Abstract
FDA-ryddet eggstokkreft biomarkører er begrenset til CA-125 og HE4 for overvåking og tilbakefall og OVA1, en multivariat panel bestående av CA-125 og ytterligere fire biomarkører, for å henvise pasienter til spesialist. På grunn av relativt dårlig ytelse av disse testene er mer nøyaktige og bredt gjeldende biomarkører nødvendig. Vi evaluerte feilregulering av 259 kandidatkreftmarkører i serumprøver fra 499 pasienter. Sera ble samlet prospektivt 11 overvåkede områder under ett veldefinert protokollen. Alle stadier av eggstokkreft og vanlige godartede gynekologiske tilstander var representert. For å sikre konsistens og sammenlignbarhet av biomarkør sammenligninger, ble alle målinger utført på en enkelt plattform, på ett sted, ved hjelp av et panel av nøye kalibrert, kvalifisert, høy gjennomstrømming, multiplexed immunologiske analyser og alle analysene ble utført ved bruk av den samme programvaren. Hver markør ble bedømt uavhengig av hverandre for sin evne til å skille eggstokkreft fra godartede tilstander. Totalt 175 markører ble dysregulerte i kreftprøver. HE4 (AUC = 0,933) og CA-125 (AUC = 0,907) var de mest informative biomarkører, etterfulgt av IL-2-reseptor α, α1-antitrypsin, C-reaktivt protein, YKL-40, cellulær fibronektin, CA-72-4 og prostasin (AUC 0,800). For å forbedre diskriminering mellom kreft og godartede tilstander, ble en enkel multivariat kombinasjon av markører undersøkt ved hjelp av logistisk regresjon. Når kombinert i et enkelt panel, de ni mest informative individuelle biomarkører ga en AUC-verdi på 0,950, vesentlig høyere enn det som oppnås ved kombinasjon av markørene i OVA1 panelet (AUC 0,912). I tillegg, ved en terskelfølsomhet på 90%, kombinasjonen av toppen 9 markørene ga 88,9% spesifisitet sammenlignet med 63,4% spesifisitet for OVA1 markører. Selv om en blindet valideringsstudie har ennå ikke blitt utført, tyder resultatene på at alternative biomarkør kombinasjoner kan føre til betydelige forbedringer i påvisning av kreft i eggstokkene
Citation. Yip P, Chen TH, Seshaiah P, Stephen LL, Michael-Ballard KL, Mapes JP, et al. (2011) Omfattende Serum Profilering for oppdagelsen av ovarialcancer biomarkers. PLoS ONE 6 (12): e29533. doi: 10,1371 /journal.pone.0029533
Redaktør: Xin Yuan Guan, The University of Hong Kong, Kina
mottatt: 6 juni 2011; Godkjent: 30 november 2011; Publisert: 21.12.2011
Copyright: © 2011 Yip 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 med midler delvis fra National Cancer Institute, National Institutes of Health, Department of Health and Human Services, under kontrakt Numbers HHSN261200700037C og HHSN261200800045C. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:. Forfatterne har lest journalen politikk og har følgende konflikter: Alle forfatterne er ansatte av Correlogic Systems, Inc. eller regelbasert Medicine, Inc. Dette endrer ikke sin tilslutning til alle PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Innledning
Eggstokkreft er den mest dødelig gynekologisk kreft i USA med anslagsvis 21,880 nye tilfeller oppdaget i 2010 [1]. Når diagnostisert og behandlet tidlig, er intervensjon generelt vellykket, med en 5-års overlevelse på 93,5% [2]. Dessverre er det bare 15% av eggstokkreft funnet tidlig, med de fleste tilfellene oppdages ved sene stadier der utfallet er langt mindre gunstig. For pasienter med fjern maligniteter, er 5-års overlevelse bare 27,6%. Som et resultat, ca 14 000 kvinner dør hvert år av denne kreft i USA [1]. Kompliserende diagnose, har eggstokkreft en insidens på bare 12,6 per 100.000 kvinner [2]. Derfor er det et presser klinisk behov for en test som viser en høy følsomhet for ondartede sykdommer, men også en høy spesifisitet for å redusere antallet av falske positiver som forekommer i en så lav forekomst sykdom.
