Abstract
Bakgrunn
denaturert Septin 9 (SEPT9) er en følsom biomarkør for tykk- og endetarmskreft (CRC) fra perifert blod. Imidlertid har sitt forhold til kreft lokalisering, guaiac-baserte fekal okkult blod test (gFOBT) og carcinoembryonic antigen (CEA) ikke beskrevet.
metodikk /hovedfunnene
Plasmaprøver ble samlet inn for SEPT9 analyse fra pasienter uten tegn på sykdom (NED) (n = 92) før kolonoskopi og CRC (n = 92) før kirurgisk behandling. DNA ble isolert og sulfitt-omregnes Epi proColon kit 2.0. Kvalitativ måling ble utført ved hjelp av Epi proColon 2,0 RT-PCR-analyse. Prøver for gFOBT og CEA-analyse ble oppsamlet fra NED (n = 17 og 27, henholdsvis) og CRC (n = 22 og 27, henholdsvis). SEPT9 testen var positiv i 15,2% (14/92) av NED og 95,6% (88/92) av CRC, inkludert 100% (67/67) fra trinn II for å iscenesette IV CRC og 84% (21/25) av scenen jeg CRC når en prøve ble kalt positivt hvis en av tre PCR replikater var positive. I en andre analyse (2 av 3 replikater PCR) spesifisitet forbedret til 99% (91/92) av neds, ved en sensitivitet på 79,3% (73/92) av SEPT9 positive i CRC. gFOBT var positiv i 29,4% (5/17) av NED og 68,2% (15/22) av CRC og forhøyet CEA nivåer ble påvist i 14,8% (4/27) av NED og 51,8% (14/27) av CRC. Både SEPT9 (84,8%) og CEA (85,2%) viste høyere spesifisitet enn gFOBT (70,6%). SEPT9 var positiv i 96,4% (54/56) av venstresidig tykktarmskreft (LSCC) tilfeller og 94,4% (34/36) av høyresidig tykktarmskreft (RSCC) tilfeller. gFOBT var positiv i 83,3% (10/12) av tilfellene med LSCC og 50% (5/10) av tilfellene med RSCC ble forhøyet CEA oppdaget 60% (9/15) av LSCC og 41,7% (5/12) av RSCC.
Konklusjon /Betydning
den høye graden av sensitivitet og spesifisitet SEPT9 i plasma gjør det en bedre metode for å detektere CRC enn gFOBT og CEA, selv for de mer vanskelig å oppdage RSCC.
Citation: Tóth K, Sipos F, Kalmar A, Patai AV, Wichmann B, Stoehr R, et al. (2012) Påvisning av denaturert SEPT9 i Plasma er en pålitelig screeningmetode for både venstre- og høyresidig tykktarm kreft. PLoS ONE 7 (9): e46000. doi: 10,1371 /journal.pone.0046000
Redaktør: Libing Song, Sun Yat-sen-universitetet Cancer Center, Kina
mottatt: 03.04.2012; Godkjent: 27 august 2012; Publisert: 25.09.2012
Copyright: © Tóth 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 Epigenomics AG (Berlin, Tyskland). Sponsoren har delvis levert reagenser for studien, utført teknisk opplæring og support. Datainnsamling, beslutningen om å publisere og utarbeidelse av manuskriptet ble utført av forfatterne
Konkurrerende interesser:. Denne studien ble støttet av Epigenomics AG (Berlin, Tyskland). Sponsoren har delvis levert reagenser for studien, utført teknisk opplæring og support. Forfatterne hevder at de ikke er ansatt og ikke konsulenter på Funder. Forfatterne har ingen del i patenter, produkter under utvikling eller markedsført produkter. Dette endrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Innledning
Tykktarmskreft (CRC) er den tredje vanligste kreftformen i verden, med mer enn 1,2 million nye tilfeller og 808,700 dødsfall i året 2008 [1]. Insidensen er høyest i Europa, Australia, New Zealand og Nord-Amerika og CRC påvirker betydelig flere menn enn kvinner. Dersom det oppdages på et tidlig stadium, er CRC herdbar i de fleste tilfeller.
