PLoS ONE: Prædiktiv værdi af Sp1 /Sp3 /FLIP Underskrift for prostatakræft Recurrence

Abstrakt

Forudsigelse af prostatakræft prognosen er udfordrende og prædiktive biomarkører for tilbagefald er fortsat undvigende. Selvom prostataspecifikt antigen (PSA) har høj følsomhed (90%) ved en PSA-niveau på 4,0 ng /ml, dens lave specificitet fører til mange falske positive resultater og betydelig overbehandling af patienter og dens ydeevne ved lavere intervaller er dårlig. I betragtning af den histopatologiske og molekylære heterogenitet af prostatacancer, foreslår vi, at et panel af markører vil være et bedre redskab end en enkelt markør. Vi testede et panel af markører består af anti-apoptotiske protein FLIP og dets transkriptionelle regulatorer Sp1 og Sp3 hjælp prostata væv fra 64 patienter med tilbagevendende og ikke-tilbagevendende kræft, som gennemgik radikal prostatektomi som primær behandling for prostatakræft og blev fulgt med PSA-målinger i mindst 5 år. Immunhistokemisk farvning for Sp1, Sp3, og FLIP blev udført på disse væv og scoret baseret på andelen og intensiteten af ​​farvning. Den prædiktive værdi af FLIP /Sp1 /Sp3 signatur for klinisk resultat (tilbagefald vs. non-recidiv) blev undersøgt med logistisk regression, og kombinationer af FLIP /Sp1 /Sp3 og Gleason score blev analyseret med en trinvis (bagud og fremad) logistisk model. Skelnen mellem markørerne blev identificeret ved sensitivitet-specificitet analyse og den diagnostiske værdi af FLIP /Sp1 /Sp3 blev bestemt under anvendelse areal under kurven (AUC) for modtageren operatør karakteristiske kurver. AUC for FLIP, Sp1, Sp3, og Gleason score til at forudsige PSA fiasko og ikke-fiasko var 0,71, 0,66, 0,68, og 0,76 hhv. Imidlertid steg denne til 0,93, når de kombineres. Således “biomarkør signatur” af FLIP /Sp1 /Sp3 kombineret med Gleason score forudsagt sygdom tilbagefald og lagdelte patienter, som er tilbøjelige til at drage fordel af mere aggressiv behandling

Henvisning:. Bedolla RG, Gong J, Prihoda TJ, Yeh IT, Thompson IM, Ghosh R, et al. (2012) Prædiktiv værdi af Sp1 /Sp3 /FLIP Underskrift for prostatakræft Gentagelse. PLoS ONE 7 (9): e44917. doi: 10,1371 /journal.pone.0044917

Redaktør: Chad Creighton, Baylor College of Medicine, USA

Modtaget: 24. maj 2012; Accepteret: August 9, 2012; Udgivet: 13 september, 2012 |

Dette er en åben-adgang artiklen, fri for alle ophavsrettigheder, og kan frit gengives, distribueres, overføres, ændres, bygget på, eller på anden måde bruges af alle til ethvert lovligt formål. Værket gøres tilgængeligt under Creative Commons CC0 public domain dedikation

Finansiering:. Dette arbejde blev støttet delvist af midler fra Clinical Translational Science Award (CTSA) tilskud (UL1RR025767); National Cancer Institute R01 CA 135.451 og Veterans Affairs-Merit Award 1 I01 BX 000.766-01 (APK); R01 CA 149.516 (RG); og EDRN (UO1 054.174, IT). Forfatterne anerkender støtte fra Cancer Therapy og Research Center ved University of Texas Health Science Center i San Antonio gennem National Cancer Institute support tilskud # 2P30 CA 054.174-17 (APK, IMT, og RG). 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

