PLoS ONE: PIK3CA Mutationer Ofte sameksistere med EGFR /KRAS mutationer i ikke-småcellet lungekræft og Foreslå dårlig prognose i EGFR /KRAS Vildtype Subgroup

Abstrakt

Formål

PIK3CA

gen, der koder en katalytisk underenhed af phosphotidylinositol-3-kinase (PI3K) er muteret og /eller amplificeret i forskellige neoplasi, herunder lungekræft. Her undersøgte vi

PIK3CA

genændringer, udtryk for centrale komponenter i PI3K pathway og evalueret deres kliniske betydning i ikke-småcellet lungekræft (NSCLC).

Materialer og metoder

Onkogene mutationer /omrokeringer i

PIK3CA

,

EGFR

,

KRAS

,

HER2

,

BRAF, Akt1

ALK

gener blev påvist i tumorer fra 1117 patienter med NSCLC.

PIK3CA

genkopital blev undersøgt ved fluorescerende

in situ

hybridisering og udtryk for PI3K p110 subunit alfa (PI3K p110α), p-Akt, mTOR, PTEN blev bestemt ved immunhistokemi i

PIK3CA

mutant tilfælde og 108 patienter uden

PIK3CA

mutation.

Resultater

PIK3CA

mutation blev fundet i 3,9% af pladecellekræft og 2,7% af adenocarcinom. Blandt 34

PIK3CA

mutant tilfælde, 17 tumorer nærede samtidige

EGFR

mutationer og 4 havde

KRAS

mutationer.

PIK3CA

mutation var signifikant associeret med høj ekspression af PI3K p110α (

s

0,0001), p-Akt (

s

= 0,024) og mTOR (

p

= 0,001), men ikke korreleret med

PIK3CA

forstærkning (

s

= 0,463). Patienter med enkelt

PIK3CA

mutation havde kortere samlet overlevelse end dem med

PIK3CA

–

EGFR /KRAS

co-mutation eller vildtype

PIK3CA

(

s

= 0,004). Et betydeligt værre overlevelse blev også fundet hos patienter med

PIK3CA

mutationer end dem uden

PIK3CA

mutationer i

EGFR /KRAS

vildtype undergruppe (

s

= 0,043)

konklusioner

PIK3CA

mutationer ofte sameksistere med

EGFR /KRAS

mutationer. Den dårlige prognose for patienter med enkelt

PIK3CA

mutation i NSCLC og den prognostiske værdi af

PIK3CA

mutation i

EGFR /KRAS

vildtype undergruppe foreslå særskilte mutation status

bør bestemmes PIK3CA

gen for de enkelte terapeutiske strategier i NSCLC

Henvisning:. Wang L, Hu H, Pan Y, Wang R, Li Y, Shen L, et al. (2014)

PIK3CA

Mutationer Ofte sameksistere med

EGFR /KRAS

Mutationer i ikke-småcellet lungekræft og Foreslå dårlig prognose i

EGFR /KRAS

Vildtype undergruppe. PLoS ONE 9 (2): e88291. doi: 10,1371 /journal.pone.0088291

Redaktør: Giuseppe Viglietto, UNIVERSITY Magna Graecia, Italien

Modtaget: Juli 25, 2013; Accepteret: 6 jan 2014; Udgivet: 12 februar 2014

Copyright: © 2014 Wang 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:. Denne undersøgelse blev støttet af tilskud fra Key Construction Program for National “985” Projekt (Grant nr 985III-YFX0102), National Natural Science Foundation of China (tilskud nr 81.172.218 og 81.101.761), Videnskab og Teknologi Kommissionen for Shanghai kommune (Program for Shanghai Emne Chief Scientist, Grant No. 12XD1402000), Fonden for Shanghai Health Administration (Grant nr 20.114.206), og en Grant fra Shanghai Hospital Development center (Grant nr SHDC12012308). 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

det er blevet fastslået, at phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K) pathway er relateret til carcinogenese i en række forskellige humane cancere [1], [2], [3]. Ved aktivering PI3K initierer hændelser, der fører til phosphorylering af Akt, som påvirker yderligere nedstrøms signalering proteiner involveret i cellevækst, metabolisme, proliferation, overlevelse, bevægelighed og invasion [4], [5], [6]. PI3K-afhængig aktivitet er ofte forhøjet på grund af mutation af

PIK3CA

, et gen kodende for p110α katalytiske underenhed af PI3K (PI3K p110α), og fraværet af phosphatase og tensin homolog (PTEN) protein, en tumorsuppressor med en vigtig rolle i reguleringen af ​​PI3K antiapoptotisk og overlevelse pathway [7], [8]. Derudover steg kopiantallet af

PIK3CA

er også vist at være associeret med øget

PIK3CA

transkription, p110α proteinekspression og PI3-kinaseaktivitet [9].

