Abstract
Behandling av ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) med strålebehandling eller kjemoradioterapi er ofte ledsaget av utviklingen av øsofagitt og lungebetennelse. Identifisere pasienter som kan være økt risiko for normal vev toksisitet ville hjelpe i fastsettelse av optimal stråledose for å unngå disse hendelsene. Vi profilert 59 enkeltnukleotidpolymorfi (SNPs) fra 37 inflammasjonsrelaterte gener i 173 NSCLC pasienter med stadium IIIA /IIIB (tørr) sykdom som ble behandlet med definitive stråling eller chemoradiation. For øsofagitt risiko, ble ni SNPs assosiert med en 1,5 til 4 ganger økning i risiko, inkludert tre
PTGS2 plakater (COX2) varianter: rs20417 (HR: 1,93, 95% KI: 1,10 til 3,39), rs5275 (HR: 1,58, 95% KI: 01.09 til 02.27), og rs689470 (HR: 3,38, 95% KI: 1,09 til 10,49). Betydelig økt risiko for lungebetennelse ble observert for pasienter med genetisk variasjon i proinflammatoriske gener
IL1A
,
IL8
,
TNF
,
TNFRSF1B
, og
MIF
. I kontrast, NOS3: vises rs1799983 en beskyttende effekt med en 45% reduksjon i lungebetennelse risiko (HR: 0,55, 95% KI: 0,31 til 0,96). Pneumonitt risiko ble også modulert av polymorfismer i anti-inflammatoriske gener, inkludert genetisk variasjon i
IL13
. rs20541 og rs180925 hver medført økt risiko (HR: 2,95, 95% KI: 1,14 til 7,63 og HR: 3,23, 95% KI: 01.03 til 10.18, henholdsvis). Den kumulative effekten av disse SNPs om risikoen var doseavhengig, noe som gjenspeiles av en betydelig økt risiko for enten toksisitet med et økende antall risiko genotyper (
P
0,001). Disse resultatene tyder på at genetiske variasjoner mellom betennelse pathway gener kan modulere utvikling av stråling-indusert toksisitet og til slutt bidra til å identifisere pasienter som har økt sannsynligheten for slike hendelser
Citation. Hildebrandt MAT, Komaki R Liao Z, Gu J, Chang JY, Ye Y, et al. (2010) genetiske varianter i inflammasjonsrelaterte gener er knyttet til stråling-indusert toksisitet etter behandling for ikke-småcellet lungekreft. PLoS ONE 5 (8): e12402. doi: 10,1371 /journal.pone.0012402
Redaktør: Nils Cordes, Dresden teknologiske universitet, Tyskland
mottatt: 23 mars 2010; Godkjent: 02.08.2010; Publisert: 25 august 2010
Copyright: © 2010 Hildebrandt 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 National Cancer Institute gir R01 CA111646, P50 CA070907, R01 CA127219, og R01 CA55769. 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
det ble spådd at lungekreft vil bli diagnostisert i løpet av 215.000 personer i USA alene i 2008 [1]. Pasienter med lokalavansert stadium IIIA og IIIB (tørr) sykdom som ikke er kandidater for kirurgi behandles med definitive strålebehandling eller en kombinasjon chemoradiation terapi [2]. Dessverre selv med behandling, den samlede 5-års overlevelse for NSCLC er bare 10-15% [3].
En av utfordringene i kreftbehandling lunge med strålebehandling er utvikling av alvorlige dosebegrensende side effekter. Øsofagitt og lungebetennelse er vanlige akutte stråleinduserte normale vev toksisitet oppstår hos pasienter innen ett år etter behandling. Tilstedeværelse av disse toksisitet kan også føre til en reduksjon i livskvalitet og kan føre til kroniske komplikasjoner, inkludert lungefibrose [4]. Foreløpig er det få prediktorer for utvikling av slik toksisitet basert på kliniske og dosimetriske parametere [5] – [9]. Derfor kan identifisering av ytterligere pålitelige markører å skreddersy strålings regimer for å administrere den optimale terapeutiske dose samtidig minimere toksisitet.
