Abstract
Bakgrunn
Kreft-testikkel antigener (oppfordringer) er immunogene proteiner som er dårlige prognostiske markører i ikke-småcellet lungekreft (NSCLC). Vi undersøkte uttrykk for CTAs i NSCLC og deres tilknytning til respons på kjemoterapi, genetiske mutasjoner og overlevelse
Metoder
Vi studerte 199 pasienter med patologisk N2 NSCLC behandles med neoadjuvant kjemoterapi (NAC;.
n
= 94), postoperativ overvåkning (
n
= 49), adjuvant kjemoterapi (
n
= 47) eller ukjent (
n
= 9 ). Immunhistokjemi for NY-ESO-1, MAGE-A og MAGE-C1 ble utført. Clinicopathological funksjoner, respons på neoadjuvant behandling og total overlevelse var korrelert. DNA mutasjoner ble karakterisert ved hjelp av Sequenom Oncocarta panel v1.0. Affymetrix data fra JBR.10 adjuvant kjemoterapi studien ble hentet fra et offentlig register, normalisert og kartlagt for CTAs.
Resultater
NY-ESO-1 ble uttrykt i 50/199 (25% ) prøver. Uttrykk for NY-ESO-1 i NAC kohort var assosiert med signifikant økt responsrate (
P
= 0,03), men ikke total overlevelse. I den postoperative kohort analyser multivariate identifisert NY-ESO-1 som en selvstendig dårlig prognostisk markør for de som ikke er behandlet med kjemoterapi (HR 2,61, 95% KI 1,28 til 5,33;
P
= 0,008), mens behandling med kjemoterapi og uttrykk for NY-ESO-1 var en uavhengig prediktor for økt overlevelse (HR 0,267, 95% KI 0,07 til 0,980;
P
= 0,046). Lignende funn for MAGE-A ble sett, men tilfredsstiller ikke statistisk signifikans. Uavhengige genuttrykk data fra JBR.10 datasettet støtter disse funnene, men ble underpowered å demonstrere signifikante forskjeller. Det var ingen sammenheng mellom onkogene mutasjoner og CTA uttrykk.
Konklusjoner
NY-ESO-1 var prediktiv av økt respons på neoadjuvant kjemoterapi og dra nytte av adjuvant kjemoterapi. Videre studier som undersøker sammenhengen mellom disse funnene og immunmekanismer er garantert
Citation. John T, Starmans MHW, Chen Y-T, Russell PA, Barnett SA, Hvit SC, et al. (2013) The Role of Cancer-testikkel antigener som forutsigbar og Prognostiske Markører i ikke-småcellet lungekreft. PLoS ONE 8 (7): e67876. doi: 10,1371 /journal.pone.0067876
Editor: William C. S. Cho, Queen Elizabeth Hospital, Hong Kong
mottatt: 28 februar 2013; Godkjent: 23 mai 2013; Publisert: 23.07.2013
Copyright: © 2013 John et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Dette arbeidet ble støttet av den viktorianske Cancer Agency, Clinical Research Fellowship (CRF09-04), en Pfizer Cancer Research stipend, Senter for translasjonell molekylærmedisin (www.ctmm.nl), National Health Medical Research Council (NHMRC) fra Australia Practitioner Fellowship (487 905) og prosjekttilskudd (542510 1007381) samt Ontario Institute for Cancer Research gjennom midler gitt av regjeringen i Ontario til PB. Støttet delvis av den operasjonelle infrastruktur Support Program Finansiering av viktoriansk delstatsmyndighetene. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:. Pfizer kreftforskning stipendet er et fagfellevurdert, konkurransedyktig stipend. Dette endrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Bakgrunn
Selv om den totale forekomsten av ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) ser ut til å være fallende i Nord-Amerika, har dødeligheten bare nylig plateaued [1]. Flere dødsfall skyldes NSCLC enn noen annen kreft [1]. Som symptomene oppstår sent, blir de fleste pasienter diagnostisert med lokalavansert eller metastatisk sykdom. Forvaltning av sent stadium sykdommen har utviklet seg til å omfatte molekylære sub-typing for somatiske mutasjoner og gene rearrangements. Dessverre rask oversettelse av molekylær informasjon i adjuvant og neoadjuvant innstillinger har gitt motstridende og forvirrende resultater. For eksempel, mutasjoner i den epidermale vekstfaktor-reseptor (
EGFR
) -genet er klart prediktive for respons på tyrosinkinaseinhibitorer og forbedret overlevelse for metastaserende pasienter. I lokalavansert sykdom, men to underpowered studier ikke klarte å reprodusere denne observasjonen, og det er fortsatt uklart om tyrosinkinasehemmere er gunstig for tidlig NSCLC [2], [3].