Alle de for tiden anvendte screeningsmetoder, for eksempel fecal skjult blod, CT colonography, fleksibel sigmoidoskopi, og kolonoskopi ha begrensninger [2] . Den følsomme fekal okkult blod test er en ikke-invasiv og rimelig metode med begrenset følsomhet for CRC [2] og reduserer bare den relative risikoen for CRC dødelighet med 15-25% [3]. Standarden guaiac-baserte fekalt skjult blod (gFOBT) detekterer bare 33-75% av CRC [2]. De dyrere menneskelig hemoglobin spesifikke fecal immunkjemiske test (FIT) oppdager CRC med en følsomhet på ca 60-85% [4]. CT colonography er mindre inngrep enn kolonoskopi og har en følsomhet for deteksjon av CRC eller adenomer 10 mm eller mer i diameter på ca. 90%. Ulempene ved CT colonography er behovet for tarmen forberedelse, spesiell kompetanse, bruk av røntgen og høyere kostnader [5]. I en multisenter randomisert kontrollert studie, sigmoidoskopi redusert CRC forekomsten med 23% og dødelighet med 31% og reduserte forekomsten av distal tykktarmskreft (tarmen og sigmoid colon) med 50% [6]. Begrensningene for denne diagnostisk metode er behovet for tarmen fremstilling, den forholdsvis høye kostnader, og den manglende evne til å påvise proksimale kolon lesjoner. «Gull-standard metode» av koloskopi har mer enn 95% spesifisitet for CRC. Case-control studier har vist reduksjon av CRC forekomsten av 53-72% og reduksjon av dødeligheten med 31% [7], [8]. Selv om det har den høyeste spesifisitet, er det flere begrensninger, slik som behovet for tarmen fremstilling, kompetanse, kost, invasivitet, tilgjengelighet, lav tilslutning hastighet, og av og til alvorlige komplikasjoner. Siden de konvensjonelle metoder for CRC screening er enten ineffektive eller invasiv, trengs et mer pasientvennlig og etterfølgende metode.
Mens flere minimalt invasive, serum-baserte tumor markører for CRC er tilgjengelige, deres spesifisitet og sensitivitet er ikke tilstrekkelig. Carcinoembryonic antigen (CEA) er blitt vist å ha en følsomhet på 43,9% ved 95% spesifisitet [9]. Chen
et al.
Funnet en sensitivitet på 40,9% og spesifisitet på 86,6% for CEA i CRC og kombinert med Survivin antistoffer følsomheten stiger til 51,3% og spesifisiteten til 89,9% [10]. Ikke desto mindre, er CEA ikke anbefalt for screening, men det kan brukes for å overvåke responsen på kirurgisk eller systemisk behandling [11].
sirkulerende DNA er funnet i humant perifert blod serum ved økte konsentrasjoner i en rekke sykdommer, for eksempel som revmatiske [12] eller neoplastiske lidelser [13]. Metylert DNA er også funnet i humant serum og Lofton-Day
mfl.
Testet tre slike markører i humane plasmaprøver fra friske kontroller og pasienter med CRC [14]. Ut av disse kandidatene, Septin 9 (SEPT9) viste seg å være den mest spesifikke. Deretter ble en ny blodbasert colorectal cancer-spesifikk test, det metylerte Septin 9 (SEPT9) test, ble utviklet. Flere case-control studier har blitt utført for å validere SEPT9 biomarkør [15] – [18] og basert på disse funnene; SEPT9 er en passende, minimal invasiv biomarkør for tykktarmskreft. Warren
et al
. oppdaget SEPT9 metylering i henhold til klinisk stadium, svulst plassering og histologisk grad av tykktarm kreft ved hjelp av en modifisert protokoll [19].