Afvigelser i komponenterne af PI3K signalvej er blevet rapporteret i mange faste tumorer, herunder lungekræft [2], [4], [7], [9]. Multiple mutationer af

PIK3CA

at forekomme med regelmæssighed og i højt konserverede regioner af genet fører til aminosyresubstitutioner i den spiralformede bindingsdomæne kodes af exon 9 og i den katalytiske underenhed af p110α kodes af exon 20, der resulterer i opregulering PI3K pathway signalering [10]. I lungekræft, kopiere antal gevinster på

PIK3CA

blev anset for at være eksklusiv til

PIK3CA

mutation, hvilket indebærer, at begge ændringer kan have onkogent potentiale til at fremme carcinogenese i lungen [11]. PTEN proteinet regulerer negativt PI3K pathway [12] og tab af PTEN-proteinekspression er forbundet med dårligt overlevelse hos patienter med tungen cancer, og med mere avancerede tumor i esophageal og orale pladecellekræfttyper henholdsvis [13], [14] . Desuden Akt og mTOR ligger neden for PI3K og øget mTOR fosforylering ofte observeres sammen med aktiveret Akt i NSCLC og dysregulering af mTOR bidrager til lungekræft progression [15], [16].

I vores tidligere undersøgelse, vi rapporterede, at 90% af 52 lungeadenokarcinom prøver fra østasiatiske aldrig rygere nærede driver mutationer i bare

EGFR

,

KRAS

,

HER2

ALK

gener [17]. Hyppigheden af ​​

EGFR

,

KRAS

,

HER2

mutationer og

EML4-ALK

fusion var 75,3%, 2%, 5,9% og 5% særskilt i nyere analyse af 202 lungeadenocarcinom prøver fra kinesiske patienter, der aldrig røget [18]. Men ikke mere end 40% af tilfældene af NSCLC, som omfatter skælcellecarcinom, adenocarcinom og storcellet carcinom histologi ville harbor sådanne ændringer [18]. Det er nu klart, at selv inden for en klart identificerbar histologisk undertype kan distinkte molekylære ændringer være forbundet med et spektrum af kliniske karakteristika og også korrelere med sygdom udfald og respons på behandling [19]. Som et resultat, vil det være nødvendigt at præcisere forskellige molekylær ændring til individuel behandling.

Til dato er der kun få undersøgelser, der udgør et samlet billede af ekspressionen af ​​komponenterne i PI3K pathway,

PIK3CA

gen ændring, og deres korrelation til NSCLC [20], [21]. I den foreliggende undersøgelse undersøgte vi

PIK3CA

genmutation,

PIK3CA

forstærkning samt udtryk for PI3K p110α, p-Akt, mTOR og PTEN som ligger i PI3K pathway i en fortløbende indsamling af NSCLC tumorprøver. Denne detaljeret forståelse af PI3K pathway ændringer i NSCLC kunne muliggøre en mere præcis afgrænsning af kandidat målpopulationer, lette design af kliniske studier og validering af prædiktive biomarkører.

Materialer og metoder

Patienter og prøver

fra oktober 2007 til december 2012, vi fortløbende indkøbt primær tumor prøver fra NSCLC patienter, som gennemgik pulmonal resektion ved Institut for Thoracic Surgery, Fudan University Shanghai Cancer Centre. Emner er berettiget til denne undersøgelse skulle opfylde følgende: patologisk bekræftet lunge adenocarcinom eller lunge pladecellekræft, hver prøve indeholder tilstrækkeligt væv til omfattende mutationsanalyser og uden neoadjuverende behandling. Patienterne blev fulgt op hver 3. måned i de første 2 år, derefter hvert andet år derefter. En kontrast-forstærket brystet computertomografi (CT) scanning blev taget hver 3. måned i de første 2 år og derefter hver 6. måned derefter. Hvis tilbagefald var mistænkt enten gennem nyligt præsenterer symptomer eller gennem planlagte tests blev integreret positronemissionstomografi /CT (PET /CT) udføres. PET /CT blev også taget i patienter uden symptomer eller unormale fund i de planlagte afprøvninger 1 år efter kirurgisk resektion. Endelige diagnose for fornyet blev bekræftet ved histopatologisk undersøgelse af prøver fra kirurgi eller biopsi. Hvis det var umuligt at diagnosticere tilbagefald histopatologisk, blev ikke længere mistænkt tilbagevendende malignitet baseret på kliniske og radiologiske opfølgningsperiode på mindst 12 måneder uden tegn på aktiv malignitet. Denne forskning blev godkendt af Institutional Review Board af Fudan University Shanghai Cancer Center. Skriftligt informeret samtykke blev opnået fra alle patienter.

