Abstract
Formål
Vi vurderes i ettertid in vitro kjemosensitivitet av primær området og metastatisk språk svulster i kolorektal kreft
Metoder
Ulike resected tumorprøver (33 fra lymfeknuter, 42 fra leveren, seks fra lungene, og 68 primære svulster) ble vurdert gjennom en kollagen gel dråpe forankret kultur medikament følsomhet test for å fastslå kjemosensitivitet til monoterapi eller en kombinasjon av agenter.
Resultater
Følsomhet for kombinasjonskjemoterapi var betydelig høyere enn for monoterapi i det primære stedet gruppen, lymfeknute gruppe, og lever gruppe. Det var signifikant forskjell mellom kjemosensitivitet av primærsete og som av levermetastaser i hvert middel (5-FU, s 0,001; SN38, p = 0,045; 5-FU /SN38, s 0,001; OHP, p = 0,037; 5- FU /OHP, p = 0,045).
Konklusjoner
Svulster viste større in vitro kjemosensitivitet til kombinasjonsbehandling sammenlignet med monoterapi. Videre svulster som hadde spredning til leveren var mer resistente overfor kjemoterapi, sammenlignet med matchede primærtumorer
relasjon:. Takebayashi K, Mekata E, Sonoda H, Shimizu T, Shiomi H, Naka S, et al. (2013) Forskjeller i kjemosensitivitet mellom primær og metastatisk Svulster i tykktarmskreft. PLoS ONE åtte (8): e73215. doi: 10,1371 /journal.pone.0073215
Redaktør: Sumitra Deb, Virginia Commonwealth University, USA
mottatt: 8. juni 2013, Godkjent: 17 juli 2013; Publisert: 28 august 2013
Copyright: © 2013 Takebayashi 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 finansiert av Shiga University of Medical Science, Japan. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
kollagen gel dråpe forankret kultur medikament følsomhet test (CD-DST) Det er en in vitro anticancer stoff sensitivitet test [1] – [6]. Nyere studier har rapportert at CD-DST kan gi nyttig terapeutisk informasjon for pasienter med magekreft, lungekreft, tykktarmskreft eller kreft i bukspyttkjertelen [7] – [12]. Videre kan CD-DST evaluere følsomheten til nyere midler. Vi har tidligere beskrevet det kliniske potensialet i CD-DST hos pasienter med tykktarmskreft (CRC) [12], [13] når det gjelder å identifisere kjemoresistent og kjemosensitiv svulster [12], [13]. CRC er en av de viktigste årsakene til dødsfall på verdensbasis, og fortsetter å øke i hyppighet. Mer enn halvparten av pasientene som blir først diagnostisert med lokalisert sykdom slutt utvikle stadium IV CRC [14]. I de fleste tilfeller, synkrone metastaser er ikke resectable. Den viktigste behandlingen for metastatisk CRC er kjemoterapi, og nylige fremskritt i systemisk kjemoterapi har resultert i bedre resultater for disse pasientene. Imidlertid skiller klinisk respons på kjemoterapi når man sammenligner primær versus metastatiske svulster (f.eks, i lymfeknutene, lever eller lunger), og pasienter med kjemoresistent svulster kan ha nytte av andre typer behandlingsstrategier [15] -. [19]
Formålet med denne studien var å evaluere forskjellen i in vitro kjemosensitivitet i primær versus metastatiske svulster hos pasienter med CRC. Vår studie viste forskjellen på in vitro kjemosensitivitet i grunnskolen og metastatisk kolorektalcancer.
Pasienter og metoder
Pasienter
CD-DST ble utført i 940 vev (588 primær svulster, 78 svulster i lymfeknuter, 124 svulster i i lever, og 27 svulster i lunge) tatt fra pasienter med CRC mellom august 1999 og desember 2011 kl Shiga University of Medical Science i Japan. Svulster med 70% vekst (33 fra lymfeknuter, 42 fra leveren, seks fra lungene, og 68 primære svulster) ble valgt ut for nærmere analyse. I alt 68 primære tumorer ble vurdert, som hver ble reseksjon fra den samme pasient i hvilken de metastatiske tumorer ble resektert. Sammenlignings chemosensitivities til ulike enkle eller kombinerte behandlinger ble sammenlignet mellom de ulike kreft nettsteder.
Alle pasientene var yngre enn 85 år og hadde ubehandlede evaluerbare metastaser som ble diagnostisert med computertomografi (CT), 18F-fluorodeoxyglucose positron emisjon tomografi-computertomografi (FDG-PET-CT), og /eller diffusjon vektet magnetic resonance imaging (DW-MRI). Den primære svulster og metastatiske svulster ble kirurgisk reseksjon, og alle vevsprøver ble undersøkt av CD-DST å evaluere sine chemosensitivities. Alle prøver ble histologisk bekreftet som tykktarms adenokarsinom.