Betennelse er en fysiologisk respons på cellulære og vevsskade, inkludert stråle-indusert skade. Hensiktsmessig reaksjon på denne skaden er strengt regulert gjennom en balanse mellom proinflammatorisk og anti-inflammatoriske cytokiner og signalmolekyler [10], [11]. Genetisk variasjon i nøkkelinflammasjonsrelaterte gener kan føre til en forskyvning i balanse noe som resulterer i deregulering av den inflammatoriske respons og tilsvarende modulering av følsomhet overfor stråling-indusert vevsskade normalt [12]. Tidligere studier har undersøkt genetisk variasjon i transformerende vekstfaktor-beta-1 (TGF-β1). Denne viktige cytokin er opp regulert etter stråling og vanligste variantene som ligger i
TGFB1
har blitt funnet å være assosiert med sen normalt vev komplikasjoner [13] -. [17]
I denne studien, vi utnyttet en vei basert tilnærming for å analysere genetisk variasjon fra 59 SNPs i 37 inflammasjonsrelaterte gener med hensyn til risiko for å utvikle enten akutt øsofagitt eller lungebetennelse etter strålebehandling. Vi har utforsket de viktigste effektene av enkelt SNPs og også den kumulative effekten av genetisk variasjon innen betennelse sti på giftighet risiko. Disse resultatene indikerer at den enkeltes risiko for å utvikle disse alvorlige bivirkninger kan moduleres av germline variasjon i inflammasjonsgener og kan bidra til å tilpasse strålebehandling for NSCLC.
Resultater
Pasient Kjennetegn
i alt 173 ikke-spanske kaukasiske pasienter med stadium IIIA (n = 70 eller 40,5%) eller IIIB (tørr) (n = 103 eller 59,5%) ble inkludert i analysen (tabell 1). Av disse pasientene, 91 (52,6%) var menn og 82 (47,4%) var kvinner med en median alder på 63,6 år. De fleste av pasientene hadde en historie med å røyke med 46,8% (n = 81) er tidligere røykere og 46,2% (n = 80) som nå røyker eller har sluttet i løpet av et år før diagnose. Seksti-tre (36,4%) av tumorene ble klassifisert som skvamøs karsinom, 59 (34,1%) som adenokarsinom, og 40 (23,1%) som ikke-småcellet karsinom, mens resten (11 eller 6,4%) som andre NSCLC . Tjueto pasienter fikk en forbehandling poengsum ECOG funksjons ≥2. Nesten 80% (n = 138) av pasientene som fikk kombinasjonsterapi chemoradiation, først og fremst med cisplatin eller karboplatin (n = 142). Et flertall ble behandlet med 3D strålebehandling (n = 72 eller 41,6%). Det var 78 tilfeller av grad ≥2 øsofagitt og 43 av grad ≥2 lungebetennelse i vår befolkning. Twenty-tre av disse pasientene hadde både øsofagitt og lungebetennelse, mens 75 pasienter hadde ingen av delene.
Det var ingen signifikante forskjeller mellom pasienter som utviklet alvorlig øsofagitt og de som ikke gjorde det med hensyn til alder, kjønn, status røyking, histologi, klinisk stadium og funksjonsstatus. Men pasienter som utviklet øsofagitt var mer sannsynlig å få chemoradiation stedet for stråling alene (
P
0,001), og mer sannsynlig å få en høyere gjennomsnittlig stråledose (
P
= 0,026) sammenlignet med de som ikke utvikler øsofagitt. Interessant, alvorlig lungebetennelse var hyppigere hos pasienter som var tidligere røykere i forhold til dagens røykere eller siste røykesluttere (
P
= 0,007). Pasienter med stadium IIIA pasientene var også større sannsynlighet for å utvikle lungebetennelse (
P
= 0,018). For både øsofagitt og lungebetennelse, var det en signifikant forskjell i forekomsten av toksisitet av type strålebehandling gis (
P
= 0,005 og 0,013, henholdsvis).
Betennelse relaterte SNPs og fare for esophagitis
Blant de 59 SNPs studert, ble til sammen ni inflammasjonsrelaterte SNPs funnet å være signifikant assosiert med risiko for øsofagitt etter strålebehandling (tabell 2). Alle disse varianter forble signifikant på et FDR nivå på 10%. I tillegg, fordi esofagitt typisk presenterer 4-6 uker etter start med strålebehandling, analyserte vi også effekten av disse variantene ved hjelp av logistisk regresjon.