Prostatakræft (PCA) er den næststørste årsag til kræft dødsfald hos mænd og forventes at forårsage 28,170 dødsfald i USA i 2012 [1]. PCA generelt påvirker mænd over 65 år, men er stadig ugidelig og asymptomatisk i de fleste tilfælde. Den histopatologiske og molekylære heterogenitet af sygdommen gør forudsigelse af prognose udfordrende. Selvom PSA er den mest anvendte serum markør for prostatacancer, har det ingen accepteret skæringspunkt med høj følsomhed og specificitet og fører ofte til falske positive resultater [2] – [4]. Desuden er der er i øjeblikket ingen molekylære markører, der kan bruges til pålideligt forudsige hvilken præmaligne læsioner vil gentage sig eller udvikle sig til invasiv PCA [2] – [6]. En gyldig biomarkør skal have følgende karakteristika: (i) nøjagtighed (bør ikke falsk forudsige positive eller negative resultater); (Ii) selektivitet (evne til at diagnosticere sygdomme i sygdomsprogression); og (iii) specificitet (evne til at skelne kræft fra ikke-kræft fænotype). Selv om PSA opfylder de fleste af disse kriterier og er meget udbredt, er det begrænset af dets lave værdier af specificitet og selektivitet [2] – [6]. På grund af den voksende beviser for overbehandling af prostatakræft, er det vigtigt at identificere og validere nye prognostiske markører, der vil forudsige klinisk signifikant prostatacancer [6] – [10]. Sådanne markører vil muliggøre målrettet behandling af patienter med aggressive tumorer samtidig undgå unødvendig behandling og dens bivirkninger hos patienter med indolent sygdom.

Forskning i det seneste årti har identificeret en række biomarkører, der er forbundet med høj Gleason kvalitet sygdom [7] – [13]. Tidligere undersøgelser fra vores laboratorium fundet en sammenhæng mellem udtryk for FLICE-hæmmende protein (FLIP) og tumor klasse i human prostatacancer [13]. Konkret fandt vi, at høj kvalitet Gleason tumorer viser øget FLIP farvning sammenlignet med lav kvalitet Gleason tumorer (p = 0,04) [13]. I forsøg på at forstå den rolle, FLIP regulering under prostata carcinogenese, vi identificeret transskription faktorer Sp1 og Sp3 som vigtige regulatorer af FLIP transkriptionsaktivitet i prostata kræftceller [13]. Vi endvidere vist, at Sp1 trans-aktiverer FLIP promotor mens Sp3 hæmmer Sp1-medieret trans-aktivering, hvilket implicerer en rolle for disse faktorer under prostata carcinogenese. Det blev dog ikke vides, om nogen af ​​disse markører kunne opnå den følsomhed og specificitet nødvendigt at skelne aggressiv fra indolent sygdom. Her har vi vurderet, om den “biomarkør signatur” af FLIP, Sp1, og Sp3 kan forudsige udviklingen af ​​prostatakræft tilbagefald ved immunhistokemisk evaluering af vævsprøver fra patienter, som gennemgik prostatektomi som primær behandling for prostatakræft og blev observeret i mindst 5 år med PSA-målinger. Vi viser, at kombinationen af ​​FLIP, Sp1, Sp3, og Gleason score er en fremragende indikator for biokemisk recidiv. Arealet under modtageren operatør karakteristisk kurve for FLIP, Sp1, og Sp3 når forudsige PSA fiasko var henholdsvis 0,71, 0,66 og 0,68; men når disse tre markører blev kombineret med Gleason score AUC steg til 0,93. Dette niveau af forudsigelse for PSA fiasko foreslår, at dette biomarkør panel kunne være et vigtigt indikator for biokemisk tilbagefald.

Materialer og Metoder

Patienter og væv

Vi brugte væv fra GU væv repository på The University of Texas Health Science center, San Antonio, TX, for hvilke skriftligt informeret samtykke godkendelse blev opnået fra Institutional Review Board (protokol nummer HSC 20050234H titlen tissue bank og database for urologiske sygdomme) på universitetet Texas Health Science center, San Antonio, TX. Disse patienter gennemgik radikal prostatektomi som primær behandling for prostatakræft på University Hospital og det sydlige Texas Veterans Health Care System, Audie Murphy Veterans Administration Hospital i San Antonio, Texas. I den aktuelle undersøgelse, væv blev anvendt, var fra 64 uidentificerede patienter (godkendt af institutionelle gennemgang bestyrelsen for University of Texas Health Science Center på San Antonio). Aldersinterval var fra 51-76 år, median alder 63 år (tabel 1). Sager blev klassificeret som tilbagevendende hvis PSA kunne påvises og steg til 0,2 ng /mL eller højere, hvilket bekræftes af en anden PSA-test. Patienter uden tilbagefald havde målbart PSA niveauer eller en PSA 0,2 ng /mL i mindst 60 måneders opfølgningsperiode efter prostatektomi. Af de 64 forsøgspersoner, 30 havde tilbagevendende cancer (47%) og 34 var uden tilbagefald (53%). Gleason score var signifikant forskellig mellem de to grupper (p = 0,0001): 82,35% af de ikke-tilbagevendende tilfælde (PSA ikke-failure) havde lav Gleason kvalitet [5 til 7 (3 + 4)], mens 76,66% af PSA gentagelse sager (PSA svigt) havde høj Gleason kvalitet [7 (4 + 3) til 9].

