Abstract
Formål
Vi testet hypotesen om at høy plasma YKL-40 og IL-6 forbinder med kreft i bukspyttkjertelen og kort total overlevelse.
Pasienter og metoder
I alt 559 pasienter med kreft i bukspyttkjertelen fra potensielle biomarkører studier fra Danmark (n = 448) og Tyskland (n = 111) ble studert. Plasma YKL-40 og IL-6 ble bestemt ved ELISA og serum CA 19.9 ved kjemiluminescens immunometrisk analysen.
Resultater
Odds ratio (ORS) for prediksjon av kreft i bukspyttkjertelen var betydelig for alle biomarkører, med CA 19.9 har den høyeste AUC (CA 19.9: OR = 2,28, 95% KI 1,97 til 2,68, p 0,0001, AUC = 0,94; YKL-40: OR = 4,50, 3,99 til 5,08, p 0,0001, AUC = 0,87; IL-6: OR = 3,68, 3,08 til 4,44, p 0,0001, AUC = 0,87). Multivariat Cox analyse (YKL-40, IL-6, CA 19,9, alder, scene, kjønn) hos pasienter som drives på viste at høy preoperativ IL-6 og CA 19.9 (dikotomisert i henhold til normale verdier) uavhengig assosiert med kort total overlevelse ( CA 19.9: HR = 2,51, 1.22 til 5.15, p = 0,013, IL-6: HR = 2,03, 1,11 til 3,70, p = 0,021). Multivariat Cox analyse av ikke-operable pasienter (Stage IIB-IV) viste at høye nivåene før behandling av hver biomarkør var uavhengig assosiert med kort total overlevelse (YKL-40: HR = 1,30, 1,03 til 1,64, p = 0,029; IL- 6: HR = 1,71, 1,33 til 2,20, p 0,0001, CA 19.9: HR = 1,54, 01.06 til 02.24, p = 0,022). Pasienter med preoperativ økning av både IL-6 og CA 19.9 hadde kortere total overlevelse (p 0,005). Sammenlignet med pasienter med normale nivåer av både biomarkører (45% vs. 92% i live etter 12 måneder)
Konklusjoner
Plasma YKL-40 og IL-6 hadde mindre diagnostisk betydning enn CA 19.9. Kombinasjon av forbehandling YKL-40, IL-6, og CA 19.9 kan ha klinisk verdi å identifisere kreft i bukspyttkjertelen pasienter med dårligst prognose
Citation. Schultz NA, Christensen IJ, Werner J, Giese N, Jensen BV Larsen O, et al. (2013) diagnose- og prognose Impact av sirkulerende YKL-40, IL-6, og CA 19.9 Pasienter med kreft i bukspyttkjertelen. PLoS ONE 8 (6): e67059. doi: 10,1371 /journal.pone.0067059
Redaktør: Xiao-Ping Miao, MOE Key Laboratory for miljø og helse, School of Public Health, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Kina
mottatt: 23 februar 2013; Godkjent: 13 mai 2013; Publisert: 26 juni 2013
Copyright: © 2013 Schultz 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:. Studien ble støttet med tilskudd fra «Forskningsrådet ved Herlev Hospital» og «Joint Proof-of-Concept Fund, departementet for vitenskap, teknologi og innovasjon, Danmark». Quidel gitt studien med noen av de YKL-40 ELISA kits. Studien sponsorer hadde ingen rolle i utformingen og gjennomføringen av studien; i samlingen, ledelse, analyse og tolkning av data; eller i forberedelse, vurdering, eller godkjenning av manuskriptet. Forfatterne hadde full tilgang til alle data i studien og hadde det endelige ansvaret for beslutningen om å sende inn manuskript for publisering. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:. Forfatterne erklærer at studien ble støttet med tilskudd fra «Forskningsrådet i Herlev Hospital «og» Joint Proof-of-Concept Fund, departementet for vitenskap, teknologi og innovasjon, Danmark «. Quidel gitt studien med noen av de YKL-40 ELISA kits. studien sponsorer hadde ingen rolle i utformingen og gjennomføringen av studien, i samlingen, ledelse, analyse og tolkning av data., eller i forberedelse, vurdering, eller godkjenning av manuskriptet forfatterne hadde full tilgang til alle data i studien og hadde det endelige ansvaret for beslutningen om å sende inn manuskript for publisering. det er ingen patent for plasma YKL-40 eller IL-6-analyse for kreft i bukspyttkjertelen. Julia S. Johansen og Paul Pris utviklet det monoklonale og polyklonale antistoffer som brukes i ELISA fra Quidel. University of California , San Diego, har USA et patent om YKL-40 som en biomarkør og motta royalties fra Quidel. Julia S. Johansen ikke mottar royalties fra UCSD, siden hun har donert alle royalties til «YKL-40 Foundation» som donere reisestipend til pasienter med kreft. For mange år Julia S. Johansen fikk hvert år noen YKL-40 kits fra Quidel uten kostnad, men hun har også kjøpt noen av ideene fra Quidel. Det er ingen kontrakt mellom Julia S. Johansen og Quiedel.