Proinflammatoriske Gener Resultatene er lik de fra Cox regresjonsanalyse (data ikke vist)
Av disse ni SNPs, seks var blant gener involvert i proinflammatorisk respons..:
IL6
,
IL16
,
TNF
, og
PTGS2 plakater (COX2). Interleukin 6 (IL6): rs1800795 resulterte i en 2,16 ganger økt risiko (95% KI: 1,18 til 3,94) under recessive modell. En lignende effekt ble observert for IL16: rs11556218 (HR: 2,28, 95% KI: 1,16 til 4,47). Pasienter med minst en tumornekrosefaktor-α (TNF) variant rs1799724 hadde en nesten to ganger økt risiko (HR: 1,97, 95% KI: 1,10 til 3,50). Tre SNPs i
PTGS2
modulert øsofagitt risiko i vår pasientpopulasjon: rs20417, rs5275, og rs689470. PTGS2: rs5275 var forbundet med en økt risiko (
P
for trend = 0,014). For rs20417 og rs689470, bærere av minst én variant allel var en økt risiko (HR: 1,93, 95% KI: 1,10 til 3,39 og HR: 3,38, 95% KI: 1,09 til 10,49, henholdsvis)
Anti-inflammatoriske gener.
SNP’er i det IL4-reseptoren, IL10, og alfa-underenhet av den IL10 reseptor ble funnet å være signifikant assosiert med øket risiko øsofagitt. De IL10: rs1800872 og IL10RA: rs3135932 varianter ble begge assosiert med signifikant økt risiko under additive modellen med timer med 1,65 (95% CI: 1.11-2.45) og 1,49 (95% CI: 1.01-2.20) hhv. IL4R: rs1801275 resulterte i over en fire ganger økt risiko (HR: 4,12, 95% KI: 1,60 til 10,59)..
Felles Analyse av Esophagitis Risk Alleler
For å forstå den kumulative effekten ugunstige genotyper på risikoen for øsofagitt, utførte vi en kombinert analyse. Vi inkluderte alle vesentlige SNPs identifisert fra vår individuelle SNP analyser og ytterligere syv SNPs rekkborder betydning ved p 0,10 (Tabell 3). Pasienter med fire ugunstige genotyper hadde en 3,71 ganger økt risiko (95% KI: 1,53 til 8,99) sammenlignet med de med 0~3 ugunstige genotyper. Denne risikoen økte til 8,85 (95% KI: 4,19 til 18,68) for pasienter med fem eller flere ugunstige genotyper. Videre pasienter med et økende antall ugunstige genotyper utviklet øsofagitt betydelig raskere etter at behandling med strålebehandling (figur 1A). Bærere av fem eller flere ugunstige genotyper hadde en median tid til hendelse på bare 1,1 måneder sammenlignet med over 12 måneder for de med tre eller mindre ugunstige genotyper (
P
0,0001).
Kaplan -Meier kurver av frihet fra (A) karakter 2 øsofagitt eller (B) karakter 2 lungebetennelse etter strålebehandling. Tallene i parentes er antall pasienter med toksisitet i løpet av det totale antall pasienter; Klokken er median event-free varighet i måneder.
Betennelse relaterte SNPs og Fare for Pneumonitt
Et annet sett med inflammasjonsrelaterte SNPs ble funnet å være signifikant assosiert med risiko for å utvikle pneumoni følgende strålebehandling og forble slik ved en FDR på 10% (tabell 4). Bare én av de 12 SNPs identifiserte var også forbundet med øsofagitt risiko – TNF: rs1799724. Pasienter homozygote for denne varianten viste en 5,96 ganger økt risiko (95% KI: 1,33 til 18,57) av lungebetennelse. Denne risikoen er lik for øsofagitt risiko hos pasienter med minst én variant allel (tabell 2).
Proinflammatoriske Genes.
Andre betydelige genetiske varianter assosiert med lungebetennelse inkluderte seks SNPs i proinflammatory gener, inkludert
IL1A
,
IL8
,
TNFRSF1B, MIF
, og
NOS3
. To SNPs i
IL1A
– rs1800587 og rs17561- er i sterk koblingsulikevekt, og resulterte i en mer enn dobling av risiko med timer med 2,90 (95% KI: 1,34 til 6,25) og 2,51 (95% CI: 01.19 til 05.27), respektivt. Risikoen forbundet med IL8: rs4073 var lik på 3,16 ganger (95% KI: 1,54 til 6,48). Under den additive modellen, TNFRSF1B: rs1061622 resulterte i en 2,12 ganger økt risiko (95% KI: 1,18 til 3,79). En SNP i lymfokinet genet
MIF
resulterte i enda høyere HR på 3,96 (95% KI: 1,04 til 15,12). I kontrast, genetisk variasjon i
NOS3
ble assosiert med en reduksjon i lungebetennelse risiko 50% (HR: 0,55, 95% KI: 0,31 til 0,96). Dette var den eneste SNP i vår analyse for å være signifikant assosiert med en reduksjon i risiko.
