Abstract
validering av kandidat biomarkører ofte er hemmet av mangelen på en pålitelig metode for å vurdere og sammenligne resultatene. Vi presenterer her en referanse sett av serum og plasmaprøver for å lette validering av biomarkører for resectable kreft i bukspyttkjertelen. Referanse Settet inneholder en stor kohort av stadium I-II bukspyttkjertelen kreftpasienter, rekruttert fra 5 forskjellige institusjoner, og relevante kontrollgrupper. Vi preget resultatene av dagens beste serologisk biomarkør for kreft i bukspyttkjertelen, CA 19-9, ved hjelp av plasmaprøver fra referanse satt for å gi en målestokk for fremtidige biomarkør studier og å videreutvikle vår kunnskap om CA 19-9 i tidlig stadium kreft i bukspyttkjertelen og kontrollgruppene. CA 19-9 stående bukspyttkjertel kreft fra de friske og kronisk pankreatitt grupper med en gjennomsnittlig sensitivitet og spesifisitet på 70-74%, i likhet med tidligere studier med alle stadier av kreft i bukspyttkjertelen. Kronisk pankreatitt pasienter viste ikke CA 19-9 høyder, men pasienter med godartet galleobstruksjon hadde forhøyede nesten like høyt som kreftpasienter. Vi har fått mer informasjon om biomarkør ved å sammenligne to forskjellige analyser. De to CA 9-9 analyser avtalt i god generell ytelse, men avvek i målinger av enkelte prøver, potensielt på grunn av små forskjeller i antistoff spesifisitet som avslørt av sukker rekke analyse. Dermed referanse sett løftene være en verdifull ressurs for biomarkør validering og sammenligning, og CA 19-9 data presenteres her vil være nyttig for benchmarking og for å utforske relasjoner til CA 19-9
Citation. Haab BB Huang Y, Balasenthil S, Partyka K, Tang H, Anderson M, et al. (2015) Definitive Karakterisering av CA 19-9 i resektable bukspyttkjertelkreft ved hjelp av et referansesett Serum og plasmaprøver. PLoS ONE 10 (10): e0139049. doi: 10,1371 /journal.pone.0139049
Redaktør: Zoltán Rakonczay Jr., Universitetet i Szeged, Ungarn
mottatt: 18 juni 2015; Godkjent: 07.09.2015; Publisert: 02.10.2015
Dette er en åpen tilgang artikkel, fri for all opphavsrett, og kan bli fritt reproduseres, distribueres, overføres, endres, bygd på, eller brukes av alle for ethvert lovlig formål. Arbeidet er gjort tilgjengelig under Creative Commons CC0 public domain engasjement
Data Tilgjengelighet:. De CA19-9 data er tilgjengelige i saksdokumenter
Finansiering: Dette arbeidet ble finansiert av Early Detection Research Network of National Cancer Institute (U01CA152653 til BB Haab, RE Brand, og P. Allen, og U01CA111302 til AM Killary, ML Frazier, og S. Sen). Forfatterne vil også gjerne takke Early Detection Research Network for å gi bukspyttkjertelen prøvene brukes for denne studien
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
fremskritt innen kunnskap om kreft i bukspyttkjertelen har generert entusiasme om utsiktene for betydelig fremgang mot denne dødelige sykdommen [1, 2]. Blant andre områder, har feltet vært vitne til fremskritt i forståelsen av den genetiske initiering og progresjon av sykdommen [3], rollen av stroma i å fremme kreft og i hindrer systemiske behandlinger [4-7], og rollen til plastisitet i kreft celle [8]. Selv om denne informasjonen vil være grunnlegg i utviklingen av effektive behandlinger, forbedringer i overlevelse også vil avhenge bedre deteksjon, diagnostikk og behandling beslutninger basert på individuelle pasientkarakteristika. Vi trenger å fremme vår evne til å oppdage en bukspyttkjertelkreft på et tidlig stadium, når det er potensielt kureres ved kirurgisk reseksjon, og vi trenger bedre måter å bestemme ruten for omsorg som vil være mest effektive for hver pasient.