Det er for øyeblikket ingen konsensus for forvaltningen av lokalavansert (stadium IIIA) NSCLC. Dette er fortsatt kontroversielt på grunn av variasjoner i staging teknikker, motstridende prøveresultatene og idiosynkratiske praksis mellom ulike institusjoner [4]. Alternativene inkluderer kirurgi etterfulgt av adjuvant kjemoterapi (ACT), neoadjuvant kjemoterapi (NAC), etterfulgt av kirurgi og definitive chemo-stråling alene eller etterfulgt av kirurgi. Til dags dato har den eneste modalitet vist seg å forbedre overlevelse er kirurgisk fjerning etterfulgt av ACT, som vist i en rekke store undersøkelser [5]. Selv om innledende studier av NAC dukket lovende, entusiasme avtok etter hvert som flere data fra store adjuvant studier ble tilgjengelig, noe som fører til dårlig rekruttering og underpowered analyser [6]. Bare én studie sammenlignet NAC å handle og viste ekvivalens hos pasienter med tidlig stadium sykdommen [7], selv om det var advarsler [4].
En spesiell begrunnelse for bruk av NAC i motsetning til postoperativ adjuvant behandling, er at det gir verdifull, potensielt prediktiv informasjon, basert på narkotika følsomhet
in vivo
. I kontrast dagens prediktive markører, kan ikke fastslå om en person med NSCLC vil svare på en gitt behandling [8]. Dette er viktig som respons på behandlingen kan forbedre resectability og kan oversette til bedring i overlevelse [9]. Videre er evnen til å forutsi a priori hvilke pasienter vil ha nytte gjør det mulig å optimalisere behandlingen og unngå unødvendig toksisitet hos dem som er usannsynlig å svare.
Kreft-testikkel antigener (oppfordringer) er molekyler preget av uttrykket begrenset til normal testikkel vev, men avvikende ekspresjon i en rekke forskjellige krefttyper, inkludert 10-50% av NSCLC [10], [11]. Deres ekspresjon er ofte koordineres [12] og forbindelse med dårligere klinisk utfall [13] og fremskreden sykdom [14], [15]. Det er noen bevis for at de er funksjonelle; short interfering RNA screening av en lungekreft cellelinje viste at flere CTAs var assosiert med resistens mot paclitaxel kjemoterapi [16]. Men CTA identifisert i disse skjermene har ikke blitt grundig studert og deres tilstedeværelse i pasientlungesvulster har ennå ikke vurdert. Foreningen med chemoresistance er analog til observasjoner i andre tumortyper hvor det har vært spekulert i at CTAs markere mer primitiv, «stem-lignende» celler [10], [17] – [19]. Faktisk den aktuelle studien ble først foretatt for å vurdere forholdet mellom disse antigener og chemoresistance. Det kom derfor som en overraskelse å oppdage at NY-ESO-1 og i mindre grad MAGE-A3 var assosiert med kjemosensitivitet.
