PLoS ONE: Meta-analyse af prognostiske værdi af Smad4 Immunhistokemi i forskellige kræftformer

Abstrakt

Baggrund

mere tyder, at Smad4 (DPC4) spiller en fundamental rolle i udviklingen og prognose af flere typer af kræft. Formålet med denne undersøgelse var at gennemføre en meta-analyse for at vurdere, om tabet af Smad4 farvning kunne tjene som en prognostisk markør.

Metoder

En omfattende meta-analyse blev udført ved hjælp af større nyttig databaser for at bestemme forholdet mellem den immunohistokemisk påvisning af Smad4 og overlevelsen af ​​patienter med forskellige cancerformer. Vi brugte hazard ratio (timer) med 95% konfidensinterval (CIS) som effekten estimering for at vurdere sammenslutning af Smad4 med samlet overlevelse (OS), kræft-specifik overlevelse (CSS) eller fornyet overlevelse (RFS). Forholdet mellem de kliniske karakteristika for patienter og Smad4 blev også vurderet ved hjælp af odds ratio (OR).

Resultater

I alt 7570 patienter fra 26 studier blev inkluderet i analysen. De samlede resultater viste, at tab af Smad4 farvning var en negativ indikator for OS med en HR på 1,97 (95% CI: 1,55-2,51; P

heterogenitet 0,001) og CSS /RFS (HR = 1,81; 95% CI: 1,30-2,54; P

heterogenitet 0,001). Hertil kommer, tab af Smad4 farvning var mere sandsynligt at finde i ældre (OR = 1,69, 95% CI: 1,09-2,61; P

heterogenitet = 0,648) kolorektal cancer patienter med et sent tumor stadie (OR = 2,31, 95 % CI: 1,71-3,10; P

heterogenitet = 0,218) og i mavecancerpatienter med lymfeknude metastaser (OR = 2,11, 95% CI: 1,03-4,34; P

heterogenitet = 0,038)

Konklusion

på baggrund af disse resultater, vores meta-analyse dokumenteret, at tabet af Smad4 farvning kunne virke som en ugunstig biomarkør i prognosen af ​​forskellige kræftformer, og bør anvendes som et effektivt redskab i fremtidige kliniske forsøg.

Henvisning: Du Y, Zhou X, Huang Z, Qiu T, Wang J, Zhu W, et al. (2014) meta-analyse af den prognostiske værdi af Smad4 Immunhistokemi i forskellige kræftformer. PLoS ONE 9 (10): e110182. doi: 10,1371 /journal.pone.0110182

Redaktør: Zoran Culig, Innsbruck Medical University, Østrig

Modtaget: Juli 7, 2014 Accepteret: September 7, 2014; Udgivet: 15 oktober 2014

Copyright: © 2014 Du 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

Data Tilgængelighed:. Det forfattere bekræfter, at alle data, der ligger til grund resultaterne er fuldt tilgængelige uden restriktioner. Alle relevante data er inden papiret

Finansiering:. Dette arbejde blev finansieret af National Natural Science Foundation of China (Grant nummer: 81.171.908 og 81.201.796) https://www.nsfc.gov.cn/. Den bidragyder 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

i mange år cancer har været den førende dødsårsag på verdensplan, hvilket gør det til et globalt sundhedsproblem [1]. Nyere diagnostiske metoder til påvisning af cancer med forbedret følsomhed og specificitet er blevet udviklet. Men fordi kræft er karakteriseret ved invasion og metastase, der er de vigtigste faktorer, der bidrager til dens høje dødelighed, er prognosen for kræft forbliver fattige, med en skuffende fem års overlevelse. Fordøjelsessystemet tumorer, især gastrisk, kolorektal og bugspytkirtelkræft, er almindelige maligniteter og er den hyppigste årsag til kræft-relaterede dødsfald på verdensplan. Klinisk-patologiske karakteristika-f.eks tumorstørrelse og scene-ikke helt forudsige individuelle kliniske resultater. Således molekylære prognostiske biomarkører forudsige udviklingen af ​​sygdommen, reaktionen på behandling, og overlevelse blev meget undersøgt i de sidste årtier.

