PLoS ONE: Påvisning af Methyleret SEPT9 i plasma er en pålidelig screeningsmetode til både venstre og højre sidet Colon Cancers

Abstrakt

Baggrund

Methyleret Septin 9 (SEPT9) er en følsom biomarkør for kolorektal cancer (CRC) fra perifert blod. Men dens forhold til kræft lokalisering, guaiac-baserede fækal okkult blodprøve (gFOBT) og carcinoembryonisk antigen (CEA) ikke er blevet beskrevet,.

Metode /vigtigste resultater

Plasmaprøver blev indsamlet til SEPT9 analyse fra patienter uden tegn på sygdom (NED) (n = 92), før koloskopi og CRC (n = 92), før kirurgisk behandling. DNA blev isoleret og bisulfit-omregnet ved hjælp af Epi proColon kit 2.0. Kvalitative bestemmelse blev udført ved anvendelse Epi proColon 2.0 RT-PCR-assay. Prøver til gFOBT og CEA-analyse blev indsamlet fra NED (n = 17 og 27, henholdsvis) og CRC (n = 22 og 27, henholdsvis). SEPT9 test var positiv i 15,2% (14/92) af NED og 95,6% (88/92) af CRC, herunder 100% (67/67) fra fase II til fase IV CRC og 84% (21/25) af scenen jeg CRC når en prøve blev kaldt positivt, hvis en ud af tre PCR replikater var positiv. I en anden analyse (2 ud af 3 PCR replikater) specificitet forbedret til 99% (91/92) af Neds, ved en følsomhed på 79,3% (73/92) af SEPT9 positive i CRC. gFOBT var positiv i 29,4% (5/17) af NED og 68,2% (15/22) af CRC og forhøjede blev påvist CEA niveauer i 14,8% (4/27) af NED og 51,8% (14/27) af CRC. Både SEPT9 (84,8%) og CEA (85,2%) viste højere specificitet end gFOBT (70,6%). SEPT9 var positiv i 96,4% (54/56) af venstre-sidet tyktarmskræft (LSCC) tilfælde og 94,4% (34/36) af højresidig tyktarmskræft (RSCC) tilfælde. gFOBT var positiv i 83,3% (10/12) af tilfældene med LSCC og 50% (5/10) af tilfældene med RSCC, blev forhøjet CEA opdaget 60% (9/15) af LSCC og 41,7% (5/12) af RSCC.

konklusioner /betydning

den høje grad af følsomhed og specificitet SEPT9 i plasma gør det til en bedre metode til at påvise CRC end gFOBT og CEA, selv for de mere vanskelige at opdage RSCC.

Henvisning: Tóth K, Sipos F, Kalmar A, Patai AV, Wichmann B, Stoehr R, et al. (2012) Påvisning af Methyleret SEPT9 i plasma er en pålidelig screeningsmetode til både venstre og højre sidet tyktarmskræft. PLoS ONE 7 (9): e46000. doi: 10,1371 /journal.pone.0046000

Redaktør: Libing Song, Sun Yat-sen University Cancer Center, Kina

Modtaget: 3. april 2012; Accepteret: August 27, 2012; Udgivet: September 25, 2012 |

Copyright: © Tóth 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 Epigenomics AG (Berlin, Tyskland). Sponsor har delvist leveret reagenserne til undersøgelsen, udførte teknisk uddannelse og support. Dataindsamling, beslutning om at offentliggøre og forberedelse af manuskriptet blev udført af forfatterne

Konkurrerende interesser:. Denne undersøgelse blev støttet af Epigenomics AG (Berlin, Tyskland). Sponsor har delvist leveret reagenserne til undersøgelsen, udførte teknisk uddannelse og support. Forfatterne erklærer, at de ikke er ansat og ikke konsulenter på bidragyder. Forfatterne har ingen andel i patenter, produkter i udvikling eller markedsførte produkter. Dette ændrer ikke forfatternes tilslutning til alle PLoS ONE politikker om datadeling og materialer.

