Abstract
Formål
Denne studien evaluerer hvorvidt genet signaturer for kjemosensitivitet for irinotecan og 5-fluorouracil (5-FU) avledet fra in vitro vokst kreftcellelinjer kan forutsi klinisk følsomhet for disse stoffene.
Metoder
for å teste om en irinotecan signatur og en SN-38 signatur kunne identifisere pasienter som dro nytte av tillegg av irinotecan til 5-FU, vi brukte genuttrykk profiler basert på cellelinjer og klinisk svulst materiale. Disse profilene ble brukt til uttrykk data fra forbehandling formalinfiksert parafin innebygd (FFPE) svulstvev fra 636 stadium III tykktarmskreftpasienter som deltok i PETACC-tre prospektive randomiserte kliniske forsøk. En 5-FU profil utviklet på samme måte ble vurdert ved å sammenligne PETACC-tre kohort med en kohort av 359 stadium II tykktarmskreftpasienter som gjennomgikk kirurgi, men ikke fikk adjuvant behandling.
Resultater
Det var ingen statistisk signifikant sammenheng mellom irinotecan eller SN-38 profiler og dra nytte av irinotecan. Den 5-FU følsomhetsprofilen viste en statistisk signifikant sammenheng med tilbakefall overlevelse (RFS) (hazard ratio (HR) = 0,54 (0,41 til 0,71), p 1e-05) og total overlevelse (HR = 0,47 (0,34 til 0,63) , p 1e-06) i PETACC-3 undergruppe. Effekten av 5-FU profilen forble viktig i en multivariabel Cox modellen, justert for flere relevante clinicopathological parametere. Ingen statistisk signifikant effekt av 5-FU profil ble observert i det ubehandlede kohort av 359 pasienter (tilbakefall overlevelse, p = 0,671).
Konklusjon
irinotecan prediktor hadde ingen prediktiv verdi. 5-FU-prediktor var prognostisk i stadium III pasienter i PETACC-3, men ikke i fase II pasienter uten adjuvant terapi. Dette tyder på en potensiell prediktiv evne til 5-FU følsomhetsprofilen for å identifisere tykktarmskreftpasienter som kan ha nytte av 5-FU, men en hvilken som helst biomarkør forutsi fordel for adjuvant 5-FU må være strengt evalueres i uavhengige kullene. Gitt forskjellene mellom de to studiekohorter, bør de foreliggende resultatene bli ytterligere validert
Citation. Buhl IK, Gerster S, Delorenzi M, Jensen T, Jensen PB, Bosman F et al. (2016) cellelinje avledet 5-FU og irinotecan narkotika Følsomhet Profiler evaluert i Adjuvans Colon Cancer Trial data. PLoS ONE 11 (5): e0155123. doi: 10,1371 /journal.pone.0155123
Redaktør: Ajay Goel, Baylor University Medical Center, UNITED STATES
mottatt: 16 desember 2015; Godkjent: 25 april 2016; Publisert: 12. mai 2016
Copyright: © 2016 Buhl 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
Data Tilgjengelighet:. All matrise data og noen kliniske data er tilgjengelige fra ArrayExpress (tiltredelse antall E-mtab-990)
Finansiering:. arbeidet ble delvis støttet av tilskuddet SNF 320030_135421 av den sveitsiske National Science Foundation. Den danske Cancer Society gitt et stipend for Ida K. Buhl og økonomisk støtte til prosjektet tilskuddet 31176.
Konkurrerende interesser: 5-FU profil beskyttet med US Patent no 8,445,198. Forfattere IKB, TJ, PBJ, NB, AH og SK er alle økonomisk tilknyttet Medical Prognose Institute. Forfatter MD har lager eller annet eierskap i Roche. Forfattere SG, FB, ST, AR har ingenting å avsløre. Dette endrer ikke forfatternes tilslutning til PLoS ONE politikk på deling av data og materialer.