Det gjenstår å fastslå hvorvidt SEPT9 er en pålitelig screening metode for både venstre- og høyre- sidige colontumorer. Flat-type neoplasier er mer vanlig i høyre side av tykktarmen mens polypoid-type lesjoner er mer vanlig i venstre side. I tillegg er det mer sannsynlig å bli oppdaget på et avansert stadium [20] høyresidig tykktarmskreft. Begge anatomiske og genetiske faktorer resultere i forskjellig spesifisitet og sensitivitet i henhold til lokalisering (venstre eller høyre side) av kolon svulsten. Derfor vil utviklingen av en minimal invasiv colorectal cancer-spesifikk screening test med følsomhet uavhengig av tumorstedet være av stor klinisk betydning.
I denne studien analyserte vi SEPT9 sensitivitet og spesifisitet for både venstre- og høyre-sidede tykktarmskreft. I tillegg har vi også sammenlignet SEPT9 til en rutine fekal-basert screening metode (gFOBT) og en blodbasert svulst markør (CEA) siden ingen slik studie hadde ennå ikke blitt utført.
Materialer og Metoder
etikk erklæringen
studiet ble godkjent av den lokale etikkutvalg og offentlige myndigheter. Skriftlig informert samtykke ble innhentet fra alle pasienter. Detaljerte intervjuer for medisinsk historie og fysiske undersøkelser ble utført. (Regional and Institutional Committee of Science og forskningsetikk, TUKEB Nr: 116/2008)
Studiedesign, Pasienter og Nedre Gastrointestinal Endoskopi
Totalt 93 pasienter med tykktarmskreft (CRC. ) og 94 friske kontroller (ingen tegn på sykdom, NED) ble inkludert i studien. Eksklusjonskriterier var følgende: systemisk inflammatorisk, malabsorptive sykdommer, akutte medisinske tilstander og andre ondartede sykdommer. Se tabell 1 og tabell S1 for detaljerte demografiske data. CRC pasientene ble delt inn i to grupper, avhengig av lokaliseringen av kreft i forhold til milt bøyning av tykktarmen: venstre-sidede (n = 36) og høyresidig CRC (n = 57). Alle fagene (friske kontroller og pasienter med kolorektal kreft) gjennomgikk nedre endoskopi, der biopsier ble tatt for histologisk undersøkelse. I tilfelle av CRC, ble pasienter stratifisert ved den anatomiske utseende av tumoren, og deretter karakterisert ved histopatologi. Ingen av pasientene med kreft fikk kjemoterapi, strålebehandling, eller kirurgisk inngrep før endoskopi. Den endoskopi i alle tilfeller ble utført ved hjelp av en videocolonoscope (CF-Q160, Olympus, Hamburg). Perifere blodprøver ble tatt før koloskopi bruker 9,5 ml EDTA-rør (Vacutainer, Becton Dickinson, New Jersey, USA). For validering, ble 2 x 9,5 ml perifere blodprøver tatt fra 40 pasienter (16 NED og 24 CRC). Plasma-preparatet ble gjort fra alle av de perifere blodprøver ved gjentatt sentrifugering i 12 min ved 1350 RCF og plasmaprøver ble lagret ved -80 ° C inntil behov. Se figur 1 for studiedesign.
94 NED og 93 CRC plasmaprøver ble innsamlet. Førti pasientprøver (16 Ned og 24 CRC) ble målt to ganger for SEPT9 valideringsformål. 2 NED og 1 CRC prøvene ga begge Septin 9 positive og negative resultater; dermed ble de ekskludert fra studien. Videre prøver for FOBT og CEA ble samlet retrospektivt. CRC = kolorektal kreft; NED = ingen tegn på sykdom (friske kontroll); SEPT9 = Septin 9.