For nylig tilstedeværelsen af ​​visse proteiner, såsom matrixmetalloproteinase 9 (MMP-9 ), C-reaktivt protein og vaskulær endotelvækstfaktor (VEGF), har vist sig at være forbundet med en dårlig prognose i flere cancertyper [2] – [4]. Blandt disse biomarkører, har Smad4 tiltrukket stigende forskning opmærksomhed. Smad4, også betegnet DPC4, er et tumorsuppressorgen, der er anerkendt som en fælles intracellulær mediator, der kan ændre transformerende vækstfaktor β (TGF-p) signalering at fremme tumorudvikling. Smad4-afhængig TGF-β-signalering er almindeligt under tumorudvikling og progression og kan modulere celleproliferation, påvirker cellemotilitet, regulere epitel-mesenchymale-overgang (EMT) proces og påvirke følsomheden over for klinisk terapi [5] – [7]. Inaktivering af Smad4-induceret deregulering af TGF-β superfamilien signalering er veletableret i nogle kræftformer. Det blev desuden konstateret, at Smad4 var forbundet med tumorinvasion, metastase og prognose i forskellige cancere [8] – [10]. Men potentialet prognostiske værdi af immunohistokemisk påvisning af Smad4 i forskellige former for kræft er inkonsekvent. For eksempel i bugspytkirtelkræft, Milind Javle et al. [11] rapporterede, at ekspressionsniveauet af Smad4 ikke var forbundet med OS. Imidlertid blev det konstateret, at den immunhistokemiske påvisning af Smad4 var en uafhængig og betydelig prognostisk faktor for total og sygdomsfri overlevelse i studiet af Hua et al. [12]. Med hensyn til kolorektal og gastrisk cancer, blev inkonsistente resultater vedrørende den prognostiske værdi af Smad4 også findes i forskellige artikler. Således er et presserende behov for en effektiv meta-analyse for at udforske den prognostiske værdi af Smad4 i forskellige kræftformer. Til vores viden, denne undersøgelse er den første omfattende meta-analyse for at udforske den prognostiske rolle Smad4 i forskellige typer af kræft.

Materialer og metoder

Offentliggørelse søgning og inklusion kriterier

PubMed, EMBASE og ISI Web of Science blev ransaget for at indsamle potentielt relevante offentliggjorte undersøgelser. Medicinsk pos (mesh) udtryk relateret til Smad4 (eller DPC4) i kombination med ord relateret til kræft (eller tumor eller neoplasmer eller karcinom) og vilkår relateret til prognose (eller resultat eller overlevelse eller prognostisk) blev anvendt til at hente støtteberettigede studier med februar 2014 . artiklen referencer og oversigtsartikler blev også undersøgt for at identificere yderligere potentielt relevante studier. Undersøgelser blev anset støtteberettigede, hvis de opfyldte følgende kriterier: (a) omfattede kræftpatienter, der var patologisk bekræftet; (B) undersøgte sammenhængen mellem immunohistokemisk påvisning af Smad4 og samlet overlevelse (OS) eller cancer-specifik overlevelse (CSS) eller fornyet overlevelse (RFS); og (c), blev offentliggjort som en fuld papir på engelsk. Undersøgelser blev udelukket baseret på følgende kriterier: (a) breve, anmeldelser, case rapporter eller laboratorieundersøgelser; (B) studier med duplikerede data eller en gentagen analyse; (C) manglende vigtige oplysninger for yderligere analyse; og (d) ikke-menneskelige forskning.