Innledning
Kirurgi er den eneste mulige kurativ behandling for pasienter med kreft i bukspyttkjertelen (PC). De fleste pasienter har lokalt avansert eller metastatisk PC på tidspunktet for diagnose og kirurgi er mulig på mindre enn 20% [1]. Nye biomarkører for tidlig diagnose og veiledning av behandling for pasienter med PC er sterkt behov [2]. Ikke alle pasienter med PC har forhøyede serum CA 19.9, men dette biomarkør har prognostisk verdi og brukes hovedsakelig til å veilede behandling og oppfølging av pasienter med PC [3], [4].
plasmakonsentrasjon YKL-40 og IL-6 er fremstår som nye biomarkører i pasienter med kreft (5,6). YKL-40 (kitinase tre-lignende en, CHI3L1) er en svært konservert glykoprotein produsert av kreftceller (inkludert PC), makrofager, nøytrofile, og ved foster og embryonale stamceller (5,7-9). IL-6 og hypoksi stimulere YKL-40 produksjon (10,11). YKL-40 regulerer vaskulær endotelial vekstfaktor (12,13), aktiverer Akt signalering [20], beskytter mot apoptose [21], og spiller en rolle i inflammasjon [5], [14], [15], bakteriell klaring ved infeksjoner [16], angiogenese [12], [13], [17] – [19], celleproliferasjon og differensiering [8], [9], og remodellering av den ekstracellulære matriks [5]. Plasma YKL-40 er forhøyet hos noen pasienter med PC, og i en nærhet ligation analysen studien, kombinasjonen av plasma YKL-40, osteopontin, og CA 19-9 bedre diagnostisk nøyaktighet i forhold til CA 19-9 alene [22]. Videre høy plasma YKL-40 i fag fra den generelle befolkningen er assosiert med økt risiko for og død av gastrointestinal kreft, inkludert PC [23].
Interleukin-6 (IL-6) er produsert av kreftceller (inkludert PC), makrofager, lymfocytter, og endotelceller [6], [24] – [26]. IL-6 spiller en rolle i inflammasjon, akutt fase respons, og utvikling av kakeksi, fungerer som en parakrin og autokrin vekstfaktor for kreftceller, og hemmer radio- og kjemoterapi-indusert apoptose av PC-celler [6], [25] , [27], [28]. Høy plasma IL-6 er assosiert med dårlig prognose hos pasienter med PC og er en uavhengig prognostisk biomarkør [29].
En pilotstudie har vist at plasmakonsentrasjonen av YKL-40 og IL-6 er forhøyet hos pasienter med øvre gastrointestinal kreft inkludert pasienter med PC. I tillegg ble forandringer i plasma YKL-40 og IL-6 under behandling relatert til utfallet [30]. I den foreliggende undersøkelse har vi testet hypotesene: 1) økte plasmakonsentrasjoner av YKL-40 og IL-6 i kombinasjon med serum CA 19.9 kan brukes for å diagnostisere pasienter med PC; og 2) forhøyet forbehandling plasma YKL-40 og IL-6 forutsi dårlig prognose. For å gjøre dette, studerte vi 559 pasienter med PC fra to store prospektive biomarkør-studier i Danmark og Tyskland.