DNA Extraction og Kvalitativ PCR analyse av SEPT9
DNA-ekstraksjon fra plasmaprøver og bisulfite konvertering ble utført ved hjelp av Epi proColon 2.0 test (Epigenomics AG, Berlin, Tyskland) i henhold til produsentens instruksjoner. Bisulfite konvertering resultater i deaminering av unmethylated cytosin nukleotider som til slutt konverteres til uracil nukleotider. Ved PCR forsterkning, er unmethylated cytosines erstattet med tymin nukleotider mens denaturert cytosines forbli som cytosines. Den etterfølgende real-time PCR oppdaget de metylerte CpG-sekvenser innenfor v2 transkripsjon av Septin 9-genet og den totale bisulfitt-omdannet DNA av en region av beta-aktin-gen (ACTB). En metylert Septin 9-spesifikk fluorescerende påvisning probe, bisulfitt-omdannet unmethylated sekvensspesifikk blokkering og primere utformet i regioner som mangler CpG-dinukleotider ble anvendt for PCR-reaksjoner. Hver prøve ble testet tre ganger i løpet av PCR-analyse med LightCycler 480 (Roche Diagnostics, Basel, Sveits) instrument. I alle uavhengige forsøk, ble Epi proColon negativ kontroll og Epi proColon positive kontrollen brukes.
Valideringsgrenser ble brukt for Real-Time PCR-analyser i henhold til produsentens instruksjoner. Følgelig, for Septin 9 PCR krysningspunktet (CP) for den positive kontrollen var mindre enn 40,5, og den negative kontrollen hadde ingen CP. For ACTB PCR, den positive kontroll var mindre enn 30,3 CP og den negative kontroll var mindre enn 37,1 cp. PCR gyldighet grensene var forskjellig for de pasientprøver. I de positive tilfeller Septin 9 PCR CP var mindre enn 50 og ACTB PCR CP var mindre enn 33,7, mens Septin 9 negative tilfeller viste ingen CP i Septin 9 PCR og ACTB PCR CP var mindre enn 33,7. Alle forsterkning kurver ble regelmessig formet; ellers ble de ekskludert som ugyldige målinger.
For å være sammenlignbare med tidligere studier med SEPT9 (Devos
et al
. [16]), må vi først analysert data ved hjelp av en 1/3 regelen i som en prøve ble erklært positiv hvis en av tre PCR replikerer hadde en gyldig kurve (1/3 analysemetode). Således ble en prøve betraktes til å være positiv for Septin 9 hvis minst en av de tre Septin 9 PCR var positive, og en prøve ble ansett for å være negativ for Septin 9 hvis alle tre av de Septin 9 PCR replikater var negative. I tillegg har vi også analysert data ved hjelp av en 2/3 regelen, for derved å bli kalt positiv 2 av de 3 PCR gjentak må ha gyldige kurver, følge instruksjonene for bruk av produsenten. (2/3 analysemetode). Anvendelse av denne regel fører til økt spesifisitet til en lavere sensitivitet for deteksjon.
Guaiac baserte fekal okkult Test (gFOBT)
Alle fekale prøver for gFOBT (Hema Screen, Immunostics. Inc., New Jersey) ble tatt i minst 2 dager før tarm fremstilling av pasienter. Testen ble gjort i Central Laboratory av Semmelweis University. Deteksjonsgrensen av avføring blod var 0,6 mg Hg /g av avføring.
carcinoembryonic antigen (CEA)
Alle blodprøver for CEA test (Cobas, Roche Diagnostics) ble tatt minst to dager før tarm forberedelse. Testen ble gjort i Central Laboratory av Semmelweis University. Måleområdet for
in vitro
test er 0.2-1,000 ng /ml CEA. En CEA serum nivå høyere enn 4.3 ng /ml ble ansett å være i det patologiske område (forhøyet CEA).
Statistical Analysis
sensitivitet og spesifisitet ble beregnet ved hjelp av en binær typeprøve. Sensitiviteten ble målt som en andel av sanne positive tilfeller til antallet av sanne positive og falske negative tilfeller. Når det gjelder spesifisitet, ble antallet sanne negative tilfeller dividert med det samlede antall av alle sanne negative og falske positive resultater. Khikvadrattester ble brukt for å estimere og teste sammenhengen mellom friske og krefttilfeller og mellom ulike kolon sider i tumorprøver. Statistisk signifikant (p 0,05) forskjeller ble visualisert på grunnlag av Pearson restene. Der resultatene ble oppsummert i et grafisk forening plott bruker R programmeringsspråk.