mutationsanalyser

Frosne væv af tumorprøver blev groft dissekeret i TRIZOL (Invitrogen, Life Technologies, Carlsbad, CA), efterfulgt af total RNA-ekstraktion under anvendelse af standardprotokol. Total RNA-prøver blev revers transkriberet til cDNA.

PIK3CA

exon 9 omfatter codon 542 og 545 og

PIK3CA

exon 20 omfatter codon 1047, hvor størstedelen af ​​mutationer forekommer [22]. Så vi søgte efter mutationer i

PIK3CA

exon 9 og 20.

EGFR

(exon 18-21),

HER2

(exon 18-21),

KRAS Salg (exon 2-3),

BRAF

(exon 11-15) og

Akt1

(exon 2-3) blev også opformeret ved PCR ved hjælp af cDNA. Amplificerede produkter blev analyseret ved direkte dideoxynukleotidsekventering. At identificere

EML4

–

ALK

fusioner blev flere 50 primere bruges sammen med en fast 30 primer lokalisere til

ALK

exon 20 til at detektere alle kendte

EML4

fusion varianter som beskrevet tidligere [17]. Primere anvendes til at påvise fusioner mellem

ALK

KIF5b

eller

TFG

var som tidligere rapporteret [23], [24].

ALK

FISH blev også brugt til at bekræfte nøjagtigheden af ​​PCR. Alle muterede tilfælde blev bekræftet to gange med uafhængige PCR-reaktioner. Nye data blev ikke genereret i vores undersøgelse.

Angivelse af centrale komponenter i PI3K pathway

tumorale væv udvælgelse og immunohistochemial evaluering blev udført af to patologer (Yuan L og Lei S). Kirurgiske prøver blev fikseret i 10% formalin og indlejret i paraffin; 4-um snit fra lungetumorer blev fremstillet og deparaffineret, og antigen-genvinding blev gjort ved mikrobølgeopvarmning. Endogen peroxidaseaktivitet blev blokeret med 0,3% H

2O

2. Efter blokering med normalt serum blev snit inkuberet i 120 minutter med monoklonale antistoffer mod PI3K p110α (1:400 fortynding, klon: C73F8; Cell Signaling Technology), PTEN (01:50 fortynding klon: 138G6; Cell Signaling Technology), p -Akt (01:50 fortynding klon: Ser473; Cell Signaling Technology) og mTOR (01:50 fortynding klon: 7C10; Cell Signaling Technology). Objektglas blev vasket i PBS og påvist med peberrodsperoxidase konjugeret anti-kanin /mus Fast Envision Detection kit (Gene Tech), efterfulgt af modfarvning med hematoxylin.

Ifølge pointsystem, der tidligere er rapporteret i litteraturen [ ,,,0],25], [26], Vor PI3K p110α farvning scoring blev udført som følger: stillingen nu var 0, hvis ingen positive tumorceller blev fundet; 1, hvis positive tumorceller var 10%; og 2, hvis positive tumorceller var 10%. Væv med snesevis af 0 eller 1 blev betragtet lavt udtryk; dem med snesevis af 2 blev anset høj ekspression. Immunoreaktiviteten af ​​p-Akt, mTOR og PTEN blev evalueret semikvantitativt baseret på farvningsintensitet og andelen, som tidligere beskrevet [27]. Farvningsintensitet blev scoret som: fraværende (0); svag (1); moderat (2), eller stærk farvning (3). Farvning andel blev scoret som: ingen (0); mindre end 1/3 (1); 1/3 til 2/3 (2), eller mere end 2/3 af tumorceller (3). Den samlede score blev beregnet som summen af ​​intensiteten score og andelen score, hvilket gav en score på mellem 0 og 6. En samlet score på 0-2 blev anset for lav ekspression, mens de andre scoringer blev anset for høj ekspression statistisk analyse. Immunohistokemisk farvning blev uafhængigt evalueret af to patologer (Yuan L og Lei S). I tilfælde af forskellige samlede score taget fra den samme tumor, blev den gennemsnitlige score betragtes som den endelige samlede score.