Introduktion

Kolorektal cancer (CRC) er den tredje mest almindelige malignitet hele verden, med mere end 1,2 million nye tilfælde og 808,700 dødsfald i 2008 [1]. De incidensrater er højeste i Europa, Australien, New Zealand, og Nordamerika og CRC påvirker væsentligt flere mænd end kvinder. Hvis det opdages på et tidligt tidspunkt, CRC er helbredelig i de fleste tilfælde.

Alle de aktuelt anvendte screeningsmetoder, såsom fækal okkult blodprøve, CT kolografi, fleksibel sigmoideoskopi, og koloskopi har begrænsninger [2] . Den følsomme fækalt okkult blod test er en ikke-invasiv og billig metode med begrænset følsomhed for CRC [2] og reducerer kun den relative risiko for CRC dødelighed med 15-25% [3]. Standarden guaiacum-baserede fækalt okkult blodprøve (gFOBT) detekterer kun 33-75% af CRC [2]. Den dyrere humant hæmoglobin-specifik fækal immunkemiske test (FIT) registrerer CRC med en følsomhed på omkring 60-85% [4]. CT kolografi er mindre invasiv end koloskopi og har en følsomhed til påvisning CRC eller adenomer 10 mm eller mere i diameter på ca. 90%. Ulemperne ved CT kolografi er behovet for tarm forberedelse, særlig ekspertise, anvendelsen af ​​røntgen- og højere omkostninger [5]. I et multicenter randomiseret, kontrolleret studie, sigmoideoskopi reducerede CRC forekomst med 23% og dødeligheden med 31% og reducerede forekomsten af ​​distale tyktarmskræft (endetarmen og sigmoid kolon) med 50% [6]. Begrænsningerne ved denne diagnostiske fremgangsmåde er behovet for tarm forberedelse, de relativt høje omkostninger, og den manglende evne til at detektere proksimale colon læsioner. Den “gold-standard metode” af koloskopi har mere end 95% specificitet for CRC. Case-kontrol undersøgelser har vist reduktion af CRC forekomst med 53-72% og reduktion af dødeligheden med 31% [7], [8]. Selvom det har den højeste specificitet, er der flere begrænsninger, såsom behovet for tarm forberedelse, ekspertise, pris, invasionsevne, tilgængelighed, lav adhærens sats, og lejlighedsvise alvorlige komplikationer. Da de konventionelle metoder til CRC-screening er enten ineffektive eller invasiv, er der behov for en mere patientvenlig og efterfølgende metode.

Mens flere minimalt invasive, serum-baserede tumormarkører for CRC er til rådighed, deres specificitet og følsomhed er ikke tilstrækkeligt. Carcinoembryonisk antigen (CEA) er blevet vist at have en følsomhed på 43,9% ved 95% specificitet [9]. Chen

et al.

Fundet en sensitivitet på 40,9% og specificitet på 86,6% for CEA i CRC og når det kombineres med survivin antistoffer følsomheden stiger til 51,3% og specificiteten til 89,9% [10]. Alligevel er CEA anbefales ikke til screening, men det kan bruges til overvågning reaktion på kirurgisk eller systemisk terapi [11].

Cirkulerende DNA er fundet i humant perifert blod serum ved øgede koncentrationer i adskillige sygdomme, såsom som reumatiske [12] eller neoplastiske lidelser [13]. Methyleret DNA er også blevet fundet i humant serum og Lofton-Day

et al.

Testet tre sådanne markører i humane plasmaprøver fra raske kontroller og patienter med CRC [14]. Ud af disse kandidater, Septin 9 (SEPT9) viste sig at være den mest specifikke. Efterfølgende et nyt blod-baserede kolorektal cancer-specifik test, den methylerede Septin 9 (SEPT9) test blev udviklet. Flere undersøgelser case-kontrol er blevet udført for at validere SEPT9 biomarkør [15] – [18] og på grundlag af disse resultater; SEPT9 er en passende, minimalt invasiv biomarkør for kolorektal cancer. Warren

et al

. opdaget SEPT9 methylering ifølge klinisk fase, tumor placering og histologisk kvalitet af tyktarmskræft ved hjælp af en modificeret protokol [19].