Anti-inflammatoriske gener.
IL4 og IL13 deler en felles reseptor og har mange av de samme anti- inflammatoriske funksjoner. I vår befolkning, fant vi at genetiske variasjoner i begge disse interleukiner var assosiert med økt risiko for å utvikle lungebetennelse. De to
IL4
SNPs hvert ført til økt risiko med timer med 2,54 (95% CI: 1.27-5.08) og 3,05 (95% CI: 1.50-6.22) hhv.
IL13
polymorfismer hadde en lignende effekt på lungebetennelse risiko. Pasienter med to variant alleler eller enten rs20541 eller rs180925 var omtrent 3 ganger større sannsynlighet for å utvikle lungebetennelse sammenlignet med dem med villtype eller heterozygot genotyper (HR: 2,95, 95% KI: 1,14 til 7,63 og HR: 3,23, 95% KI : 01.03 til 10.18). Den signalmolekyl IkappaB-alfa (
NFKBIA
) hemmer betennelsesreaksjon ved å blokkere NFkappaB-mediert transkripsjon av proinflammatoriske gener. NFKBIA: rs8904 resulterte i en 2,02 ganger økt lungebetennelse risiko (95% KI: 01.01 til 04.03).
Felles Analyse av Pneumonitt Risk Alleler
I kombinert analyse, den betydelige SNPs sammen med. en ekstra border betydelig variant – IL4R: rs1801275 (
P
= 0,053) – viste en økning i lungebetennelse risiko som antall ugunstige genotyper økt (tabell 3). Den økte risikoen for å frakte tre ugunstige genotyper var 13,30 ganger sammenlignet med pasienter med 0 til 2 risiko genotyper (
P
= 0,013). Denne risikoen ble dramatisk økt for gruppen av pasienter med fire eller flere ugunstige genotyper (
P
0,0001). Disse høyrisikopersoner hadde også en kortere varighet mellom behandlingsstart og utvikling av lungebetennelse på bare 5,33 måneder sammenlignet med over 12 måneder for de med 0 til 2 ugunstige genotyper (Figur 1b).
Betennelse relaterte SNPs og Total overlevelse
utviklingen av toksisitet og overlevelse er ofte relatert siden pasienter som utvikler toksisitet er de som reagerer på behandlingen. Derfor fant vi ut om noen av variantene som er identifisert som toksisitet risikofaktorer ble også assosiert med overlevelse over tre år. Vi fant at pasienter med minst én variant allel av IL10: rs1800872 hadde en 1,74 ganger økt risiko for øsofagitt, men en 40% redusert risiko for å dø sammenlignet med pasienter med villtype genotyper (HR: 0,62, 95% KI: 0,40 til 0,97). Figur 2A illustrerer tid til øsofagitt for pasienter med IL10: rs1800872 genotyper. Selv om det ikke signifikant, pasienter med villtype genotyper hadde median tid til hendelse på mer enn 12 måneder i kontrast med bare 1,8 måneder for de med minst en variant av rs1800872. For å overleve (figur 2B), det var en ikke-signifikant overlevelse fordel av nesten fire måneder for operatører med en median overlevelse på 16,1 måneder sammenlignet med bare 12,4 måneder for pasienter med villtype genotyper.
(A ) Kaplan-Meier-kurver av frihet fra klasse 2 øsofagitt følgende strålebehandling av IL10: rs1800872 genotyper. Tallene i parentes er antall pasienter med toksisitet i løpet av det totale antall pasienter; Klokken er median event-free varighet i måneder. (B) Kaplan-Meier-kurver for total overlevelse etter strålebehandling av IL10: rs1800872 genotyper. Tallene i parentes er antall av pasientene i løpet av det totale antall pasienter; Klokken er median overlevelse gang på flere måneder.
Diskusjoner
I denne studien har vi systematisk analysert 59 vanligste genetiske variasjoner i betennelsesrelaterte gener for assosiasjon med risiko for å utvikle akutt øsofagitt eller lungebetennelse etter strålebehandling i NSCLC pasienter. Flere individuelle SNPs i viktige pro- og anti-inflammatoriske gener ble identifisert som modulerende risiko for både normale vev toksisitet. Videre den kumulative effekten av disse SNPs var doseavhengig med enkeltpersoner som frakter flere uheldige alleler som har en tilsvarende økning i risiko.