Vurdering af

PIK3CA

genamplifikation

Fluorescerende in situ hybridisering ( FISH) analyse for

PIK3CA

blev udført ved hjælp af

PIK3CA

sonde som hybridiserer til bandet 3q26.32 med Texas Red (rød) og centromere3 (CEN3) med FITC (grøn) (Abbott Molecular Abbott Park, IL) ifølge rutinemæssige fremgangsmåder. FISH analyser blev fortolket af to erfarne evaluatorer (Lei W og Yunjian P) blindet til de kliniske data. Mindst 100 kerner per patient blev evalueret. Vævsprøver med en

PIK3CA

/CEN3 forhold på 1,0 blev klassificeret som normalt og dem med en

PIK3CA

/CEN3 forhold mellem 1,0 og 2,0 blev klassificeret som havende

PIK3CA

gevinster . En

PIK3CA

/CEN3 forhold på mere end 2,0 blev anset forstærkes. Et minimum af 50 celler med både centromerregionen og

PIK3CA

gen signaler blev scoret at give endelige data.

Statistisk analyse

Forskel i proportioner blev analyseret ved

X

2

eller Fishers eksakte test. Gentagelse overlevelse (RFS) varighed blev defineret som tidspunktet for kirurgi for at tilbagefald eller sidste kontakt. Samlet overlevelse (OS) blev defineret som tidspunktet for kirurgi til død eller sidste kontakt. Begivenhed var anført som tilbagefald eller død siden operationen. Patienter live og viser ingen gentagelse i sidste opfølgning blev censureret. RFS og OS distributioner blev estimeret ved hjælp af Kaplan-Meier-metoden. Af log-rank testen blev anvendt til at bestemme overlevelse forskelle mellem grupperne. Regression analyser af overlevelsesdata baseret på Cox proportional hazard model, blev udført på RFS og OS. En fremad procedure trinvis selektion blev gennemført med en

P

-værdi tærskel på 0,05 til optagelse i den multivariate analyse. Statistisk signifikans blev accepteret, da

P

-værdi WAS 0,05. Alle data blev analyseret ved hjælp af statistiske pakke til Samfundsvidenskab Version 16.0 Software (SPSS Inc., Chicago, IL)

Resultater

PIK3CA

genmutation status i NSCLC.

i alt 1.117 NSCLC-patienter, herunder 646 mænd og 471 kvinder var berettiget til mutation analyse i denne undersøgelse. Som vist i tabel 1, figur 1 og figur S1 i File S1. 3,0% (34/1117) patienter nærede mutationer i

PIK3CA

, der tegner sig for 2,7% (22/807) af lunge adenokarcinomer, og 3,9% (12/310) af planocellulært karcinom. blev ikke observeret nogen signifikant sammenhæng mellem

PIK3CA

mutationer og klinisk-patologiske faktorer som køn, alder, patologiske typer, rygevaner, tumor differentiering eller fase (tabel 1).

Kasser repræsenterer funktionelle domæner (den p85 bindende domæne, Ras bindende domæne, C2-domænet, spiralformet domæne, og kinasedomæne). Frekvens og forskellige typer af mutationer detekteret inden for hver region er angivet nedenfor, og over feltet.

Mutationer i exon 9-kodning for den spiralformede domæne (E545K, E545Q, E545G, E545A, Q546R, E542K, T536I) blev fundet i 21 patienter. Exon 20 mutationer koder for kinasedomænet (H1047R, H1047L, M1043L, G1007R, Y1021C) blev fundet i 13 patienter. De hyppigste mutationer var E545K og H1047R forekommer i 16 (47,1%, 16/34) af 34 patienter med

PIK3CA

mutationer (figur 1, tabel 2). Ifølge clinicopathologic data identificeret, analyse af hyppigheden af ​​mutationer i spiralformede vs. kinasedomænet blev udført. Der var en tendens til, at mere spiralformet domæne

PIK3CA

mutationer blev observeret hos patienter med lymfeknude metastaser iscenesat II~III, men forskellen nåede ikke statistisk signifikans (tabel S1 i File S1).