Pasienter og metoder
Pasient Kjennetegn
BIOPAC studien.
fra 1 juli 2008 frem til 30. juni 2012, ble forbehandling blodprøver innsamlet fra 448 pasienter diagnostisert med PC rekruttert fortløpende fra seks sykehus i Danmark (Herlev universitetssykehus n = 224, Odense Universitetshospital n = 94, Rigshospitalet n = 57, Hillerød Hospital n = 29, Aalborg Sykehus n = 22, og Næstved Sykehus n = 22). Pasientene ble inkludert i den danske multi BIOPAC Study «biomarkører i pasienter med kreft i bukspyttkjertelen (BIOPAC) – kan de gi ny informasjon om sykdommen og bedre diagnose og prognose av pasientene?». Kliniske kriteriene for inklusjon var alder over 18 år og histologisk eller cytologisk bekreftet bukspyttkjertelen adenokarsinomer. Førtito pasienter med lokal PC gikk en pancreaticoduodenectomy, en distal pancreatectomy, eller en total pancreatectomy, og 37 av disse pasientene fikk adjuvant gemcitabin etter operasjonen. Tre-hundre-nitti pasienter med lokalavansert eller metastaserende PC mottatt første linjen palliativ gemcitabin (n = 361), gemcitabin i kombinasjon med kapecitabin (n = 17), gemcitabin i kombinasjon med erlotinib (n = 1), 5-FU i kombinasjon med irinotecan og oxaliplatin (n = 6), eller chemo-radio terapi (n = 5) inntil sykdomsprogresjon. Seksten pasienter (alle ikke-opererbare) mottok ingen behandling. Tabell 1 viser kliniske kjennetegn ved pasientene med PC. Pasientene ble fulgt inntil død eller 6 oktober ble 2012. CT utføres hver 3
rd måned eller ved mistanke om sykdomsutvikling. Alle pasienter gitt skriftlig informert samtykke. Den «BIOPAC Study» ble godkjent av Regional etisk komité (VEK ref. KA-20060094) og den danske Datatilsynet.
Heidel studien.
Fra august 2003 til november 2009, forbehandling blodprøver ble samlet inn fra 111 pasienter diagnostisert med PC og rekruttert fortløpende ved Institutt for General, Visceral, og Transplant Surgery, Universitetet i Heidelberg, Tyskland. Kliniske kriteriene for inklusjon var alder over 18 år, histologisk bekreftet PC, gjennomgått kirurgi med radikal intensjon for PC, og tilstrekkelig organfunksjon. Bare én av pasientene ble funnet ikke-resectable under operasjonen. Etter operasjonen, 107 pasienter fikk adjuvant gemcitabin. Pasientene ble fulgt inntil død eller 7. oktober 2011. Alle pasienter gitt skriftlig informert samtykke, og studien (inkludert biomarkør analyse) ble godkjent av regional etisk komité.
Biomarker Analyse
Standard drifts fremgangsmåter ble anvendt for blodprøvetaking. Blod for serum og EDTA-plasma ble sentrifugert i ½-2 timer etter blodprøvetaking og deretter lagret ved -80 ° C inntil analyse. Plasmakonsentrasjoner av YKL-40 og IL-6 ble bestemt i duplikat av kommersielle enzymbundet immunosorbentanalyser (ELISA) (YKL-40: Quidels, Santa Clara, CA, USA, IL-6: Katalognummer HS600, R 6% [30]. IL-6 ELISA egenskaper: deteksjonsgrense 0,01 ng /l, og intra- og inter-assay CVer var ≤ 8% og ≤ 11% [31]. Serum CA 19.9 ble analysert ved hjelp av Immulite 2000 GI-MA (Siemens, Katalognummer L2KG12) assay, en fast-fase to-site sekvensiell kjemiluminescens immunometrisk analysen.
YKL-40, IL-6, og CA 19.9 i friske individer og pasienter med kronisk pankreatitt
friske personer.
referanse~~POS=TRUNC intervallet~~POS=HEADCOMP for plasma YKL-40 ble bestemt i 3,130 friske individer (1293 menn, 1837 kvinner) i alderen 21-84 år fra den danske befolkningen, den Copenhagen City Heart Study. De hadde ingen kjent sykdom på tidspunktet for blodprøvetaking i 1991-1994 og holdt seg friske og i live i løpet av 16-års oppfølgingsperiode [31]. Median plasma YKL-40 i disse 3,130 friske individer var 40 ug /l (min-maks: 20-1098 ug /l; 5-95% persentil rekkevidde, 20-116 ug /l). Referanseintervallet for plasma IL-6 ble bestemt i 318 friske blodgivere (196 menn, 122 kvinner) i alderen 18-64 år. Disse fagene var alle friske, var ikke på medisiner, og hadde ingen tegn eller kliniske symptomer på sykdom. Median plasma IL-6 i disse 306 friske personer var 1,3 ng /l (min-max: 0,33 til 26 ng /l; 5-95% persentil rekkevidde, 0,63 til 4,50 ng /l) [32]. Den øvre normalgrense for serum CA 19.9 var 37 KU /l ifølge produsenten. Referanseintervallene for serum CA 19.9 for ROC-kurver ble bestemt i 142 friske blodgivere (72 menn, 70 kvinner) i alderen 41-66 år (median 57 år). Disse fagene var friske, var ikke på medisiner, og hadde ingen tegn eller kliniske symptomer på sykdom. Median serum CA 19.9 i disse 142 friske personer var 4,25 KU /l (min-max: 2,50 til 77 KU /l; 5-95% persentil rekkevidde, 2,50 til 28 KU /l)
Pasienter med. kronisk pankreatitt.