Ni genetiske varianter ble identifisert som signifikant assosiert med øsofagitt risiko, og av dem, seks var i proinflammatoriske gener (tabell 2). Vi fant ut at rs1800795 i
IL6
resulterte i en 2,16 ganger økning i øsofagitt. Dette polymorfisme ligger innenfor det 5′-utranslaterte område av
IL6
og har blitt funksjonelt undersøkt med motstridende resultater av effekten på genekspresjon og respons på stimulering [18], [19]. Men en fersk meta-analyse av over 5500 pasienter var ikke i stand til å demonstrere en sammenheng mellom denne varianten og IL6 serumnivåer [20]. Gao et al. viste at IL16: rs11556218 var signifikant assosiert med tykk- og magekreft, men ikke observere en sammenheng mellom IL16 serumnivåer målt i disse pasientene og rs11556218 [21]. PTGS2: rs20417 var også assosiert med økt risiko for øsofagitt. Denne promoter variant forstyrrer en SP1 /sp3 transkripsjon faktor bindende nettstedet og fører til en reduksjon i transkripsjonen aktivitet i lunge fibroblast celler [22], [23]. Redusert uttrykk for COX2 ville foreslå en reduksjon i betennelse signalering. Men denne samme variant, mens endring av Sp1 /sp3 område, introduserer også et bindingssete for en transkripsjonsfaktor, Egr-1, selv om konsekvensene er ukjent [22]. De to andre betydningsfulle varianter (rs5275 og rs689470) er plassert i det 3′-UTR og regulere
PSTGS2
mRNA-nivåer. Våre resultater tyder på at disse SNP’er er forbundet med en økning i pro-inflammatorisk aktivitet som fører til øsofagitt. Videre funksjonsanalyse er berettiget til å forstå de underliggende mekanismene [24].
For anti-inflammatoriske molekyler og øsofagitt risiko, Khurana Hershey et al. viste at IL4R: rs1801275 resulterte i forbedret IL4 signalering og induksjon av høye nivåer av IgE-reseptoren CD23 [25]. IL10: rs1800872 og IL10RA: rs3135932 er blitt vist å redusere IL10 signalering ved å redusere serumnivå og å endre IL10-IL10RA interaksjoner, henholdsvis [26], [27]. De rapporterte funksjoner av disse tre SNPs ville være i overensstemmelse med våre funn av en økt risiko for øsofagitt ved å redusere anti-inflammatorisk respons.
Tolv vanlige polymorfismer ble funnet å være signifikant assosiert med risiko for lungebetennelse. De to
IL1A
variantene er i koblingsulikevekt og ble funnet å øke risikoen med nesten tre ganger. IL1A: rs1800587 har vist seg å bidra til en økning i IL1-α promoteraktivitet, mRNA-nivåer og proteinnivåer [28]. IL1A: rs17561 er et ikke-synonyme SNP og øker prosessering av IL1-α forløper noe som resulterer i en økning i nivåene av aktivt IL1-α [29]. Den variant av IL8: rs4073, som ble funnet å øke pneumonitt risiko 3-fold, har vært assosiert med økt sekresjon av den proinflammatoriske cytokin IL8 [30]. IL4 og IL13 arbeide sammen for å regulere den inflammatoriske respons. Fire genetiske varianter i disse to genene ble assosiert med ~3 ganger økt risiko for lungebetennelse. Studier har vist økt IgE produksjon for IL4: rs2070874 og rs2243250 [31] og økt IL13 aktivitet for IL13. Rs20541 og rs180925 [32], [33]
Genetisk variasjon i
TNF Hotell og reseptoren
TNFRSF1B
var også forbundet med økt risiko for lungebetennelse. TNF-α signalering er en viktig modulator av den inflammatoriske respons. TNF: rs1799724 variant ligger innenfor promoter-regionen av genet og antas å påvirke genekspresjon ved å opprette en OKT-en transkripsjonsfaktor bindingssete [34]. Effekten av denne differensial bindende TNF-α signalering er ikke klart. Noen studier har vist en økning i TNF-α produksjon [35], [36], [37], mens andre har vist seg i motsatt retning [38], [39], [40]. For TNFRSF1B, gjør ikke synonymt variant Met196Arg (rs1061622) ikke endre TNF-α bindende affinitet, men resulterer i forsterket TNF-α signale [41] og redusert NF-kB signale [42].