PIK3CA

mutationer ofte sameksistere med

EGFR /KRAS

mutationer i NSCLC

at udforske sameksistensen af ​​

PIK3CA

andre onkogen mutationer i ikke-småcellet lungekræft, testning for

EGFR

,

KRAS

,

HER2

,

BRAF

,

Akt1

genmutationer og

ALK

omlægning blev også arrangeret.

EGFR

KRAS

genmutationer blev fundet i 536 (48,0%, 536/1117), og 67 (6,0%, 67/1117) af 1117 patienter. Forekomsten satser

HER2

,

BRAF

,

Akt1

mutationer og

ALK

omlægning var 20 (1,8%, 20/1117), 11 ( 1%, 11/1117), 2 (0,2%, 2/1117) og 33 (3,0%, 33/1117) hhv. Alle de identificerede

ALK

fusion varianter var

EML4-ALK

. Andre fusion varianter, såsom

KIF5B-ALK

TFG-ALK

ikke blev fundet i vores undersøgelse. Fuldstændige oplysninger om

ALK

omlægning blev vist i tabel S2 i File S1. Ingen korrelation blev fundet mellem

PIK3CA

mutationer og andre genændringer hverken i lunge pladecellekræft eller i adenocarcinom grupper (Tabel S3-S4 i File S1).

Blandt 34

PIK3CA

mutant tilfælde, enogtyve (61,8%, 21/34) nærede samtidige onkogene mutationer – 17 (81,0%, 17/21)

EGFR

mutationer og 4 (19,0%, 4/21)

KRAS

mutationer (figur 2), der tegner sig for 3,2% (17/536) af de

EGFR

-mutant tilfælde og 6,0% (4/67) af det

KRAS

-mutant tilfælde. Sameksistens af

PIK3CA

med

BFAF

,

HER2

,

Akt1

genmutationer eller

ALK

omlægning blev ikke fundet. Denne

PIK3CA

–

EGFR /KRAS

co-mutation var mere almindelig i aldrig rygere end i nuværende eller tidligere rygere (

s

= 0,039), og i adenocarcinom end i pladecellekræft (

s

0,0001). Der var også en tendens til en højere co-mutation-forholdet hos kvinder (

s

= 0,067) og hos patienter i alderen højst 60 (

s

= 0,168) (tabel S5 i File S1 ).

specifik histopatologiske undertype blev også analyseret i 807 lungeadenokarcinom og ingen signifikant forskel i undertype blev fundet mellem patienter med og uden

PIK3CA

mutation (

s

= 0,082, tabel S6 i File S1). I 34

PIK3CA

mutant tilfælde, var der ingen signifikant sammenhæng i histopatologisk undertype mellem patienter med

PIK3CA

–

EGFR /KRAS

mutationer og dem kun med

PIK3CA

mutationer, enten. (

s

= 0,121, tabel S7 i File S1).

immunhistokemisk udtryk for PI3K p110α, p-AKT, mTOR, PTEN og deres sammenhænge

For at vurdere aktiviteten af PI3K /AKT-vejen både i

PIK3CA

mutant og

PIK3CA

vildtype grupper, vi fortløbende valgt en mindre serie af

PIK3CA

vildtype patienter med primær NSCLC, kirurgisk resektion perioden juli 2008 og juni 2009 med tilsvarende kliniske og patologiske egenskaber fra 1117 patienter undersøgt ovenfor. 108

PIK3CA

vildtype patienter blev indsamlet. Vi bestemt PI3K p110α, p-Akt, mTOR og PTEN protein niveauer i 34

PIK3CA

mutant sager og 108

PIK3CA

vildtype sager ved immunhistokemi (IHC). Repræsentativ immunfarvning for hvert protein blev illustreret i figur S2 i File S1. For

PIK3CA

mutant gruppe, høj cytoplasmatisk udtryk for PI3K p110α blev påvist i 27 (79,4%, 27/34) tumorer, mens høj ekspression af p-Akt (for det meste i cytoplasmatisk) og mTOR (i cytoplasmatisk) var påvist i 18 (52,9%, 18/34) og 25 (73,5%, 25/34) tumorer, hhv. Lav ekspression af PTEN (PTEN underskud) i cytoplasmaet og kernen blev set i 8 (23,5%, 8/34) tumorer. For