De referanseintervaller for plasma YKL-40, IL-6 og serum CA 19.9 ble bestemt i 80 pasienter med kronisk pankreatitt (58 menn og 22 kvinner) i alderen 32-85 år. Median plasma YKL-40 var 102 ug /l (min-maks: 20-1661 ug /l; 5-95% persentil rekkevidde, 22-1047 ug /l). Median serum IL-6 var 3,5 ng /ml (min-maks: 0,51 til 64,7 ng /l; 5-95% persentil rekkevidde, 0,81 til 12,75 ng /l), og median serum CA 19,9 var 15 KU /l ( min-maks. 2,5 til 1134 KU /l; 5-95% persentil rekkevidde, 2,5 til 287 KU /l)
Statistical Analysis
resultatene fra dette prosjektet er rapportert i henhold til bemerkningen retningslinjer [33]. Beskrivende statistikk for kontinuerlige variabler presenteres av sine median nivåer og utvalg. Analyser sammenligne pasienter til normale referansenivåene ble utført ved bruk av logistisk regresjonsanalyse. Resultatene er presentert av mottageren drifts-egenskaper kurve (ROC) og diskriminering bestemt ved arealet under ROC (AUC). Lignende analyser ble gjort på undergrupper av pasienter. For korrelasjoner vi brukte Spearmans rang korrelasjoner.
Varighet av overlevelse ble oppdatert 06.10.2012 (BIOPAC Study) og 7 oktober 2011 (Heidelberg Study). Tilfeller hvor pasientene var i live på denne datoen ble sensurert. Det primære endepunktet var total overlevelse (OS). Overlevelsessannsynlighet for OS ble anslått av Kaplan-Meier-metoden, og tester for forskjeller mellom gruppene var ferdig med å bruke log-rank statistikken. Grafisk presentasjon ved hjelp Kaplan-Meier-estimatene for OS ble vist gruppere pasienter med høy kontra normal plasma YKL-40, IL-6, og serum CA 19.9 nivå. Den Cox modellen ble brukt for analyse av tid til døden, justering av modell for scene, alder og kjønn. Nivåene av biomarkører ble analysert enten ved dikotomisert verdi med 95
th persentil av referansedata som cut-punkt eller ved den faktiske verdien av biomarkør på logskalaen (log base 2). Univariate og multivariate analysene ble utført. Tester for potensielle interaksjoner ble gjort der det er aktuelt. Modell vurderingen ble gjort ved hjelp av grafiske metoder, Schoenfeld og Martingale rester. P-verdier som er mindre enn 5% ble betraktet som signifikant. Alle beregninger som ble utført med SAS (versjon 9.1, SAS Institute, Cary, NC, USA).
Resultater
YKL-40, IL-6 og CA 19.9 og risikoen for PC
Tabell 1 viser kliniske kjennetegn ved 559 pasienter med PC. Forbehandling plasma YKL-40, IL-6, og serum CA 19.9 ble forhøyet i 36%, 54% og 82% av alle pasienter med PC, henholdsvis. Plasma YKL-40, IL-6 og S-CA 19,9 økte med økende trinn (Supplementary tabell 1 og Supplerende figur 1). Forhøyet serum CA 19.9 ble funnet i 52% med trinn IA, IB, IIA og, 76% med stadium IIB, 85% med stadium III, og 89% med stadium IV. Færre pasienter hadde forhøyede plasma YKL-40 (29%, 26%, 26% og 46% for de forskjellige etapper) og IL-6 (41%, 39%, 44% og 66%) (Supplementary tabell 1). Plasma YKL-40 og IL-6 ble forhøyet i 35% og 42% av PC pasienter med normalt serum CA 19,9. Femtito prosent av pasienter med PC med normal CA 19.9 hadde enten forhøyet plasma YKL-40 eller IL-6. Ninety-to prosent av alle pasienter med PC hadde økt konsentrasjon på minst ett av disse tre biomarkører.