Dataudtræk

Data blev evalueret og ekstraheres uafhængigt af to efterforskere i henhold til retningslinjerne i den hollandske Cochrane Center foreslået af meta-analyse af observationelle studier i Epidemiologi (MOOSE) [13]. For hver undersøgelse blev følgende oplysninger registreres: første forfatter, udgivelsesår, oprindelsesland, etnicitet, samlede antal sager, kræft type, scene, følg ups og hazard ratio (timer) med deres konfidensintervaller 95% (CIS) og

P Drømmeholdet værdi. For uoverensstemmelser blev opnået enighed om hvert element blandt forfatterne.

Statistisk analyse

HRs med deres 95% initiativerne stammer fra undersøgelser blev anvendt til at beregne puljede HRs. Hvornår blev ikke direkte indberettet dataene blev en matematisk estimering udført ved at beregne de nødvendige data i henhold til de metoder, der er offentliggjort af Parmer et al. [14]. Vi undersøgte heterogenitet poolede resultater ved hjælp af Cochran Q test og Higgins I-squared statistik. Hvis resultatet af den

Q

test afslørede

P

heterogenitet 0,1 og

jeg

2

50%, hvilket indikerer fravær af heterogenitet, derefter en fast-effekter model (Mantel-Haenszel metode) blev anvendt til at estimere de summariske HRS /yderste periferi [15]. Ellers blev det tilfældige effekter model (DerSimonian og Laird metode), der anvendes [16]. Stratifikations og meta-regressions analyser blev anvendt til at påvise den potentielle heterogenitet blandt undersøgelser. Begg s tragt plot og Egger s lineær regression test blev udført for at undersøge publikationsbias i litteraturen, og p 0,05 blev betragtet som signifikant. Alle statistiske analyser blev udført ved hjælp af STATA software-version 12.0 (STATA Corporation, College Station, TX, USA). Alle P-værdier var tosidet.

Resultater

Undersøgelse egenskaber

I alt 376 artikler blev identificeret ved den første søgning. Figur 1 viser den detaljerede screeningsprocessen. Efter omhyggelig screening af titlerne, abstracts, tal og nøgledata, blev 26 artikler, der indgår i vores meta-analyse i henhold til inklusionskriterierne [11], [12], [17] – [40]. Kun to artikler vurderet prognostisk værdi for RFS, og seks evaluerede den prognostiske værdi for CSS. I betragtning af, at antallet af undersøgelser for disse to indikatorer var lille, kombineret vi data til CSS med RFS. Således blev 20 undersøgelser med 4247 patienter og evaluering OS og 8 undersøgelser med 3323 tilfælde for RFS /CSS analyseret i vores meta-analyse. Som vist i tabel 1 blev etnicitet baggrund af patienter klassificeret som kaukasisk eller asiatisk. Antallet af patienter varierede fra 34 til 1404. Patienterne blev diagnosticeret med forskellige carcinomer, blandt hvilke fordøjelsesforstyrrelser tumorer tegnede sig for de fleste carcinomer, især pancreascancer (n = 10), colorectal cancer (n = 7) og gastrisk cancer (n = 4 ). Og de resterende 5 undersøgelser omfattede andre tumortyper.

De vigtigste resultater

Som vist i tabel 2, fandt vi, at tabet af Smad4 farvning forudsagt en dårligt resultat med en samlet HR på 1,97 (95% CI: 1,55-2,51; P

heterogenitet 0,001) i 20 studier, der evaluerer OS (figur 2). Tilsvarende blev den prognostiske rolle Smad4-negative udtryk for RFS /CSS også undersøgt med en samlet HR på 1,81 (95% CI: 1,30-2,54; P

heterogenitet 0,001)

.