Det er endnu ikke afgjort, om SEPT9 er en pålidelig screeningsmetode til både venstre- og højre- sidede colontumorer. Flat-type neoplasier er mere almindelige i højre side af tyktarmen, mens polypoid-type læsioner er mere almindelige i venstre side. Desuden højresidig coloncancer er mere tilbøjelige til at blive detekteret på et fremskredent stadium [20]. Både anatomiske og genetiske faktorer resulterer i forskellig specificitet og følsomhed ifølge lokalisering (venstre eller højre side) af colontumor. Derfor vil udviklingen af ​​en minimalt invasiv kolorektal cancer-specifikke screeningstest med følsomhed uafhængig af tumor placering være af stor klinisk betydning.

I denne undersøgelse analyserede vi SEPT9 sensitivitet og specificitet for både venstre- og højresidig kolorektal cancer. Derudover har vi også sammenlignet SEPT9 til en rutinemæssig fækal-baserede screeningsmetode (gFOBT) og en blod-baserede tumormarkør (CEA), da en sådan undersøgelse endnu ikke var udført.

Materialer og Metoder

etik Statement

undersøgelsen blev godkendt af de lokale etiske udvalg og statslige myndigheder. Skriftligt informeret samtykke blev opnået fra alle patienter. Detaljerede interviews til sygehistorie og fysiske undersøgelser blev udført. (Regional and Institutional udvalg for videnskab og forskning Ethics, TUKEB Nr: 116/2008)

Study Design, Patienter, og Nedre Gastrointestinal Endoskopi

I alt 93 patienter med kolorektal cancer (CRC. ) og 94 raske kontroller (ingen tegn på sygdom; NED) blev inkluderet i undersøgelsen. Eksklusionskriterier var følgende: systemisk inflammatorisk, malabsorptive sygdomme, akutte medicinske tilstande, og andre maligne sygdomme. Se tabel 1 og tabel S1 for detaljerede demografiske data. CRC patienter blev delt i to grupper afhængigt af lokaliseringen af ​​kræft i forhold til milt bøjning af tyktarmen: venstre-sidet (n = 36) og højresidig CRC (n = 57). Alle fag (raske kontrolpersoner og patienter med colorectal cancer) undergik lavere endoskopi, hvor biopsier blev udtaget til histologisk undersøgelse. I tilfælde af CRC blev patienterne stratificeret efter den anatomiske udseende af tumoren og derefter karakteriseret ved histopatologi. Ingen af ​​patienterne med kræft fik kemoterapi, strålebehandling eller kirurgisk indgreb før endoskopi. Den endoskopi i alle tilfælde blev udført under anvendelse af en videocolonoscope (CF-Q160, Olympus, Hamburg). Perifere blodprøver blev taget før koloskopi bruger 9,5 ml EDTA-rør (Vacutainer, Becton Dickinson, New Jersey, USA). For valideringsformål blev 2 × 9,5 ml perifere blodprøver taget fra 40 patienter (16 NED og 24 CRC). Plasma præparat blev gjort fra alle de perifere blodprøver ved gentagen centrifugering i 12 minutter ved 1.350 RCF og plasmaprøver blev opbevaret ved -80 ° C indtil brug. Se figur 1 for at studere design.

94 NED og 93 CRC plasmaprøver blev indsamlet. Fyrre patientprøver (16 NED og 24 CRC) blev målt to gange for SEPT9 validering. 2 NED og 1 CRC prøver gav både Septin 9 positive og negative resultater; derfor blev de udelukket fra undersøgelsen. Desuden prøver til FOBT og CEA blev indsamlet retrospektivt. CRC = kolorektal cancer; NED = ingen tegn på sygdom (rask kontrol); SEPT9 = Septin 9.

