PLoS ONE: Prognostisk rolle microRNA-21 i kolorektal cancer: en Meta-Analysis

Abstrakt

Baggrund

Til dato har mange undersøgelser vist, at microRNA (miRNA) udviser ændret udtryk i forskellige kræftformer og kan spille en vigtig rolle som prognostisk biomarkør for kræft. Den nuværende metaanalyse opsummerer de seneste fremskridt i brugen af ​​microRNA-21 (miR-21) i vurderingen af ​​kolorektal cancer og analyserer den prognostiske rolle miR-21 for overlevelse resultat.

Metode /vigtigste resultater

Den nuværende meta-analyse blev udført ved at søge PubMed gennem flere søgestrategier. Data blev udvundet fra studier, der sammenligner samlet overlevelse (OS) i patienter med kolorektal cancer, der viste højere udtryk for miR-21 end tilsvarende patienter. Puljede hazard ratio (timer) af miR-21 for overlevelse og 95% konfidensintervaller (CI) blev beregnet. Syv studier med i alt 1174 patienter blev medtaget denne meta-analyse. For samlet overlevelse (OS), de sammenfattede hazard ratio (HR) for højere miR-21-ekspression i kolorektal cancer var 1,76 (95% CI: 1,34-2,32, P = 0,000). Efter eliminering af heterogenitet, den poolede HR var 2,32 (95% CI: 1,82-2,97, P = 0,000), som viste sig at signifikant forudsige dårligere overlevelse. Den undergruppe analyse foreslog, at forhøjet miR-21 niveau, og patienternes overlevelse korreleret med III /IV etape (HR = 5,35, 95% CI: 3,73-7,66).

Konklusioner /Betydning

Disse resultater antyder, at høj ekspression af mIR-21 kunne forudsige dårlig prognose hos patienter med colorectal cancer

Henvisning:. Xia X, Yang B, Zhai X, Liu X, Shen K, Wu Z, et al. (2013) Prognostisk rolle microRNA-21 i kolorektal cancer: en meta-analyse. PLoS ONE 8 (11): e80426. doi: 10,1371 /journal.pone.0080426

Redaktør: William CS Cho, Queen Elizabeth Hospital, Hongkong

Modtaget: Maj 17, 2013; Accepteret: 2 oktober 2013; Udgivet: November 12, 2013 |

Copyright: © 2013 Xia et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Dette arbejde blev støttet af en bevilling fra National Natural Science Foundation of China (nr 81.001.317). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

Kolorektal cancer (CRC) er den tredje mest almindelige kræftform hos mennesker, forekomsten bagud kun prostatakræft hos mænd, brystkræft hos kvinder, og lunge og bronkier kræft. Der er 1,2 millioner årlige nye tilfælde på verdensplan. Forekomsten og dødelighed af CRC har haft tendens til at falde i USA, men nye tilfælde og dødsfald i de udviklede lande er stadig langt højere end udviklingslande. En forventet 142.000 nye tilfælde af CRC vil blive diagnosticeret og ca. 51.000 vil dø af sygdommen i USA alene i 2013. Dødeligheden af ​​CRC-konti for ca. 9% af alle kræftdødsfald [1]. Selv om 5-års overlevelse på CRC er højere i tidligt stadium ved kirurgisk resektion, den langsigtede overlevelse og prognose af de avancerede stadie patienter forbliver fattige. Selvom gener forbundet med TP53 mutationer [2], KRAS-mutationer [3,4], BRAF-mutationer [4,5], og defekt DNA mismatch reparation (dMMR) er blevet undersøgt for at bekræfte den prognostiske og overlevelse-prædiktive for CRC [6] den kliniske anvendelse af disse markører kræver yderligere forskning.

MikroRNA’er (miRNA) er endogene, små ikke-kodende RNA med en længde på 18-25 nukleotider. De blev og først rapporteret i 1993 [7]. Disse miRNA kan regulere oversættelsen af ​​specifikke protein-kodende gener [8]. Nylige undersøgelser har vist vist, at overekspression af microRNA-21 (MIR-21) kunne øge celleproliferation, migration, invasion, og overlevelse i en række cancercellelinier [9,10]. MIR-21 viste sig også at være forhøjet i mange cancere, herunder brystcancer, coloncancer, lungecancer, pancreascancer, prostatacancer, mavekræft, hepatocellulære carcinomer, ovariecancer, og andre [11,12]. Nogle undersøgelser har fundet overekspression af miR-21 at være tæt forbundet med dårlig overlevelse resultat i forskellige kræftformer [13-16]. Højere niveauer af MIR-21-ekspression har vist sig at kunne forudsige kræft resultat. Nogle hold har gennemført tidligere meta-analyser af forholdet mellem miR-21-ekspression og NSCLC, nogle solide tumorer [17,18].