Molekylær biomarkører lover å gi presise, pasientspesifikk informasjon [9], men deres utvikling og gjennomføring er utfordrende og treg. I kreft i bukspyttkjertelen forskning, en stor flaskehals for utvikling av molekylære biomarkører er de begrensede ressursene for å vurdere og sammenligne kandidat biomarkører ved bruk av prøver som er samlet på tidlige stadier av kreftutvikling, når reseksjon for helbredelse er mulig. En betydelig mengde tid vanligvis er nødvendig før en nøyaktig vurdering av en biomarkør er mulig og før beslutninger om ytterligere investeringer kan gjøres. Oftere enn ikke, er lovende resultater i tidlige studier ikke sannsynliggjort i oppfølgingsstudier, eller utførelse av en biomarkør er ikke konsistent mellom studier [10, 11]. En konsekvent og systematisk tilnærming til evaluering kandidat biomarkører er nødvendig.
For å ivareta behovet for evaluering av kreft i bukspyttkjertelen biomarkører, et samarbeidsprosjekt gruppe innen Early Detection Research Network (EDRN) nylig utviklet en referanse satt av menneskelige eksemplarer . Motivasjonen for å utvikle referansen settet var å muliggjøre endelig evaluering av kandidat biomarkører for kreft i bukspyttkjertelen, for å gi nøyaktige sammenligninger mellom kandidat biomarkører, og for å teste kombinert bruk av ulike biomarkører. Et felles sett av prøver, samlet under strenge standarder på flere institusjoner og omfatter de pasientgrupper er mest relevante for de kliniske krav, er nødvendig for å nå disse målene [12]. Flere prinsipper guidet etableringen av settet. Settet var å omfatte prøver fra flere institusjoner, slik at det ikke er representative for bare ett geografisk område; prøvetaking var å følge en enkelt, detaljert standard operasjonsprosedyre, for å hindre innføring av forspenningen inn i settet; pasientene var å inkludere mange med resectable kreft, som er det mest vanskelige å oppdage, men de viktigste for potensiell positiv effekt; og kontrollpersoner var å inkludere både friske mennesker og pasienter med godartede tilstander i bukspyttkjertelen, fordi enkelte godartede tilstander kan være vanskelig å skille fra kreft i bukspyttkjertelen og kan føre til økninger i kreft biomarkører.
Når det gjelder pasientpopulasjon, vi valgte å sette sammen prøver fra pasienter med stadium i eller II kreft som bekreftes av kirurgisk patologi. Slike pasienter er kvalifisert for kirurgisk behandling, og i gjennomsnitt har betydelig bedre resultater enn resten av bukspyttkjertelen kreftpasienter. Oppdager kreft enda tidligere, dvs. ved carcinoma in situ eller Panin-3, ville være å foretrekke å deteksjon ved stadium I fordi pasienter med stadium jeg vanligvis fortsatt utvikle tilbakefall etter operasjonen. I dag har vi ikke en måte å rutinemessig bekrefte tilstedeværelse av Panin-3, så monterer prøver fra en kohort av slike pasienter er ennå ikke mulig. En alternativ tilnærming brukt tidligere var å sette sammen prøvene som hadde blitt samlet inn før diagnosen kreft i bukspyttkjertelen, identifisert gjennom undersøkelse av oppfølging informasjon fra massive offentlige helseundersøkelser for å finne personer som etter hvert utviklet bukspyttkjertelkreft [13, 14]. Slike prøver er dyrebar for å utforske gjennomførbarheten av screening for kreft, men de er ikke laget for å teste for deteksjon før scenen I eller II fordi stadium av sykdommen er ikke kjent. I tillegg, på grunn av vanskeligheten med å skaffe slike prøver, de normalt blir holdt ut for bare et lite antall studier. Derfor fulgte vi montering av en prøvesett som kan brukes til mange studier og som vil være relevant for et viktig mål i bukspyttkjertelkreft behandling, påvisning av flere kreftformer på en scene som er kvalifisert for kirurgi.