Klinisk flere linjer bevis blir undersøkt for å vurdere muligheten for et individ som har eggstokk-kreft. Vanligvis, disse inkluderer tilstedeværelsen av en tumor i bekkenet, familiehistorie, og andre symptomer (f.eks bekken og magesmerter, urin haster /frekvens, abdominal oppblåsthet, og vanskeligheter med å spise), støttet av en fysisk undersøkelse, en radiografisk evaluering, og laboratoriefunn . Men ingen av disse vurderingene er spesifikke for eggstokkreft og ingen skille godt mellom kreft og godartede tilstander [3]. Selv om radiografisk bevis kan bidra i deteksjon og diagnose av en tumor i bekkenet, er de mest brukte bildeteknikker tolkes subjektivt og har en tendens til å ha en lav spesifisitet i rutinemessig bruk [4]. Noen rapporter tyder på ultralyd alene eller i kombinasjon med andre prognostiske variabler kan være betydelig mer informativ i hendene på en ovarian ultralyd ekspert [5], [6]. Men mange pasienter mangler tilgang til slike spesialiserte bildetjenester.
Det er ingen US Food and Drug Administration (FDA) -cleared biomarkører for eggstokkreft screening. For smalere anvendelse av overvåking av sykdommen og terapeutisk respons, to markørene er FDA-ryddet: kreft antigen 125 (CA-125) i 1987, og mer nylig, human bitestikkelen protein-4 (HE4) i 2008 [7], [ ,,,0],8], [9], [10]. Til tross for dette, er CA-125 ofte brukt off-label for første diagnosen. Men i denne innstillingen, ytelsen til CA-125 varierer mye, avhengig av cut-off valgt, og den pasientgruppen, med overfølsomhet spenner 29-100%. En ytterligere komplikasjon er at CA-125 gir mange falske positiver i en rekke normale, benigne og andre kreftformer, noe som fører til lav spesifisitet [11], [12], [13].
Mange metoder har vært tatt for å forbedre ytelsen til CA-125. Bedre spesifisitet har blitt rapportert i en retrospektiv studie med serie CA-125 målinger tolket av en risiko for eggstokkreft algoritme (ROCA). Første rapportene tyder på at nøyaktigheten kan være utilstrekkelig for første diagnose [14], men mer definitive resultater forventes ved gjennomføring av en prospektiv klinisk undersøkelse i slutten av 2011 [15]. Mange andre strategier har søkt å kombinere CA-125 med ekstra markører [16], [17], [18], [19], [20]. OvaCheck® kombinerer CA-125 med syv andre markører og har 81,1% sensitivitet og 85,4% spesifisitet som bestemmes i en dobbeltblind klinisk valideringsstudie [21]. Imidlertid må teste ytelsen å bli godkjent for en ikke-spesialist befolkningen (f.eks fødselslege-gynekolog). Risikoen for Ovarian Ondartethet algoritme (ROMA) kombinerer målinger av både CA-125 og HE4 [22]. Risikoen for malignitet Index (RMI) forsøker å forbedre spesifisitet ved å kombinere CA-125 med en avbildning score og menopausal status [23]. Men ikke ROMA og RMI ikke ut til å øke ytelsen betydelig CA-125 alene [24], [25], [26]. En annen multimarker test, OvPlex ™, som kombinerer CA-125 med C-reaktivt protein, serum amyloid A (SAA), interleukin 6 (IL-6), og IL-8, ble rapportert å ha 94,1% sensitivitet og 93,1% spesifisitet [ ,,,0],27]. Men case og kontrollprøver var ikke fra samme pasientpopulasjon, øke betydelig bekymring at utvalgsskjevheter oppblåste rapporterte ytelse. Tilsvarende er en Yale utviklet test, OvaSure ™, kombinerer leptin, prolaktin, osteopontin, insulinlignende vekstfaktor II og makrofag-inhiberende faktor med CA-125, og har en rapporterte sensitivitet på 95,3% og en spesifisitet på 99,4% [28]. Men flere bekymringer om studiedesign og validering befolkning har også utfordret gyldigheten av de utvalgte markører og betydningen av de rapporterte resultatene [29], [30].