Mens den funksjonelle rollen CTAs i kreft er fortsatt uklart, har immunogenisitet av disse molekylene blitt godt dokumentert [10]. Faktisk CTA ble opprinnelig identifisert ved kloning antigener som aktiverte cytotoksiske T-lymfocytter og screening pasientsera for immunreaktive antistoffer [20]. Til dags dato over 100 forskjellige CTA familier har blitt identifisert [21] med omtrent 30 kodet for av gener som befinner seg på X-kromosomet (CT-X-gener). Promotorområdene for alle undersøkte CT-X-genene inneholder CpG-øyer og blir ofte denaturert ved somatiske vev og derfor ikke uttrykt. I kreft, er global demetylering av X-kromosomet inkludert promoter-regioner av CT-X-gener antas å resultere i den koordinerte aktivering av flere CTA [10], selv om det er uklart om CTA er tilstedeværende eller funksjonelt delta i tumorgenese.
For å evaluere forholdet mellom kjemosensitivitet og CTA uttrykk i NSCLC, vi utført immunhistokjemiske studier på svulster fra pasienter med patologisk N2 (pN2) lymfeknuteaffeksjon (minst Stage IIIA). Vi undersøkte to kliniske kohorter, en pre-operative og postoperativ kohort. Pasientene hadde enten gjennomgått preoperativ NAC, hvor vi undersøkte mediastinale nodal vev før behandling eller ble behandlet kirurgisk med eller uten adjuvant kjemoterapi i den postoperative gruppe; hvor vi undersøkte den primære svulstvev etter reseksjon. Her viser vi at CTA NY-ESO-1 er prognostisk for dårlig klinisk utfall, men også ser ut til å være prediktiv for bedre respons og overlevelse nytte av cellegift.
Materialer og metoder
Pasienter og kliniske prøver
Under en protokoll godkjent av etikkomiteer i Austin Helse, St Vincent Hospital og Weill Cornell Medical Centre sykehus, pasienter som gjennomgikk preoperativ NAC eller kirurgi med eller uten ACT for pN2 sykdommen ble identifisert og klinisk informasjon fanget i ettertid. Samtykke for tilgang til vev og kliniske poster ble frafalt på forutsetningen at pasientopplysninger ble avidentifisert. NAC pasienter ble behandlet med minst tre sykluser av platinabasert kjemoterapi før operasjonen. ACT pasienter ble behandlet med fire sykluser av platinabasert kjemoterapi post reseksjon. Pasienter som ikke fikk ACT ble observert uten videre behandling. For pre-operative kohorten ble prøver hentet fra mediastinale lymfeknuter prøvetaking før kjemoterapi brukes til CTA farging og DNA. I den postoperative kohorten ble det primære kirurgiske lungetumoren prøven brukes. Response til NAC ble definert patologisk av down-oppsetningen av den innledende lesjon postoperativt. Pasientene ble iscenesatt pre-operativt med PET skanner eller mediastinoskopi.
For ytterligere validering undersøkte vi pasienter som ble behandlet som en del av BR.10 studie [22], der tumor ble utsatt for molekylær profilering ved hjelp av Affymetrix arrays. Den opprinnelige studien randomiserte 482 pasienter til å enten få adjuvant kjemoterapi eller observasjon etter kirurgisk reseksjon, men bare 133 av disse prøvene var tilgjengelige for genuttrykk arrays [23].
CT antigen farging
For CTA farging, ble 4-um deler av formalinfiksert parafininnstøpte (FFPE) vev skåret og farget som tidligere beskrevet [19]. NY-ESO-1 (E978) ble oppnådd fra Ludwig Institute for Cancer Research og anvendes i en konsentrasjon på 2,5 ug /ml. MAGE-A-antistoff (6C1) ble kjøpt fra Abcam og ble brukt ved 0,3 ug /ml. MAGE-C1 /CT7 antistoff (CT7-33) ble oppnådd fra Santa Cruz-(kat sc-20034) og ble brukt ved 0,5 ug /ml. Påvisning av kjernefysiske og /eller cytoplasmatisk farge i en hvilken som helst andel av tumorceller ble ansett som positiv. Fullstendig fravær av farging ble vurdert som negativ for hver CTA testes. Testikkel vev ble anvendt som en positiv kontroll; normalt lungevev og fravær av primært antistoff ble anvendt som negative kontroller.