Innledning
antimetabolitt 5-fluorouracil (5-FU) er ryggraden i systemisk behandling av primær og metastatisk kolorektalcancer (CRC), med videre aktivitet i et bredt spekter av solide svulster blant andre gastrointestinale maligniteter, brystkreft, hode og nakke kreft og eggstokkreft karsinom [1]. 5-FU behandlingsresultater i en overlevelsesgevinst i adjuvant behandling av CRC [2] og er oftest kombinert med oxaliplatin [3]. I behandling av metastatisk CRC, 5-FU i dag kombinert med enten topoisomerase-1 inhibitor irinotecan som FOLFIRI diett eller med oksaliplatin som en FOLFOX diett [4, 5].
Konkurrerende variablene på begge tumor cellenivå og pasient nivå kan sikre eller ødelegge effekten av 5-FU [6] og /eller irinotecan [7] og med mange pasienter ikke oppnå den fordel, men bare de bivirkninger av slik behandling, er det et udekket behov for prediktiv biomarkører [8] . Forskning på prediktorene for 5-FU responsen har hovedsakelig fokusert på thymidylat-syntase (TS) som et mål for 5-FU og av nivåer av enzymet dihydropyrimidin (DPD) som metaboliserer 5-FU i leveren [9-11]. Totalt sett motstridende resultater assosiasjoner med behandlingseffekten kompromiss nytten av TS og DPD som predikator for 5-FU [12; 13]. På samme måte, til tross for mange forsøk har det ikke irinotecan prediktive biomarkører nådd et nivå av bevis som åpner for rutinemessig klinisk anvendelse [14].
nærmet seg problemet med å forutsi 5-FU eller irinotekan fordel basert på genuttrykk data ved å sammenligne assosiasjoner mellom genuttrykk profiler og effekt av legemidler aktuelle i National Cancer Institute US cellelinje depot NCI60 [15]. Alle modeller av følsomhet for disse stoffene ble utviklet før denne studien av Medical Prognose Institute (MPI), Danmark [16]. Et andre trinn inkludert filtrering av de identifiserte genekspresjonsprofiler mot mRNA-ekspresjon fra en samling av 3200 humane tumorer. Bare gener som blir uttrykt forskjellig i den kliniske tumor materiale ble beholdt i modellene. Et analogt konstruert prediksjon metoden har nylig blitt eksternt validert av biostatisticians fra MD Anderson for metotreksat i akutt lymfatisk leukemi, for ABVD (doxorubicin, bleomycin, vinblastin, dacarbazine) i Hodgkins lymfom og for epirubicin i brystkreft i tre separate pre-spesifisert kliniske datasett [17]. Lignende modeller ble nylig testet for fulvestrant i brystkreft [18] og R-CHOP (rituximab, cyklofosfamid, doxorubuicin, vinkristin, prednison) i diffuse store B-celle lymfom (DLBCL) [19].
I studien vurderte vi en 5-FU og en irinotecan MPI følsomhet prediktor. Vi brukte genekspresjon og kliniske pasientdata fra PETACC-3 tarmkreft (CC) pasientpopulasjon [20] og fra en populasjon av scene II CC pasienter som hadde gjennomgått kirurgi, men mottok ikke noe hjelpeterapi [21] profilert på den samme microarray plattform . I PETACC-3 prospektiv randomisert klinisk studie, der hovedmålet var å undersøke om tilsetning av adjuvant irinotecan på adjuvant 5-FU + leucovorin (LV5FU) ville forbedre tilbakefall overlevelse (RFS). Studien konkluderte med at å legge irinotecan til LV5FU ikke signifikant bedre overlevelse, men de observerte en statistisk ikke-signifikant trend i favør av behandling med irinotecan i tillegg til LV5FU [20].
Konklusjoner fra denne undersøkelsen var at det var ingen sammenheng mellom irinotecan følsomhet prediktor og pasient utfall mens data tyder på 5-FU respons profil ikke korrelerer med utfall av pasienter som fikk 5-FU-baserte adjuvant behandling. Disse data rettferdiggjør ytterligere klinisk evaluering av 5-FU respons profil.