den CA 19-9 analysen er dagens beste serologisk biomarkør for kreft i bukspyttkjertelen. Den CA 19-9 monoklonalt antistoff ble dannet mot et kolorektal kreft cellelinje [15], og den antigen det binder er et karbohydratstruktur festet til en rekke proteiner og lipider [16]. Selv om dets blodnivåer er sterkt assosiert med kreft i bukspyttkjertelen-det er forhøyet i 70-80% av bukspyttkjertelen kreftpasienter og i omtrent 20% av pasienter med godartede tilstander i bukspyttkjertel [17]-sine resultater er ikke tilstrekkelig for diagnostisering av kreft, så risikoen for både falske negative og falske positive diagnoser er uakseptabelt høy. 5% av kreft i bukspyttkjertelen pasienter ikke heve CA 19-9 på grunn av kimlinje-mutasjoner som resulterer i manglende evne til å produsere sukker [18], og en annen gruppe av pasienter ikke heve CA 19-9 av ukjente grunner. De ikke-spesifikke økninger i CA 19-9 resultat hovedsakelig fra skade på gallegangen eller partier av de pankreatiske kanaler som er belagt med CA 19-9 antigenet. Nye biomarkører for diagnostisering av resectable kreft må prestere bedre enn CA 19-9, både i sensitivitet og spesifisitet, enten som en enkelt biomarkør eller mer sannsynlig i kombinasjon.
Målet for denne studien var å 1) bestemme ytelsen av CA 19-9 i referansesettet; 2) mer tydelig definere resultatene av CA 19-9 for stadium I-II sykdom og i referanse til de potensielt konfunderende betingelsene for godartet galleobstruksjon og kronisk pankreatitt; og 3) sammenligne resultatene og definere opprinnelsen til forskjeller mellom forskjellige CA 19-9 analyser. Det første målet var nødvendig for å gi en målestokk som vi kan sammenligne og vurdere kandidat biomarkører. Det andre målet var nødvendig fordi mange av de tidligere studier av CA 19-9 ble tungt vektet mot sent stadium kreft, hovedsakelig fordi prøver fra sent stadium kreftpasienter er lettere tilgjengelig. Pasienter med stadium I-II sykdom har potensiale for bedre resultater gjennom kirurgi, så nøyaktig og tidlig oppdagelse av dette nivået av sykdommen er kritisk viktig. Den tredje mål var nødvendig fordi tidligere studier av CA 19-9 i bukspyttkjertelkreft ha avvikende resultater, sannsynligvis på grunn av forskjeller i spesifisiteter av antistoffene [19] eller forskjeller i assay-plattformer. Det er viktig å forstå konsekvensene av disse forskjellene for beslutninger for den enkelte pasient. I tillegg mer informasjon om glykaner bundet av hvert CA 19-9 antistoff potensielt ville bidra til å karakterisere glykaner produsert av kreftpasienter og til å formulere strategier for å avdekke en større prosentandel av pasienter enn mulig nå.
Materialer og metoder
kriterier
Hvert område gjennomført prøvetaking ved hjelp av en protokoll og skriftlig samtykkeerklæring som var godkjent av deres Institutional Review Board. Forsøkspersonene ble pålagt å gi skriftlig, informert samtykke. Nettstedene som deltar i prøvetakingen var University of Pittsburgh Medical Center, Memorial Sloan Kettering Cancer Center, University of Michigan, University of Nebraska, og Northshore Universitetet Health (tidligere kjent som Evanston Northwestern Healthcare). Følgende inklusjonskriterier var nødvendig for bukspyttkjertelkreft og kontroller. Kontrollgruppene inkludert kronisk pankreatitt pasienter, akutte godartede og galle pasienter og friske forsøkspersoner.
bukspyttkjertelkreft tilfeller.
Forsøkspersonene gjennomgikk kurativ bukspyttkjertelen reseksjon for en adenokarsinom inkludert negative marginer og helst Stage 1 eller 2A (fravær av lymfeknutemetastaser).
Ingen tidligere historie med noen annen malignitet unntatt nonmelanoma kreft i ti år.
kronisk pankreatitt tilfeller.
All fagene må ha hatt minst to av de radiologiske kriteriene nedenfor, med mindre et emne hatt en historie med bukspyttkjertelen eksokrin insuffisiens, i så fall bare en radiologisk kriterium var nødvendig.