Den samlede score for denne prøve var 0, 6, og 0 for FLIP, Sp1, og Sp3 hhv. B. H 1, ≤1%; 2, 1-10%; 3, 10-33%; 4, 33-66%; 5, 66-100% positiv farvning. Intensiteten score (IS) repræsenterer den gennemsnitlige farvningsintensitet af tumorceller: 0, ingen farvning; 1, svag; 2, moderat; 3, stærk farvning. Andelen score og intensiteten score blev tilsat for at opnå den samlede score (TS) med en række 0 til 8.

arealet under ROC kurver beregnet for kombination af FLIP, Sp1, Sp3, Gleason score, og deres samspil giver en værdi på 0,93 indikerer fremragende forskelsbehandling mellem ikke-tilbagevendende og tilbagevendende tilfælde.

statistiske metoder og analyse

Sammenslutningen af ​​FLIP /Sp1 /Sp3 biomarkør signatur med kliniske resultater (tilbagefald vs. non-gentagelse) blev evalueret under anvendelse af flere statistiske metoder. Den gennemsnitlige farvning scorer for proteinekspression i de to grupper blev sammenlignet med en Wilcoxon rank-sum test. p-værdier 0,05 blev anset for signifikante. Den prædiktive værdi af hver markør (FLIP, Sp1, og SP3) til klinisk udfald (tilbagefald eller ikke recidiv) blev først udforsket individuelt med logistisk regression, og derefter tilsætningsstoffet forudsagte værdi af FLIP /Sp1 /Sp3 underskrift og i hvilket omfang de interageret med hinanden og med Gleason score blev udforsket med et tilbagestående markering model. Skelnen mellem markørerne blev identificeret med følsomhed-specificitet analyse og den diagnostiske værdi af flip /Sp1 /Sp3 signatur blev bestemt ved anvendelse areal under kurven (AUC) for modtageren operatør karakteristik (ROC) kurver. Variabler med p 0,15 blev tilbageholdt [14] for at forbedre nøjagtigheden af ​​signifikant (p 0,05) variable rapporteret. For den endelige model blev udført Hosmer-Lemeshow Goodness af Fit test. Betydning niveauer og AUC for ROC-kurven er rapporteret. Analysen blev udført under anvendelse SAS-version 9.2 (SAS Institute Inc.) og STATA udgave 9.2 (STATA Corporation).

På en sandsynlighed afskæringspunkt på 0,45 både følsomheden (80%) og specificitet (85,3 %) for denne kombination af markører er høj, hvilket indikerer fremragende diskrimination magt kombination.

Resultater

i denne undersøgelse vi vurderede udtryk for anti-apoptotiske protein FLIP og dens transskription regulatorer SP1 og SP3 ved immunhistokemisk evaluering af vævsprøver opnået fra 64 patienter, som gennemgik radikal prostatektomi som primær behandling for prostatakræft. Patienterne havde mindst 60 måneders opfølgning med PSA målinger og kun dem med et ikke målbart PSA på 60 måneder blev anset for at have ikke-tilbagevendende sygdom. Stigende niveauer af PSA efter prostatektomi blev brugt som et surrogat endpoint for dårligt resultat. PSA ikke-svigt blev defineret som PSA niveauer upåviselig eller 0,2 ng /ml i mindst 5 år efter prostatektomi og ingen andre tegn på tilbagefald såsom metastaser. PSA fiasko blev defineret som en PSA-niveau 0,2 ng /mL, at øget i løbet af de 5 år efter prostatektomi [15]. På grund af begrænset stikprøvestørrelse kun to-vejs interaktioner blev overvejet og PSA blev ikke tilføjet til Gleason score. Først, vi sammenlignet udtryk for FLIP, Sp1, og Sp3 mellem de to grupper ved hjælp af immunhistokemi og fundet signifikante forskelle mellem PSA fejl og ikke-svigt grupper i ekspressionen af ​​FLIP, Sp3, og Sp1 (Wilcoxon rank-sum; figur 1 og figur 2). Som vist i boksen parceller i figur 1, fandt vi signifikante forskelle i den gennemsnitlige samlede IHC score mellem de ikke-tilbagevendende og tilbagevendende tilfælde for Sp1 (p = 0,019), Sp3 (p = 0,011), og FLIP (p = 0,0019) . Vi inkluderede også Gleason score i vores analyse, fordi det vil have indflydelse på resultatet. Gleason score for vores 64-patient kohorte var signifikant forskellige i den tilbagevendende og ikke-tilbagevendende grupper (p = 0,0001; data ikke vist). Det skal nævnes, at dette ikke nødvendigvis tilfældet undersøgelser har vist, at Gleason klasse 7 i sig selv ikke kan være betydelig [16]. I vores kohorte, 50% af prostatektomi tilfælde var Gleason 7: (29.69% var 3 + 4 og 20,3% var 4 + 3). Af de 29,69%, som var 3 + 4, 41,2% var ikke-tilbagevendende og 16,67% var tilbagevendende sager. På den anden side, i 20,3% med den mere aggressive 4 + 3 sortering, 8,8% var ikke-tilbagevendende og 33,33% var tilbagevendende. Disse data tyder på, at forskellene i FLIP, Sp1, og Sp3 mellem biokemisk tilbagevendende og ikke-tilbagevendende grupper er signifikant.

