PLoS ONE: Prognostisk Betydningen af ​​C-reaktivt protein Polymorfi og KRAS /BRAF i Synkron levermetastaser fra kolorektal Cancer

Abstrakt

Baggrund

Leveren er den mest almindelige målorgan i metastaser af colorektal cancer (CRC). Synkrone levermetastaser kan give en dårligere prognose end metachronous metastaser, og genetiske ændringer og en inflammatorisk reaktion er også blevet forbundet med en dårlig prognose i tilfælde af en levermetastaser hidrører fra CRC. Imidlertid har få studier undersøgt sammenhængen mellem

KRAS

mutationer og inflammatoriske status i CRC, især med hensyn til levermetastaser.

Metoder

Effekten af ​​den aktiverede mitogen- aktiveret protein kinase pathway og et andet protein involveret i inflammation, C-reaktivt protein, i levermetastaser blev undersøgt. Vi havde til formål at fastslå virkningen af ​​den

CRP

-specifik enkelt (SNP) rs7553007 i levermetastaser på CRC-specifikke overlevelse (CSS) af patienterne efter kolorektal lever metastasectomy.

Resultater

Vi fandt ingen signifikante forskelle i genotype fordelinger og allel frekvenser på

CRP

SNP rs7553007 mellem CRC patienter med levermetastaser og kontrolgruppen. CSS satser var lavt i undergruppen af ​​patienter med synkrone metastaser med A-allelen (A /A og A /G) på rs7553007 eller muteret

KRAS-service /

BRAF

i leveren metastatiske prøver. Desuden

CRP

SNP rs7553007 (hazard ratio [HR] = 1,101; 95% konfidensinterval [CI] = 1,011-1,200;

P

= 0,027) og

KRAS /BRAF

mutationer (HR = 2,377; 95% CI = 1,293-4,368;

P

= 0,005) forblev prædiktive for CSS af CRC patienter med synkrone levermetastaser i multivariat analyse

konklusioner.

Både

CRP

SNP rs7553007 og

KRAS /BRAF

mutationer var uafhængige prognostiske faktorer for CRC patienter med synkron levermetastaser

Henvisning:. Huang CJ , Teng HW, Chien CC, Lin JK, Yang SH (2013) Prognostisk Betydningen af ​​C-reaktivt protein Polymorfi og

KRAS /BRAF

i Synkron levermetastaser fra kolorektal cancer. PLoS ONE 8 (6): e65117. doi: 10,1371 /journal.pone.0065117

Redaktør: Kjetil Tasken, Universitetet i Oslo, Norge

Modtaget: December 10, 2012; Accepteret den 22. april 2013; Udgivet: 3 juni 2013

Copyright: © 2013 Huang 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 tilskud (V98C1-152, V99C1-109, og V100C-170) fra Taipei Veterans General Hospital. 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

Metastase består af en kompleks række trin, hvor kræftceller forlader den oprindelige tumor websted og vandrer til en fjern orgel. Forskellige gen sæt med ændrede udtryk kan bestemme forskellige organsystemer mål, sammen med metastatisk mikromiljø [1]. I kolorektal cancer (CRC), leveren er den mest almindelige målorgan for metastaser [2], [3]. Klinisk ca. 25% af CRC patienter udviser synkrone levermetastaser på tidspunktet for diagnosen, og andre patienter med fremskreden sygdom udvikler levermetastaser inden for 3 års behandling [3], [4]. Synkrone metastaser, kan dog give en dårligere prognose end metachronous metastaser [4]. For nylig blev genetisk heterogenitet fundet at være forbundet med progressionen af ​​levermetastaser [1], [5], og blev også fundet prognosen for leveren metastaserende CRC at være relateret til disse genetiske ændringer [6], [7].

aktiveringen af ​​mitogenaktiveret protein (MAP) kinase signalvej, især via mutationer af

v-Ki-ras2 Kirsten rotte sarkom viral onkogen homolog

(

KRAS

) og

v-Raf murine sarkom viral onkogen homolog B1

(

BRAF

), er et vigtigt skridt i udviklingen af ​​CRC [8].