OR for prediksjon av PC i hele studiepopulasjonen var signifikant for alle tre biomarkører, med serum CA 19.9 har den høyeste AUC (serum CA 19.9: OR = 2,28, 95% konfidensintervall (CI), 1,97 to2.68, p 0,0001, AUC = 0,94; plasma YKL-40: OR = 4,50, 3,99 til 5,08, p 0,0001, AUC = 0,87, og plasma IL-6: OR = 3,68, CI 3,08 til 4,44, p 0,0001, AUC = 0,87). ROC-kurvene er vist i Figur 1.
I forbindelse med kirurgi for PC, forbehandling plasma YKL-40 korrelert med plasma IL-6 (rho = 0,45, p 0,0001), serum CA 19.9 (rho = 0,40, p 0,0001) og alder (rho = 0,40, p 0,0001). Lavere korrelasjon ble funnet mellom plasma-IL-6 og CA 19.9 (rho = 0,21, p = 0,03) og alder (rho = 0,18, p = 0,052) og mellom serum CA 19,9 og alder (rho = 0,29, p = 0,0021). I pasienter som ikke opereres, (stadium IIB, III, og IV) forbehandling plasma YKL-40 korrelert med plasma-IL-6 (rho = 0,51, p 0,0001) og alder (rho = 0,21, p 0,0001), men ikke med serum CA 19.9 (rho = 0,079, p = 0,12). Lave korrelasjoner ble funnet mellom plasma IL-6 og CA 19.9 (rho = 0,22, p 0,0001). Ingen korrelasjon ble funnet mellom alder og plasma IL-6 (rho = 0,03) og serum CA 19.9 (rho = 0,02).
YKL-40, IL-6 og CA 19.9 Pasienter med kronisk pankreatitt
Pasienter med kronisk pankreatitt hadde høyere plasma YKL-40 (median 102 ug /l, 35% hadde forhøyet nivå i forhold til øvre normale nivå), IL-6 (3,5 ng /l, 27%) og serum CA 19-9 (15 KU /l, 25%) sammenlignet med friske personer. Pasienter med kronisk pankreatitt hadde signifikant lavere konsentrasjoner av alle de tre biomarkører i forhold til pasienter med PC (alle stadier kombinert) (YKL-40 p = 0,047, IL-6 p 0,0001, CA 19-9 p 0,0001) (Supplerende Figur 1) .
OS og forbehandling YKL-40, IL-6 og CA 19.9 hos pasienter operert for PC
Univariat Cox analyse av pasienter som gjennomgår kirurgi for PC viste at forhøyet forbehandling plasma IL -6 og serum CA 19,9 (dikotomisert i henhold til normale nivåer), men ikke plasma YKL-40 var assosiert med kort OS, Tabell 2. Multivariabel Cox analyse, inkludert plasma YKL-40, IL-6, serum CA 19,9, scene, alder, og kjønn viste at IL-6 og CA 19.9 (dikotomisert etter normale nivåer) var uavhengige biomarkører av OS, ble Tabell 2. Lignende resultater hvis IL-6 og CA 19,9 ble inkludert som kontinuerlig logg-transformerte verdier (tabell 2).
Figur 2 viser Kaplan-Meier kurver for pasienter som gjennomgår kirurgi i henhold til normal eller forhøyet plasma YKL-40 (2A), IL-6 (2B), og serum CA 19.9 nivåer (2C). Pasienter med normal IL-6 og CA 19.9 hadde betydelig lengre operativsystemer sammenlignet med pasienter med forhøyede nivåer. Figur 2D viser at median OS var bare 11,8 måneder (95% KI, 7,8 to18.8, og 45% i live etter 1 år (95% CI, 25-63%)) hvis både IL-6 og CA 19.9 ble forhøyet. Median overlevelse ble ikke nådd i gruppen av pasienter med både normal IL-6 og CA 19.9 (første kvartil 30,4 måneder, 95% KI, 11,0 til 33,7, med 92% i live etter 1 år (95% CI, 71-98% )). Log-rank statistikk viser en signifikant forskjell (p 0,005). Mellom overlevelse i disse to gruppene
D viser overlevelseskurver for noen forhøyede biomarkører (gul), bare forhøyet IL-6 (blå), bare forhøyet CA 19.9 (grønn), eller både IL-6 og CA 19.9 forhøyet (lilla). P-verdien refererer til log-rank test for likestilling av strata. Pasientene ble dikotomisert ved øvre normalnivå for hver biomarkør.