Pasienter og metoder
Predictor utvikling basert på in vitro analyser
in vitro basert MPI metode for å utvikle en prediktor for medikamentrespons har blitt beskrevet tidligere [16-19]. I korte trekk er det en algoritme basert på veksthemmingsverdier (GI50) av de NCI60 cellelinjer [15] kastet behandling med enten 5-FU, irinotecan eller SN-38. SN-38 er den aktive metabolitten av irinotecan. Genuttrykk målinger ble utført med Affymetrix HG-U133A array. Etter logit normalisering, til gener med en Pearsons korrelasjonskoeffisient GI50 over 0,25 eller under -0,25 ble vurdert som potensielle biomarkører av følsomhet og resistens mot behandling og beholdt for å bidra til profilene for 5-FU, irinotecan eller SN-38, henholdsvis. Hvis du vil sortere bort gener bare aktive i in vitro innstillingen mRNA målinger fra mer enn 3200 snap frosne kliniske kreftprøver ble deretter brukt til hver profil. Herved til bare markører som allerede er kjent å være til stede i pasientens tumorer bidro til de endelige profilene. Hver signatur består av to sett med gener (opp- og ned-regulert funksjoner). Profil score ble definert som differansen mellom gjennomsnitt av de to gruppene av funksjoner for hver av narkotika. Poengene ble så skalert for å dekke området fra 0 til 100. En prøve ble klassifisert som følsom for en behandling, hvis den tilsvarende normaliserte profilen poengsum var større enn 50. Alle andre prøver ble ansett for å være resistente.
matrisen (ALMAC Diagnostics tykktarmskreft DSA) anvendes for analyse av mRNA i FFPE pasientprøvene er forskjellig fra den som brukes til å utlede den mRNA profilen in vitro-array (HG-U133A). Det kreves en ekstra oversettelse av profilen fra en rekke type til en annen som ble gjort av MPI før profilen ble testet eksternt av SIB i de to studiepopulasjoner.
NCI har fått 60-cellelinjer fra sine kilder som beskrevet https://dtp.cancer.gov/default.htm [15; 22]
datasett og arrays
For PETACC-tre datasett, genuttrykket profilene var. generert fra FFPE- kolorektal kreft lysbilder. RNA ekstraksjon og hybridisering ble utført av Almac gruppen i to grupper. Databehandlingen er beskrevet i detalj i S1 Doc. De presenterte resultatene er basert på 636 trinn III prøver.
Den andre kohort bestående av 359 CC stadium II CC pasienter som hadde gjennomgått kirurgi, men ikke fikk adjuvant behandling fra Kennedy et al [21] ble alle undersøkt for mRNA uttrykk på samme måte som de PETACC-3 prøver. Kohorten vil heretter bli betegnet Kennedy kohort.
Statistisk analyse
Den aktuelle prosjektet er et resultat av et samarbeid mellom to uavhengige laboratorier. Profilen utført ved Medical Prognose Instituttet ble sendt til det sveitsiske instituttet for bioinformatikk for all statistisk analyse skal gjennomføres der med et fullt fast testprosedyre definert i en analyse plan før henrettelsen.
Relapse overlevelse ( RFS) ble brukt som hoved endepunkt for å sammenligne resultatene for begge datasettene. RFS er definert som tiden fra dato for tilfeldig tildeling til den første datoen for tilbakefall (lokalt, regionalt, eller fjernt), forekomst av en annen primær CC eller død. Total overlevelse (OS) som et sekundært mål er definert som tiden fra dato for randomisering til død uansett årsak.
Andre variabler i de multivariable analysene var behandlingsgruppe, alder, kjønn, tumorlokalisering, T scenen (T1-2, T3 og T4), N scenen (N1 og N2) og tumor Karakter (G1-2 og G3-4), KRAS mutasjon, BRAF mutasjon og mikro ustabilitet (MSI) når variablene var tilgjengelige.
analysen planen er designet for å se etter sammenhenger mellom prediksjon score og klinisk resultat. Pasientene ble diskriminert i 2 grupper basert på den beregnede profilen poengsum. Pasienter med en 5-FU-profil ballen mindre eller lik 50 ble merket som dårlig prognose (resistent). De andre pasienter ble vurdert som god prognose (følsom) i forhold til 5-FU-behandling.
A log-rank-test ble anvendt for å teste den profil som er en diskret variabel sammenligning av overlevelseskurvene for pasienter som forutsagt følsomme overfor dem spådd motstandsdyktig. For det andre, var planen å passe (multivariable) Cox-modeller ved hjelp av kontinuerlige profil score.