Abdominal ultralyd som er forenlig med kronisk pankreatitt ved hjelp av standard radiologiske kriterier
Abdominal CT scan forenlig med kronisk pankreatitt ved hjelp av standard radiologiske kriterier (dvs. forkalkninger, dilatert bukspyttkjertelen duct, uregelmessig kontur av kjertelen, cystisk lesjoner).
ercp (ERCP) eksamen konsistent med kronisk pankreatitt ved hjelp av standard radiologiske kriterier (dilatert kronglete hoved pankreasgang med uregelmessige sekundære grener, intraductal calculi).
Endoskopisk ultralyd forenlig med kronisk pankreatitt ved hjelp av standard sonografiske kriterier.
bukspyttkjertelen forkalkninger identifisert på vanlig film av magen.
Alle fag hadde en avbildning studie av bukspyttkjertelen innen 3 måneder av studiet påmelding som ikke foreslå en pancreatic masse
. Alle personene hadde en stabil klinisk historie det siste året med mistanke om kreft (vekttap, gulsott, eller endring i magesymptomer).
Alle pasientene hadde ingen tidligere historie med noen annen malignitet unntatt non-melanom hudkreft for fortiden ti år
Alle pasientene hadde ingen familiehistorie med kreft i bukspyttkjertelen
Akutte godartede og galle tilfeller
Alle fag møtte alle de følgende kliniske kriterier…:
Heving av serum bilirubin nivå høyere enn 2,0 mg /dL
Utvidede ekstrahepatiske gallesystem demonstrert på avbildning studie
Blodprøve innhentet før eventuelle korrigerende inngrep.
Alle pasientene hadde galleobstruksjon som var godartet etiologi som felles gallegang stein eller godartet galle striktur.
Pasienter med primær skleroserende kolangitt (PSC) ble ekskludert.
All fagene hadde en komplett avbildning studie utført av bukspyttkjertelen som ikke foreslå en kreft i bukspyttkjertelen, som for eksempel en diskret masse lesjon.
Alle pasientene hadde ingen tidligere historie med noen annen malignitet unntatt for ikke melanom hudkreft for de siste ti år
. Alle fag hadde ingen familiehistorie med kreft i bukspyttkjertelen.
friske kontroller.
Alle emner oppfylt følgende kriterier.
Age , rase og kjønn tilpasset kvalifiserte bukspyttkjertelkreft tilfeller.
Ingen familiehistorie med kreft i bukspyttkjertelen.
Ingen personlig historie med akutt pankreatitt eller galleobstruksjon som definert ovenfor
. Ingen samtidig magesmerter.
Ingen samtidige uforklarlig vekttap.
Ingen tidligere historie med noen annen malignitet unntatt non-melanom hudkreft for de siste ti årene.
det var ingen utvidede følge opp utover den tid som prøvene ble sendt ved utgangen av innsamlingsperioden. Mens det er fare for at en eller flere av kontrollene hadde begynnende kreft på tidspunktet for prøvetaking, effekten på undersøkelsen ville trolig være ubetydelig. På grunn av hvor sjelden sykdommen er i den generelle befolkningen med en levetid risiko for en i 71 pasienter, ville det bare bli forventet at på de fleste av disse pasientene ved en generell befolkning risiko for PC noensinne vil utvikle kreft i deres liv -time.
Serum og plasma samling
Alle samlingene fant sted etter informert samtykke fra deltakerne, og før eventuelle operasjoner eller prosedyrer. Prøvene ble samlet fra 21.2.2005 til 20.4.2011, og eksperimentene ble utført i 2013 og 2014. Alle blodprøver ble samlet i henhold til den EDRN standard prosedyre. Alle prøver ble frosset ved -70 ° C eller lavere i løpet av 4 timer fra tidspunktet for samlingen. Fire ml serum og 2 ml plasma (med EDTA som antikoagulant) ble sendt fra deltakende områder til NCI Biorepository i Frederick, Maryland. Prøvene ble overført til depotet på en måte som forhindret tining med godkjente transportører teknikker. Prøver ble sendt på tørris til nettsteder som utfører CA 19-9 analyser, og ingen prøver ble tint mer enn tre ganger totalt før bruk.
De friske kontroller ble samlet inn fra fire av de 5 områder med bidragene fra de kontrollene som samsvarer med samlede bidrag fra hver side (tabell 1). Vi overvåket kontrollrekrutterings å sikre at det var rimelig matching av kontrollene til tilfeller i alder, rase og kjønn, men vi avslappet algoritmen noe med kronisk pankreatitt pasienter på grunn av den tidligere debutalder i forhold til kreft i bukspyttkjertelen.