I 2009, en eggstokkreft multivariate testen var FDA -cleared, men ikke for screening [31]. Testen, basert på målinger av CA-125 med transthyretin, apolipoprotein AI, transferrin, og β2 microglobulin, ble godkjent for svært begrenset populasjon av kvinner for hvem kirurgi er allerede planlagt for en ovarian adnexal masse, da de ennå ikke har vært henvist til en onkolog, og når legens uavhengig klinisk og radiologisk vurdering ikke tilsier malignitet. Utførelsen av OVA1 avhengig av kilden for den kirurgiske pasientpopulasjonen (spesialist eller ikke-spesialist onkolog) og menopausal status til pasienten [31], [32]. For den tiltenkte bruken befolkningen (kvinner i omsorgen for en ikke-spesialist og negative for malignitet ved klinisk vurdering) rapporterte sensitivitet var 70,0% (14/20) og spesifisitet 50,3% (82/163). For alle pasienter under behandling av en ikke-spesialist, da OVA1 ble lagt til klinisk vurdering, økte rapporterte sensitivitet fra 72,2% til 91,7% [31]. Men i forbindelse med den 19,5% økning i følsomheten, var det en dramatisk 41,1% reduksjon i spesifisitet (82,7% til 41,6%) og en tilhørende 24,0% reduksjon i PPV (60,5% til 36,5%).
i en fersk serie av publikasjoner som involverer flere grupper koordinert av Early Detection Research Network (EDRN) av det amerikanske National Cancer Institute (NCI), ble det vist at for tidlig oppdagelse, kan 49 lovende biomarkører ikke bedre ytelse over CA-125, enten alene eller i kombinasjoner [33], [34], [35]. Som konklusjon, enkle, generelt anvendbar, kliniske tester for påvisning av kreft i eggstokkene forbli unnvikende, og det er et behov for et bredere søk etter nye, informative kreftmarkører og kombinasjoner. I en tidligere rapport, profilert vi 104 felles serum biomarkører, 44 autoimmune markører og 56 infeksjonssykdomsmarkører [36] og rapportert på deres individuelle evne til å diskriminere eggstokkreft fra normale og godartede tilstander. I relaterte studier, bygde vi paneler av biomarkører for å forbedre ytelsen til de enkelte biomarkører ([21], [37]). Den endelige panelet, OvaCheck, var ment å bli brukt for å referere kvinner med symptomer på eggstokkreft til en gynekologisk onkolog. Vi antok at ved profilering flere biomarkører kan vi oppdage nye og informative biomarkører, som kan brukes til å modifisere eksisterende OvaCheck panel og forbedre den generelle ytelsen. Vi foreslått for å løse dette i to adskilte trinn. Først i denne studien, har vi utvidet biomarkører arbeid, med ytterligere 155 biomarkører oppdaget primært gjennom kreftforskning. I det andre trinnet, som ennå ikke er foretatt, vil vi vurdere den modifiserte panel, ved hjelp av en ny, prospektivt oppsamlet, blindet validering sett av prøver. Vi rapporterer nå på en 259 serum biomarkør undersøkelse av nærmere 500 nye pasienter med eggstokkreft eller godartede tilstander. Våre prøver ble hentet fra en stor, prospektiv klinisk studie av adnexal massene utført over 11 uavhengige nettsteder, med sera tatt under en uniform protokoll, før kirurgisk inngrep, og før kunnskap om sykdomsstatus. For å sikre konsistens, ble alle analysene og prøvene utført på en enkelt plattform på et enkelt sted, og alle analyser ble utført ved bruk av den samme programvare. Vi har analysert data for bevis av nyttige enkle markører for eggstokkreft tvers av sykdom subtype og scene. Våre funn peker på fraværet av en enkelt diagnostisk markør, og støtte den økende vekt på utvikling av multivariate analyser ved hjelp av logistisk regresjon eller mer avanserte algoritmer.