BRAF

mutation har vist sig at være en uafhængig prognostisk biomarkør for kolorektal lever metastasectomy [6], og

KRAS

mutationer erhvervet i progressionen af ​​metastatisk CRC har også konsekvenser for terapi og prognose [ ,,,0],9]. Denne signalvejen er også involveret i inflammatoriske processer [10]. C-reaktivt protein (CRP) er en komponent af den inflammatoriske pathway, som er dramatisk forhøjede under inflammatoriske processer og er en nyttig biomarkør for prognosen for CRC patienter [11], [12]. Den kliniske betydning af dette protein blev også undersøgt med hensyn til visse polymorfier af

CRP

genetiske locus [13] – [15]. Adskillige

CRP

single-polymorfier (SNP) sig at være forbundet med risikoen for at udvikle CRC og overlevelsen af ​​patienter med denne malignitet [16]. Men uanset om CRP er blot en markør for underliggende inflammation eller kausalt forbundet med leveren metastaserende CRC er fortsat usikkert. Således er der stadig behov for undersøgelser af den rolle, betændelse-relaterede modulatorer i CRC invasion og metastase.

Her har vi fokuseret på rollen som den aktiverede MAP kinase pathway og betændelse-relateret protein CRP i levermetastaser af CRC patienter. Målet

CRP

SNP rs7553007 i disse metastatiske patienter blev analyseret på grund af sin stærke tilknytning til CRP-niveau, som tidligere blev rapporteret i koronar hjertesygdom [15]. Vi har undersøgt betydningen af ​​både en specifik SNP af

CRP

og mutationer i

KRAS-service /

BRAF

i levermetastaser med hensyn til CRC-specifikke overlevelse (CSS) af patienter efter kolorektal lever metastasectomy.

Materialer og metoder

prøver og kliniske data

fra januar 2000 til januar 2010 228 patienter med kolorektale levermetastaser (142 patienter med synkron sygdom og 86 patienter med metachronous sygdom) gennemgik helbredende-hensigt hepatisk resektion på Taipei Veterans General Hospital, Taiwan. Sygdom etape blev vurderet i henhold til den amerikanske Blandede kræft iscenesættelse systemet, sjette udgave. Klinisk-patologisk iscenesættelse og kliniske forløb blev bestemt ved at gennemgå en computer database, der indeholder detaljerede oplysninger. Ikke-CRC-DNA styrer fra blodprøver (fra 79 mandlige og 70 kvindelige patienter, aldersgruppe, 50-80 år) blev erhvervet fra Taiwan Han kinesisk Cell og Genome Bank. Undersøgelsen Protokollen blev revideret og godkendt af Institutional Review Board of The Taipei Veterans General Hospital. Alle deltagere billede skriftligt informeret samtykke til at deltage i denne undersøgelse. Klinisk oplysninger, herunder alder, køn, størrelse metastatisk leveren tumor, tumor node metastase (TNM) fase, og kliniske opfølgende data, blev registreret prospektivt (tabel 1). Abdominal computertomografi blev rutinemæssigt udført for at overvåge tilstedeværelsen af ​​metastaser. Ud over den planlagte opfølgende undersøgelse inden for 6 måneder blev patienterne fulgt op på 3-måneders intervaller i op til 2 år, derefter hver 6. måned i 5 år, og derefter årligt.

tissue Genomisk DNA Acquisition

til bestemmelse af den

CRP

SNP rs7553007, arkiverede DNA-prøver fra vores tidligere undersøgelse fra 228 lever metastatiske enheder er anskaffet [6]. Alle lever metastatiske prøver blev dissekeret af en erfaren gastrointestinal cancer patolog, og genomisk DNA blev ekstraheret som beskrevet tidligere [6]. Koncentrationen og renheden af ​​ekstrakterne blev igen vurderet ved hjælp af en NanoDrop spektrofotometer (NanoDrop Technologies, DE, USA).

Evaluering af

CRP

SNP rs7553007 og

KRAS

og

BRAF

Mutationer

CRP

SNP rs7553007 blev opdaget ved hjælp af en TaqMan SNP genotypebestemmelsesassay (assay ID: C_26627342_10) i en 7300 Real-Time PCR System (Applied Biosystems , USA), ifølge producentens instruktioner [17]. Dette var imidlertid ikke muligt for nogle prøver, og i disse tilfælde blev SNP evalueret ved sekventering under anvendelse af primerne, der er anført i tabel S1 og en BigDye Terminator (version 3.1) cyklus-sekventeringskit (Applied Biosystems) på en ABI 3100 kapillarelektroforesesystem (Applied Biosystems).