Resultater
SEPT9 Sensitive Kvalitativ PCR
Vår studie inkluderte 94 friske kontroller og 93 pasienter med kolorektal kreft ( 57 av venstresidig og 36 høyresidig). Førti pasientprøver (16 Ned og 24 CRC prøver) ble målt to ganger for validering, bare tre av dem viste motstridende resultater. Prøvene fra to NED fag og en CRC pasient ga begge Septin 9 positive og negative resultater; dermed ble de ekskludert fra studien. Derfor 92 NED og 92 CRC (56 venstresidig og 36 høyresidig) ble til slutt tatt med i analysene.
Vi fant Septin 9 metylering i 15,2% (14/92) av friske kontroller og 95,6% (88/92) av CRC-pasienter (tabell 2) ved å bruke 1/3 analysemetode. Således spesifisiteten og sensitiviteten til Septin 9 for CRC var 84,8% (95% konfidensintervall 75,8% til 91,4%) og 95,6% (95% konfidensintervall 89,2% til 98,8%), henholdsvis (tabell 3). CRC-prøver ble deretter delt inn i venstre- og høyre-sidede kreftformer, og i løpet av denne sammenligningen ingen signifikant (p = 0,65) forskjell ble funnet mellom de to gruppene. Septin 9 ble metylert i 96,4% (54/56) av venstresidig CRC og 94,4% (34/36) av høyresidig CRC. Bare 4/92 (4,3%) av CRC saker ble Septin 9 negative, 2 (2/56, 3,6%) fra venstre side og to (2/36, 5,5%) fra høyre side (tabell 2). Alle CRC tilfeller av klinisk stadium II eller høyere ble oppdaget av Septin 9 (tabell 4, figur 2)
A, B. Bar diagram og foreningen tomt på SEPT9 metylering nivå hos friske og kolorektal kreft tilfeller. C, D: Stolpediagram og foreningen tomt på SEPT9 metylering hos friske, venstre-sidig kreft og høyre side kreftprøver. CRC = kolorektal kreft; SEPT9 = Septin 9.
Bruke 2/3 analysemetode, observerte vi 99% spesifisitet (95% KI 94,1 til 100) med 91/92 av NED prøver kalles negativ og 79,3% sensitivitet (95% KI 69,6 til 87,1) med 73/92 av CRC prøvene kalles positive (tabell 3). Bruke 2/3 analyse påvisning av venstre-sidig (48/56; 85,7%) og høyre-sided (25/36; 69,4%) svulster viste noen forskjell. Men på grunn av lavere følsomhet, Stage I CRC tilfeller viste bare 60% positivitet og fra stadium II til stadium IV vi fant en synkende tendens Septin 9 metylering (tabell 2, 4).
Analyse av guaiac baserte fekal okkult blod Test
okkult blod ble påvist i avføringen til 29,4% (5/17) av friske personer og 68,2% (15/22) av CRC pasienter. Således spesifisiteten og sensitiviteten til gFOBT for CRC var 70,6% (95% konfidensintervall 44% til 89,7%) og 68,2% (95% konfidensintervall 45,1% til 86,1%, respektivt. En nesten signifikant (p = 0,09) høyere andel fra venstresidig CRC (83,3%; 10/12) viste gFOBT positivitet i forhold til høyresidig CRC (50%; 5/10) (tabell 2, 3)
Analyse av carcinoembryonic antigen Serum Level
i tilfelle av CEA, ble to grupper definert. en med forhøyet CEA serumnivå og den andre med normale nivåer i vår studie, 14,8% (4/27) av de friske personer hadde forhøyet CEA nivåer, mens bare 51,8% (14/27) av CRC prøvene viste forhøyede nivåer. Dermed spesifisitet og sensitivitet av CEA for CRC var 85,2% (95% konfidensintervall 66,3% til 95,8%) og 51,8% (95% konfidensintervall 31,9% til 71,3%), henholdsvis. det var ingen signifikant forskjell (p = 0,34) mellom andelen av venstre-sidig CRC tilfeller (9/15, 60%) og høyresidig CRC tilfeller (5/12, 41,6%) med forhøyet CEA serumnivåer (tabell 2, 3).