Materialer og Metoder
Study Cohort
Sera var fra en prospektiv innsamling foretatt av Correlogic Systems, Inc. spesielt for å utvikle og validere ytelsen til en eggstokkreft test [21]. Alle prøvene ble samlet under en uniform protokoll fra 11 forskjellige nettsteder, som ble overvåket for etterlevelse. The Western Institutional Review Board (Olympia, Washington) og IRBs for de enkelte nettstedene godkjent studiene i henhold til FDA Investigational Device Fritak (IDE) nummer G050132. De innsamlingssteder (og IRBs) var: Cedars-Sinai Medical Center i Los Angeles, California (Cedars-Sinai Institutional Review Board); Florida gynekologisk onkologi, Fort Meyers, Florida (Lee Memorial Health System Institutional Review Committee); Florida Hospital Cancer Institute, Orlando, Florida (Florida Hospital Institutional Review Board); Harry og Jeanette Weinberg Cancer Institute ved Franklin Square Hospital, Baltimore, Maryland (MedStar Research Institute George Oncology Institutional Review Board); Holy Cross Hospital, Silver Spring, Maryland (Holy Cross Institutional Review Board); North Shore – Long Island Jewish Health System, Manhasset, NY (Institutional Review Board North Shore-Long Island Jewish Health System); SUNY ved Stony Brook, NY, Stony Brook, NY (Committee on forskning som omfatter mennesker SUNY Stony Brook); University of Alabama i Birmingham, Birmingham, AL (The University of Alabama i Birmingham Institutional Review Board for human bruk); University of Southern California, Norris Cancer Center, Los Angeles, CA og kvinne- og barnesykehus, Los Angeles, California (University of Southern California Health Sciences Campus Institutional Review Board); Wake Forest University Health Sciences, Winston-Salem, North Carolina (Institutional Review Board Wake Forest University School of Medicine); og kvinner og spedbarn Hospital of Rhode Island, Providence, RI (Institutional Review Board kvinner og spedbarn «Hospital of Rhode Island). Studien inklusjonskriteriene var kvinner, minst 18 år, symptomatisk for eggstokkreft ifølge National Comprehensive Cancer Network (NCCN) Ovarian Cancer Treatment Guidelines for pasienter [3], som inkluderer kvinner med eller uten en tumor i bekkenet. Deltakerne måtte bli planlagt for gynekologisk kirurgi basert på bekymring de hadde eggstokkreft, og postoperativ patologisk evaluering av eggstokkene og skåret vev ble pålagt å etablere klinisk sannhet sykdomsstatus. Eksklusjonskriterier var kvinner som ikke tilfredsstilte inklusjonskriteriene, kunne ikke gi informert samtykke, var gravide, eller som tidligere er behandlet for eggstokkreft. Skriftlig informert samtykke ble innhentet for hver deltaker i studien. Alle data ble avidentifisert og ingen resultater ble returnert til leger eller pasienter.
I denne studien, benyttet vi 149 prøver fra pasienter med patologi-bekreftet eggstokkreft og 350 prøver fra pasienter med pathology- bekreftet godartede tilstander (tabell 1). Eggstokkreft prøver inkludert alle stadier og felles undergrupper av sykdommen. De godartede prøver inkludert de vanligste typene av godartede tilstander sett i hele studiepopulasjonen. Komplett clinicopathology rapporter, fremstilt etter operasjonen, sammen med pasientens alder, rase, iscenesettelse, subtype og kodet samling nettstedet ledsaget hver prøve.
Serum bearbeiding, lagring, håndtering og forsendelse
før eventuell intervensjon ble blodprøver (10 ml) oppsamlet i røde beste glass Vacutainer-rør. Blodet ble koagulert i minst 30 minutter ved romtemperatur, sentrifugert ved 3500 g i 10 minutter, og den resulterende serum fjernet i forhåndsmerkede cryotubes, og som er lagret umiddelbart ved -80 ° C. Behandling fra blodprøvetaking til frysing ble gjennomført i løpet av 2 timer. Alle prøver ble sendt på tørris til en enkelt utpekt område for lagring. For å alikvot ble alle prøvene tint i et is-vann og oppslemmingen deretter overført til prøverør merket med kodede identifikatorer som blindet alle etterfølgende eksperimentatorer til prøven sykdomsstatus. Prøvene ble deretter sendt på tørris til regelbasert Medicine, Inc. (RBM, Austin, Texas) for analysering. En ledsagende dokument gitt en liste av kodede prøve identifikatorer og spesifisert en bestilling av analyse utviklet for å fjerne eventuelle prøvetype stilling skjevhet under analysen. Som et resultat av disse forholdsreglene, ble RBM analytisk side helt blindet for kreft status, patologi og alle andre prøve detaljer.