Selv om nogle af de undersøgelser, evaluerede her vurderede den prognostiske værdi af miR-21 i kolorektal kræftpatienter, forholdet mellem miR-21 og kolorektal cancer stadig kontroversielt, fordi disse undersøgelser omfattede kun små studiepopulationer. Denne meta-analyse er den første til at vurdere forholdet mellem miR-21-ekspression og overlevelse resultat hos patienter med colorectal cancer.

Materialer og metoder

Søg strategi

Denne meta -analyse blev udført i overensstemmelse med retningslinjerne i meta-analyse af observationelle studier i Epidemiologi gruppe (MOOSE) [19]. Den Pubmed databasen blev søgt for sidste gang på August, 2013, og ingen nedre dato grænse blev brugt. Kun anmeldelser udgivet på engelsk blev evalueret. Konference abstracts var ikke i anvendelsesområdet for denne analyse på grund af de ufuldstændige data. Søgestrategien følgende udtryk anvendes variabelt kombineret med “microRNA-21″, ” miR-21 “, ” kolon, ” ” kolorektal,” “endetarmen,” “kræft”, “carcinoma,” “prognose” og “. prognostiske” Støtteberettigede undersøgelser indgår i denne metaanalyse mødte følgende kriterier: (i) de skulle diskutere patienter med tyktarmskræft eller endetarmskræft; (Ii) De skulle måle MIR-21 ekspression i tumorvæv eller serum; og (iii) De skulle undersøge den samlede overlevelse udfald eller korrelationen mellem MIR-21 ekspression og de kliniske variable. (Iv) Fremgangsmåden ifølge MIR-21 detektion skal være ens. Artikler blev udelukket baseret på nogen af ​​følgende kriterier: (i) de var oversigtsartikler, breve eller laboratorieartikler; (Ii) De var ikke på engelsk; (Iii) De manglede vigtige oplysninger til beregning ved anvendelse af metoder, der er etableret af Parmar, Williamson, og Tierney [20-22]; (Iv) De blev gentagne undersøgelser omfattede samme forfatter og de samme prøver fra de samme patienter som en undersøgelse allerede inkluderet. To korrekturlæsere (Xiaochun Xia og Baixia Yang) uafhængigt evalueret titler og abstracts af de identificerede artikler duplo. En flowdiagram af undersøgelsen udvælgelsesprocessen er præsenteret i figur 1.

Dataudtræk

Støtteberettigede papirer blev revideret uafhængigt af to efterforskere, Xiaochun Xia og Baixia Yang. Data blev ekstraheret fra hver undersøgelse i overensstemmelse med de før-nævnte udvælgelseskriterier. To efterforskere (Xiaochun Xia og Baixia Yang) udvindes den primære oplysninger, herunder multivariat analyse, Kaplan-Meier overlevelsesanalyse,

P

værdi, og hazard ratio selvstændigt. Yderligere data blev udtrukket fra studierne. Disse omfattede først forfatterens navn, udgivelsesår, oprindelsen af ​​den undersøgte population, størrelse af den undersøgte population, studiedesign, type kræft, TNM stadie, prøvetagningsstedet, metode til påvisning af miR-21, cutoff værdi, og varigheden af ​​opfølgning . Andre udtrukne data blev gennemgået, herunder klinisk-patologiske træk (køn, alder, placering af tumor, CEA-niveau, og andre faktorer), HRs af miR-21 for overlevelse, 95% konfidensinterval (CI) og

P

værdi. Hvis kun overlevelseskurver var til rådighed, blev ekstraheret data fra disse kurver ved hjælp af den beskrevne fremgangsmåde [20]. HR værdier 1 blev anset tegn på signifikante sammenhænge med dårligt resultat. Uoverensstemmelser blev løst ved diskussion. Alle data var underlagt konsensus