KRAS-service /

BRAF

sekvenser af 217 lever metastatisk prøver blev opnået fra den foregående rapport, men data for de øvrige 11 prøver manglede (tabel 1) [6].

statistiske Analyser

allel og genotypefrekvenser af de 228 CRC patienter og 149 kontrolpersoner blev sammenlignet ved hjælp af chi-square test. De kliniske og prognostiske data for de 228 patienter med kolorektale levermetastaser blev analyseret. Analysen af ​​CSS målt fra datoen for kirurgi til datoen for død af CRC blev udført ved hjælp af Kaplan-Meier overlevelse test, og signifikans blev vurderet ved hjælp af log-rank test. Cox regression blev anvendt til at vurdere den prognostiske værdi af risikoen i univariate og multivariate analyser. For sidstnævnte blev et tilbagestående trinvis procedure, der anvendes til at vælge de variabler, der var uafhængige prognostiske faktorer. Variabler med en tilsvarende

P

værdi 0,2 blev fjernet fra modellen. Signifikans blev fastsat til

P

. 0,05 (SPSS for Windows-version 13.0)

Resultater

Forholdet mellem

CRP

SNP rs7553007 og Survival Time i CRC patienter med levermetastaser

CSS sats efter kolorektal lever metastasectomy var signifikant kortere hos patienter med synkrone metastaser (n = 142) end hos patienter med metachronous metastaser (n = 86) (

P

= 0,018, log-rank test) (figur 1). Allelen og genotypefrekvenser på rs7553007 var ikke signifikant forskellig mellem kontrolpersonerne og leveren metastatiske eksemplarer af patienter med både synkron og metachronous metastase (tabel 2). Hyppigheden af ​​A-allelen var 57,0% for de 149 kontrolpersoner og 55,5% for de 228 lever metastatiske patienter (53,2% for synkrone metastase patienter og 59,3% for metachronous metastase patienter).

Tyktarmskræft-specifikke overlevelse blev forudsagt for patienter med synkrone (n = 142) og metachronous (n = 86) metastase under anvendelse af Kaplan-Meier overlevelse test. Den log-rank test viste en statistisk signifikant forskel mellem de overlevelsesrater.

Blandt de 142 patienter med synkron metastase, undergruppen af ​​patienter med A-allelen (A /A og A /g) ved rs7553007 i leveren metastatiske prøver (n = 111) havde en lavere CSS end undergruppen af ​​patienter uden a-allelen (G /G) (n = 31) (figur 2A). Interessant nok var dette signifikant forskel i CSS ikke bemærket for de 86 patienter med metachronous metastase (figur 2B).

kolorektal cancer (CRC) -specifik overlevelse blev forudsagt for patienter med synkron (A) og metachronous (B) metastaser. Kaplan-Meier overlevelse test blev anvendt til at analysere CRC-specifik overlevelse hos patienter med synkrone (n = 31 for G /G, n = 111 for A /A eller A /G) og metachronous (n = 14 for G /G; n = 72 for A /A eller A /G) metastaser. Den log-rank test viste en statistisk signifikant forskel mellem de overlevelsesrater for synkrone metastaser.

Forholdet mellem

BRAF

KRAS

Mutationer og Survival Tid i CRC Patienter med levermetastaser

Vi studerede de genetiske ændringer i de indsamlede lever metastatiske prøver. Data om muteret

BRAF

KRAS

i leveren metastatiske prøver fra 217 af vores patienter (136 med synkron og 81 med metachronous levermetastaser) var til rådighed fra vores tidligere rapport [6]. Det vigtigste resultat var, at patienter med synkron levermetastaser, der havde en

BRAF

eller

KRAS

mutation havde en signifikant lavere CSS end dem med vildtype

BRAF

KRAS

(figur 3A). Omvendt er mutations status

BRAF

KRAS

havde ingen signifikant association med prognosen hos patienter med metachronous levermetastaser (figur 3B)

kolorektal cancer (CRC). – specifik overlevelse blev forudsagt for patienter med synkron (A) og metachronous (B) metastaser. Kaplan-Meier overlevelse test blev anvendt til at analysere CRC-specifik overlevelse hos patienter med synkrone (n = 75 for vildtype

KRAS-service /

BRAF

; n = 61 for mutanter) og metachronous (n = 50 for vildtype

KRAS-service /

BRAF

, n = 31 for mutanter) metastaser. Den log-rank test viste en statistisk signifikant forskel mellem de overlevelsesrater for synkrone metastaser.