Multiplex Immunoassays
To hundre og femti ni serum biomarkører ble målt ved hjelp av en sett av proprietære multipleksede immunanalyser (Menneskelig DiscoveryMAP® v1.0 and human OncologyMAP® v1.0; Tabell S1) ved RBM i sin Luminex baserte CLIA-sertifisert laboratorium. Hver analyse ble kalibrert ved bruk av en 8-punkts standardkurve, utført i duplikat. Median fluorescensintensitet (MFI) målinger ble interpolert inn i sluttkonsentrasjoner protein ved hjelp av RBM proprietære kurvetilpasning programvare. Analysens ytelse ble bekreftet ved hjelp kvalitetskontroll (QC) prøver på lav, middels og høye nivåer for hver analytt i to eksemplarer. Alle standard og QC-prøvene ble i et sammensatt serum-matriks for å tilpasse samplings bakgrunn matrisen. Ettersom sera ble analysert ved en tidligere optimalisert for fortynning, ble enhver leser over den maksimale konsentrasjonen av kalibreringskurven tildelt konsentrasjonen av den høyeste standard, mens en hvilken som helst under den minimale konsentrasjon ble tilordnet verdien 0. For analyse ble prøven løp orden randomisert å unngå sekvensiell skjevhet på grunn av tilstedeværelse eller fravær av sykdom, subtype eller stadium av sykdommen, pasientens alder, eller alder av serumprøve.
data Analysis
Beskrivende statistikk, Receiver Operating Characteristic (ROC ) kurver og grafiske skjermer (dot tomter) for serum analyttkonsentrasjoner ble utført ved hjelp GraphPad Prism versjon 5.0a (GraphPad Software, Inc., San Diego, California). Statistiske forskjeller ble bestemt ved bruk av parametriske Kruskal-Wallis test (ANOVA) etterfulgt av Dunn multippel sammenligning post-test. For alle statistiske sammenligninger en P-verdi
0,05 ble tolket som statistisk signifikant. En Pearson korrelasjonsmatrise ble opprettet ved hjelp av proprietære multi-spektralanalyse søknad SpectraViewer ™ (Correlogic Systems).
Logistic Regression
Multivariate modeller ble bygget av logistisk regresjon ved hjelp av en egenutviklet Python-skript .
Resultater og diskusjon
Ved hjelp multipleksede immunanalyser, målte vi samtidig nivåene av 259 molekyler i sera fra 149 pasienter med patologi-bekreftet epitelial eggstokkreft og 350 personer med godartet eggstokkene forhold (Tabell 1 ). Siden vi var interessert i evnen av biomarkører for å skille mellom symptomatisk lignende kreft og benigne gynekologiske tilstander, ble alle prøver oppnådd fra den samme klinisk populasjon – kvinner presentere for operasjon i hovedsak basert på tilstedeværelsen av en adnexal masse. Alle prøver ble samlet før enhver intervensjon og før sykdomsstatus var kjent. Sykdomsstatus ble senere identifisert ved patologi eksamener av det utskårede vev. Sera ble samlet opp ved hjelp av en enkelt prøve samling protokollen som ble overvåket i samsvar. Studien ble gjennomført prospektivt 11 nettsteder som også ble overvåket for protokollen etterlevelse. Dette sikret prøven kvalitet og fjernet muligheten for en innsamling, bearbeiding eller biologiske skjevheter i utvalget, en bekymring for mange andre studier [30]. Det er ennå friske prøver ble brukt i denne studien, som de er vanligvis lettere å klassifisere enn benigne tilstander [21] og innføre forvirrende faktorer slik som lavere stressnivå sammenlignet med pasienter som vender kirurgi [38]. Som forventet, var median pasientens alder var høyere hos mennesker med eggstokkreft (61) enn de med godartede tilstander (51 år) og økte med økende stadium av sykdommen til stede (tabell 1; [28], [36]). Fordelingen av eggstokkreft subtyper var lik fordeling sett for alle eggstokkreft tilfeller i den amerikanske befolkningen som helhet, med en større andel av serøs karsinom (55%) enn andre undertyper (tabell 1). De godartede kontroller i studien var representative for vanlige godartede eggstokkene forhold, inkludert cystadenoma, cystadenofibroma og fibroma.