Statistiske metoder

Heterogenitet blev vurderet ved hjælp af Q-statistik (

P

0,10 blev anset heterogent).. Enhver væsentlig heterogenitet blandt studierne blev løst ved hjælp af den tilfældige effekter model. Ellers blev det faste effekter anvendte model. Den I

2 statistik, der måler andelen af ​​den samlede variation på tværs af undersøgelser, der skyldes heterogenitet frem til tilfældighederne, blev også vurderet [23]. Nogle undersøgelser har ikke en liste over de HRs eller 95% CI direkte, i stedet give Kaplan-Meier overlevelseskurver alene. De nødvendige statistik blev beregnet ved hjælp af software designet af Matthew Sydes og Jayne Tierney [22]. Effekten af ​​miR-21-ekspression på overlevelse udfald (OS) blev estimeret ved hjælp af skov plots. Undergruppe analyse af poolede hazard ratio for patienter med tyktarmskræft med forhøjet miR-21-ekspression blev undersøgt med hensyn til TNM stadie (III /IV vs. I /II), køn (mand vs. kvinde), alder (≥median vs. median), tumor placering (proximale vs. distal), og CEA-niveau (cutoff-værdi vs. ≤cutoff værdi). Poolet HR blev beregnet ved hjælp af en fast-effekter model eller tilfældige effekter model er relevant. Pooled HR 1 angivne dårlig prognose for de grupper med forhøjet miR-21 udtryk og blev betragtet som statistisk signifikant, hvis 95% CI ikke overlapper 1. Offentliggørelse skævhed blev evalueret ved hjælp af tragt plot og Begg test,

P

0,05 blev betragtet tegn på en manglende offentliggørelse partiskhed [24]. Alle analyser blev udført ved hjælp af STATA vision 10,0 (Stata Corporation, College Station, TX, USA). En

P Drømmeholdet værdi mindre end 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant, medmindre andet er angivet.

Resultater

Undersøgelse egenskaber

Syv studier blev identificeret som støtteberettigede for fuld-tekst review [25-31]. Disse støtteberettigede undersøgelser blev offentliggjort mellem 2008 og 2013. To studier evaluerede patienter fra Japan, en evaluerede patienter fra Danmark, en evaluerede patienter fra Tjekkiet, en evaluerede patienter fra Hong Kong, en evaluerede patienter fra Kina, en evaluerede patienter fra Taiwan, og en evaluerede patienter fra USA. Disse studier omfattede i alt 1174 patienter med en gennemsnitlig antal 167,7 patienter pr studiet. Disse syv støtteberettigede studier var alle retrospektive kohortestudier. Fremgangsmåden ifølge MIR-21 detektion var alle kvantitativ real-time polymerasekædereaktion (QRT-PCR). microRNA-21 ekspressionsniveauer blev målt i tumorvæv eller serum. Seks af de støtteberettigede undersøgelser foretaget univariate analyse og multivariat analyse. Den gennemsnitlige længde for opfølgning varierede fra 36,4 til 84,6 måneder. Karakteristik af de støtteberettigede undersøgelser er opsummeret i tabel 1.

Forfatter

oprindelse befolkning

N

Sygdom

etape

Sampling websted

Metode

Skær

Survival analyse

Hazard ratio

Opfølgning (måneder)

Schetter 2008USA, HK197CCi-ivtumorqRT-PCRHighest tertileOSReportedUSA: 68,0 (26,0 til 141,9) HK: 84,6 (60,4 til 147,2) Shibuya 2010Japan156CRCA-D * tumorqRT-PCRMeanOSReported60Nielsen 2011Denmark196CRCi-iiitumorqRT-PCR65th percentileOSReported72Faltejskova 2012Czech44CRCi-ivtumorqRT-PCRMedianOSSC84Liu 2013China200CRCi-ivserumqRT-PCR – OSReported36.4 (4-53) Chen 2013Taiwan195CRCi-ivtumorqRT-PCRMeanOSReported60Toiyama 2013Japan186CRCi-iv

Serum,

QRT-PCR

0,0031,

OSReported60Table 1. Karakteristik af 7 retrospektive kohorteundersøgelser indgår i den nuværende meta-analyse.

undersøgelser medtaget her er alle retrospektive kohorteundersøgelser med forskellige grupper af patienter. CC, tyktarmskræft; CRC, colorectal cancer; *, Duke etape; QRT-PCR, kvantitativ realtids-PCR; — ikke nævnt; OS, samlet overlevelse; SC, overlevelse kurve. CSV Hent CSV

Meta-analyseresultater

Som vist i tabel 1, seks studier rapporterede HR og 95% CI direkte, og en undersøgelse ikke.