Sager over cut-off punkt på 0,45 (stiplet linie) forventes at gentage sig. Interaktionen af ​​FLIP og Sp3 er vist som ensfarvede streger på X-aksen. B. Forudsagt sandsynligheden for fornyet når Gleason er højkvalitets 7 (4 + 3) for forskellige niveauer af Sp1 (0, 3 og 6) og Sp3 (0-6) som en funktion af flip (0-8) interaktion. Sager over cut-off punkt på 0,45 (stiplet linie) forventes at gentage sig. Samspillet mellem FLIP og Sp3 vises som ensfarvede streger på X-aksen.

På baggrund af de betydelige forskelle observeret mellem biokemisk tilbagevendende og ikke-tilbagevendende grupper, vi næste beregnede følsomhed og specificitet de genererede data [16] – [17]. Univariate logistisk regression af FLIP, Sp1, Sp3, og Gleason klasse resulterede i AUC for ROC kurver af 0,71, 0,66, 0,68, og 0,76, henholdsvis (figur 3).

På baggrund af ovenstående resultater, vi udforsket den prognostiske værdi af markørerne ved hjælp af en multivariable logistisk model med en baglæns udvalg, der omfattede Gleason score (høj vs. lav) (p = 0,14), FLIP (p = 0,07), og Sp1 (p = 0,08) som de vigtigste virkninger og interaktioner af FLIP med Sp3 (p = 0,02), Sp1 (0,11), og Gleason (p = 0,03), samt interaktionen af ​​Sp3 og Gleason (p = 0,014), som anden sigt. Disse interaktioner var signifikant forskellige mellem ikke-tilbagevendende og tilbagevendende grupper. Variabler med p 0,15 blev godkendt til den Hosmer-Lemeshow Goodness af Fit model, ved hjælp af PSA fiasko vs. ikke-fiasko som den afhængige variabel. Modellen viste en god pasform, med chi-square værdi på 8,8 og p = 0,4, med en AUC for ROC-kurven på 0,93 (Figur 4). Ved den optimale skæringspunkt på 0,45, følsomheden var 80% og specificiteten var 85,29%, hvilket resulterer i korrekt klassifikation i 83% af tilfældene (figur 5).