mutasjons Profiling
DNA ble isolert fra FFPE-blokker eller ufargede lysbilder. For tumorvev, en H E lysbildet ble anmeldt histologisk og 1,5 mm kjerner ble tatt fra tilsvarende kvartal i områder med høy tumor cellularity. For sklier, ble områder med høy tumor cellularity skrapt fra raset. Vevet eller kjerne ble deretter de-paraffinized av serie passasjer i xylen og alkohol, DNA isolert ved hjelp DNeasy blod og vev sett (Qiagen, Melbourne, Australia) og utsatt for mutasjons profilering ved hjelp Sequenom er MassArray plattform, Oncocarta Panel v1.0, som tidligere beskrevet [24]. Denne plattformen interrogates 238 mutasjoner over 19 onkogener (https://www.sequenom.com/sites/genetic-analysis/applications/somatic-mutation-profiling.
Microarray Analyse
CTA mRNA Forekomsten ble evaluert i BR.10 datasettet [23]. Disse dataene er offentlig tilgjengelig ved Nasjonalt senter for Bioteknologi Information Gene Expression Omnibus (GSE14814) og fra direktørens Challenge-prosjektet [25]. Disse analysene ble utført i R (v2.14.2). Data pre-prosessering ble utført ved hjelp av RMA [26] (Affymetrix pakke versjon 1.20.0) og oppdatert Entrez GeneID merknad [27] (hgu133ahsentrezgcdf pakke v14.1.0). CTA ble matchet til genuttrykket microarray plattform via sine Entrez GeneIDs. Hvert gen ble anvendt for å median dichotomize pasienten kohort. Forskjeller i overlevelse mellom de to gruppene ble vurdert med Kaplan-Meier overlevelseskurver og Cox proporsjonale hasardratio modellering fulgt av Wald test (overlevelse pakke v2.36-12) i hele kohorten, pasienter behandlet med ACT og pasienter som ikke behandles med ACT .
statistikker
Forskjeller i pasientdemografi for CTA positive og CTA negative pasientgruppene ble vurdert med χ
2-tester. En p-verdi 0,05 ble betraktet som signifikant. I tillegg til å vurdere prognostiske og prediktive verdien av CTA uttrykk både univariate og multivariate Cox proporsjonal hazard ratio modellering analysene ble utført i R (v2.14.2, overlevelse pakke v2.36-12).
Resultater
pasienter
Clinicopathological data var tilgjengelige for 199 pasienter i to kohorter. Den første, en pre-operative kohort, inkludert 94 pasienter som gjennomgikk neoadjuvant kjemoterapi etterfulgt av kirurgi. I den andre, en postoperativ kohort, 105 pasienter ble inkludert; 49 som hadde kirurgisk reseksjon alene, 47 som fikk ekstra adjuvant kjemoterapi og 9 hvor adjuvant kjemoterapi data ikke ble registrert. Den kliniske opplysninger for hver gruppe er oppsummert i Tabell 1. Pasienter som behandles med NAC som gikk for å kirurgi representerer en svært valgt undergruppe i hovedsak basert på resectability og god allmenntilstand etter kjemoterapi. I den postoperative kohorten ble pasienter som ikke fikk kjemoterapi hovedsakelig behandlet før 2004 da adjuvant behandling ble mer allment akseptert.
CT Antigen uttrykk
NY-ESO-1 farget tilsvarende proporsjoner i hver årsklasse, med 24/94 (26%) av pn2 noder i pre-operative kohort og 26/105 (25%) av resected lungesvulster i den postoperative kohort (figur 1). Median alder for pasienter med tumorer farget positivt for NY-ESO-1 var 62 år i pre-operative og 66 år i den postoperative kohort, som var lik for pasienter med NY-ESO-1 negative svulster. Flere menn var NY-ESO-1 positive i begge kohorter med 14/24 (58%) positive i pre-operative kohort (P ^
2 = 0,728) og 16/26 (62%) i den postoperative kohort (p ^
2 = 0,605)
A:. testikler (positiv kontroll), B: NY-ESO-1, C: MAGE-A, D: MAGE-C1, E: Heat kart med informasjon overlapping i uttrykket av CTA og andre clinicopathological funksjoner i neoadjuvant kohorten.