HR og andre data var ekstrapoleret fra Kaplan-Meier overlevelseskurver givet i de støtteberettigede studier. Nogle heterogenitet blev detekteret mellem undersøgelserne, som angivet ved evaluering af forholdet mellem den forhøjede MIR-21 niveau og OS (I

2 = 76,3%,

P

= 0,000). På grund af dette, blev en poolet HR og dets 95% CI tilfældig effekt model ved beregnet. Forest plots af de enkelte HR skøn og resultaterne af meta-analyse er vist i figur 2.

Ifølge disse resultater, højere niveauer af miR-21-ekspression var signifikant prædiktiv for dårlig OS, selvom en blev observeret signifikant grad af heterogenitet. Den samlede HR var 1,76 (95% CI: 1,34-2,32,

P

= 0,000). Denne heterogenitet blev elimineret, når Nielsens undersøgelse [27], blev udelukket. Den samlede HR var 2,32 (95% CI: 1,82-2,97,

P

= 0,000) til OS efter at eliminere heterogenitet (figur 3). Vi udførte også subgruppe analyse af TNM stadie, køn, alder, tumor placering, og CEA-niveau. Heterogenitet eksisterede i CEA niveau (I

2 = 84,6%,

P

= 0,011), men ikke i andre faktorer. Resultaterne viste, at en signifikant sammenhæng mellem forhøjet miR-21 niveau og overlevelse blev også udstillet i III /IV etape (HR = 5,35, 95% CI: 3,73-7,66). (Tabel 2)

undergruppe analyse

Ingen. undersøgelser

No. af patienterne

Model

Pooled HR (95% CI)

P-værdi

Heterogenitet (I

2, P-værdi)

TNM stadie (Ⅲ /Ⅳ vs. Ⅰ /ⅱ) 4734fixed5.35 [3,73-7,66] 0.0000.0%, 0.452Gender (mand vs. kvinde) 4788fixed1.05 [0,82-1,36] 0.6830.0%, 0.727Age (≥median vs. median) 4774fixed1.01 [0,99-1,04] 0.37022.0%, 0.268Tumor placering (proksimal vs. distal) 2397fixed0.85 [0,65-1,13] 0.2630.0%, 0.497CEA (afskæring værdi vs. ≤cutoff værdi) 2386random2.48 [0,73-8,47 ] 0.14684.6%, 0.011Table 2. undergruppe analyse af poolede hazard ratio for patienter med tyktarmskræft med forhøjet miR-21-ekspression.

CSV Hent CSV

De andre faktorer indikerer ikke nogen væsentlig prognostisk effekt af højere udtryk miR -21. Disse faktorer omfattede alder, køn, tumor placering, og CEA-niveau. Offentliggørelse skævhed blev evalueret ved hjælp af tragt plots og Begg tests. Ingen signifikante offentliggørelse fordomme blev observeret i denne meta-analyse (

P

= 0,788 og

P

= 0,621, henholdsvis) (figur 4 og 5).

diskussion

Denne meta-analyse er den første systematiske evaluering af forholdet mellem miR-21 ekspressionsniveauet og prognosen for de patienter med tarmkræft. Den prognostiske rolle MIR-21 i forskellige kræftformer er stadig et puslespil, selv om nogle undersøgelser har diskuteret dens rolle i hoved og hals pladecellecarcinom (HNSCC), carcinomer i fordøjelsessystemet, og ikke-småcellet lungecancer (NSCLC) [17,18].

Forhøjet miR-21-ekspression viste sig at være prædiktiv for dårlig overlevelse blandt patienter med tyktarmskræft i denne meta-analyse. Den samlede HR af OS var 1,76 (95% CI: 1,34-2,32,