med hensyn til OS, undergruppe analyser af kræft typen viste, at tabet af Smad4 farvning forudsagt en ugunstig prognose i cervikal karcinom (HR = 3,43, 95% CI: 1,65-7,12; P

heterogenitet = 0,436), gastrisk cancer (HR = 2,02, 95% CI: 1,44-2,83; P

heterogenitet = 0,197), kolorektal cancer (HR = 3,76, 95% CI: 1,53-9,25; P

heterogenitet 0,001) og bugspytkirtelkræft (HR = 1,39 , 95% CI: 1,19-1,61; P

heterogenitet = 0,185). Når etnicitet blev betragtet, afslørede resultater, negativ Smad4 udtryk om et ringe OS blev fundet både i asiatiske tilfælde (HR = 2,24, 95% CI: 1.32-3.81; P

heterogenitet 0,001) og kaukasiske populationer (HR = 1,82, 95 % CI: 1,39-2,37; P

heterogenitet 0,001). Undergruppe analyse stratificeret med antallet af deltagere (Da gennemsnitlige antal deltagere var tæt på 200, blev studier med mere end 200 deltagere er klassificeret som “stor” og studier med mindre end 200 patienter blev klassificeret som “små”) viste, at inaktivering af Smad4 var tæt korreleret med dårlig OS uanset antallet af patienter (Large: HR = 1,56, 95% CI: 1,34-1,82; P

heterogenitet = 0,277; Lille: HR = 2,09, 95% CI: 1,42-3,06; P

heterogenitet 0,001)

Med hensyn til RFS /CSS, når forskellige etniske grupper blev betragtet, Smad4-negative udtryk var en negativ prognostisk markør for kaukasiske patienter (HR = 2,12, 95% CI:. 1,32-3,43; P

heterogenitet 0,001) end for asiatiske patienter (HR = 1,34, 95% CI: 0.99-1.81; P

heterogenitet = 0,647). Undergruppe-analyser af kræft typen viste, at tabet af Smad4 farvning blev associeret med en dårligere resultat i kolorektal cancer (HR = 2,54, 95% CI: 1,46-4,39; P

heterogenitet 0,001). Når der udføres undergruppe analyser stratificeret med antallet af deltagere, fandt vi, at inaktivering af Smad4 forudsagde værre overlevelse uanset antallet af deltagere (Large: HR = 1,41, 95% CI: 1,19-1,67; P

heterogenitet = 0,353; Small : HR = 2,89, 95% CI:. 1,34-6,24; P

heterogenitet 0,001)

forholdet mellem kliniske parametre (rapporteret hos mere end 2 studier) og Smad4 farvning blev udforsket i gastrisk kræft, colorektal cancer og pancreascancer (figur 3). I mavekræft, blev tabet af Smad4 farvning fundet at være signifikant associeret med en sats på lymfeknude metastaser (OR = 2,11, 95% CI: 1,03-4,34; P

heterogenitet = 0,038), men ikke med tumor histologi (OR = 0,87, 95% CI: 0,45-1,69; P

heterogenitet = 0,037). Når colorectal cancer blev analyseret, alder (OR = 1,69, 95% CI: 1,09-2,61; P

heterogenitet = 0,648) og fase (OR = 2,31, 95% CI: 1,71-3,10; P

heterogenitet = 0,218 ), men ikke køn (OR = 0,85, 95% CI: 0,30-2,44; P

heterogenitet = 0,013) var positivt forbundet med tab af Smad4 farvning. Der blev imidlertid ikke signifikant sammenhæng fundet mellem Smad4 farvning og kliniske parametre i bugspytkirtelkræft, herunder tumor differentiering (OR = 0,90, 95% CI: 0,48-1,68; P

heterogenitet = 0,597), lymfeknudemetastase (OR = 0,40, 95% CI: 0,09-1,81; P

heterogenitet 0,001) eller tumorstørrelse (OR = 1,21, 95% CI:. 0,83-1,78; P

heterogenitet = 0,458)

I mavekræft (A): histologi (venstre; differentieret vs. udifferentierede); lymfeknude (højre; fraværende vs. stede). I kolorektal cancer (B): alder (venstre; gamle vs. unge); køn (i midten, som mand vs. kvinde); TNM stadie (højre, avanceret vs. tidligt). I kræft i bugspytkirtlen (C): differentiering (venstre, godt /moderat vs. dårlig); lymfeknude (middle; fraværende vs. stede); . Tumorstørrelse (højre, små vs. store)