Figur 6 viser patienter, der forventes at gentages baseret på disse biomarkører. Både Gleason og PSA alene har følsomheder under 80% derfor denne model er en forbedring på markørerne i øjeblikket i brug. Vores logistisk regression forudsigelse plot viser, at en kombination af FLIP, Sp1, og Sp3 foruden Gleason er prognostisk af PSA fiasko og ikke-svigt. Når vi plotte modelresultater for den forudsagte sandsynlighed for tilbagefald på Y-aksen og interaktionen af ​​FLIP-SP3 af Gleason bedømmelse (lav eller høj) på X-aksen, kan vi tydeligt se effekten af ​​samspillet mellem de to markører og indflydelsen fra Gleason kvalitet, og også indflydelsen af ​​Sp1 på tre niveauer (samlet score på 0, 3 og 6). I figur 6 er A B, er alle tilfælde over cut-off punkt på 0,45 (stiplet linie) forventes at være tilbagevendende. Med hver stigning i farvningen score på Sp3 sammen med en stigning i flip, er risikoen for tilbagefald går op, selv med en lav Gleason kvalitet af 5-7 (3 + 4). Men når Gleason kvalitet er høj 7 (4 + 3) -9 og Sp1 er høj (6), risikoen stiger dramatisk. Når klappen er 4 (interval 0-8) og Gleason kvalitet er høj, både Sp3 og Sp1 skal være nær 0 for en sag at være ikke-tilbagevendende, men når Sp1 score er 3, sager med en FLIP score på 4 er tilbagevendende når Sp3 er ≥1 (figur 6 A og B). Denne model viser, at FLIP, kan Sp1, og SP3 niveauer i forbindelse med Gleason grad være en god indikator for risikoen for biokemisk tilbagefald efter radikal prostatektomi. Figur 6 viser, at for en given værdi af Sp3 score (uafhængig af Sp1 score), den forudsagte sandsynlighed for fornyet stiger med stigende FLIP farvning når Gleason score var lav, hvilket tyder på potentiel interaktion. På den anden side, når det Gleason score var høj, selvom den forudsagte sandsynlighed for fornyet steget med FLIP farvning når Sp1 nu var 0 eller 3, når Sp1 score var seks, ser vi ikke denne interaktion, hvilket tyder på, at Gleason og Sp3 er tilstrækkelige til at forudsige recidiv (tabel 2).

de data, der præsenteres i dette manuskript viser betydningen af ​​FLIP /Sp1 /Sp3 signatur til at forudsige biokemiske gentagelse i denne kohorte af patienter. Vores tidligere offentliggjorte undersøgelser vist betydningen af ​​transkriptionsfaktorer Sp1 og Sp3 i den transkriptionelle regulering af FLIP [13]. De aktuelle data viser, at disse proteiner er væsentlige aktører i en gentagelse af prostatakræft. Yderligere gendæmpning forsøg med prostatakræft-cellelinier antyder, at Sp1 fysiologisk regulere FLIP (data ikke vist). Disse resultater antyder, at FLIP ekspression reguleres positivt af Sp1 i tumorceller, og at målrette Sp1 /Sp3 /FLIP kunne være en potentiel vej til den kliniske behandling af tilbagevendende prostatacancer. Vi spekulere, at Sp1 /Sp3 kunne hæmme FLIP promotor-aktivitet, hvilket fører til aktivering af apoptotisk signalering.

Diskussion

Effektiv kliniske behandling af PCA har været hæmmet af en betydelig intratumoral heterogenitet kombineret med en ufuldstændig forståelse af de molekylære begivenheder, der er forbundet med udviklingen af ​​sygdommen og efterfølgende tilbagefald efter traditionelle behandlinger [18] – [19]. Der er derfor et uopfyldt behov for nye metoder og /eller midler til PCA forvaltning. I betragtning af den enkelte genetiske variation og heterogenitet af sygdommen, personaliseret tilgange er afgørende for en vellykket forvaltning af PCA. At udvikle sådanne individualiserede behandlingsmetoder, er det vigtigt at identificere et panel af biomarkører eller en “biomarkør signatur”, der kunne bruges til at stratificere patienter i henhold til reaktion på specifikke behandlinger [20] – [21]. Selv serum-baserede PSA screening er almindeligt anvendt, PSA har følgende begrænsninger som en tidlig påvisning biomarkør [20] – [23]: (i) Forhøjede niveauer af serum PSA er observeret ikke kun i prostatacancer, men også i godartet prostatahyperplasi hyperplasi patienter, derfor PSA er ikke specifik for prostatacancer, og (ii) PSA er ikke tilstrækkeligt følsomme som angivet ved cancer Prevention Trial prostata (PCPT), som viste, at 15% af mænd med PSA-niveauer på 4 ng /ml havde prostata kræft og 15% af disse patienter havde høj Gleason kvalitet sygdom. Desuden viste to randomiserede forsøg en beskeden effekt af PSA-screening på dødeligheden prostatakræft, hvilket tyder på en betydelig risiko for negativ biopsi og overdiagnostik og overbehandling af indolent kræft. Skønt talrige markører, herunder α-methyacylCoA-racemase (AMCAR), fedtsyresyntetase (FASN), ERG, og prostata-specifikt membran-antigen (PSMA), er blevet identificeret på grundlag af prækliniske studier og vist at være associeret med resultatet af prostatacancer efter kirurgisk behandling under anvendelse humane vævsprøver, meget få af disse har prædiktiv værdi uafhængig af traditionelle prognostiske faktorer såsom Gleason score, patologiske stadium, og forbehandling PSA-niveauer [5] – [6]. Så vidt vi ved, er der i øjeblikket ingen følsomme markører til at overvåge sygdommen tilbagefald.