Cox Univariate og Multivariate Analyser af CSS i CRC Patienter med Synkron levermetastaser

univariat Cox regression analyse (tabel 3) viste, at

CRP

SNP rs7553007 genotype (hazard ratio [HR] = 1,092; 95% konfidensinterval [CI] = 1,008-1,183;

P

= 0,030) og

KRAS

eller

BRAF

mutationer (HR = 2,174; 95% CI = 1,199-3,942;

P

= 0,011) var signifikant associeret med CSS i CRC patienter med synkron lever metastase. Ingen af ​​de faktorer, der er anført i tabel 3 var prædiktive for CSS hos patienter med metachronous metastase. Vigtigste variabler ved univariat analyse blev inkluderet i multivariat analyse (tabel 4), og en bagudrettet trinvis selektion blev anvendt til betydelige prædiktorer. Resultaterne viste, at tilstedeværelsen af ​​A-allelen ved

CRP

SNP rs7553007 (HR = 1,101; 95% CI = 1,011-1,200;

P

= 0,027) og

KRAS /BRAF

mutationer (HR = 2,377; 95% CI = 1,293-4,368;

P

= 0,005) var uafhængige prognostiske faktorer i CRC patienter med synkron levermetastaser

diskussion

som forventet prognosen for CRC patienter med synkron levermetastaser var generelt dårligere end den for patienter med metachronous levermetastaser. Den synkrone tilstedeværelse af primære colorektale tumorer og levermetastaser kan indikere en mere dissemineret sygdom status og var forbundet med en kortere sygdomsfri overlevelse end metachronous metastase [18]. Ishizuka et al. endvidere rapporteret, at den systemisk inflammatorisk respons afspejles af præoperativ serum CRP korrelerer med sygdommen resultatet i disse lever- metastatiske patienter [19]. Således antager vi, at synkron levermetastaser vil korrelere med stærkere systemisk inflammation status.

For at forbedre terapeutiske virkning, er forvaltningen af ​​CRC patienter med synkrone eller metachronous levermetastaser individuelt i forhold til behovene i de enkelte patient [20]. Det er derfor vigtigt at forstå de faktorer, der påvirker resultatet efter resektion af levermetastaser [21].

Begge

CRP

SNPs og CRP niveauer er ofte blevet undersøgt i koronar hjertesygdom (CHD) [ ,,,0],22], [23]. Tilsvarende har CRP blevet vist at være forbundet med risiko for kolorektal neoplasi [16], [24]. Men resultaterne vedrørende forholdet mellem

CRP

genetiske varianter og CRP niveauer med risiko for sygdom har været modstridende i de seneste rapporter [15], [23]. Elliott et al. fandt, at tilstedeværelsen af ​​A-allelen ved

CRP

SNP rs7553007 blev associeret med lave CRP niveauer, men ikke med CHD risiko [15]. I den foreliggende undersøgelse fandt vi, at CRC patienter med synkron levermetastaser huser A-allelen havde en signifikant dårlig prognose. Denne konstatering er noget anderledes end den forventede virkning af A-allelen, baseret på undersøgelse af Elliott et al. Disse modstridende resultater kan være resultatet af forskelle både i etnicitet af patienterne og typen af ​​sygdom. De fleste af deltagerne i Elliott undersøgelse var europæisk. Som anført i Tabel S2 (data fra NCBI SNP database: www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/SNP/snp_ref.cgi?rs=7553007), A-allelen er mindre udbredt i Europa (33,6%) og afrikanske befolkninger (19,9%) end i de asiatiske befolkningsgrupper (over 50%), og visse subpopulationer har endnu højere frekvenser, herunder Han kinesiske befolkning i Beijing (55,6%) og den japanske befolkning i Tokyo (73,3%). De forskellige resultater kan også forklares med de komplekse inflammatoriske reaktioner. Uanset om CRP er blot en markør for underliggende inflammation eller kausalt forbundet med leveren metastaserende CRC er fortsat usikker. En inflammatorisk reaktion i forbindelse med