Definisjoner av tumorstadier
bukspyttkjertelen adenokarsinomer ble iscenesatt i henhold til kriteriene i det amerikanske Joint Committee on Cancer (AJCC) Staging Manuell 7
th utgaven. De følgende definisjoner av tumorutbredelse og lymfeknutestatus ble anvendt: T1 = Tumor begrenset til bukspyttkjertelen ≤2 cm i største dimensjon; T2 = Tumor begrenset til bukspyttkjertelen 2 cm i største dimensjon; T3 = Tumor strekker seg utover i bukspyttkjertelen, men uten involvering av cøliaki aksen eller den overlegne mesenteric arterien; N0 = Ikke regional lymfeknutemetastase; og N1 = regionale lymfeknutemetastaser. Etappene ble definert som: Stage 1a = T1N0M0; Stage 1b = T2N0M0; Stage 2a = T3N0M0; og Stage 2b = T1-3N1M0.
CA 19-9 analyser
To laboratorier kjørte CA 19-9 analyser på prøver av plasmaprøvene som ble mottatt uten identifiserende informasjon. En analyse av EIA-1474 kit [Lot # RN-45868] fra DRG International (Springfield, NJ), ble kjørt i laboratoriet av Dr. Killary ifølge tidligere publiserte metoder [20]. Den andre analysen ble utviklet og drives i laboratoriet til Dr. Haab ved hjelp av en tidligere publisert protokoll [19, 21, 22]. I den påfølgende teksten, henviser vi til den tidligere som «Analyse 1» og sistnevnte som «Analyse 2.» The DRG kit nominelt er godkjent kun for serum, men det tidligere ble brukt til plasma å oppnå resultater som ligner de som oppnås ved bruk av serum [20]. I denne studien har vi ytterligere validert bruken med plasma ved å bekrefte statistisk ekvivalens med Analyse 1 og med Abbott Architect-plattformen (se resultater). En undergruppe av prøvene (n = 82) ble analysert ved hjelp av CA 19-9 analysen på Abbott Architect Immunoassay plattformen ved University Health Network i Toronto, Canada. Se S1 fil for mer informasjon om protokoller og analyseegenskaper.
Statistisk analyse
For hver gruppe, sammenlignet vi CA19-9 fordelinger mellom de to CA19-9 analyser ved hjelp av paret t -test (på log-transform CA19-9) og Wilcoxon Signed Rank test. Den Spearman rank korrelasjonskoeffisienten mellom de to analysene ble også beregnet. For deskriptive analyser, genererte vi et boksplott for hver CA19-9 analysen og hver gruppe; geometriske hjelp av individuelle analyser og deres 95% Wald konfidensintervall ble også beregnet.
For parvise sammenligninger mellom den sunne, godartet galleobstruksjon, kronisk pankreatitt, og kreft grupper, vi spilte to-utvalg t-tester ( på log-transformeres CA19-9 verdier) og Wilcoxon Rank Sum tester. I tillegg, for hver sammenkoblet kontroll og saksbehandling gruppe, vi generert en parametrisk estimat på mottakeroperasjonelle egenskaper (ROC) kurve [23], og området-under-the-kurven (AUC) for de enkelte CA19-9 analyser og for en lineær kombinasjon av logg-transformerte verdier fra de to analysene som stammer fra logis regresjonsmodeller. Bootstrap prosedyre med 500 gangers resampling ble brukt for å konstruere konfidensintervallene for AUC for de enkelte analysene av forskjellene i AUC mellom de to CA19-9 analyser, og av de forskjell i AUC mellom de enkelte CA19-9 analyser og de kombinerte analyser.
for de enkelte CA19-9 analysene, undersøkte vi følsomhet og spesifisitet ved hjelp av kliniske cutoff av 37 U /ml, samt en avledet cutoff som maksimerer summen av sensitivitet og spesifisitet. Vi har også beregnet sensitivitet og spesifisitet basert på kombinasjoner av de to CA19-9 analyser ved hjelp av OG /ELLER regler. Bootstrap prosedyre med 500 gangers resampling ble brukt for å konstruere konfidensintervallene for sensitivitet, spesifisitet, og summen av sensitivitet og spesifisitet.
glykan array-eksperimenter og analyser
Kjerne laboratorium for Glycan Array Synthesis (del av Consortium for Funksjonelle glycomics, CFG) ved Emory University utført ved sukker array-eksperimenter og primæranalyser. Matrisen versjonen som brukes her var 5,1, som inneholder 610 unike glykaner. Eksperimentene fulgt publiserte protokoller [24]. Vi brukte programmet GlycoSearch [25] for å analysere ved sukker array-data.