Bare én genetisk variant ble funnet å gi en beskyttende virkning etter radioterapi. Denne varianten, rs1799983, i
NOS3
var assosiert med en 70% reduksjon i risikoen for lungebetennelse. Funksjonelle undersøkelser har vist at denne varianten resulterer i produksjon av en variant allozyme med redusert enzymaktivitet [43] som resulterer i en reduksjon av nitrogenoksidproduksjon [44]. Disse observasjonene støtter våre funn av redusert lungebetennelse på grunn av redusert inflammatorisk signalering.
I det hele tatt, identifisert de funksjonelle konsekvensene av de variantene som sterkt assosiert med økt risiko for normalt vev forgiftning etter stråling foreslå en høy biologisk plausibilitet for vår funnene. Men lite eller ingen informasjon er kjent om hvordan disse variantene spesielt alter pneumoni og øsofagitt risiko. Den betennelsesreaksjon er kompleks og mange prototypic «proinflammatoriske» molekyler har anti-inflammatorisk egenskaper under bestemte vilkår, og vice versa. Videre studier er garantert å belyse den spesifikke funksjonen til disse SNPs i målet vev etter eksponering for stråling.
Interessant, observerte vi flere varianter med en utvikling mot et forhold mellom giftighet og total overlevelse, og bare en SNP ble identifisert som blir assosiert med begge deler. Dette resultatet tyder på at disse pasientene som utvikler akutt normalt vev toksisitet reagerer godt på behandlingen med lengre overlevelse ganger. Dessverre er disse bivirkningene er dosebegrensende og ofte resultere i avbrytelse av behandlingen. Det kan være at disse utvalgte pasienter skulle få mest mulig nytte av inkludering av radiobeskyttende agenter som amifostine og glutamin i deres behandlingsregime. Begge arbeider ved å redusere nivåene av reaktive oksygenarter i det eksponerte normalt vev og således potensielt unngår utvikling av inflammasjon. Det ville være interessant å teste de betydelige SNPs identifisert i denne studien innenfor rammen av disse midlene.
Vår studie har flere fordeler, blant annet pasientpopulasjonen med tilgjengeligheten av omfattende klinisk og epidemiologisk informasjon. Så vidt vi vet, har ingen studier systematisk undersøkt effekten av genetiske variasjoner innenfor inflammasjonsrelaterte gener og risiko for normalt vev toksisitet på grunn av strålebehandling. Denne veien basert tilnærming tillot oss å grundig belyse den kumulative effekten av flere uheldige alleler på toksisitet risiko. Siden en pasients genom kan inneholde flere av disse risiko forbundet genetiske varianter, både pro-inflammatoriske og anti-inflammatoriske veier, er denne tilnærmingen mye kraftigere å påvise effekten av disse SNPs på en pasients risiko for å utvikle øsofagitt eller lungebetennelse. Variantene er inkludert i denne studien var kandidat SNPs basert på kjente eller antatte virkninger på gen-funksjon. En kandidat-gen tilnærmingen har den fordelen av å være forankret ved hjelp av kjente biologisk sannsynlighet, men det er en mulighet for at denne studien har gått glipp av ytterligere risiko alleler eller detektert en variant i koblingsulikevekt med den sanne utløsende SNP. I tillegg var vi ikke i stand til å inkludere flere variabler som også kan påvirke toksisitet, inkludert strålefelt størrelse, dose til orgel i fare (spiserør og lunger), behandling volum, og svulsten plassering.
I konklusjonen, vi identifisert flere biologisk plausible sammenhenger mellom genetiske varianter i viktige betennelsesrelaterte gener og risiko for utvikling av øsofagitt og lungebetennelse. Vi viste også en dose-effekt av betennelse SNPs som gjenspeiles av den dramatiske økningen i risiko med økning i antall ugunstige genotyper. Videre identifiserte vi en variant i IL10 som er assosiert med økt risiko for øsofagitt, men en redusert risiko for å dø. Siden strålebehandling er en bærebjelke for lungekreft behandling, ha evnen til å screene pasienter før oppstart av behandling vil potensielt redusere disse akutte toksisitets hendelser samtidig som for høyere doser av stråling for de som ikke har økt risiko for å bedre lokal kontroll. Med validering, kan disse resultatene, sammen med kliniske og dosimetriske prediktorer, bidra til å øke den samlede nytten av strålebehandling hos NSCLC pasienter.