For å sikre konsistens og hjelp i biomarkør sammenligninger, ble alle 259 markører og 499 prøver målt på en enkelt plattform på en enkelt området ved hjelp av et panel av strengt kvalifisert, høy gjennomstrømming, multipleksede immunologiske analyser. Denne undersøkelsen bygger på vår forrige profilering av 104 serum biomarkører [36]. Flertallet av de ekstra 155 serum biomarkører i denne studien ble utviklet som en del av to NCI-finansierte Small Business Innovative forskning (SBIR) awards spesielt rettet mot markører som hadde rimelig litteratur støtte til å foreslå en betydelig rolle i kreft biomarkør. De valgte biomarkører dekket et bredt spekter av biologiske funksjoner, først og fremst involvert i cancer inkludert cancerantigener, hormoner, koagulasjonsfaktorer, vev modellering faktorer, lipoprotein bestanddeler, proteaser og proteasehemmere, markører for kardiovaskulær risiko, vekstfaktorer, cytokin /kjemokiner, løselige former av celle-signal reseptorer, og inflammatoriske og akuttfase-reaktanter (tabell S1). Så vidt vi vet, er denne studien den bredeste og mest konsekvente enkelt studie av immunoassay profilering av molekyler som bruker fullt preget, kvalitetssikrede prøver.
For hver biomarkør, ble en ROC kurve generert og dens areal under kurven (AUC) verdi sammenlignet med en uninformative markør (AUC = 0,500). Totalt 175 biomarkører ble dysregulerte (P-verdier 0,05) i de eggstokkreft prøvene i forhold til de benigne gynekologiske tilstander. Av disse ble 136 biomarkører oppregulert og 39 nedregulert (tabell 2 og tabell S2). Biomarkører som har størst AUC-verdiene ble hovedsakelig oppregulert i eggstokkreft (tabell 2, fig. 1 og Tabell S2) med verdier i området 0,599 til 0,933. De fleste oppregulert markører ble, ikke overraskende, HE4 og CA-125 med AUC-verdier for 0,933 og 0,907, henholdsvis, etterfulgt av interleukin-2 reseptor α (IL-2 reseptor alfa), α1-antitrypsin, C-reaktivt protein, YKL-40, cellulær fibronektin, kreft antigen 72-4 (CA-72-4) og prostasin, med AUC-verdier mellom 0,829 og 0,800 (tabell 2). De resterende 127 oppregulert biomarkører hadde et kontinuum av AUC-verdier 0,797 til 0,556 (tabell S2). Tretti-fire av de gjenværende 127 markører hadde AUC-verdier over 0,700. For nedregulert biomarkører, AUC-verdiene varierte 0,556 til 0,745 (tabell S2). De to mest informative av disse sto så transthyretin (0,745) og apolipoprotein A-IV (0,713), mens de resterende biomarkører hadde AUC-verdier under 0,700.
Tretten av de tjue biomarkører med de høyeste AUC-verdiene, nemlig HE4, IL-2-reseptoren α, YKL-40, cellulær fibronektin, CA 72-4, prostasin, MMP-7, VEGF-B, Calprotectin, IGFBP-2, LOX-1, neuropilin-1 og MPIF-en var ikke til stede i vår forrige undersøkelse (tabell 2; [36]). Derfor litteraturbasert utvalgskriteriene for biomarkører synes å ha vært vellykket. Mens innblandet i kreft før [22], [39], er dette første gang at disse molekylene har blitt nøyaktig kvantifisert sammen, på et sammenhengende sett av prøver under jevnt kontrollerte analytiske forhold, for å bestemme deres diskriminerende makt for eggstokkreft. Vi tror denne tilnærmingen forbedrer biomarkør sammenligninger og bør hjelpe i valg av biomarkører i utviklingen av multi-biomarkør paneler.