Videre fareforhold for 5-FU profil for tilbakefall overlevelse i PETACC-3 og Kennedy kohorten ble sammenliknet med en z-test. Dette er basert på de forutsetninger som med nullhypotese at de to HR er like, at feilen fordelingen av estimatene er normalfordelt, og at de to populasjonene er sammenlignbare. Det må imidlertid understrekes at de to populasjonene representerer to forskjellige kohorter med alle forskjellene dette kan føre til.
Resultater
Expression arrays og cellelinje følsomhet data
den irinotecan profilen avledet fra NCI60 cellelinjer besto av 38 positivt korrelerte gener og 32 negativt korrelerte gener. Genene ble kommentert til 353 positivt korrelert og 166 negativt korrelert ALMAC probe sett fra ALMAC tykktarmskreft DSA array. Den 5-FU profil besto av 91 positivt korrelerte gener og 114 negativt korrelerte gener. Sonde sett fra Affymetrix ble kartlagt til 232 positivt korrelert og 437 negativt korrelert probe sett fra ALMAC tykktarmskreft DSA rekke
Den fullstendige listen over probe sett og genet navn for irinotecan prediktor fremgår S1 Table.; for 5-FU prediktor det er tilgjengelig som S2 tabell.
baseline pasientkarakteristika
Fra den opprinnelige PETACC-tre pasient kohort, identifiserte vi en undergruppe av 636 stadium III CC pasienter med tilgjengelige høy kvalitet mRNA uttrykk data. Denne undergruppen ble brukt til å teste den prognostiske og prediktive betydning av MPI irinotecan, SN-38 og 5-FU-profiler, henholdsvis. Siden irinotecan og SN-38 data var nesten identiske vi her bare rapportere om irinotecan resultater. Pasientens karakteristika for PETACC-3 studiepopulasjonen og den for tiden undersøkt subpopulasjon er gjengitt i Tabell S3 deler A og B. Det fremgår at subpopulasjonen var representativt for den totale stadium III PETACC-3 studiepopulasjonen. Videre gjorde dette undergruppe ikke store forskjeller i den viktigste PETACC-tre kohort vedrørende utbytte av adjuvant kjemoterapi. Pasientens karakteristika for Kennedy kohorten er presentert i S3 Tabell del C.
Sammenhengen mellom irinotecan profil og baseline karakteristika
S4 Tabell del A viser assosiasjoner mellom irinotecan prediktiv profil og flere baseline clinicopathological egenskaper for PETACC-3 undergruppe. Vi la merke til en signifikant sammenheng mellom MSI /MSS status og profilen score i en undergruppe av PETACC-3-studien. Dette ble ikke tatt hensyn til den påfølgende analysen.
Den irinotecan genuttrykk profil og pasient prognose
S4 Tabell del B viser at det ikke var noen statistisk signifikant effekt av irinotecan score på RFS ( HR = 0,93; 95% CI = (0,77, 1,12); P = 0,450, N = 558) når den testes i totalgruppen. Resultatene for OS er gitt i S4 Tabell del C.
For å teste for en mulig interaksjon mellom profilen score og behandlingsgruppen, vi montert modeller, inkludert et interaksjonsledd for RFS og for OS (utfallet ~ treatment_group + profile_score + treatment_group: profile_score). For irinotecan profilen, ingen av de tre betingelser førte til en HR statistisk signifikant forskjellig fra en (for OS og RFS, se tabell S4 del D).