KRAS-service /

BRAF

mutationer er blevet rapporteret i mange menneskelige kræftformer, herunder CRC [25] – [28]. I MAP kinase pathway,

KRAS-service /

BRAF

mutationer forekommer i et gensidigt udelukkende måde [29] – [31]. En tidligere undersøgelse viste, at https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ijc.25042/full – bib4 # bib4

BRAF

mutationer var forbundet med fraværet af peritumoral lymfatisk inflammation og en dårlig prognose [ ,,,0],28].

Efter aftale med konklusionerne fra tidligere undersøgelser, foreslår vi, at nogle inflammatoriske reaktioner skabe et miljø, der fremmer tumorcellevækst, invasion, og formidling [32]. Således en inflammatorisk reaktion forårsaget af en

KRAS

mutation og visse

CRP

genotyper kan forværre kolorektale levermetastaser. I denne undersøgelse viste vi, at tilstedeværelsen af ​​

CRP

SNP rs7553007 (A-allel) i leveren metastatiske tumorer var en signifikant risikofaktor for en dårlig prognose i CRC patienter med synkrone levermetastaser, men ikke hos patienter med metachronous levermetastaser. Overlevelsen Forskellen mellem patienter med synkrone og metachronous levermetastaser er også blevet rapporteret i en række andre undersøgelser. [4], [33], [34].

Som diskuteret af Nordlinger et al., Perioperativ kemoterapi plus leverresektion havde vist sig at være bedre end leverresektion alene [35]. I vores undersøgelse, hverken neoadjuverende eller adjuverende kemoterapi havde virkning på overlevelsen af ​​patienter med synkron metastase. Dette kan være forårsaget af de heterogene regimer af kemoterapi plus target terapi vedtaget for vores patienter. Kun patienter med metachronous metastaser havde signifikant overlevelse fordel modtage adjuverende kemoterapi. Det fremhæver ikke kun den tilsyneladende fordel ved kemoterapi for metachronous gruppe, men også de forskellige naturer mellem disse to grupper.

Så vidt vi ved, er dette den første undersøgelse for at påvise en sammenhæng mellem den specifikke

CRP

SNP rs7553007 og prognosen for CRC. CRP er en komponent af den inflammatoriske pathway, som er dramatisk forhøjet under inflammation, og en høj CRP niveau har vist sig at være forbundet med ringe overlevelse [11], [36]. Selvom vi ikke havde data om CRP niveauer for de patienter i dette studie,

CRP

SNP rs7553007 var af klinisk betydning. Ifølge genotypebestemmelse resultater, proportionerne af A-allelen af ​​

CRP

SNP rs7553007 ligner i kontrolpersoner og CRC patienter med levermetastaser, som det er tilfældet i andre asiatiske serie [15].

som konklusion, vores resultater tyder på, at både tilstedeværelsen af ​​A-allelen af ​​

CRP

SNP rs7553007 og

KRAS

/

BRAF

mutationer er væsentlige prognostiske faktorer for CRC patienter med synkron levermetastaser. Arten af ​​de inflammatoriske reaktioner, der berøres af

CRP

SNP og specifik

KRAS-service /

BRAF

mutationer bør undersøges yderligere.

Støtte Information

tabel S1.

Primer sekvenser til at bestemme CRP SNP rs7553007

doi:. 10,1371 /journal.pone.0065117.s001

(DOC)

tabel S2.

allelfrekvenserne af CRP SNP rs7553007 i forskellige befolkning

doi:. 10,1371 /journal.pone.0065117.s002

(DOC)

Tak

Forfatterne vil gerne at takke Dr. Anna Fen-Yau Li for hendes fremragende støtte i patologi. Forfatterne også takke Institut for Biomedicinsk Institut, National Clinical Core og National Genotypning Center, Academia Sinica for at levere ikke-CRC kontrol-DNA fra Taiwan Han kinesiske Cell og Genome Bank.