P

= 0,000). Forskellene fandtes at være statistisk signifikant, selvom HRS ikke var stærk. Hayes et al. rapporterede, at HR 2 blev anset stærkt prædiktive [32]. Efter eliminering af heterogenitet, den poolede HR var 2,32 (95% CI: 1,82-2,97, P = 0,000), som viste sig at signifikant forudsige dårligere overlevelse. I undergruppen analysen, patienternes kliniske karakteristika, herunder hanlig køn, alder, tumor placering, og CEA-niveau viste ingen korrelation med miR-21 udtryk, men III /IV etape viste signifikante korrelationer. Signifikant heterogenitet blev observeret under meta-analyse af OS. Den heterogenitet af befolkningen kan komme af forskelle i de kliniske karakteristika for patienter (oprindelse befolkning, tumor stadie, alder, etc.), den interne kontrol, cut-off værdi, tidspunktet for opfølgningen, eller andre forskelle . Denne meta-analyse blev udført under anvendelse af en tilfældig effekt model til at minimere det resterende confounding virkning. Heterogenitet kunne ikke fjernes, selv efter brug af vilkårlig effekt model. Når eksklusive Nielsens undersøgelse blev heterogenitet elimineret. I Nielsens undersøgelse, fandt vi, at de avancerede patienter (IV stadie) ikke blev medtaget og dette måske lede heterogenitet. Undergruppe analyse blev udført ved TNM stadie, køn, alder, tumor placering og CEA plan for at eliminere den teknik bias. Begg test viste ingen publikationsbias (

P

0,05).

Den biologiske funktion af miR-21 kan påvirke forholdet mellem miR-21-ekspression og kræft resultat. MIR-21 viste sig også at være højt udtrykt i mange cancervæv herunder bryst-, tyktarms-, lunge-, pancreas, prostata, mave, lever, og ovarievæv [11,12]. Nylige undersøgelser har vist, at MIR-21 virker som et onkogen i cellerne og den molekylære mekanisme, hvormed det regulerer cellulære processer er blevet undersøgt [12]. Overekspression af MIR-21 kan øge celleproliferation, migration, invasion, og overlevelse i en række cancercellelinier [9,10]. undertrykkelse eller knock-down af miR-21, kan dog reducere celledeling og invasion ved at inducere apoptose [33-36]. Den onkogen rolle miR-21 er vist ved at målrette flere tumorsuppressorgener herunder omfatter programmeret celledød 4 (PDCD4) [9,34], fosfatase og tensin homolog (PTEN) [33], celledeling cyklus 25 homolog A (Cdc25A) [37], reversion-inducerende cystein-rige protein med Kazal-motiver (RECK) [38], og tropomyosin 1 (TPM1) [39]. Forholdet mellem PDCD4 og MIR-21 er af særlig interesse på grund af den omvendte sammenslutning bekræfter i normale og cancerøse væv. Wang et al. fandt, at miR-21 reguleret G1-S overgang negativt og deltog i DNA-skader-induceret G2-M checkpoint ved at hæmme Cdc25A i colon cancer cellelinjer [37].

Den nuværende meta-analyse havde nogle begrænsninger. Det første er der kun få undersøgelser vedrørende specifikt miR-21 og prognosen for tarmkræft. For det andet, TNM stadie af patienterne var ikke den samme i alle undersøgelser, og dette kan have forårsaget nogle af heterogenitet observeret her. For det tredje, cut-off-værdier var anderledes i forskellige undersøgelser. Forskerne definerede ekspressionsniveauet af forhøjede microRNA’er hjælp afskæringsværdier. Median og gennemsnit var de primære afskæringsværdier. Der var imidlertid ingen endelig konklusion, at bekræftede hvor højt ansås høj til disse formål. For det fjerde i den foreliggende metaanalyse, forhøjede niveauer af MIR-21-ekspression viste sig at have en prognostisk rolle i colorektal cancer, men det var ikke muligt at bekræfte MIR-21 som uafhængig forudsigende faktor. For nylig har forskere fandt, at et sæt af miRNA kan have en stærkere prædiktiv effekt på overlevelse end en enkelt microRNA [40]. For det femte blev ekspressionen af ​​MIR-21 påvist i prøver af tumorvæv meste men få i serum eller plasma i de udvalgte undersøgelser. Cirkulerende prognostiske markører viste sig at være mere værdifulde end væv i hele livet for kræftpatienter.

Sammenfattende det nuværende meta-analyse viste forhøjede miR-21 ekspressionsniveauerne at være tæt forbundet med dårlig prognose i kolorektal cancer patienter. bør gennemføres flere multi-center kliniske undersøgelser med større stikprøvestørrelser at bekræfte disse resultater.

Støtte oplysninger

Tjekliste S1.

PRISMA 2009 Tjekliste.

doi: 10,1371 /journal.pone.0080426.s001

(DOC)