Heterogenitet

At udforske den potentielle kilde af heterogenitet blandt undersøgelser blev en meta-regression udført at udnyttet følgende variabler: året for offentliggørelse, etnicitet, kræft type og antal deltagere (store vs. små). For OS, viste resultaterne, at udgivelsesår, etnicitet og antal deltagere ikke bidrog til kilden af ​​heterogenitet. Kræft typen var en undtagelse (p = 0,003), og denne variabel kan forklare 46,36% af heterogenitet. For RFS /CSS, ingen variable indgår i meta-regression syntes at være en kilde til heterogenitet.

Følsomhedsanalyse

Vi sekventielt fjernet studier for at undersøge indflydelsen af ​​en individuel undersøgelse af poolede resultater. Som vist i figur 4, blev samlet HRs fundet at være stabil, hvilket tyder på, at ingen enkelt undersøgelse væsentligt påvirket de samlede resultater.

Offentliggørelse skævhed

Begg s tragt plot og Egger s lineær regression test blev anvendt til at vurdere publikationsbias. Begg s tragt plot for både OS (P = 0,05) og RFS /CSS (P = 0,108) viste ingen tydelig bias. Yderligere bekræftelse ved hjælp Egger regression test heller ikke finde bevis for en publikationsbias til OS (P = 0,088) og RFS /CSS (P = 0,229). Der var ingen tegn på en væsentlig publikationsbias i metaanalysen, fordi P-værdier ikke . 0,05 (figur 5)

Diskussion

Kræft er et stort folkesundhedsproblem problem i hele verden og er en kompleks proces som følge af miljømæssige faktorer, genetik, og deres samspil. På grund af manglen på en tidlig diagnose og effektiv behandling af forskellige kræftformer, er prognosen for en cancerpatient er ofte ringe. Forskellige prædiktorer som TNM stadie, genetiske faktorer, og inflammatoriske faktorer er blevet identificeret og anvendt til bestemmelse af prognosen for patienter med forskellige carcinomer. Nogle proteiner, der kunne fungere som tumorsuppressorer eller onkogener, såsom p53 og EGFR, er også blevet rapporteret at være effektive biomarkører for tilvejebringelse af en prognose [41] – [43]. Smad4, et tumorsuppressorgen lokaliseret på kromosom 18q21.1, blev for nylig rapporteret at forudsige kliniske resultater i nogle kræftformer. Imidlertid har den prognostiske værdi af denne markør i forskellige cancerformer forblev resultatløse. Således har vi foretaget en meta-analyse for at vurdere den prognostiske rolle Smad4 i forskellige kræftformer.

I vores meta-analyse, som omfatter 26 undersøgelser med 7570 patienter, er det interessant at bemærke, at tabet af Smad4 farvning blev stærkt forbundet med en dårligere prognose for OS og CSS /RFS. Undergruppe-analyser viste, at ugunstige OS med Smad4-negative udtryk kunne findes i både asiatiske og kaukasiske sager. Derudover tab af Smad4 farvning var en betydelig prognostisk markør for en dårligt resultat i forskellige kræftformer (cervical carcinoma, tarmkræft, mavekræft og kræft i bugspytkirtlen), uanset antallet af deltagere (små eller store). Sammenlignet med den foregående metaanalyse, nærværende undersøgelse omfatter flere undersøgelser og enkeltpersoner og dermed kan producere et mere omfattende resultat end studiet af RA et al. [44], der er konstateret vaskulær endotel vækstfaktor (VEGF), BCL2, p16 og Bax men ikke Smad4 som immunhistokemiske prognostiske markører i bugspytkirtelkræft. Værre CSS /RFS med negativ Smad4 kunne findes i den hvide befolkning, men ikke i de asiatiske tilfælde. Undergruppeanalyser afsløret, at ugunstige CSS /RFS med tab af Smad4 farvning også blev fundet i colorektal cancer, uanset antallet af deltagere. Meta-regression blev udført for at undersøge den potentielle kilde til heterogenitet, og kræft typen fandtes at forklare det meste af heterogenitet til undersøgelser evaluerer OS i vores meta-analyse. Men denne type af heterogenitet er vanskeligt at udelukke, fordi rekrutteringen af ​​tilstrækkelige patienter med en specifik form for kræft er vanskelig. Fremtidige undersøgelser, herunder flere cancertyper og et større antal deltagere er nødvendige for at udforske den prognostiske værdi af Smad4 i bestemte kræftformer.