Metoder
Etikk erklæringen
Deltakere ga skriftlig informert samtykke og studien ble godkjent av The University of Texas MD Anderson Cancer Center Institutional Review Board.
pasient
studien inkluderte ikke-spanske kaukasiske pasienter som nylig ble diagnostisert, histologisk bekreftet stadium IIIA eller IIIB uten en ondartet effusjon (tørr) NSCLC pasienter som får endelig thorax stråling eller chemoradiation terapi ved The University of Texas MD Anderson Cancer Center. Alle pasienter ble inkludert i en pågående epidemiologi lungekreft studie mellom 1995 og 2007.
epidemiologisk og klinisk datainnsamling
Epidemiologiske data ble samlet inn under et personlig intervju ved hjelp av et strukturert spørreskjema til bestemme demografiske karakteristika, medisinsk historie, og røyking historie. Klinisk og oppfølging informasjonen ble abstrahert fra medisinske journaler. status Forbehandling ytelse ble fastsatt basert på Eastern Cooperative Oncology Group skala. Stråling-indusert øsofagitt var preget av dokumentasjon av nye tilfeller av smerter ved svelging oppstår under behandling. Lungebetennelse ble oppdaget av roentgenographic eller CT scan abnormiteter og ofte forbundet med uproduktiv hoste og /eller feber. Alvorlighetsgrad av lungebetennelse eller øsofagitt ble scoret av legen i henhold til National Cancer Institute Common Terminologi Kriterier for bivirkninger (versjon 3.0) retningslinjer [45]. For denne studien, ble en hendelse regnes forekomsten av grad ≥2 toksisitet.
SNP Utvalg og Genotyping
Blod ble tatt fra hver deltaker etter personlig intervju. Disse prøver ble anvendt til å ekstrahere genomisk DNA fra lymfocytter fra perifert blod ved hjelp av Menneskelig helblod Genomisk DNA Extraction Kit (Qiagen, Valencia, CA). En total av 59 kandidat SNP (tabell 5) ble valgt ut fra 37 kjente inflammasjonsrelaterte gener som tidligere beskrevet [46]. I korthet, ble kandidat SNP’er velges hvis de hadde en mindre allel frekvens større enn 5%, og ble plassert i en antatt funksjonell region av genet (promoter, ikke-translaterte regioner (UTR) eller exoner) eller var tidligere blitt rapportert som assosiert med kreft eller en inflammatorisk lidelse. Genotyping ble utført ved hjelp av SNPlex analysen følger produsentens instruksjoner (Applied Biosystems, Foster City, CA) med analyse på et Applied Biosystems 3730 DNA Analyzer. SNP genotypene ble kalt bruker GeneMapper programvare (Applied Biosystems). Tre SNPs: IL8RA: rs2234671, LTA: rs2229092 og IL4R: rs1805011 ble fjernet på grunn av overdreven manglende genotyper ( 20%). All genotyping ble gjennomført blindet med hensyn til toksisitet status.
Statistical Analysis
Tid til hendelse (grad ≥2 pneumonitt eller øsofagitt) var basert på varigheten fra start av strålebehandling forekomst av toksisitet. Tre års overlevelse ble også definert som tiden fra start av strålebehandling til dødsdato eller dato for siste oppfølging i løpet av treårsperioden. Hazard ratio (HRS) og 95% konfidensintervall (95% CIS) for hver enkelt SNP og endepunkt kombinasjonen ble estimert ved å montere den Cox proporsjonal risikomodell mens du justerer for alder, kjønn, klinisk stadium, paknings år med røyking, forbehandling ytelse status, behandlingsregime (strålebehandling eller kjemoradioterapi), stråling type og stråledose. Kaplan-Meier-kurver og log-rank tester ble brukt for å vurdere forskjeller i tid til arrangementet og samlet overlevelse. Kombinerte effekten av ugunstige genotypene var basert på den viktigste effekten analyse av enkelt SNPs og inkludert de med signifikant (
P
0,05) og border signifikant (
P
0,10) assosiasjoner. Stata (versjon 10, Stata Corp., College Station, TX) ble brukt for statistiske analyser. Q-verdier ble beregnet for å kontrollere for multiple sammenligninger basert på en FDR verdi på 10% [47].