Resultater
CA 19-9 i referanse satt
Referanse sett inkludert serum og plasma samlet på fem ulike institusjoner under en felles standard prosedyre. Prøvene er fra 98 pasienter med stadium I-II bukspyttkjertelkreft, 62 pasienter med kronisk pankreatitt, 31 pasienter med benign galleobstruksjon, og 61 friske kontrollpersoner (tabell 1).
Vi bestemt CA 19-9 verdier i plasmaprøvene ved hjelp av to forskjellige analyser, en et kommersielt tilgjengelig sett (referert til som analyse 1), og den andre en in-house system (referert til som analyse 2). Vi brukte to forskjellige analyser, for å ta hensyn til mulige forskjeller mellom assayer, gitt tidligere observasjoner av slike forskjeller [26, 27]. Vi testet påliteligheten analysene som brukes her ved sammenligninger med en automatisert plattform (Abbott Architect CA 19-9 immunoassay) for 82 av prøvene fordelt på pasientgrupper. Verdiene i hver av pasientgrupper var statistisk ekvivalente mellom alle tre analysene, bortsett fra litt høyere nivåer hos friske kontroller for Assay 2 i forhold til Abbott analysen (tabell A1 i S3 fil), og diskriminering av kreft fra kontrollgruppene var statistisk tilsvarende mellom alle analyser (Tabell B i S3 Fil og S1-fil). Dette resultatet bekrefter påliteligheten av resultatene oppnådd ved anvendelse Assays 1 og 2 og deres generell ekvivalens med automatiserte plattformer.
Vi først undersøkt fordelingen av verdiene for hver av analysene i de ulike pasientgruppene (Fig 1 A) . De friske og kronisk pankreatitt pasientene hadde de laveste nivåene; godartede og galle pasientene hadde betydelig høyere nivåer (p-verdien er mindre enn 0,0001 og lik 0,006 ved Wilcoxon Rank Sum test sammenlignet med friske forsøkspersoner for Analyse 1 og 2 henholdsvis); og kreftpasienter hadde de høyeste nivåene (p 0,0001 i forhold til friske individer basert på enten t-test eller Wilcoxon Rank Sum test for hver analyse). De to analysene viste tilsvarende trender. Detaljerte resultater om de geometriske hjelp av de enkelte analyser og deres 95% konfidensintervall er presentert i tabell C i S3 Fil, og p-verdiene for sammenligninger mellom pasientgrupper er presentert i tabell D i S3 fil.
A) CA 19-9 nivåer i hver gruppe. Vi presenterer logg-transformerte verdier for å bedre visualisere alle områder av verdiene. Boksene indikerer kvartiler av fordelingene, de horisontale linjene i boksene indikerer medianer, og de stiplede linjene gi områdene, med individuelle uteliggere indikert av sirklene. A1, Analyse 1; A2, analyse 2. B-D) mottaker-operatør-karakteristikk (ROC) kurver som sammenligner alle bukspyttkjertelen kreftpasienter til de angitte kontrollgruppene. Legendene angi området-under-the-kurvene (AUC) for hver analyse, med områder av 95% konfidensintervall.
Vi spurte om CA 19-9 nivåene var forskjellig mellom tidligere stadium (etapper Ia, Ib, og IIa) og senere stadium (stadium IIb) pasienter. De CA19-9 nivåene var ikke signifikant forskjellig mellom de to gruppene (p-verdier basert på t-test og Wilcoxon Rank Sum test); og areal-under-kurven (AUC) verdier i mottaker-drifts-karakteristikk (ROC) analyse var heller ikke statistisk signifikant forskjellig mellom gruppene for differensiering av kreft fra friske forsøkspersoner (S2 fil). Derfor i de etterfølgende analyser gruppert vi alle kreftpasienter sammen.