Som medlem af Smad familien, Smad4 spiller en vigtig rolle i de transformerende vækstfaktor β (TGF-β) signalvejen fra celleoverfladen til kernen. Aktivering af Smad4 under forskellige betingelser kan resultere i apoptose eller vækststandsning i G1-fasen af ​​cellen, responser, som primært er forbundet med udviklingen af ​​flere tumorer [45], [46]. Derudover kan inaktivering af Smad4 genet i en udviklende neoplasme indirekte påvirke den ekstracellulære matrix for at fremme neoplastisk vækst og påvirke prognosen. I vores undersøgelse blev tab af Smad4 farvning udtryk i forbindelse med ugunstige udfald for forskellige kræftformer, en konstatering, der var i overensstemmelse med resultaterne af tidligere undersøgelser. Vi udforskede også sammenhængen mellem Smad4 udtryk og klinisk-patologiske faktorer. I mavekræft, patienter med Smad4-nagative udtryk havde høje lymfeknude involvering. Det var interessant at fastslå, at inaktivering af Smad4 hos patienter med coloncancer var mere sandsynligt at finde i ældre populationer og hos patienter med en senere tumor stadium. Men i bugspytkirtelkræft, blev der ikke indlysende sammenhæng fundet mellem Smad4 farvning og kliniske parametre. Resultaterne kunne antyde, at den nøjagtige biologi eller mekanisme Smad4 sandsynligvis forskellig for forskellige tumortyper. Således er flere undersøgelser, der omfatter flere cancertyper nødvendige for at vurdere foreningen af ​​kliniske parametre og Smad4 og udforske de relevante mekanismer i fremtiden.

Der er visse begrænsninger vedrørende denne meta-analyse. Først, de fleste af de tilmeldte undersøgelser var retrospektiv, hvilket gør dem mere modtagelige for nogle bias. For det andet, alle de inkluderede studier målt Smad4 udtryk ved immunhistokemi. Mange faktorer, såsom det primære antistof og antistof-koncentration, kan påvirke resultaterne. Men det var umuligt at foretage en undergruppe analyse for at undersøge den potentielle virkning af teknikken på det samlede resultat. Tredje, heterogenitet blandt undersøgelser på grund af kræft type var relativ stor i vores meta-analyse. Mange andre faktorer kan også bidrage til heterogenitet. Men på grund af manglen på tilstrækkelig information, vores analyse var begrænset. Der er behov for mere relaterede analyser i fremtiden. Selv om vi forsøgte at identificere så mange relevante undersøgelser som muligt, blev der begrænsede databaser søgt, hvilket kan reducere overbevisende effekt af poolede estimat til en vis grad.

Sammenfattende denne undersøgelse viste, at tab af Smad4 farvning var en dårlig indikator for overlevelse i patienter med forskellige cancerformer. For at gøre bedre brug af Smad4 og anvende den potentielle prognostiske faktor klinisk, er der behov for yderligere undersøgelser for at give et mere detaljeret billede af den kliniske relevans og biologisk mekanisme Smad4.

Støtte oplysninger

Tjekliste S1.

PRISMA tjekliste

doi:. 10,1371 /journal.pone.0110182.s001

(DOC)