DNA Udvinding og kvalitativ PCR analyse af SEPT9

DNA-ekstraktion fra plasma prøver og bisulfit konvertering blev udført ved hjælp af Epi proColon 2.0 test (Epigenomics AG, Berlin, Tyskland) ifølge producentens instruktioner. Omdannelse med bisulfit resulterer i deaminering af ikke-methylerede cytosin nucleotider, der vinder omdannes til uracil nucleotider. Efter PCR-amplifikation, er de ikke-methylerede cytosiner erstattet med thymin nukleotider mens de methylerede cytosiner forblive som cytosiner. Den efterfølgende real-time PCR påvises methylerede CpG sekvenser i v2 udskrift af Septin 9 genet og det totale bisulfit omdannet DNA fra et område af beta actin-genet (ACTB). En methyleret Septin 9-specifik fluorescerende detekteringsprobe, bisulfit omdannet methyleret sekvens specifik blokker og primere designet i regioner mangler CpG-dinukleotider blev anvendt til PCR-reaktioner. Hver prøve blev testet tredobbelt under PCR-analyse med LightCycler 480 (Roche Diagnostics, Basel, Schweiz) instrument. I alle uafhængige kørsler, blev Epi proColon negativ kontrol og Epi proColon Positiv kontrol anvendes. Salg

Validation grænser blev anvendt til real-time PCR assays ifølge producentens anvisninger. Følgelig er der for Septin 9 PCR overgangsstedet (CP) for den positive kontrol var mindre end 40,5, og den negative kontrol havde ingen CP. For ACTB PCR, den positive kontrol var mindre end 30,3 CP og den negative kontrol var mindre end 37,1 CP. PCR gyldighedsregler grænser var forskellige for patientprøverne. I de positive tilfælde, Septin 9 PCR CP var mindre end 50 og ACTB PCR CP var mindre end 33,7, mens Septin 9 negative tilfælde viste ingen CP i Septin 9 PCR og ACTB PCR CP var mindre end 33,7. Alle amplifikationsprodukterne kurver blev regelmæssigt formet; ellers blev de udelukket som ugyldige målinger.

For at være sammenlignelige med tidligere undersøgelser ved hjælp SEPT9 (Devos

et al

. [16]), vi analyserede først data ved hjælp af en 1/3 regel i som en prøve blev erklæret positiv, hvis en af ​​tre PCR replikerer havde et gyldigt kurve (1/3 analysemetode). Således blev en prøve anses for at være positive for Septin 9, hvis mindst en af ​​de tre Septin 9 PCR’er var positive, og en prøve blev anset for at være negativ for Septin 9, hvis alle 3 af de Septin 9 PCR replikater var negative. Derudover har vi også analyseret data ved hjælp af en 2/3 regel, hvorved at blive kaldt positivt 2 af de 3 PCR replikater skal have gyldige kurver, efter brugsanvisningen fra producenten. (2/3 analysemetode). Anvendelsen af ​​denne regel resulterer i øget specificitet til en lavere sensitivitet for påvisning.

guaiac-baserede Fækal okkult Test (gFOBT)

Alle fækale prøver til gFOBT (Hema Screen, Immunostics. Inc., New Jersey) blev taget mindst 2 dage før tarm forberedelse af patienterne. Testen blev udført i den centrale Laboratorium for Semmelweis University. Påvisning niveau af afføring blod var 0,6 mg Hg /g af afføring.

carcinoembryonisk antigen (CEA)

Alle prøver for CEA test blod (Cobas, Roche Diagnostics) blev taget mindst 2 dage før tarm forberedelse. Testen blev udført i den centrale Laboratorium for Semmelweis University. Målingen vifte af

in vitro

test er 0.2-1,000 ng /ml CEA. En CEA serum højere end 4,3 ng /ml blev anset for at være i den patologiske område (forhøjet CEA).