Kaplan Meier-overlevelseskurver for irinotecan profilen er presentert som S1 fig. Denne profilen poengsum var ikke assosiert med en forskjell i overlevelse verken for RFS (panel A, HR = 1,07, 95% KI = (0.81, 1.41); P = 0,65, N = 636) eller OS (panel B, HR = 1,14; 95% KI = (0,82, 1,57); P = 0,43;. N = 636))
Subgruppeanalyser
en betydelig separasjon av gruppene i favør av en høy følsomhet Poengsummen ble verken oppnådd når sammenligne irinotecan profil med RFS i «5-FU only» (ingen irinotecan lagt) behandlingsgruppen (HR = 0,89, 95% KI = (0,6, 1,31); P = 0,55, N = 307), med RFS i FOLFIRI behandling gruppen (HR = 1,28, 95% KI = (0,86, 1,91); P = 0,23, N = 329), med OS i «5-FU bare» behandlingsgruppen (HR = 0,83, 95% KI = (0.53, 1.3) ; P = 0,41, N = 307) og heller ikke med OS i FOLFIRI behandlingsgruppen (HR = 1,58, 95% KI = (1, 2,5), P = 0,05, N = 329); se S1 Fig panel C, D og E, F, henholdsvis.
sammenheng mellom 5-FU profil og baseline karakteristika
S5 Tabell del A viser assosiasjoner mellom 5-FU prediktiv profil og flere baseline clinicopathological egenskaper for PETACC-3 undergruppe. Tabellen viser den samme informasjon for prøvene fra Kennedy kullet er tilgjengelig som S6 Tabell del A. Det ses at T-trinn har en signifikant sammenheng med 5-FU-profil i det PETACC-3 undergruppe i den enkle og i flere regresjonsmodeller. Imidlertid er effekten kun statistisk signifikant når man sammenligner T1-2 (minste gruppen) til T3 (største gruppen). Dette ble ikke tatt hensyn til den etterfølgende analyse. Ingen særegen ble lagt merke til i Kennedy kohort. Vi har MSI /MSS informasjon for Kennedy kohorten.
Den 5-FU genekspresjon profil og pasient prognose
Tabell 1 og S5 Tabell del B viser resultatene fra den montert (multivariat ) Cox modeller for PETACC-3 undergruppe. Tabell 1 viser at effekten av 5-FU-profil på utfallet (RFS) var statistisk signifikant, selv når man korrigerer for et sett av standard clinicopathological variabler (HR = 0,72, 95% CI = (0,62, 0,84), P = 0,00002 , N = 558), med høy scoring (sensitive) gruppe som har lengre RFS.
Som med irinotecan profil for å teste for en mulig interaksjon mellom profilen score og behandlingsgruppen, vi montert modeller, inkludert et interaksjonsledd for RFS og for OS (utfallet ~ treatment_group + profile_score + treatment_group: profile_score). For 5-FU-profil, bare HR for profilen stillingen var statistisk signifikant forskjellig fra 1 (for OS og RFS, se S5 Tabell del C for detaljer). Behandlingsgruppen og samspillet sikt ikke har en HR statistisk signifikant forskjellig fra 1.
I figur 1 Kaplan Meier-kurver er vist for endepunktet RFS (panel A) og OS (panel B). I hvert panel pasientene stratifisert i henhold til deres 5-FU profil poengsum. Det er sett at poengsummen deler pasientene inn i en god og en dårlig prognose gruppe. Pasienter klassifisert som sensitive hadde en statistisk signifikant bedre overlevelse med RFS (HR = 0,54, 95% KI = (0,41, 0,71); P = 7.87e-6; N = 636; basert på dikotomert profil score) og OS (HR = 0,47 95% KI = (0,34, 0,63), P = 7.4e-7;. basert på dikotomert profil score), (se metode seksjon)
Pasienter med en 5-FU profil scorer mindre eller lik 50 ble merket som dårlig prognose, de andre som god prognose i forhold til 5-FU-behandling. 5-FU ble inkludert i alle pasientbehandlingen. Kurvene viser at 5-FU profil betydelig skiller pasientene til gode og dårlige utfall (med RFS som endepunkt i panel A, OS i panel B).
Subgruppeanalyser
panelene A i fig 2 (RFS) og 3 (OS) viser dataene fra pasienter i «5-FU» (uten tilsatt irinotekan) av behandlingsgruppene. Det er sett at 5-FU-profil også betydelig delt pasientene i denne behandlingsgruppen til en god og en dårlig prognose undergruppe med RFS i figur 2 (HR = 0,57, 95% KI = (0,39, 0,85), P = 5.38e -3, N = 307) og OS i figur 3 (HR = 0,52, 95% KI = (0,33, 0,81); p = 3.03e-3;. N = 307)
Samme data som i fig 1A, men presentere resultater per behandlingsgruppe. Panel A viser data for pasientene i 5-FU /FA arm, Panel B data for pasientene i FOLFIRI behandlingsgruppen. Den brukte endepunktet er RFS.