Vi sammenlignet informativeness av biomarkører som ble målt i både vår nåværende og tidligere studie. CA-125 var den mest informative biomarkør som ble målt i begge studiene, og hadde bemerkelsesverdig lignende AUC-verdier fra 0,907 (strøm) og 0,906 (tidligere). Men mens de samme biomarkører dukket opp i begge studiene som informative, AUC-verdier på tvers av studiene varierte. For eksempel, den mest informative biomarkører, α-1-antitrypsin (0,817 versus 0,642), C-reaktivt protein (0,806 versus 0,756), TIMP-1 (0,797 versus 0,701), IL-8 (0,795 versus 0,717), IL-6 (0,786 versus 0,693) og TNFR2 (0,748 versus 0,625) alle hadde AUC-verdier som var betydelig høyere i denne studien. I tillegg IL-10 (0,665 versus 0,725), EGFR (0,635 versus 0,733) og insulin (0,626 versus 0,671) hadde AUC-verdier som var betydelig lavere i denne studien. Det er tre mulige årsaker til forskjellene i AUC-verdiene. For det første de to studiene benyttet ulike pasientprøver fra forskjellige kilder. Den forrige studien brukte prøver fra National Cancer Institute finansiert gynekologisk Oncology Group (GOG), mens i denne studien brukte vi prøver fra vår egen potensielle samlingen, som også kan ha vært mer aktivt overvåket for strenge protokollen etterlevelse. For det andre, de ikke-eggstokkreft prøver i forrige undersøkelse ble ikke helt begrenset til godartede tilstander, men også inkludert prøver fra friske individer (19,7%) og personer med andre kreftformer (9,5%). Tredje, prøveprepareringsmetoder varierte, GOG prøvene ble levret på is i motsetning til romtemperatur i den aktuelle studien, en forskjell kjent for å være viktig for konsekvent nivåer av serummarkører [40], [41]. Forskjellene sett mellom studier markere kritiske viktigheten av full kontroll over prøvetaking, håndtering og befolkningen valg når du utfører og tolke biomarkør studier.
Som en sammenligning mellom de to mest informative biomarkører i denne studien, følsomheten for HE4 og CA-125 ble bestemt over et område av spesifisitet verdier. I tillegg ble den optimale cut-off-verdi, definert som den som gir den største sum av spesifisitet og følsomhet beregnet for hver biomarkør. Følsomheten for HE4 alene ble redusert fra 89,0% til 57,1% spesifisitet som økte fra 80% til 99,6%, mens for CA-125 alene følsomheten ble redusert fra 85,2% til 30,2%. Den optimale cut-off for HE4 og CA-125 var 54,8 pM og 52,5 U /ml, henholdsvis å gi sensitivitet verdier på 86,6% og 74,5%, henholdsvis, og spesifisitet verdier på 89,4% og 93,7%, respektivt. Som forventet fra ROC kurver, det er en avveining når ingen individuell biomarkør viser høy spesifisitet på en forutbestemt høy følsomhet verdi. For eksempel, ved 100% følsomhet, både HE4 og CA-125 var 0% bestemt. At 98% sensitivitet, HE4 hadde 30,6% spesifisitet og CA-125 hadde 35,4% spesifisitet. Imidlertid, for å se forholdsvis god spesifisitet verdier, sensitivitetene måtte senkes til ca. 95%. Ved 95% sensitivitet, HE4 hadde 50,9% spesifisitet og CA-125 hadde 45,4% spesifisitet. Disse verdiene, sammen med AUC-verdiene, indikerte at på denne populasjonen, HE4 utført litt bedre enn CA-125. I tillegg er disse resultatene viser at ingen av biomarkører i denne studien er tilstrekkelig informative som frittstående eggstokkreft biomarkører for brede programmer og at biomarkør paneler kan være nødvendig for å forbedre ytelsen til klinisk akseptable nivåer.