MAGE-A uttrykk ble observert i bare 27/94 (29%) preoperative pasienter, men i 52/105 (50%) i den postoperative kohort (P ^
2 = 0,004). MAGE-C1 farget færre prøver, med 13/94 (13%) i NAC kohort men 32/105 (44%) i den postoperative kohort.
CTA ble uttrykt i både adenokarsinom og plateepitelkarsinom (figur 1E, 1F). Men mer plateepitelkarsinom var positive i begge datasett, selv om dette ikke statistisk signifikant i pre-operative kohort. For NY-ESO-1 i pre-operative kohort 8/22 (36%) plateepitelkarsinom var positive i forhold til 9/60 (15%) adenokarsinomer (P ^
2 = 0,070). Tilsvarende i den postoperative kohort 12/30 (30%) var positive i forhold til 8/59 (14%; P ^
2 = 0,011) adenokarsinomer. Disse histologiske forskjeller i CT antigen farging var tilsvarende for MAGE-A og MAGE-C1 og den som tidligere rapportert [13]. Videre er ekspresjon av en CTA ble ofte assosiert med ekspresjon av de andre, et fenomen som også er tidligere observert [13].
genetiske mutasjoner og CT antigen ekspresjon
ved søkt å finne ut om CTA uttrykket var forbundet med spesifikke genetiske mutasjoner. Vi screenet 238 somatiske mutasjoner i 19 onkogener hjelp Sequenom sin OncoCarta panel v1.0. Lavere forekomst av mutasjoner i preoperativ kohort til at forventet i en kaukasisk NSCLC befolkning ble observert, med bare fire
EGFR
(4%) mutasjoner og ni
KRAS
(9%) mutasjoner , alt som forekommer i adenokarsinomer som forventet. Ytterligere to tilfeller næret
BRAF
mutasjoner, mens tre hadde
TP53
mutasjoner og en en
NRAS
mutasjon. De lave priser av
EGFR Hotell og
KRAS
mutasjoner kan reflektere en høyere rate av falske negative resultater på grunn av den lave tumorcelle prosentandel i forhold til ikke-neoplastiske cellene i disse lymfeknuter, selv om områder med høy tumor cellularity ble spesielt utvalgt for DNA isolering. I den postoperative kohort, forekomst av mutasjoner var betydelig høyere, og nærmere de forventet for sent stadium NSCLC, med 16
EGFR
mutasjoner (15%) og 18 (17%)
KRAS
mutasjoner. CTA uttrykk var ikke forbundet med onkogene mutasjoner i adenokarsinomer (figur 1E).
Svar på neoadjuvant kjemoterapi
Response til NAC ble vurdert basert på patologisk ned iscenesettelse. Av de 24 NY-ESO-1-positive svulster, to pasientene oppnådde en komplett respons (CR;
dvs.
ingen resttumor var patologisk påvises), 14 en delvis respons (PR), seks hadde stabil sykdom (SD) og to kommet gjennom kjemoterapi (PD). På 70-NY-ESO-1 negative pasienter, var det en CR, 23 PRS, 36 SD, ni PDS og en manglende respons (figur 2). Det var en signifikant økt responsrate (CR + PR) i NY-ESO-1 som uttrykker svulster i forhold til NY-ESO-1 negative (P ^
2 = 0,034).
CR = Komplett respons, PR = Delvis Response, SD = stabil sykdom, PD = progressiv sykdom, NA = ikke aktuelle. Forest tomten detaljering faktorer assosiert med overlevelse hos pasienter som ble behandlet i den postoperative kohort. Sq = plateepitelkarsinom, ADC = adenokarsinom, ACT = adjuvant kjemoterapi (B).
Til tross for forbedrede tiltak mot NAC, ingen overlevelses forskjeller ble observert hos pasienter uttrykker NY-ESO-1 eller andre CTA sammen til de svulster som ikke gjorde det. Patologisk CR var assosiert med forlenget overlevelse; Men for de fleste pasienter, den beste responsen var et PR. Det bør bemerkes at pasienter som var kjent for å ha kommet gjennom kjemoterapi pre-operativt og derfor ute av stand til å fortsette til kirurgi ble ikke inkludert i denne studien. Videre gitt den lave frekvensen av NY-ESO-1 uttrykk, ble disse analysene underpowered å oppdage en overlevelse forskjell.