Samme data som i figur 1B, men presentere resultater per behandlingsgruppe. Panel A viser data for pasientene i 5-FU /FA arm, Panel B data for pasientene i FOLFIRI behandlingsgruppen. Den brukte endepunktet er OS.
Den samme analysen ble utført på FOLFIRI behandlede pasienter (se paneler B i figur 2 og 3). Det er sett at 5-FU-profil også delt disse pasientene inn i to vesentlig forskjellige prognostiske grupper for RFS (HR = 0,50, 95% KI = (0,34, 0,74), P = 3.48e-4, N = 329) og OS ( HR = 0,42; 95% CI = (0.27, 0.65); P = 5.52e-5;. N = 329)
Basert på ovennevnte resultater viser en signifikant prognostisk verdi av 5-FU-ekspresjonsprofilen i pasienter som deltok i PETACC-3 studie hvor alle pasienter fikk 5-FU, vi deretter brukte 5-FU profil til en kohort av CC pasienter som hadde ingen adjuvant behandling til kirurgi, Kennedy kohort. I Kennedy kohort [21] ingen statistisk signifikante forskjeller (univariat og multivariat analyse) i RFS (HR = 0,92, 95% KI = (0,64, 1,33); P = 0,671, N = 359) eller OS (HR = 0,96, 95 % CI = (0,67, 1,4); P = 0,849; N = 359) ble observert når populasjonen ble dikotomisert av 5-FU logisk profil, se fig 4. videre ble det kontrollert at også utføre en analyse ved hjelp av kontinuerlig profil stillingen førte ikke til statistisk signifikante forskjeller i RFS (S6 Table del B) eller OS (S6 tabell del C).
Pasienter med en 5-FU profil scorer mindre eller lik 50 ble merket som lav score, jo andre de som rekord i forhold til 5-FU behandling. Kurvene viser at 5-FU profilen ikke skille CC pasienter til gode og dårlige utfall (med RFS som endepunkt i panel A, OS i panel B).
Vi spurte om det var en signifikant forskjell i hazard ratio for 5-FU profil for RFS i begge behandlingsarmer (5-FU og FOLFIRI) av PETACC-3 (HR = 0,54, 95% KI = (0,41, 0,71)) og for Kennedy kohort (HR = 0,92, 95% KI = (0.64, 1.33)). En test som sammenligner de to hazard ratio viser en signifikant forskjell (z-test, p = 0,02, se metoder).
Diskusjoner
I denne studien genuttrykk respons profiler for irinotecan og 5-FU utviklet basert på den NCI60 cellelinjen depotet og filtrert ved anvendelse av kliniske tumormateriale som representerer forskjellige tumortyper, for å utelukke celle-linje spesifikke gener [18] ble evaluert retrospektivt i tumor materiale fra PETACC-3 prospektiv og randomisert klinisk studie [20] og i offentlig tilgjengelige data fra scenen II CC pasienter, Kennedy kohort [21].
MPI metode bruker sammenhengen mellom følsomhet for et stoff og genuttrykk i et panel av cellelinjer. Den resulterende genekspresjon profilen av gener kan forklare forskjellig sensitivitet in vitro. Men dette genekspresjon profilen er ikke direkte prediktiv i et klinisk miljø. Å forutsi pasientens respons på det samme stoffet, er det nødvendig med en oversettelse fra in vitro profil til en klinisk profil. MPI filtrerer in vitro profil gjennom et system biologisk nettverk stammer fra analyser av pasientprøver.
For søknad til kliniske studier, gener funnet å være markert opp- eller nedregulert i profilene ble oversatt av MPI laboratorium til tilsvarende ALMAC probe sett for å bli testet i de to kliniske datasett.
ved hjelp av en prospektiv-retrospektiv studie design er ansett som nødvendig for å nå et tilstrekkelig nivå av bevis for å fastslå klinisk nytte ved validering prediktive biomarkører [23]. Utformingen av PETACC-3 prøve gir mulighet for en direkte validering av irinotecan prediktive biomarkører selv om det mangler en ubehandlet arm for å teste biomarkør kandidater til å forutsi utbytte av 5-FU-behandling. Totalt 636 stadium III CC pasienter fra PETACC-3-studien ble inkludert i studien.