Denne studien dannet den kliniske forskningen retningslinjer av Shiga University of Medical Science, og ble godkjent av forskningsetisk komité ved Shiga University of Medical Science. Vi innhentet skriftlig informert samtykke til å delta i denne studien fra alle pasienter.
Collagen Gel Droplet-embedded Kultur Drug Følsomhetstest (CD-DST)
CD-DST ble utført ved hjelp av svulstvev, som tidligere beskrevet av Kobayashi et al. [4], [5]. I korthet, ble kirurgisk resekterte prøver spaltet i dispersjon kollagenase enzymet, og de dispergerte kreftceller ble inkubert i en kollagen-gel-belagt kolbe. Deretter ble de levedyktige cellene fester seg til kollagen gel-lag oppsamlet og ble tilsatt til rekonstruert type 1 kollagen-oppløsning (Celletype CD matrise ™, Kurabo, Osaka, Japan). Tre dråper av disse blandingene ble plassert i hver brønn av en seks-brønns plate, og deretter 5-fluorouracil (5-FU) (1,0 ug /ml), irinotecan (SN38) (0,03 ug /ml), oksaliplatin (OHP) ( 0,5 ug /ml), 5-FU /SN38 (1,0 ug /ml 0,03 ug /ml), eller 5-FU /OHP (1,0 ug /ml 0,5 ug /ml) ble tilsatt til hver brønn. Platene ble inkubert i 24 timer. Etter fjerning av medium inneholdende anticancer medikament (er), ble hver brønn inkubert med PCM-2 medium (Kurabo) i 7 dager. Den in vitro kjemosensitivitet effekten av hvert middel ble uttrykt som forholdet mellom det totale volum koloni (T) av de behandlede celler med den i ubehandlede celler (C). En prøve med en ratio på T til C på 60% eller mindre ble ansett som kjemosensitiv [6], [12].
Statistical Analysis
Statistiske analyser for baseline ble utført ved bruk av JMP programvare versjon 9 (SAS Institute Inc. Cary, NC, USA). The Chi-kvadrat test ble brukt for å analysere data. The Student t test ble brukt for å sammenligne CD-DST data. Analysene ble utført ved bruk av Excel (Microsoft, Redmond, Washington) og Statcel2 (OMS Publisher, Saitama, Japan) programvare. En p-verdi på mindre enn 0,05 ble ansett for å indikere statistisk signifikans.
Resultater
Pasient Kjennetegn
Pasientegenskaper er vist i Tabell 1. Baseline karakteristika ble balansert i hver gruppe . I lymfeknutemetastase gruppe, primære svulster var i tykktarmen hos 19 pasienter og i endetarmen på 14 pasienter. I levermetastaser gruppen primære svulster var i tykktarmen hos 24 pasienter og i endetarmen hos 18 pasienter. I metastase gruppe lunge, primære svulster var i tykktarmen hos to pasienter og i endetarmen hos fire pasienter. Totalt 68 primærsvulster ble vurdert, som hver ble resected fra samme pasient der metastatiske svulster ble resected.
kjemosensitivitet til monoterapi kjemoterapi versus kjemoterapi
Sensitiviteter for kjemoterapi er oppsummert i tabell 2. Sensitivitet var økt til 5-FU /SN38 behandling enn for 5-FU terapi i de følgende tumortyper: primære tumorer (p 0,001), lymfeknute tumorer (p 0,001), leversvulster ( p 0,001). Følsomhet var større til 5-FU /OHP terapi enn til 5-FU terapi i følgende krefttyper. Primære svulster (p = 0,0014), lymfeknute svulster (p 0,001), leversvulster (p = 0,03)
Det var ingen signifikant forskjell i kjemosensitivitet til monoterapi kjemoterapi versus det å kombinasjonskjemoterapi i lungesvulster.
kjemosensitivitet av Primary versus metastatisk svulster
Det var ingen signifikant forskjell i kjemosensitivitet når en sammenligner lymfeknutesvulster og matchet primære svulster (tabell 3). Kjemosensitivitet var betydelig lavere i leversvulster enn det matchet primære tumorer (5-FU, p 0,001; SN38, p = 0,045, 5-FU /SN38, p 0,001; OHP, p = 0,037, 5-FU /OHP; p = 0,045) (tabell 4). Det var ingen signifikant forskjell i kjemosensitivitet når man sammenligner lungesvulster og matchet primære svulster (tabell 5).