Survival etter adjuvant kjemoterapi
De forbedrede tiltak mot NAC hos pasienter med pN2 NSCLC uttrykke NY-ESO-1 førte oss til å undersøke en postoperativ kohort av pasienter med okkulte N2 sykdom, halvparten av dem har fått kjemoterapi i adjuvant behandling. Av 105 pasienter i postoperativ kohort, bruk av adjuvant kjemoterapi var ikke i stand til å bli bestemt i ni, slik at 96 pasienter som overlevelse ble korrelert med CTA uttrykk. Ekspresjon av MAGE-A og /eller NY-ESO-1 ble assosiert med dårligere overlevelsen enn MAGE-et negativt eller NY-ESO-1-negative tumorer. MAGE-C1-ekspresjon ble ikke forbundet med dårligere resultat. Behandling med kjemoterapi imidlertid resultert i betydelig forbedret overlevelse spesielt i NY-ESO-1 som uttrykker tumorer (figur 3). I multivariat analyse NY-ESO-1 uttrykk forble en selvstendig dårlig prognostisk faktor (HR 2,61, 95% KI 1,28 til 5,33; p = 0,008 Wald test), mens behandling med kjemoterapi og uttrykk for NY-ESO-1 var en uavhengig prediktor for økt overlevelse (HR 0,267, 95% KI 0,073 til 0,980, p. = 0,046 Wald test tabell 2).
overlevelse i en uavhengig kohort bruker genekspresjonsdata
søkt å validere våre funn ved hjelp av microarray data som tidligere er publisert fra BR.10 adjuvant kjemoterapi datasett [23]. Denne kohorten inneholdt Affymetrix microarray data for mRNA Forekomsten av 133 pasienter, hvorav 71 fikk adjuvant kjemoterapi. Dessverre, selv oligonukleotidprober representerer MAGE-A1, MAGE-A4 og MAGE-C1 kan tilordnes til matrisen, NY-ESO-1 var ikke tilstede etter kartlegging til moderne gen-merknader. Uttrykk for MAGE-A1 og 4 antigener var assosiert med dårligere overlevelse hos pasienter randomisert til observasjon. Men MAGE-A1 og 4 positive pasienter behandlet med kjemoterapi hadde bedret overlevelse sammenlignet med tilsvarende behandlet MAGE-A1 og 4 negative pasienter og overlevelseskurver lik dem man ser i vår postoperativ kohort av pasienter ble observert (figur 4). Men disse forskjeller i overlevelse ikke nå nivået av statistisk signifikans. Det er viktig å merke seg at selv om overlevelse i den totale BR.10 datasettet viste statistisk signifikante forskjeller for pasienter behandlet med adjuvant kjemoterapi, i denne undergruppe av 133 pasienter, trenden mot forbedret overlevelse forble imidlertid var ikke signifikant. Dette kan forklare hvorfor i denne underpowered kohorten ble lignende trender sett de som ble observert i vår postoperativ kohort selv om ikke nå nivået av statistisk signifikans.
Diskusjon
Disse data gi ytterligere bekreftelse på at CTA uttrykk i NSCLC er assosiert med dårlig generelle prognose. Spesielt NY-ESO-1 var assosiert med signifikant dårligere utfall hos pasienter som ikke ble behandlet med adjuvant kjemoterapi sammenlignet med NY-ESO-1 negative pasienter som også ikke er behandlet med adjuvant kjemoterapi. Selv om lignende tendenser ble sett for MAGE-A og MAGE-C1, NY-ESO-1 forble den sterkeste prediktor for respons på kjemoterapi i neoadjuvant innstillingen, men også for nytte av adjuvant kjemoterapi. Disse funnene støtter NY-ESO-en som et nyttig prognostisk faktor, men også en potensiell prediktiv faktor for betydelig nytte av adjuvant og neoadjuvant kjemoterapi.