PIK3CA

vildtype gruppe, høj ekspression af PI3K p110α, p-Akt, mTOR blev fundet i 42 (38,9%, 42/108), 34 (31,5%, 34/108) og 44 (40,7% , 44/108) tumorer henholdsvis. Lav ekspression af PTEN blev set i 30 (27,8%, 30/108) tumorer. Som vist i Tabel S8-S9 i File S1, i en af ​​de to grupper, sammenhængen mellem hvert par af PI3K p110α, p-Akt, mTOR proteiner var statistisk signifikante. Der blev imidlertid ikke signifikante korrelationer fundet mellem PTEN og andre proteiner. I

PIK3CA

mutant gruppe, var høj PI3K p110α udtryk i forbindelse med fase II-IV sygdom. (

s

= 0,043) (tabel S8 i File S1) og i

PIK3CA

vildtype gruppe mere høj p-Akt udtryk blev fundet i ældre patienter (

s

= 0,037) (tabel S9 i File S1). Ingen af ​​andre clinicopathologic karakteristika viste en signifikant sammenhæng med ekspressionen af ​​PI3K p110α, p-Akt, mTOR eller PTEN.

Analyse af

PIK3CA

genamplifikation

For at undersøge kopi nummer ændringer af

PIK3CA

, det samme panel af 142 frosne NSCLC tumorprøver blev analyseret ved fluorescens i stedet hybridisering herunder 34 tumorer med mutation i

PIK3CA

og 108 tilfælde uden

PIK3CA

mutation.

PIK3CA

forstærkning blev påvist i 5

PIK3CA

mutant prøver (14,7%, 5/34), som var mere udbredt i lunge pladecellekræft (4/12 for lunge pladecellekarcinom vs. 1 /12 for lunge adenokarcinomer,

s

= 0,042). Ikke desto mindre, i

PIK3CA

vildtype gruppe,

PIK3CA

forstærkning blev påvist i 22 (20,4%, 20/108) tumorer og var signifikant associeret med mandlige køn (22/90 vs. 0 /18,

s

= 0,021), nuværende /tidligere ryger (22/78 vs. 0/30,

s

= 0,001) og pladecellekræft patologiske type (19/52 vs. 3 /56,

s

0,0001). (Tabel S10 og figur S2 i File S1)

Association blandt

PIK3CA

mutation,

PIK3CA

forstærkning og udtryk for PI3K p110α, p-AKT, mTOR, PTEN

Vi yderligere afgjort, om

PIK3CA

ændringer var forbundet med aktiviteten af ​​PI3K pathway. Vi observerede, at

PIK3CA

mutation var signifikant associeret med høj ekspression af PI3K p110α (

s

0,0001), p-Akt (

s

= 0,024) og mTOR (

s

= 0,001) (tabel 3). Der blev imidlertid ikke korrelationer fundet mellem

PIK3CA

mutation og PTEN udtryk (

s

= 0,626) (tabel 3). Desuden

PIK3CA

forstærkning var ikke korreleret med ekspressionen af ​​PI3K p110α, p-AKT, mTOR, PTEN hverken

PIK3CA

mutant eller vildtype gruppe (tabel S10 i File S1). Vi sammenlignede også

PIK3CA

forstærkning med

PIK3CA

mutation status og fandt, at der var fem tilfælde huser

PIK3CA

forstærkning i kombination med

PIK3CA

mutationer. Ingen indlysende forhold blev fundet mellem

PIK3CA

mutation og forstærkning (

s

= 0,463) (tabel 3)

Survival resultater i henhold til

PIK3CA

genmutation og forstærkning status

Vi registrerer den prognostiske værdi af

PIK3CA

genmutation og forstærkning i det samme panel af 142 sager. For at afklare, om de behandlinger påvirket løbet overlevelse (OS) og tilbagefald overlevelse (RFS), vi sammenlignede OS og RFS mellem patienter med og uden adjuverende kemoterapi, at finde nogen signifikant forskel mellem to grupper hverken på OS eller RFS (figur S3A- S3B i File S1). At identificere, om patienter med