Statistical Analysis

Følsomhed og specificitet blev beregnet under anvendelse af en binær klassifikation test. Følsomhed blev målt som en andel af sande positive tilfælde til antallet af sande positive og falsk negative sager. I tilfælde af specificitet, blev antallet af sande negative tilfælde divideret med det samlede antal af alle sande negative og falske positive resultater. Chi-square tests blev anvendt til at estimere og teste sammenhængen mellem raske forsøgspersoner og kræfttilfælde og mellem forskellige kolon sider i tumorprøver. Statistisk signifikant (p 0,05) forskelle blev visualiseret på grundlag af Pearson residualer. Der resultater blev sammenfattet i en grafisk forening plot bruge sproget R programmering.

Resultater

SEPT9 Sensitive Kvalitativ PCR

Vores undersøgelse omfattede 94 raske kontrolpersoner og 93 patienter med kolorektal cancer ( 57 af venstre-sidet og 36 højresidig). Fyrre patientprøver (16 NED og 24 CRC prøver) blev målt to gange til validering, hvoraf kun tre viste modstridende resultater. Prøverne fra to NED fag og en CRC patient gav både Septin 9 positive og negative resultater; derfor blev de udelukket fra undersøgelsen. Derfor 92 NED og 92 CRC (56 venstre-sidet og 36 højresidig) blev i sidste ende indgår i analyserne.

Vi fandt Septin 9 methylering i 15,2% (14/92) af raske kontrolpersoner og 95,6% (88/92) af CRC patienter (tabel 2) ved anvendelse 1/3 analysemetode. Således specificitet og sensitivitet af Septin 9 for CRC var 84,8% (95% konfidensintervaller 75,8% til 91,4%) og 95,6% (95% konfidensintervaller 89,2% til 98,8%), henholdsvis (tabel 3). CRC Prøverne blev derefter opdelt i venstre- og højresidige cancere, og i løbet af denne sammenligning ingen signifikant (p = 0,65) forskel blev fundet mellem de to grupper. Septin 9 blev methyleret i 96,4% (54/56) af venstre-sidet CRC og 94,4% (34/36) af højresidig CRC. Kun 4/92 (4,3%) af CRC sager blev Septin 9 negativ, 2 (2/56, 3,6%) fra den venstre og 2 (2/36, 5,5%) fra højre side (tabel 2). Alle CRC tilfælde af klinisk fase II eller større blev opdaget af Septin 9 (tabel 4, figur 2)

A, B:. Bar chart og forening plot af SEPT9 methylering niveau hos raske og kolorektal kræfttilfælde. C, D: Bar chart og forening plot af SEPT9 methylering hos raske, venstre-sidet cancer og højre side kræft prøver. CRC = kolorektal cancer; SEPT9 = Septin 9. Vejviser

Brug af 2/3 analysemetode, vi observeret 99% specificitet (95% CI 94,1-100) med 91/92 af NED prøver kaldes negativ og 79,3% sensitivitet (95% CI 69,6-87,1) med 73/92 af CRC prøver kaldes positive (tabel 3). Brug af 2/3 analyse påvisning af venstre-sidet (48/56; 85,7%) og højre-sidet (25/36; 69,4%) tumorer viste nogle forskel. Men på grund af den lavere følsomhed, viste fase I CRC tilfælde kun 60% positivitet og fra trin II indtil stadie IV fandt vi en faldende tendens Septin 9 methylering (tabel 2, 4).

Analyse af guaiac-baserede Fækal okkult blodprøve

Okkult blod blev fundet i fæces på 29,4% (5/17) af raske individer og 68,2% (15/22) af CRC patienter. Således specificitet og sensitivitet af gFOBT for CRC var 70,6% (95% konfidensintervaller 44% til 89,7%) og 68,2% (95% konfidensintervaller 45,1% til 86,1%, hhv. En næsten signifikant (p = 0,09) højere andel af venstre-sidet CRC (83,3%; 10/12) viste gFOBT positivitet sammenlignet med højresidig CRC (50%; 5/10) (tabel 2, 3)