Diskusjoner
CRC screening for å identifisere svulster på tidlige stadier reduserer dødeligheten av sykdommen. Men de svært sensitive og spesifikke screeningmetoder (dvs. koloskopi og CT enterography) er invasiv og pasientens etterlevelse er lav. På den annen side er andre metoder som ikke er så invasiv (dvs. FOBT og CEA) har lav spesifisitet og sensitivitet. Derfor trengs en passende screeningmetode med minimal invasivitet.
I denne studien vi sammenlignet sensitivitet og spesifisitet av denaturert Septin 9 som en kolorektal biomarkør i serum til både gFOBT og CEA serumnivå. Vi utførte analysen av gFOBT testing retrospektivt for både friske kontroller og CRC pasienter. Den 68,2% sensitivitet av gFOBT for CRC i vår studie korrelerer til tidligere publiserte resultater [3] og spesifisiteten av gFOBT for CRC nådd 70,6%. Selv om denne metoden har blitt anvendt for CRC screening for flere tiår, har det dårlig følsomhet på grunn av dets ikke-spesifisitet for gastrointestinal blødning. Det har vist seg å redusere både CRC forekomst og dødelighet med 15-33%. Imidlertid, når testing er ikke tilstrekkelig, slik at gjentatt testing er nødvendig, og i tilfelle av positivitet, er kolonoskopi anbefalt. Dessverre bemerkelsesverdige antall pasienter nekter både gjentas gFOBT og foreslo koloskopi [21]. I vår studie ble okkult blod deteksjon fra avføring utføres bare én gang for hvert enkelt tilfelle og gFOBT viste 29,4% (5/17) positivitet i den friske gruppen. Imidlertid gjorde påfølgende koloskopi ikke finne noen tegn på neoplasi eller polypper i disse tilfellene. Likevel fekal okkult blødning kan være forårsaket av øvre gastrointestinal blødning, hemorroider, lokal betennelse i tykktarmen, eller kosttilskudd feil. Korrelasjonsanalyse av gFOBT og SEPT9 i de samme sunne prøvene viste spesifisitet på 70,6% (12/17 negative) for gFOBT og 76,5% (13/17 negative) for SEPT9. For CRC, alle pasientene var SEPT9 positive (100%; 22/22). Mens bare 68,2% (15/22) var positive med gFOBT
I forhold til gFOBT, fant vi CEA analysen var mer presise for detektering av CRC, med 85,2% spesifisitet, men var også mindre følsom (51,8%). CEA er den mest brukte serum svulst markør for CRC overvåking. Dette antigenet blir uttrykt på overflaten av colonic epitelceller og i tilfelle av malignitet, er CEA uttrykt på hele celleoverflaten og utskilles på et høyt nivå i blodet [22]. Forhøyet preoperativ CEA er assosiert med redusert overlevelse etter kirurgisk reseksjon av CRC. Overvåking av CEA i den postoperative perioden kan bidra til å identifisere pasienter med metastaser, selv om dens følsomhet for lungemetastaser er mindre enn for levermetastaser [23]. Den primære bruken av CEA er i oppfølging av CRC etter kirurgisk eller kjemoterapi behandling. I vår studie, bare 51,8% (14/27) av CRC pasientene viste forhøyede CEA nivåer. Fra sammenligningen av CEA og Septin 9 i de samme pasientene, spesifisiteten av CEA analysen var 85,2% (23/27), høyere enn den Septin 9 spesifisitet (70,4%, 19/27); imidlertid Septin 9 var mye mer følsom (100%; 27/27) hos kreftprøvene enn CEA (51,8%; 14/27). Derfor serum CEA er ikke som en pålitelig metode for CRC screening som Septin 9 [24].