OS og forbehandling YKL-40, IL-6, og CA 19.9 hos pasienter med PC ikke gjennomgår kirurgi.
Univariat Cox analyse av pasienter med PC ikke gjennomgår kirurgi viste at forhøyet forbehandling plasma YKL-40, IL-6, og serum CA 19.9 (dikotomisert i henhold til normale nivåer) var assosiert (p 0,0001) med kort OS, tabell 3 . multivariat Cox analyse inkludert YKL-40, IL-6, CA 19.9, scene, alder og kjønn viste at YKL-40, IL-6, og CA 19.9 (dikotomisert etter normale nivåer) var uavhengige biomarkører av OS, Tabell 3. lignende resultater ble funnet hvis YKL-40, IL-6 og CA 19,9 ble inkludert som kontinuerlig logg-transformerte verdier (tabell 3).
Figur 3 viser Kaplan-Meier kurver for pasienter med stadium IIB og III ikke gjennomgår kirurgi i henhold til normal eller forhøyet plasma YKL-40 (3A), IL-6 (3B) og serumnivåer CA 19.9 (3C). Pasienter med normal YKL-40, IL-6, og CA 19.9 hadde betydelig lengre OS enn gjorde pasienter med forhøyede nivåer. Figur 3D illustrerer at median OS var bare 7,5 måneder (95% KI, 02.03 til 10.06, og 20% i live etter 1 år) dersom alle tre biomarkører ble forhøyet versus 34,4 måneder (7,2 til 51,1, og 90% i live etter 1 år) hvis alle tre biomarkører var normal (p = 0,003).
D viser overlevelseskurver for 0-3 forhøyede biomarkører. P-verdien refererer til log-rank test for likestilling av strata. Pasientene ble dikotomisert ved øvre normalnivå for hver biomarkør.
Figur 4 viser Kaplan-Meier-kurver for pasienter med stadium IV ikke gjennomgår kirurgi i henhold til normal eller forhøyet plasma YKL-40 (4A), IL-6 (4B), og serum CA 19,9 nivåer (4C). Pasienter med normal YKL-40, IL-6, og CA 19.9 hadde betydelig lengre OS enn pasienter med forhøyede nivåer. Figur 4D illustrerer at median OS var bare 3,0 måneder (02.02 til 03.09, og 13% i live etter 1 år) dersom alle tre biomarkører ble forhøyet versus 10,0 måneder (03.09 til 12.09, og 39% i live etter 1 år) dersom alle tre biomarkører var normal (p 0,0001).
D viser overlevelseskurver for 0-3 forhøyede biomarkører. P-verdien refererer til log-rank test for likestilling av strata. Pasientene ble dikotomisert ved øvre normalnivå for hver biomarkør.
Påbygging Figur 2 viser Kaplan-Meier kurver for alle pasienter med etapper IIB, III og IV til sammen.
Diskusjoner
Vi undersøkte diagnostisk og prognostisk verdi av plasmakonsentrasjoner av YKL-40 og IL-6 i 559 pasienter med PC inkludert i to store prospektive biomarkør studier av pasienter med PC fra Danmark og Heidelberg. Resultatene ble sammenlignet med de av serum CA 19,9. Trettiseks prosent hadde forhøyet YKL-40, og 54% av alle pasienter med PC hadde forhøyet plasma IL-6. Selv om nivåene av både biomarkører økte med økende tumorstadium, kan de ikke brukes alene for tidlig diagnose av PC, og serum CA19.9 hadde høyest OR for prediksjon av PC.
IL-6 stimulerer produksjonen av YKL- 40, og en korrelasjon ble funnet mellom disse to biomarkører. Plasma YKL-40 og IL-6 kan være verdifulle diagnostiske biomarkører i Lewis antigen-negative pasienter med PC og normale serumkonsentrasjonen av CA 19.9 [29], siden 52% av disse pasientene hadde forhøyede YKL-40 eller IL-6. Tumorvolumet i PC-er ofte beskjedne, men frekvensen av pasienter med forhøyet plasma YKL-40 er høyere enn i pasienter med andre solide tumorer og hematologisk malignitet [5], [34]. En høyere andel av pasienter med forhøyet plasma YKL-40 [35] er sett bare i eggstokkreft.