Til tross for forbedrede responser til kjemoterapi i neoadjuvant innstillingen var det overraskende at ingen oversettelse fra respons i en overlevelsesgevinst ble observert hos pasienter med NY-ESO-1 + svulster. Det bør imidlertid understrekes at disse analysene ble underpowered å detektere en forskjell overlevelse. Disse resultatene Parallelt lignende funn hos pasienter behandlet med neoadjuvant kjemoterapi i brystkreft. Brystsvulster som var negative for østrogenreseptoren, progesteron reseptor og HER2 genamplifisering, ellers kjent som «triple negative» brystkreft også sterkt uttrykt CT-X antigener [28], [29] sammenlignet med reseptor-positive svulster. Videre er trippel negative brystkrefttilfeller har vist seg å være mer kjemosensitiv til antracyklin og platinabasert kjemoterapi [30], [31]. Interessant, men selv om respons på kjemoterapi ble betydelig forbedret i trippel negative tumorer, overlevelse ble ikke påvirket i disse studiene, bortsett fra i mindretall av pasientene som oppnådde en komplett respons. Dette førte til hypotesen om at dårligere fenotype forbundet med CTA uttrykk og trippel negativitet medført økte tilbakefall, til tross for gode innledende respons [31]. Disse funnene kan forklare hvorfor pasientene i vår studie, der tumor uttrykt NY-ESO-1 hadde betydelig forbedret respons på neoadjuvant kjemoterapi og ennå ingen overlevelsesgevinst sammenlignet med pasienter med NY-ESO-1 negative svulster.
En påminnelse til vår studie er at vevet undersøkes for våre to kohorter var annerledes, med pre-operative kohort bestående av lymfeknute vev og den postoperative kohort den primære lunge svulst. Det var klare forskjeller i antall prøver som var positive for CTA så vel som for mutasjoner mellom disse kullene. Men i pasienter som gjennomgår kjemoterapi neoadjuvant, er det ikke mulig å oppnå en stor del av den primære vev og ved hjelp av vev etter kjemoterapi kan også være unøyaktig. I vår studie har vi også testet den primære lungetumorprøve etter NAC for NY-ESO-1. I prøver med levedyktige tumor, ble NY-ESO-1-ekspresjon ikke sett i den primære tumor reseksjon hvis forbehandlingen lymfeknute var negativ; men i 13 tilfeller, til tross for NY-ESO-1 + lymfe nodal vev, ble etter kjemoterapi NY-ESO-1-ekspresjon ikke påvist i den primære resekterte tumor (data ikke vist).
Som funksjonelle rollen til CTAs er dårlig forstått, er det vanskelig å definere en mekanisme som deres ekspresjon kan påvirke kjemosensitivitet. Mens noen data finnes støtte
KRAS
mutasjoner som en markør for chemoresistance og
EGFR
mutasjoner som en markør for kjemosensitivitet [8], våre data ikke påvise en sammenheng mellom disse mutasjoner og NY-ESO -1 uttrykk. Gjerne våre funn er i motsetning til nyere studier viser at i cellelinjer, andre CTAs inkludert akrosin-bindende protein (
ACRBP
) var assosiert med
motstand
til taxan kjemoterapi [16]. Men i motsetning til
ACRBP
som er en ikke-X-CTA med en bestemt funksjon i forbindelse med den mitotiske spindelen [32], CT-X antigener undersøkt i sin studie har ingen veldefinert funksjon hittil. Denne forskjellen ligger til grunn sannsynlig deres ulike påvirkninger på kjemosensitivitet. Andre studier har vist at MAGE proteinene danne komplekser med Kap-1, et kjent ko-repressor av
TP53
og MAGE kan derfor virke til å forhindre celler fra å gjennomgå apoptose og fremme tumorigenesis. Men knytte disse banene å forklare bedre respons på kjemoterapi i bryst og nå lungekreft garanterer videre etterforskning.