Septins ha vært opprinnelig oppdaget i celledeling syklus mutant gjær, men nylig er det blitt kjent at Septin proteiner spille rolle i flere cellulære funksjoner. De har vært innblandet i neoplasi, nevrologiske og smittsomme sykdommer [25]. Tidligere studier brukte den første generasjonen Septin 9 deteksjon kit (Epi proColon 1,0) og fant Septin 9 positivitet i 9% av friske personer og 73% av CRC pasienter [14] – [17]. I vår studie, ny generasjon Septin 9 blodprøve ble Epi proColon 2,0 brukt. Fordelene med Epi proColon 2.0-sett er færre behandlingstrinn, kortere tid til å føre og økt klinisk ytelse i forhold til første generasjon test [26]. I denne studien har vi først analysert data ved hjelp av høy følsomhet (1/3 analysemetode) som beskrevet tidligere [16]. I denne studien bare 4 av de 92 (4,3%) CRC tilfellene viste SEPT9 negativitet, alle av dem iscenesette jeg CRC, og testen hadde 95,6% sensitivitet for CRC. Dets spesifisitet (84,8%) var lik den som finnes for CEA (tabell 3). Sytti-åtte av de 92 (84,8%) friske personer var negative for Septin 9. Friske personer som var positive for Septin 9 ikke viste noen tegn på tykktarmssykdom ved koloskopi. Imidlertid gjenstår det å se om de vil utvikle noen sykdom i fremtiden. Septin 9 var tilstrekkelig følsom til å påvise tidlig stadium CRC også. For stadium I CRC, ble 95,6% identifisert av Septin 9 metylering, og alle trinn II CRC prøvene viste positive testresultater. Ved gFOBT og CEA, prøvenummeret var for lavt, og hindrer enhver analyse av CRC trinnet.
Ved hjelp av en alternativ høyere spesifisitet regel (2/3 analyse), i henhold til produsentens forslag, observerte vi en spesifisitet på 98,9%. Kun 1% (1/92) av NED gruppen var SEPT9 positiv, så denne metoden er mer egnet til å oppdage NED prøvene riktig så sunt forhold til 1/3 analyse. Å bruke denne regelen til CRC tilfeller 73 prøver eller 79,3% viste SEPT9 positivitet, et nivå av følsomhet som utkonkurrerer gFOBT og CEA for påvisning av CRC. Valget av en høyere følsomhet eller høyere spesifisitet algoritmen kan være drevet av ulike målene i screeningprogrammer.
I denne studien har vi også sammenlignet følsomheten av metylert Septin 9 som et serum biomarkør for både venstre- og høyre- sided CRC til gFOBT og CEA serumnivå. Nyere studier har vist forskjeller i molekylære mønstre av kolorektal kreftutvikling basert på faktorer som alder, kjønn, og tumorlokalisering [27] – [30]. Den forhøyede antall diagnostiserte venstre-sidig coloncancere kan skyldes anatomiske faktorer som for eksempel den nedre tarmlumen diameter. Ghazi
et al.
Fant at venstre-sidig CRC tendens til å ha en lavere T scenen og høyere N scenen. Imidlertid fant de ingen signifikant forskjell i antallet involverte lymfeknuter mellom de colonic steder. I tillegg har høyresidig CRC en dårligere prognose enn venstre-sidig [31] og Weiss
et al.
Funnet høyere dødelighet i høyresidig stadium III CRC [32]. Mens høyresidig svulster viser forhøyede genuttrykk nivåer av cellesykluskontroll og Wnt signal genene, viser venstre-sidig tykktarm kreft redusert uttrykk av tumorsuppressorgener og cytokeratin 20 og forhøyet uttrykk av COX-1 og gener som fremmer stromal ekspansjon [33] , [34]. Videre kan forskjellen i tumordannelse mellom venstre- og høyre-sidede coloncancere være forårsaket av epigenetiske faktorer, slik som vist ved forskjeller i metylering. Når det gjelder DNA-metylering, er det kjent at noen høyresidig (CIMP) coloncancere ha hyppigere endringer sammenlignet med venstre-sidig kreft. Venstre-sidig tykktarm kreft kan vise en mutator fenotype, mens høyre-sidig svulster vise som hypermethylator fenotype [35] – [37]
Til sammen er det av vesentlig klinisk betydning at screeningmetoder for CRC er pålitelige. for både venstre- og høyresidig CRC.