Det mest interessante funn i denne studien var at 5-FU respons profil betydelig skilte PETACC-3 pasienter inn i en større gruppe (79% av pasientene) av god og en mindre gruppe (21% av pasientene) av dårlig prognose uavhengig av den kjente prognostiske clinicopathological parametere TN trinn, MSI /MSS-status, stedet, karakter, og aktiverende mutasjoner i KRAS og BRAF. I motsetning til dette ble det irinotecan ekspresjonsprofilen ikke fører til en statistisk signifikant splittet. Ved fordeling av dagens pasientmateriale i henhold til behandlingsgruppen, ble lignende resultater oppnådd, noe som betyr at irinotecan profilen ikke gi prediktiv eller prognostisk informasjon.
skalering av profilen var en lineær transformasjon som ikke påvirker fordelingen men bare interpretability av poengsummen. Cutoff på 50 er nær medianen i mange bestander, men i den fasen III PETACC befolkningen det var langt fra medianen. Vi måtte holde seg til cutoff på 50, men fordi dette ble definert i den statistiske analysen plan før du ser på kliniske data.
Siden pasientene i begge behandlingsgruppene i PETACC-tre prøve mottatt 5-FU er det ikke mulig å skille en profil som indikerer mindre iboende risiko fra en profil prediktiv av en overlevelsesgevinst på grunn av 5-FU effekt. En rent prognostisk profil skal gjenkjenne ulike risikogrupper også i ubehandlede populasjoner. Vi har imidlertid ikke observere noen statistisk signifikant prognostisk effekt i Kennedy-kullet, ikke engang en trend. Dette kan tolkes som forskjellen mellom gode og dårlige overlevelsesgrupper i PETACC-tre årskull som er identifisert av 5-FU-profil, skyldes i hovedsak forskjell i utbytte fra 5-FU.
En alternativ tolkning er at profilet har et sterkt rent prognostisk verdi i stadium III (PETACC-3), men ikke i trinn II (Kennedy), eller at observasjon er på grunn av andre og ukjente forskjeller mellom de to pasientkullene kan ikke utelukkes.
En sammenligning av biomarkør valideringsresultater fra flere datasett har flere begrensninger. I denne studien først, PETACC-3 undergruppe besto av stadium III CC pasienter, Kennedy kohort av scenen II CC pasienter. For det andre settet av tilgjengelige kovariater var annerledes og noen viktige egenskaper, for eksempel MSI status, var ikke alltid tilgjengelig. I PETACC-3 undergruppe det er en overrepresentasjon av mannlige pasienter mens i Kennedy kohorten dette er bedre balansert. Videre balansen av venstre- versus høyresidig svulster i PETACC-tre kohort og Kennedy kohort forskjellig (med mange mangler data på primærtumor sted for pasientene av Kennedy-kullet).
Det bør være bemerket at å finne passende datasett for å vurdere en potensiell prediktiv evne til en biomarkør for adjuvant 5-FU og /eller irinotecan behandling i CC pasienter er vanskelig. De fleste studier som sammenligner behandling med 5-FU til ubehandlede pasienter ble gjennomført for mange år siden og pasientpopulasjoner vil ikke være representativt for dagens CC pasienter lenger. For eksempel, blant mange forbedringer, kirurgiske prosedyrer har blitt betydelig videreutviklet.