Vi brukte AUC for å bestemme evnen til CA 19-9 for å skjelne gruppene. De CA19-9 analysene var best på å skille kreften fra friske kontrollgrupper (AUC lik 0,78 med 95% KI (0.70,0.84) for analyse 1 og 0,76 (0,68, 0,83) for analyse 2) (fig 1B). Prøvene hadde også god ytelse ved separering av kreft fra kronisk pankreatitt grupper (AUC’er lik 0,73 med 95% konfidensintervall (0,65, 0,80) for analyse 1, og 0,77 (0,69, 0,83) for analyse 2) (figur 1C), men de var ikke effektive ved separering av kreft fra godartet galleobstruksjon grupper (AUC’er lik 0,56 med 95% konfidensintervall (0.47, 0.67) for analyse 1, og 0,62 (0,45, 0,71) for analyse 2) (fig 1 D). Det var ingen statistisk signifikante forskjeller i AUC mellom Analyser 1 og 2 i hver av disse sammenligningene.
For mer direkte relatere disse resultatene til klinisk praksis, vi undersøkte sensitivitet og spesifisitet av CA19-9 analyser på typiske cutoff som brukes i praksis, 37 U /ml, og ved cutoffs som ga maksimal summen av sensitivitet og spesifisitet (tabell 2). Ved 37 U /ml cutoff, gjennomsnittet av følsomheten pluss spesifisiteten varierte 70-74 for diskriminering av kreft fra sunne og kroniske pankreatitt kontrollgrupper. For begge analyser, en lavere terskel forhøyet sensitivitet med en mindre reduksjon i spesifisitet, noe som resulterer i en statistisk signifikant forbedring i gjennomsnitt sensitivitet og spesifisitet (tabell 2).
pasient-til-pasient sammenligning av CA 19-9 analyser
analysen ovenfor viser at CA 19-9 ytelsen er lik mellom analyse 1 og analyse 2 da vurderes over alle pasienter, men vi ønsket også å vite hvordan de to analysene i forhold til den enkelte pasient. En direkte sammenligning av verdiene oppnådd for hver pasient viste store forskjeller for enkelte pasienter (fig 2). De avvik mellom analysene ble jevnt fordelt; i noen tilfeller Analyse 1 var høyere, og i andre tilfeller Analyse 2 ble høyere.
log-transformerte CA 19-9 verdiene av samtlige fag fra Analyse 1 Analyse 2 og ble plottet i forhold til hverandre. Hver sirkel angir en enkelt pasientprøve. Den trendlinje er den lineære-minste kvadraters passer best, og Spearmans rang korrelasjonskoeffisient er 0,74.
På det praktiske plan, avvik mellom analysene eneste saken i forhold til tidsavgrensninger som brukes i klinisk praksis. Derfor spurte vi hvor ofte statusen for en prøve var forskjellig mellom Analyse 1 Analyse 2 og i forhold til cutoff (tabell 3). Ved hjelp av 37 U /ml som cutoff, 8 av de 53 kreftpasienter (15%) forhøyet i analyse 1 var lav i analyse 2, og 7 av de 52 kreftpasienter (14%) forhøyet i analyse 2 var lav i analyse 1. syv av de 128 kontrollpersonene (5%) ikke er forhøyet i analyse 1 ble forhøyet i analyse 2, og 9 av de 130 styreenheten (7%) ikke er forhøyet i analyse 2 ble forhøyet i analyse 1. Avvik var også til stede ved anvendelse av en 100 U /ml cutoff. Således, selv om de to analyser gir vanligvis den samme totale ytelse, var forskjellene tydelige for den enkelte pasient. Hver analyse tidvis ga falske negative eller falske positive resultater i forhold til den andre.