I denne undersøgelse vi vurderede udtryk for anti-apoptotiske protein FLIP og transskription faktorer Sp1 og Sp3 ved immunhistokemisk evaluering af væv prøver fra 64 patienter, som gennemgik radikal prostatektomi som primær behandling for prostatakræft. Vi mener, at dette er den første rapport af FLIP, Sp1, og Sp3 udtryk og sammenhængen mellem disse proteiner i biokemisk tilbagevendende PCA prøver. Selvom øget ekspression af Sp1, Sp3, eller FLIP viste signifikante forskelle mellem PSA fejl og ikke-svigt sager individuelt er de ikke stærke prædiktorer for dårlig klinisk resultat baseret på AUC, når PSA fiasko anvendes som surrogat resultat: området under ROC kurven for FLIP, Sp1, Sp3, og Gleason som indikator for PSA fejl og ikke-svigt sager var 0,71, 0,66, 0,68, og 0,76 hhv. På den anden side er biomarkør underskrift Sp1 /Sp3 /FLIP kombineret med Gleason opnåede en AUC på 0,93. Disse data indikerer fremragende forskelsbehandling mellem PSA fejl og ikke-svigt sager og foreslå, at denne biomarkør signatur er en vigtig indikator for sandsynligheden for biokemisk recidiv. Dette er væsentligt, da de nuværende diagnostiske procedurer ikke kan skelne mellem aggressiv og klinisk indolent sygdom, hvilket resulterer i flere mænd bliver behandlet for sygdommen end nødvendigt. Vores tre-gen signatur kombineret med Gleason klasse var nøjagtig 83% af tiden i vores kohorte.

Den iagttagelse, at Sp1 /Sp3 og FLIP kan være prædiktorer for klinisk resultat kunne afspejle deres vigtige rolle i prostatakræft. Øgede niveauer af Sp1 /Sp3 /FLIP kan være relateret til apoptotisk modstand og progression til biokemisk recidiv eller progression fra lav- til prostatakræft høj risiko. Cellular FLICE-inhiberende protein (c-FLIP) er en afkortet form af caspase-8, der er blevet vist at spille en kritisk rolle i udviklingen af ​​resistens over for terapeutika i cancerceller ved at inhibere apoptose medieret af dødsreceptor signalering [24] – [ ,,,0],25]. Følgelig er FLIP overudtrykt i forskellige cancerformer og denne overekspression er blevet vist at bestemme terapeutisk resistens [26] – [35]. Desuden har overekspression af FLIP blevet korreleret med dårlig prognose i colon, blære, og urothelial cancere [26] – [35]. Nylige undersøgelser fra vores laboratorium viste, at prøver fra høj kvalitet prostatakræft udviser højere udtryk for FLIP end dem fra lav kvalitet tumorer [13]. Desuden viste, at FLIP reguleres transkriptionelt gennem modulation af transskription faktorer Sp1 og Sp3 vi også, og at hæmning af FLIP forhindrede prostata tumor udvikling i en præklinisk dyremodel [13]. Sp1 og Sp3 tilhører Zn-finger-familien af ​​transkriptionsfaktorer, som har vist sig at regulere ekspression af gener involveret i forskellige cellulære processer onkogenese herunder differentiering, apoptose, cellemigrering, og cellecyklusprogression [36] – [38]. Sp1 og Sp3 har lignende strukturelle træk, herunder en højt konserveret DNA-bindende domæne og dermed binder til DNA med lignende affinitet. Selvom Sp1 er en kendt transaktivator, SP3 fungerer både som en aktivator og som en repressor afhængigt af cellulære kontekst. Selvom undersøgelser af Sp3 og cancer mangler, er Sp1 niveauer vist sig at være forhøjet i en lang række af cancere, herunder bryst-, skjoldbruskkirtel, hepatocellulær, pankreas-, tyktarm, mave, og lungekræft [38]. Endvidere har unormale Sp1 proteinniveauer blevet korreleret med kræft scene og dårlig prognose. Følgelig inhibering af Sp1 eller dets knock-down til normale cellulære niveauer aftager normalt tumordannelse, vækst og metastase. Det er bemærkelsesværdigt, at vi tidligere har vist, at Sp1 trans-aktiverer FLIP i prostatacancerceller, hvorimod Sp3 hæmmer denne trans-aktivering [13]. Baseret på disse data forventes vi at se en omvendt sammenhæng mellem SP1 og Sp3 i disse prøver. den observerede positiv sammenhæng tyder dog på, at Sp1 og Sp3 har en lignende funktionel rolle i forbindelse med tumor mikromiljø, selv om andre faktorer, såsom den lille stikprøve, kunne også bidrage til disse observationer. Vores data tyder på, at FLIP udtryk kunne blive positivt reguleret af Sp1 i tumorceller, og at målrette Sp1 /Sp3 /FLIP kunne være en potentiel vej til kliniske behandling af tilbagevendende prostatakræft.