PIK3CA /EGFR

co-mutationer kunne drage fordel af

EGFR

tyrosinkinasehæmmer vi også undersøgt adjuverende behandling af 34

PIK3CA

mutant sager. Af disse 2 patienter med L858R og 746-deletion separat, blev behandlet med gefitinib efter drift. Delvis respons blev opnået i begge de to patienter

De over overlevelse (OS) for hele kohorten var 12,0 måneder med en median follow-up tid på 12,2 måneder. Der var ingen signifikant forskel i median OS mellem

PIK3CA

mutant gruppe og

PIK3CA

vildtype gruppe (

s

= 0,442, figur 3A). Men når

PIK3CA

mutant patienter sub-klassificeret ved en enkelt

PIK3CA

mutation eller

PIK3CA

–

EGFR /KRAS

co-mutation, overlevelse for patienter med enkelt

PIK3CA

mutation var kortere end patienter med

PIK3CA

–

EGFR /KRAS

co-mutation eller

PIK3CA

vildtype gruppe (

s

= 0,004, figur 3B)

alt i alt overlevelseskurver for patienter:. med eller uden

PIK3CA

mutation (A); med enkelt

PIK3CA

mutation, sameksistensen af ​​

PIK3CA

og andre genmutation, og dem i

PIK3CA

vildtype gruppe (B); med eller uden

PIK3CA

mutation i

EGFR /KRAS

vildtype gruppe (C); med

PIK3CA

mutation i exon 9 eller exon 20 (D).

Det er blevet godt karakteriseret som

EGFR

mutation blev som regel forbundet med en relativt god prognose mens

KRAS

mutation viste sig at være forbundet med en dårligt resultat, efterlader en ubestemt prognostisk undergruppe for

EGFR /KRAS

vildtype patienter. Derfor vi yderligere undersøgt den prognostiske rolle

PIK3CA

mutationer i

EGFR /KRAS

vildtype NSCLC patienter. Vi fandt en signifikant dårligere overlevelse hos patienter med

PIK3CA

mutationer (

s

= 0,043, figur 3C). Desuden efter

PIK3CA

mutant patienter blev tildelt E9 (

PIK3CA

mutation i exon 9) og E20 (

PIK3CA

mutation i exon 20) gruppe, en tendens blev fundet at patienten i E20 gruppe overlevede længere end dem i E9 gruppe (

s

= 0.080, figur 3D)

Den mediane gentagelse overlevelse (RFS) var 15,5 måneder hos patienter med

PIK3CA

mutation og 23,3 måneder i patienter uden

PIK3CA

mutationer (

s

= 0,138, figur 4A). Ligesom median OS, patienter med enkelt

PIK3CA

mutation havde en kortere RFS end patienter med

PIK3CA

–

EGFR /KRAS

co-mutation (

s

= 0,014, figur 4B). Signifikant forskel på RFS blev også fundet mellem tilfælde med og uden

PIK3CA

mutation i

EGFR /KRAS

vildtype undergruppe (

s

= 0,046, figur 4C). Patienter i E20 gruppe havde en længere RFS end i E9 gruppe (

s

= 0,003, figur 4D).

PIK3CA

forstærkning var ikke forbundet med den samlede overlevelse (

s

= 0,491, figur S4A i File S1) eller fornyet overlevelse (

s

= 0,884, figur s4b i fil S1). Vi yderligere foretaget en multivariat analyse (Cox proportionel risiko) med

PIK3CA

mutation status, histologisk undertype, alder, køn, tumor fase, tumor lønklasse som variabel, og ikke fundet den uafhængigt prognostiske værdi af

PIK3CA

mutation i disse faktorer

gentagelse-fri overlevelse kurver for patienter: med eller uden

PIK3CA

mutation (A);. med enkelt

PIK3CA

mutation, sameksistensen af ​​

PIK3CA

og andre genmutation, og dem i

PIK3CA

vildtype gruppe (B). med eller uden

PIK3CA

mutation i

EGFR /KRAS

vildtype gruppe (C); med

PIK3CA

mutation i exon 9 eller exon 20 (D).