For å finne ut om noen biomarkører kan ha større diskriminering for ulike stadier av kreft, spesielt tidlig stadium sammenlignet vi de ni biomarkører med AUC-verdier over 0,800 på FIGO stadium i og II prøver der det er størst behov for markør-basert gjenkjenning (fig. 2). For Figo stadium I prøvene, både HE4 og CA-125 var svært diskriminerende (P-verdier og lt; 0,001), etterfulgt i synkende rekkefølge av C-reaktivt protein og CA 72-4 (P-verdier 0,001-0,01) så α1-antitrypsin, YKL-40 og prostasin (P-verdier 0,01-0,05). For IL2-reseptor α og celle fibronectin, var det ingen statistisk signifikante forskjeller mellom stadium I kreft og godartede tilstander (P-verdier 0,05). For Figo stadium II prøver, både HE4 og CA-125 var igjen sterkt diskriminerende (P-verdier 0.001), etterfulgt av for IL2-reseptor α, α1-antitrypsin, YKL-40 og CA 72-4 (p-verdier 0.001- 0,01) og deretter C-reaktivt protein og celle fibronektin (P-verdier 0,01-0,05). For prostasin, var det ingen statistisk forskjell (P-verdi 0,05).
Boksen grenser representere den 25. og 75. percentil, og baren inne i boksen representerer medianverdien. De minimums- og maksimumsverdier er representert ved ytterpunktene av værhårene. ***, P-verdi 0,001; **, P-verdi 0,001-0,01; * P-verdi 0,01-0,05; ns, P-verdi 0,05. Forkortelser: OvCa, eggstokk kreft; Ikke-OvCa, ikke-ovarialkreft; CA, kreft antigen; IL, interleukin.
For de samme ni biomarkører vi også bestemt om det var statistisk signifikante forskjeller mellom prøver fra kvinner med godartede tilstander og kvinner med hver enkelt subtype av eggstokkreft (Fig. 3). For klare karsinomer, α1-antitrypsin og C-reaktivt protein var svært diskriminerende (P-verdier 0,001), etterfulgt i synkende rekkefølge etter HE4, CA-125 og IL2-reseptor α (p-verdier 0,01-0,05). For YKL-40, cellular fibronektin, CA 72-4 og prostasin var det ingen statistiske forskjeller (P-verdi 0,05). For endometrioid karsinomer, var det signifikante forskjeller for HE4 og CA-125 (P-verdier 0,001) og signifikante forskjeller for C-reaktivt protein, cellular fibronektin, CA 72-4 (P-verdier 0,01-0,05). For α1-antitrypsin, IL2-reseptor α, YKL-40 og prostasin var det ingen statistisk signifikante forskjeller (p-verdier 0,05). For mucinkjertler karsinomer, bare CA 72-4 hadde en signifikant forskjell (P-verdi 0,01 til 0,05). For serøs og blandede karsinom, alle ni biomarkører hadde signifikante forskjeller (P-verdi 0,001). Derfor, med unntak av mucinkjertler karsinomer, de ni biomarkører er informative for alle vanlige eggstokkreft undertyper, antyder imidlertid deres forskjellige diskrimi krefter som forskjellige kombinasjoner av markører kan være nyttige for forskjellige subtyper. Selv om det ville vært gunstig for å finne mer informative biomarkører for mucinous subtype, er det relativt sjelden. Faktisk bare 6,0% av kreft i studien var av mucinous subtype (tabell 1).
Boksen grenser representere den 25. og 75. percentil, og baren inne i boksen representerer medianverdien. De minimums- og maksimumsverdier er representert ved ytterpunktene av værhårene. ***, P-verdi 0,001; **, P-verdi 0,001-0,01; * P-verdi 0,01-0,05; ns, P-verdi 0,05. Forkortelser: OvCa, eggstokk kreft; Ikke-OvCa, ikke-ovarialkreft; CA, kreft antigen; IL, interleukin.
For enkelhet og kostnadseffektivitet, er bruken av et enkelt biomarkør foretrukket over flere biomarkører. Imidlertid er det klart at enkelte biomarkører ikke kan være i stand til å fange opp den iboende mangfoldet av komplekser sykdommer slik som ovariekreft. En informativ test søker å kombinere flere biomarkører på en måte som hver markør legger en annen type diskriminering enten til hele pasientpopulasjonen eller befolkningen inndelinger gjort av de andre merkene. Enkelt sagt, markører med dårlig korrelasjon med hverandre har en større sjanse for individuelt bidra til et panel enn markører med sterk sammenheng med hverandre.