Høye plasmakonsentrasjoner av YKL-40 og IL-6 er uavhengige prognostiske biomarkører assosiert med kort OS hos pasienter med mange ulike typer kreft, men bare noen få studier har undersøkt den prognostiske verdien av plasma YKL-40 og IL-6 hos pasienter med PCer [34]. De viktigste resultatene fra vår studie av pasienter med PC er at høy (dvs. i forhold til normale verdier) preoperativ plasma IL-6 og serum CA 19.9 nivåer var uavhengige prognostiske biomarkører for kort OS. Hvis både plasma IL-6 og serum CA 19.9 ble hevet før operasjonen, pasientene hadde kortere OS enn pasienter med normal biomarkører nivå (45% vs. 92% i live etter 1 år). Multivariat Cox analyse viste at plasma YKL-40, IL-6 og serum CA 19.9 var alle uavhengige prognostiske biomarkører for OS hos pasienter med lokalavansert eller metastaserende PC. Hos disse pasientene, høye nivåer av alle tre biomarkører identifisert en undergruppe av pasienter med en svært kort median overlevelse, dvs. kun 7,5 måneder, sammenlignet med 34,4 måneder dersom alle biomarkører var vanlig hos pasienter med stadium IIB og III, og 3,0 måneder kontra 10,0 måneder dersom alle biomarkører var normale hos pasienter med stadium IV. IL-6 stimulerer YKL-40 produksjon, og i de fleste typer kreft andelen pasienter med forhøyede plasmakonsentrasjoner av YKL-40 er mye høyere hos pasienter med metastatisk sykdom enn hos pasienter med lokalisert sykdom [5], [10]. Dette kan forklare hvorfor plasma YKL-40 i denne studien var en uavhengig prognostisk biomarkør for OS hos pasienter med lokalavansert eller metastaserende PC, men ikke hos pasienter med lokalisert PC som har blitt operert.
Det er en økende interesse for tumorigent mikro [36], [39]. En viktig del av denne mikromiljøet er en svulst fremme betennelse og en varierende tetthet av infiltrasjon av immunceller [36]. PC er preget av spredt kreftceller innebygd i en fibrotisk desmoplastic stroma [40]. Hverken YKL-40 eller IL-6 er et cancer-spesifikk biomarkør, og begge er produsert av cancerceller og inflammatoriske celler og er biomarkører for inflammasjon og vevsremodelleringen [3], [5], [6], [14], [ ,,,0],15], [41] – [43]. Forhøyede plasma YKL-40 er funnet i en undergruppe av pasienter med kreft og pasienter med ikke-maligne sykdommer karakterisert ved inflammasjon og /eller vevsremodelleringen [5]. Nyere studier har implisert YKL-40 i en rekke biologiske prosesser som for eksempel inflammasjon, angiogenese, apoptose, celledeling, differensiering, og regulering av ekstracellulær vevsremodelleringen [5], [7] – [21], alle prosesser som er viktige for utviklingen av kreft cellevekst, tumor-angiogenese, og metastatisk potensiale [36] – [38]. Men videre studier er nødvendig for å helt forstå funksjonene til YKL-40 i kreftutvikling og progresjon. I den generelle befolkningen, spår forhøyet plasma YKL-40 økt risiko for gastrointestinal kreft og en dårlig OS hos disse pasientene [23], men serum YKL-40 har liten diagnostisk verdi for tidlig diagnostisering av sykdom i lever og galle kreft [44].
IL-6 blir produsert av cancerceller, inkludert PC, makrofager, lymfocytter, og endotelceller [6], [24] – [26]. IL-6 spiller en rolle i inflammasjon og akutt fase respons, fungerer som en parakrin og autokrin vekstfaktor for kreftceller, og hemmer radio- og kjemoterapi-indusert apoptose av PC-celler [6], [25], [27] , [28], [43]. Tilstedeværelsen av stromal desmoplasia er et kjennetegn på PC, drevet av bukspyttkjertelen stel celler og dets interaksjon med cytokiner som IL-6 [45]. Kakeksi hos pasienter med PC og andre kreftformer er også regulert av IL-6 [24], [46], [47].
Nylig, genom-wide association studies [48], [49] har identifisert SNPs (single nucleotide ploymophisms) forbundet med mottakelighet for PC. Noen SNPs er relatert til plasmakonsentrasjonen av CA 19.9 friske personer, men ingen sammenheng ble funnet mellom disse SNPs og PC. Det er ikke kjent hvorvidt visse SNPs i YKL-40 og IL-6 gener er assosiert med PC.