Til tross for de to kohortene å være annerledes, vi spurte om det var en signifikant forskjell i hazard ratio for 5-FU profil for RFS i PETACC -3 (HR = 0,54; 95% CI = (0,41, 0,71)) og i den Kennedy kohort (HR = 0,92; 95% CI = (0.64, 1.33)) med en test som sammenligner de to fareforhold som viser en signifikant forskjell (z-test, p = 0,02). Men på grunn av store forskjeller mellom de to analyserte kohortene, må dette resultatet ytterligere klinisk validering i tumor materiale fra en hensiktsmessig utformet klinisk studie.
irinotecan profil mislyktes i å påvise noen signifikant separasjon av PETACC-3 pasienter eller Kennedy kohort. En forklaring til dette funnet er at siden det ikke var noen signifikant effekt av å legge til behandling med irinotecan i den opprinnelige PETACC-3-studien, noe undergruppe som ville ha nytte av å legge til irinotecan kan være for liten til å bli oppdaget med de tilgjengelige pasientprøver. En annen forklaring som ikke kan utelukkes, er at det er ingen nytte av adjuvant irinotecan behandling i stadium III CC. Denne siste forklaringen støttes av CALGB 89803 studie som hadde en lignende design som PETACC-3-studien og som også klarte å påvise noen vesentlig nytte av tillegg av irinotecan til LV5FU [24].
Adjuvant behandling av CC pasienter i stadium II eller III har stagnert, selv med mange forsøk på å innføre nye legemidler i løpet av det siste tiåret [25]. Biomarkører for å bistå legen i forhold til prognose, prediksjon av behandlingseffekt og forventede alvorlig toksisitet til antineoplastiske behandling av CC har lenge vært etterlengtet. Bare få prognostiske biomarkører er iverksatt klinisk og ingen biomarkører for 5-FU eller irinotecan følsomhet er utviklet til et nivå der de kan brukes i rutinebehandling av CC. Et viktig problem med validering av biomarkører i adjuvant behandling av CC er at pasientene ikke opplever et tilbakefall av sykdommen kan enten ha blitt helbredet av primærkirurgi (som representerer følsomme eller resistente svulster) eller ved den påfølgende kjemoterapi (som representerer sensitive svulster), mens pasienter med tilbakefall av sykdommen er vurdert å ha resistente tumorer. Dette er en iboende problem som det ikke er tilfredsstillende løsning når analysere prediktive biomarkører i adjuvant behandling.
I konklusjonen, denne studien presenterer en ny 5-FU mRNA uttrykk profil som kunne skille stadium III undergruppe den PETACC-tre pasient kohort i undergrupper med statistisk signifikant forskjellig utfall. Ved også å bruke denne profilen til en kohort av ubehandlede CC pasientene vi her gi forslag til en mulig sammenheng mellom 5-FU profil og dra nytte av adjuvant 5-FU behandling i fase III CC pasienter. Vi søker å validere våre 5-FU data i en uavhengig pasient kohort.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 Doc. . Data Processing i PETACC-3 data
dokumentet beskriver menneskelige prøvemateriale og databehandling med R statistisk programvare på PETACC-3 data
doi:. 10,1371 /journal.pone.0155123.s001 plakater (DOCX )
S1 fig. PETACC-3 undergruppe pasienter stratifisert etter sin irinotecan profil poengsum.
Pasienter med irinotecan profil scorer mindre eller lik 50 ble merket som dårlig prognose, de andre som god prognose i forhold til 5-FU behandling. Kurvene viser at irinotecan profilen ikke dele pasientene inn i gode og dårlige utfall (ved hjelp av RFS som endepunkt i panel A, OS i panel B). Paneler C og D viser de samme data som i panel A, men presentere resultater per behandlingsgruppe. Panel C viser data for pasientene i 5-FU /FA arm, Panel D dataene for pasientene i FOLFIRI behandlingsgruppen. Den brukte endepunktet er RFS. Paneler E og F viser de samme data som i panel B, men presentere resultater per behandlingsgruppe. Panel E viser data for pasientene i 5-FU /FA arm, Panel F data for pasientene i FOLFIRI behandlingsgruppen. Den brukte endepunktet er OS
doi:. 10,1371 /journal.pone.0155123.s002 product: (PDF)
S1 Table. Probe setter i irinotecan profilen.
Del A. Probe setter for gener overuttrykt i cellelinjer følsomme for irinotecan. Tabellen viser ALMAC sondesett som svarer til gener som er identifisert i cellelinjer. Merk at noen gener har flere matchende probe sett, er kartleggingen verken unike eller inambiguous. Del B. Probe setter for gener overuttrykt i cellelinjer som er resistente mot irinotecan.