CRC påvisning av gFOBT i sammenheng med venstre og høyre side av tykktarmen har blitt evaluert i tidligere studier. Steele
et al.
Funnet gFOBT å være mindre følsom for både kreft i endetarmen og høyresidig tykktarmskreft [38]. I vår studie ble CRC (83%) tilfeller mer venstre-sidig oppdaget av gFOBT enn høyresidig CRC (50%) i tillegg. Grunnen for detektering av mer venstre sidig CRC kan forklares ved lokalisering av sykdommen og, på grunn av avføring konsistens, blod stammer fra venstresidig kreftformer kan vises tidligere i avføringen. CEA viste mindre av en forskjell i deteksjon mellom venstre- (60%) og høyre-sidig svulster (42%) enn gFOBT. Vi fant ikke noen forskjell i Septin 9 positivitet mellom venstre- (96%) og høyresidig CRC (94%), så sensitiviteten for påvisning av kreft var uavhengig av plasseringen av svulsten. I tillegg Septin 9 var den klart mest sensitiv markør for påvisning av høyresidig svulster.
I konklusjonen, mens CRC screening kan potensielt redusere dødeligheten av tykk- og endetarmskreft, dagens CRC screeningtester har utilfredsstillende sensitivitet og spesifisitet eller er meget inngripende. Siden venstresidig CRC oftere oppdages enn høyresidig CRC både koloskopi og blod deteksjon i avføringen, er disse screeningsmetoder assosiert med redusert dødelighet av CRC oppstår i venstre side av tykktarmen, men ikke fra høyre side [39] [40]. Derfor både bedre etterlevelse av pasienter og utvikle mer følsomme metoder for høyresidig CRC er nødvendig. Perifere blodbaserte metoder kan øke pasientens etterlevelse. Vår rapport vurderer mulige forskjeller i blodbasert SEPT9, gFOBT, og CEA mellom venstre- og høyre-sidige CRC. SEPT9 er et følsomt biomarkør for deteksjon av CRC med følsomheten til 100% for trinn II-IV CRC. Denne markøren var mer sensitiv og spesifikk enn gFOBT og CEA og viste ingen forskjeller mellom venstre- og høyre-sidige tykktarm kreft. Dermed kan Septin 9 markør være en trygg og nyttig test for CRC screening.
Hjelpemiddel Informasjon
Tabell S1.
Individuelle resultater av gFOBT, CEA og SEPT9 for alle patinets; NED = ingen tegn på sykdom; CRC = colorectl kreft; FOBT = fekal okkult blod test; CEA = carcinoembryonic antigen; SEPT9 = Septin 9.
doi: 10,1371 /journal.pone.0046000.s001 plakater (DOC)
Takk
Vi takker Endoskopi Enhet for Semmelweis University, Department of kirurgi og institutt for patologi av Friedrich-Alexander Universitetet Erlangen for deres tekniske assistanse. Vi takker også Anita Nagy for perifert blod innsamling og plasma forberedelse. Videre takker vi László Herszényi Márk Juhász, László Kónya, Emese Mihály, Pál Miheller, Katalin Müllner, Anna Maria Németh, Antal Péter, Hajnal Székely Richárd Szmola (alle fra Endoskopi Enhet Semmelweis University) for sitt arbeid med koloskopi og biopsi samling. Vi takker Ibolya Kocsis, Sentrallaboratoriet, og den første Avdeling for patologi og eksperimentell kreftforskning av Semmelweis Universitetet for sitt arbeid.