Diskusjoner
Denne studien viste forskjellen på i vitro kjemosensitivitet av kolorektal primære og metastatiske svulster, og viste at kombinasjonskjemoterapi var mer enn effektivt enn monoterapi
resultatene fra CD-DST in vitro anticancer stoff sensitivitet test [1] -. [6] korrelerer godt med pasientens utfall; pasienter behandlet med regimer som ble ansett som «sensitive» ifølge CD-DST-analysen hadde bedre resultater sammenlignet med de pasientene som ble behandlet med regimer som ble ansett «ufølsomme» [12], [13]. Siden pasienter med tumorer anses kjemoresistent basert på CD-DST testing ikke kan ha nytte av slik behandling, bør andre terapeutiske tilnærminger vurderes for disse pasientene [15] – [19]
Behandling av metastatisk CRC kan bestå av. medisinske behandlinger (f.eks konvensjonell systemisk kjemoterapi, molekylært målrettede midler) og /eller kirurgi. Mens 5-FU, SN38, og OHP er standarder for omsorg for behandling av CRC, kan noen pasienter være resistent mot disse terapi. Derfor ville det være fordelaktig å proaktivt identifisere hvilke midler er forventet å være effektive i forhold til de som er forventet å være ineffektiv. George et al. rapporterte at 93% av pasientene med synkron stadium IV CRC som har mottatt kjemoterapi ikke krever kirurgi palliativ for primærtumor [20]. Primær tumorreseksjon utføres hvis pasienten er symptomatisk og er derfor vurderes på individuell basis. Mentha et al. beskrev en ny strategi for forvaltning av levermetastaser [21] der innledende kontroll og downstaging av levermetastaser før primær tumorreseksjon ført til større resectability og bedre resultat. Levermetastaser er ansett for å være en vesentlig faktor prognostisk, og kan påvirke utfallet. Behandling av levermetastaser kan gis prioritet over den som primære svulster. I denne undersøkelsen levermetastaser var ufølsomme overfor kjemoterapi når sammenlignet med den primære tumor, som støtter strategien foreslått av Mentha et al. Okumura et al. rapporterte at levermetastaser var betydelig mer resistent mot 5-FU når sammenlignet med den primære tumor i en musemodell [9], [22]. I den studien dihydropyrimidin (DPD) og thymidylat fosforylase (TP) mRNA-nivåer økte med gjentatt levermetastaser. DPD og TP kan megle kjøp av chemoresistance til 5-FU i løpet av levermetastaser. Levermetastaser kan ha en lang rekonvalesens fra et punkt av in vitro kjemosensitivitet.
På den annen side, i den metastase gruppen lunge, kjemosensitivitet mellom primærsvulster og metastatiske tumorer var ikke signifikant forskjellig. Gorlick et al. rapporterte at tymidylatsyntase (TS) mRNA-ekspresjon var signifikant høyere i lungemetastaser sammenlignet med levermetastaser [23]. Imidlertid DPD ekspresjon i lungemetastaser var lav sammenlignet med matchet primærtumor, mens det av levermetastaser var høy, [24]. TP, TS, og DPD er aktivt involvert i 5-FU metabolisme. DPD-lav uttrykk kan være relatert til at lungemetastase er ikke kjemoresistent for primærtumor sammenlignet med levermetastaser.
Denne studien viste at kombinasjonen kjemoterapi var mer enn effektivt enn monoterapi. I levermetastaser gruppe, er kombinasjonskjemoterapi nødvendig fordi levermetastaser er forholdsvis kjemoresistent, og monoterapi er forbundet med dårlige resultater. CD-DST kan vurdere følsomhet for relativt nyere agenter. In vitro-sensitiviteten til kombinasjonsterapi ved bruk av nyere midler kan bli vurdert, så vel som til kombinasjonsbehandling med 5-FU /SN38 og 5-FU /OHP. Den mest hensiktsmessige kreft diett kan identifiseres ved hjelp av CD-DST analyse. Pasienter som svulster er kjemoresistent til konvensjonelle kjemoterapi i henhold til CD-DST bør vurderes for alternative behandlingsstrategier, som for eksempel kirurgi og molekylært målrettede legemidler [15] – [19]. Dette ville ha nytte av å unngå bivirkninger forbundet med systemisk behandling hos pasienter som ellers ikke ville ha nytte av slik behandling [18], [19]. Faktisk kan CD-DST brukes som supplement til informert samtykke før behandlingsstart.
I sammendraget, denne studien viste at in vitro kjemosensitivitet av levermetastaser var relativt motstandsdyktig sammenlignet med primære svulster, og viste den kombinasjonen kjemoterapi var mer enn effektivt enn monoterapi.
