og tumor nekrose faktor-alfa (TNF-alfa), kan indusere neutrofili [26], [27]. Den para-neoplastisk produksjon av myeloide vekstfaktorer av kreftceller, kan representere en ytterligere årsak til neutrofili [28]. Derfor kan et høyt omkrets nøytrofile nivå indikerer en kreft-relaterte inflammasjon eller tumorprogresjon, og forutsi dårlig klinisk resultat. Foruten de nøytrofile, er leukocytter for det meste består av lymfocytter. Immunceller som infiltrerer inn i eller rundt svulsten engasjere seg i dynamisk og omfattende crosstalk med kreftceller [29]. I løpet av det siste tiåret har det vært økende bevis for at lymfocytter fungere som viktige komponenter i det adaptive immunsystemet, og er den cellulære grunnlaget for kreft immunosurveillance og immunoediting [30]. Videre er det infiltrerende lymfocytter blitt rapportert å indikere genereringen av en effektiv anti-tumor cellulær immunrespons [31]. Derfor kan et lavt antall lymfocytter være ansvarlig for en utilstrekkelig immunologisk reaksjon til tumoren, og følgelig en svekket forsvar mot kreft, noe som resulterer i dårlig prognose [32]. Aktiverte spesifikke CD8 + T-celler ble vist å kontrollere tumorvekst med cytotoksisk aktivitet og indusering av apoptose av tumorceller [33]. CD4 + T-celler er viktig for screening cytokiner slik som IL-2, som er avgjørende for CD8 + T-cellevekst og proliferasjon. Videre har nylige rapporter viser at aktiveringen av CD4 + T-celler er nødvendig for immunisering av CD8 + T-celler mot kreft [34]. In vitro studier viste at den cytolytiske aktivitet av lymfocytter og naturlige dreperceller ble undertrykket når ko-dyrket med nøytrofiler, og graden av undertrykkelse ble proporsjonalt forbedret tilsetningen av neutrofiler [35], [36]. Følgelig ble en forhøyet forbehandling NLR rapportert å korrelere med redusert overlevelse i flere typer kreft. For eksempel, i 177 PC-pasienter, et forhøyet NLR var overlegne i forhold til andre inflammasjonsbaserte prognostiske score i prediksjon av redusert OS [19]. Disse funnene er i tråd med en mindre studie med 74 PC-pasienter, viser en redusert sykdomsfri overlevelse hos pasienter med høy NLR [20]. Tatt sammen, disse resultater viser at den NLR kan tjene som en prognostisk faktor i forskjellige typer kreft. Men det er nok av data fra kliniske studier, hvor bare hvite blodceller og nøytrofile granulocytter er spilt inn i datamaskinen databaser. Derfor Proctor et al evaluert den prognostiske verdi av dNLR i en stor kohort av 12.118 pasienter med forskjellige typer kreft, inkludert kreft i bukspyttkjertelen, og viste tydelig at dNLR har en lignende effekt på prognose som NLR, som viser en dårlig klinisk resultat i pasienter med forhøyet dNLR, og at det kan være like brukes til å forutsi overlevelse [21]. I vår studie vi først eksternt validert pre-publisert cut-off verdi på 2, bestemt for dNLR i studien av Proctor et al., Og funnet en statistisk signifikant sammenheng mellom dNLR≥2 og redusert CSS i univariate, men ikke i multivariat analyse. Procter og kolleger bestemmes optimal avskåret verdi ved å beregne hele settet av flere ulike krefttyper. Derfor fant vi ut en cut-off verdi på 2,3 for dNLR å være optimal for den spesifikke kohort av PC pasienter. Vi fant en statistisk signifikant sammenheng mellom dNLR≥2.3 og dårlig klinisk utfall i multivariat analyse, fremhever den uavhengige verdien av denne parameteren. Disse resultatene indikerer at dNLR har et betydelig potensial som en prognostisk markør for undersøkelse av risiko stratifisering av pasienter i alle aktuelle kliniske studier i PC. Videre, hvis bekreftet i andre uavhengige serier, kan den også brukes som en lett tilgjengelig og billig markør i daglig klinisk praksis for å lede individualisert behandlingsavgjørelser i pasienter med PC. Også viktigere, tumorstadium, svulst klasse og å være i stand til å motta kjemoterapi forbli de viktigste prognostiske data for kreftspesifikk overlevelse på multivariat analyse, indikerer til den høye kvaliteten på vår database. I denne sammenheng dNLR legger noen prognostisk informasjon til de veletablerte faktorer, men vil heller ikke gi bedre resultater heller ikke representere en erstatning for en av dem. I vår studie, noen begrensninger må tas i betraktning, da dette er en retrospektiv datainnsamling uten prospektiv studie design. Det er også en stor risiko for over montering av data (Cox ble utført multivariabel analyse etter ROC krummet). Studien må også bli kopiert i uavhengig serien. Imidlertid, for første gang, validert vi eksternt den prognostiske verdi av dNLR ved den foreslåtte avskåret nivå på 2, og kunne ikke bekrefte resultatene av Proctor og kolleger i en stor kohort av PC-pasienter. Ifølge våre data, i duktalt adenokarsinom i bukspyttkjertelen, synes en avskåret fra 2,3 til å være optimal og bør videre validert i en potensiell måte.
I konklusjonen, gir vår studie tyder på at forbehandling dNLR kan betraktes som en lovende uavhengig prognostisk parameter i PC-pasienter. Videre uavhengige prospektive studier er garantert å bekrefte disse resultatene.