Diskussion

I vores undersøgelse, undersøgte vi ekspressionen af ​​proteiner i PI3K pathway, molekylær ændring i

PIK3CA

og dens indvirkning på overlevelse hos patienter med NSCLC. Så vidt vi ved, er dette den største gruppe af multipel analyse

PIK3CA

gen ændring og aktiviteten af ​​PI3K vej og vi fandt en negativ prognostisk effekt af single

PIK3CA

mutation i NSCLC. Vores undersøgelse viste hyppige overlap af

PIK3CA

og

EGFR /KRAS

mutationer og demonstrerede en dårlig prognostisk værdi på

PIK3CA

mutation på

EGFR /KRAS

vildtype patienter.

hyppigheden af ​​

PIK3CA

mutation, som bestemt ved direkte sekventering var 3,9% i lunge pladecellecarcinom og 2,7% i adenocarcinom, som er sammenlignelig med værdien på 2,9% og 2,5 % i en tidligere rapport, som undersøgte et lille antal japanske patienter [21]. Interessant, i modsætning til

PIK3CA

–

KRAS

co-mutation, som er mere udbredt i de vestlige lande [28], halvdelen af ​​de

PIK3CA

mutant patienter i vores undersøgelse havde samtidige

EGFR

mutationer. Dette kan tilskrives den højere prævalens

EGFR

mutationer i lungekræftpatienter fra øst end

KRAS

mutationer [17], [29]. Selv PI3K kunne aktiveres af receptorkinaser og Ras, som igen aktiverede p-Akt, PI3K /Akt pathway og

EGFR

signalveje interagerede nøje, kan PI3K-signalering har yderligere aktivatorer og downstream mål [11 ], [30]. Vores resultater for sameksistens af

PIK3CA

andre genmutationer inden

EGFR

signalveje er i overensstemmelse med disse observationer.

I overensstemmelse med tidligere undersøgelser, høj ekspression af PI3K p110α, p -Akt, mTOR og tab af PTEN blev fundet i 79,4%, 52,9%, 73,5%, 23,5% af

PIK3CA

mutant gruppe og 38,9%, 31,5%, 41,7%, 27,8% af

PIK3CA

vildtype gruppe [20], [26], [27], [31], [32]. Vi observerede, at tilstedeværelsen

PIK3CA

mutation blev forbundet med høj ekspression af PI3K p110α, p-Akt, mTOR i NSCLC, der ligner resultaterne fra æggestokkene clear cell carcinoma [31]. Ikke desto mindre en den nyeste forskning på kolorektal cancer rapporteret

PIK3CA

mutation ikke var i overensstemmelse med ekspression af PI3K p110α protein, hvilket indikerer, at

PIK3CA

mutationer er måske ikke den unikke årsag fører til høj ekspression af PI3K p110α og kunne spille forskellige roller på aktiviteten af ​​PI3K pathway i forskellige typer af karcinomer [26]. Vi viste også, at PI3K p110α udtryk var positivt korreleret med ekspressionen af ​​p-Akt og mTOR, mens p-Akt udtryk blev også positivt korreleret med mTOR udtryk både i

PIK3CA

mutant gruppe og

PIK3CA

vildtype gruppe. Disse resultater let kan forstås, fordi det

PIK3CA

aktiverer p-Akt, og positivt regulerer mTOR [27], [31]. En undersøgelse foretaget af Marsit et al. foreslog, at reguleringen af ​​PTEN er ikke altid på det genetiske niveau, men også kan forekomme ved det transkriptionelle eller translationelle niveau, som også kan forklare den begrænsede sammenhæng mellem PTEN tab og

PIK3CA

mutation observeret [12]. Efterfølgende forening analyse viste, at

PIK3CA

mutant tumorer med høj ekspression af PI3K p110α var mere tilbøjelige til at være stadie II-IV sygdom i forhold til svulster uden høj PI3K p110α udtryk. Ekspressionen af ​​PI3K p110α viste sig også at være korreleret med primære og metastatiske læsioner, hvilket antyder, at PI3K p110α kan være involveret i tumorudvikling og metastaser [25], [26]. Den nøjagtige molekylære mekanisme stadig fortjener yderligere undersøgelse.

For at udvide vores forståelse af mekanismen under aktiveringen af ​​PI3K pathway, undersøgte vi sammenhængen mellem

PIK3CA

forstærkning og klinisk-patologiske variabler i samme serie af NSCLC-patienter. Svarende til de tidligere undersøgelser, fandt vi, at

PIK3CA

forstærkning var signifikant forbundet med rygning historie og histologiske type, som var mere fremherskende i rygere sammenlignet med aldrig rygere, og i planocellulært karcinom sammenlignet med adenokarcinomer i

PIK3CA

vildtype gruppe [33], [34].