Testing av CA 19-9 analyser i kombinasjon
Vi har evaluert om en kombinasjon av de to analysene ga bedre resultater enn begge assay alene. Dette konseptet er basert på den forutsetning at dersom antistoffer i hver analyse optimalt å detektere forskjellige undergrupper av pasienter, vil en større prosentandel av pasientene bli detektert hvis analysene ble slått sammen. Vi brukte logistisk regresjon for å utlede lineære kombinasjoner av de log-transformerte verdier for de to analyser, og evaluert med AUC for separering av kreft fra hver av kontrollgruppene basert på den kombinerte resultatet. Ved å kombinere de to analysene ikke viser betydelig forbedring for å skille kreft fra den sunne eller kronisk pankreatitt gruppene (fig 1 og tabell 2). I tillegg, ved hjelp av enkle kombinasjons regler basert på AND eller OR operatorer, enten ved optimalisert konsentrasjon eller standard 37 U /ml cutoff, der var minimal forbedring i gjennomsnitt sensitivitet og spesifisitet i forhold til de enkelte analyser (tabell 2). Derfor, selv om de to analysene potensielt identifisere ikke-overlappende sett av pasientene (som foreslått av mangel på perfekt korrelasjon i figur 2), har de ikke bidra utfyllende, kreft spesifikk informasjon.
spesifisitet forskjeller mellom CA 19-9 antistoffer
Mer informasjon om opprinnelsen til forskjellene mellom analysene kan være nyttig for å optimalisere påvisning av kreftpasienter, mens påvisning av kontrollpersoner minimeres. Antigenet gjenkjent av nominelt CA 19-9 antistoffer er et glykan heter sialyl Lewis A [16], med sekvensen Siaα2,3Galβ1,3 (Fucα1,4) GlcNAc, hvor Sia er sialinsyre, Gal er galaktose, Fuc er fukose, og GlcNAc er N-acetylglukosamin. Sialyl Lewis A er et medlem av Lewis blodgruppesystemet glykaner på røde blodceller og et utvalg av glykoproteiner og glykolipider [22, 28]. Selv om sialyl Lewis A er den viktigste glykan bundet til CA 19-9 antistoffer, kan andre glykaner være bundet [19, 29]. Et kraftig verktøy for å få mer informasjon om hva andre glykaner et antistoff binder er sukker matrisen [24, 30], som gjør målinger av binding av et protein til mange forskjellige glykaner i parallell. Vi har derfor fått sukker array-data for de antistoffer som brukes i analyser 1 og 2.
Begge antistoffer bundet den kanoniske CA 19-9 antigen-sialyl Lewis A-men med forskjeller (figur 3 og figur 4). Antistoffet fra analysen 2 (9L426) bindes sterkere enn de Analyse 1 antistoff til dimerisk slea-Lea, som vist ved den bedre signal ved den lave konsentrasjon av 0,2 mikrogram /ml, men det viste ingen binding til det sialinsyre-varianten Neu5Gc. Det er også bundet til sialyl Lewis C (non-fucosylated sialyl Lewis-A) ved den relativt høye konsentrasjon av 20 ug /ml. I motsetning til dette Analyse 1 antistoff (bare den påvisningsantistoff var tilgjengelig fra kommersielle kit) viste større binding til Neu5Gc men uten ekstra binding til sLeC. Et tredje antistoff (klon M081221, Fitzgerald, Acton, MA), som ikke brukes i analysen 1 eller 2, men er inkludert for sammenligning, bundet andre glykaner i tillegg til dem som viser den kanoniske CA 19-9 antigen. Dette antistoffet kryssreagerte med glykaner inneholdende sialyl Lewis X, en isomer av sialyl Lewis-A hvori festingen av fukose og galaktose til kjernestrukturen er slått. Dermed CA 19-9 antistoffer har overlappende, men distinkte særegen, inkludert binding til noen strukturer utover den kanoniske CA 19-9 antigen.
Hvert antistoff ble inkubert ved 2 mg /ml på en sukker array som inneholder 610 forskjellige glykaner (sukker rekke versjon 5.1 fra Consortium for Funksjonell glycomics). Diagrammet omfatter glykaner som viser det høyeste nivået av binding av noen av antistoffene. For hvert antistoff, normalisert vi rå fluorescens verdier for å angi den høyeste verdien til 1. Listen angir glykaner inkludert i plottet, og etikettene over søylene angir den primære motiv i hver glykan. DRG er analysen en antistoff, 9L426 er Analyse 2 antistoff, og M081221 er en annen anti-sialyl Lewis A antistoff inkludert for sammenligning.
For hvert antistoff, bindingen intensiteten til de angitte glykaner, i