Dette er den første rapport til at beskrive en tre-genet signatur, der kan anvendes til at vurdere, om en patients kræft vil genopstå efter en given behandling. Et sådant værktøj vil have en betydelig indvirkning på den kliniske behandling af prostatakræft. Tidligere undersøgelser rapporteret, at AR og Pakt farvning forudsiger tilbagefald efter prostatektomi [17], [39] og det er muligt at kombinere disse markører med bestemmelserne i denne undersøgelse kan yderligere øge forudsigelse af tilbagefald. Større opfølgende undersøgelser, herunder validering af disse resultater ved hjælp af uafhængige datasæt, er berettiget til at vurdere nytten af ​​denne biomarkør signatur. Replikation af disse resultater og inddragelse af alle kendte prognostiske faktorer i undersøgelsen vil også styrke gyldigheden af ​​denne biomarkør signatur, alene og i kombination. Sammenfattende vores data viser, at Sp1 /Sp3 /FLIP signatur i kombination med Gleason kvalitet er prædiktiv for fornyet prostatakræft, og at den kliniske anvendelse kunne undgå unødvendige aggressive indgreb og dermed forbedre livskvaliteten og mindske sundhedsudgifter relateret.

Translationel Relevans

Selvom prostataspecifikt antigen (PSA) er almindeligt anvendt til påvisning af prostatacancer, er der et behov for en biomarkør (er), som pålideligt forudsiger prostatakræft tilbagefald. Vi har tidligere identificeret transkriptionsfaktorer Sp1 og Sp3 som regulatorer af det anti-apoptotiske protein FLIP ved hjælp cellekulturmodeller. Efterfølgende undersøgelser viste, at inhibering af prostata tumorudvikling i et præklinisk dyremodel blev ledsaget af nedregulering af FLIP og Sp1. Her undersøgte vi den potentielle anvendelse af disse gener som prædiktorer for prostatakræft prognose. Vi analyserede retrospektivt væv fra patienter med tilbagevendende og ikke-tilbagevendende prostatacancer, der havde gennemgået radikal prostatektomi som primær behandling og blev fulgt i mindst 5 år med PSA målinger. Arealerne under modtageren opererer karakteristiske kurver for individuelle markører FLIP, Sp1, Sp3, og Gleason score til forudsigelse af PSA fiasko og ikke-fiasko var 0,71, 0,66, 0,68, og 0,76 hhv. Dette forbedret til 0,93, når markørerne blev kombineret med Gleason og deres interaktioner blev overvejet. På baggrund af disse analyser, konkluderer vi, at den “biomarkør signatur” af FLIP /Sp1 /Sp3 kan forudsige recidiv og stratificere patienter forventes at drage fordel af mere aggressiv behandling. Disse resultater giver også støtte til at målrette Sp1 /Sp3 /FLIP akse for prostatakræft management og garanterer yderligere undersøgelser ved hjælp af en større stikprøve og yderligere kliniske datasæt.

Tak

Vi takker Shellye R Lampkin (Patologisk Institut) og David R Rodriguez, (Greehy Børns Cancer Institute) ved University of Texas Health Science center for at få hjælp med immunhistokemi og udarbejdelse af model grafer, hhv. Vi takker Donna P Ankerst og Xiaoyu Shi, Urologisk afdeling for deres ekspert kommentarer til manuskriptet.