Styrken vår studie er dens potensielle design og at YKL-40 og IL-6 målinger i plasma var bestemmes blindt, dvs. uten kunnskap om kliniske data og operativsystemet til pasientene. Feilklassifisering av YKL-40 og IL-6-nivåer vil alltid skje i en viss grad, selv om vi målt alle prøver i duplikat og hadde lav variasjonskoeffisienter. Forbehandlingen plasmakonsentrasjon av YKL-40 i pasienter med PC ble dikotomisert i henhold til den 95% øvre normal YKL-40 nivå i en stor gruppe av 3,130 friske personer fra den danske generelle befolkning [31]. Siden plasma YKL-40 øker med alderen, vi brukte alderskorrigerte plasma YKL-40 nivåer. Kohorten av våre normale individer er ganske unik; de hadde ingen kjent sykdom på tidspunktet for blodprøvetaking i 1991-1994 og holdt seg friske og i live i løpet av 16-års oppfølgingsperiode [30]. Vi vil derfor vurdere at våre klassifiseringer av PC pasienter med normal og forhøyet plasma YKL-40 er korrekte. Plasmakonsentrasjonene av IL-6 ikke øker med alderen, og vi tror at antallet av friske individer som brukes til å bestemme det normale område av plasma-IL-6 er tilstrekkelig.
Som konklusjon, plasma YKL-40 og IL -6 alene ikke er egnet som nye diagnostiske markører for å identifisere pasienter med PC på et tidlig stadium, eller til å skille mellom pasienter med PC og kronisk pankreatitt. Serum CA 19-9 var den beste diagnostiske biomarkører. Imidlertid kan plasmakonsentrasjonen av YKL-40 og IL-6 gir informasjon i undergruppen av pasienter med PC og normal serum CA 19.9, siden YKL-40 eller IL-6 ble hevet i 52% av disse pasientene. I gruppen av pasienter med PC som gjennomgår kirurgi, en høy preoperativ plasma-IL-6 og S-CA 19,9 identifisert en undergruppe av pasienter med svært kort overlevelse. Fremtidige studier kan teste om disse pasientene kan ha nytte av neo-adjuvant kjemoterapi. Ninety-to prosent av våre pasienter med lokalavansert eller metastaserende PC ble behandlet med første linje palliativ monoterapi med gemcitabin, og hvis alle tre biomarkører ble forhøyet hos disse pasientene, deres prognose var dystert. Det er ikke kjent om denne undergruppen av pasienter med PC og svært dårlig prognose kunne ha dratt nytte av en mer aggressiv behandling, som FOLFIRINOX eller Abraxane.
Hjelpemiddel Informasjon
Figur S1.
Box-plott av forbehandling plasma YKL-40 (A), plasma IL-6 (B) og serum CA 19.9 (C) hos pasienter med PC i henhold til scenen og hos pasienter med kronisk pankreatitt. Medianverdien er den linjen i midten av boksen og 25
th og 75
th persentil er nedre og øvre del av boksen. Værhårene er 5
th og 95
th persentiler. Slengere er gitt som prikker
doi:. 10,1371 /journal.pone.0067059.s001 product: (PDF)
Figur S2.
Kaplan-Meier-overlevelseskurver som viser sammenhengen mellom forbehandlingen plasma YKL-40 (A), plasma-IL-6 (B) og serum-CA 19,9 (C) i ikke-opererte pasienter med PC stadium IIB, III og IV . D viser Kaplan-Meier overlevelseskurver for 0-3 forhøyede biomarkører. P-verdien refererer til log-rank test for likestilling av strata. Pasientene ble dikotomisert ved øvre normalnivå for hver biomarkør
doi:. 10,1371 /journal.pone.0067059.s002 product: (PDF)
Tabell S1.
Forbehandling plasma YKL-40, IL-6 og serum CA 19.9 hos pasienter med PC i henhold til scenen
doi:. 10,1371 /journal.pone.0067059.s003 plakater (docx)
takk
Mange takk til biomedisinske laboratorie forskere Tonni Løve Hansen, Dorthe Mogensen, Ulla Kjærulff-Hansen, Beata Gregersen, Charlotte Falk, og Vibeke Hinzte Holm, Herlev Hospital; Teresa Rozenfeld, Glostrup Hospital; Torben Kibøl og Palle L. Pedersen, Næstved Sykehus; og staber ved instituttene for klinisk biokjemi ved Herlev Hospital, Hillerød Hospital, Aalborg sykehus og Heidelberg universitetssykehus for utmerket teknisk assistanse med innsamling av blodprøver.