Som CTAs er kjent for å være immunogen, er det kanskje mer sannsynlig at bedre respons og overlevelse for pasienter med svulster uttrykke NY-ESO-1 ikke var et resultat av økt cytotoksisitet, men heller ble formidlet gjennom immunologiske mekanismer. NY-ESO-1 er en potent stimulator av T-celler og har blitt benyttet som en svulst vaksine i et ulike tumortyper, [21], [33] kjemoterapi indusert tumorcellelysering kan føre til at antigenene tidligere uvitende til T-celler som skal prosessert og presentert via antigen-presenterende celler med resulterende T-celle stimulering. Dette kan delvis forklare den økte down-oppsetningen av svulster på kort sikt, selv om man forventer en T-celle respons å resultere i mer holdbare remisjoner. Bevis for dette er støttet av nyere studier som undersøker immunsjekkpunkt hemmere der virkningen av aktivering av immunsystemet kan bli forsinket slik at første sykdomsutvikling kan observeres etterfulgt av mer holdbare remisjoner [34]. Interessant nok har NY-ESO-1-spesifikke T-celleresponser er rapportert å øke i frekvens og funksjonalitet i løpet av anti-CTLA-4-behandling, en immun sjekkpunkt inhibitor, med resulterende holdbare sykdomsremisjon, og derfor fremhever betydningen av dette antigenet [35]. Tidligere studier har ikke vist en sammenheng mellom utviklingen av antistoffer mot tumorantigener og spontane forbedringer. Men i forbindelse med kjemoterapi, immunologiske anerkjennelse og respons i tillegg til kjemoterapi indusert uttynning av regulatoriske T-celler kan forklare de forbedrede responsraten vi har observert og lengre sikt overlevelse ved adjuvant behandling. Et alternativ til disse hypotesene er at overlevelse fordel sett i adjuvant behandling ikke kan representere forbedret tumorrespons, men dårligere overlevelse i fravær av kjemoterapi. Videre studier er garantert å bedre forklare våre funn.
Nye kliniske studier som undersøker immunsjekkpunkt hemmere i NSCLC har vist betydelig løftet særlig i plateepitelkarsinom [36], [37]. En studie som undersøker et monoklonalt antistoff rettet mot CTLA-4, et molekyl som inhiberer T-celle-aktivering, viste en generell fordel i å forlenge immunrelaterte progresjon overlevelse. Selv om svulster i alle forskjellige histologiske typer syntes å dra, var en trend mot økt nytte hos pasienter med plateepitelhistologi, en undergruppe som vi også har observert i svært uttrykkelig CTAs [36]. Disse dataene har resultert i lanseringen av en randomisert fase III studie som sammenlignet tillegg av ipilimumab til kjemoterapi hos pasienter med plateepitelhistologi. På tilsvarende måte en inhibitor av programmert død-1 (PD-1), et molekyl som også er involvert i T-celle-inhibering, har nylig demonstrert effektivitet i et fase I-studie [37]. Signifikant høyere respons ble observert hos pasienter med plateepitelkarsinom sammenlignet med ikke-plateepitel tumortyper. Selv om vi for øyeblikket ikke å demonstrere at CTAs spille en rolle i disse tidlige studiene, til sterk tilknytning til disse immunogene molekyler med samme histologi nytte immunoactivation garanterer videre etterforskning.
Disse dataene viser at uttrykk for CTA NY-ESO-1 er assosiert med økt downstaging med kjemoterapi gitt i neoadjuvant innstillingen og betydelig overlevelse fordel med kjemoterapi gitt i adjuvant behandling. Våre data støtter derfor NY-ESO-en som både et (dårlig) prognostisk markør og også en prediktiv markør. Som analysen er enkel og lett å tolke, kan NY-ESO-1 enkelt studert prospektivt som en markør. Kanskje enda viktigere, kan immuniteten til dette molekylet være en begrunnelse for fremtidige studier med NY-ESO-1 som et terapeutisk mål, og dermed bedre personalise behandling mot de som er mest sannsynlig å utlede fordel.
Takk
forfatterne takker Dr. Syed Haider for teknisk støtte.