Analyse af carcinoembryonisk antigen Serum Level

i tilfælde af CEA blev to grupper defineret:. en med forhøjede CEA-serumniveauer og den anden med normale niveauer i vores undersøgelse, 14,8% (4/27) af de sunde forsøgspersoner havde forhøjede CEA-niveauer, mens kun 51,8% (14/27) af CRC prøver viste forhøjede niveauer. således specificitet og sensitivitet af CEA for CRC var 85,2% (95% konfidensintervaller 66,3% til 95,8%) og 51,8% (95% konfidensintervaller 31,9% til 71,3%), hhv. Der var ingen signifikant forskel (p = 0,34) mellem andelen af ​​venstre-sidet CRC tilfælde (9/15, 60%) og højresidig CRC tilfælde (5/12, 41,6%) med forhøjet CEA serumniveauer (tabel 2, 3).

diskussion

CRC-screening for at identificere tumorer på tidlige stadier reducerer dødeligheden af ​​sygdommen. Imidlertid er de meget følsomme og specifikke screeningsmetoder (dvs. koloskopi og CT enterography) er invasive og patientefterlevelse er lav. På den anden side, andre metoder, der ikke er så invasive (dvs. FOBT og CEA) har lav specificitet og følsomhed. Derfor er der behov for en egnet screeningsmetode med minimal invasiv.

I denne undersøgelse sammenlignede vi følsomheden og specificiteten af ​​methylerede Septin 9 som en kolorektal biomarkør i serum til både gFOBT og CEA serum niveau. Vi udførte en analyse af gFOBT teste med tilbagevirkende kraft for både raske kontroller og CRC patienter. De 68,2% følsomhed gFOBT for CRC i vores undersøgelse korrelerer til tidligere offentliggjorte resultater [3] og specificitet gFOBT for CRC nåede 70,6%. Selv om der er anvendt denne metode til CRC-screening i flere årtier, har det ringe sensitivitet grundet dens manglende specificitet for gastrointestinal blødning. Det har vist sig at reducere både CRC incidens og dødelighed med 15-33%. Men teste en gang er ikke nok, så der er behov for gentagne test, og i tilfælde af positivitet, anbefales koloskopi. Desværre bemærkelsesværdige antal patienter nægter både den gentagne gFOBT og den foreslåede koloskopi [21]. I vores undersøgelse blev okkult blod afsløring fra fæces kun udføres én gang for hver sag og gFOBT viste 29,4% (5/17) positivitet i den sunde gruppe. Men efterfølgende koloskopi ikke finde nogen tegn på neoplasi eller polypper i disse sager. Alligevel fækalt okkult blødning kan være forårsaget af øvre gastrointestinal blødning, hæmorider, lokal inflammation i tyktarmen, eller kosten svigt. Korrelation analyse af gFOBT og SEPT9 i de samme sunde prøver viste specificitet 70,6% (12/17 negativ) for gFOBT og 76,5% (13/17 negativ) for SEPT9. For CRC, alle af patienterne var SEPT9 positive (100%, 22/22). Hvorimod kun 68,2% (15/22) var positive ved gFOBT

I forhold til gFOBT, fandt vi CEA-analysen var mere præcise til detektering CRC, med 85,2% specificitet, men var også mindre følsom (51,8%). CEA er den mest udbredte serum tumormarkør for CRC overvågning. Dette antigen udtrykkes på overfladen af ​​de colon epitelceller og i tilfælde af malignitet, er CEA udtrykkes på hele celleoverfladen og udskilles i høje niveauer i blodbanen [22]. Forhøjet præoperativ CEA er forbundet med reduceret overlevelse efter kirurgisk resektion af CRC. Overvågning af CEA i den postoperative periode kan bidrage til at identificere patienter med metastase, selv om dens følsomhed til pulmonal metastase er mindre end for hepatisk metastase [23]. Den primære anvendelse af CEA er opfølgning på CRC efter kirurgisk eller kemoterapi behandling. I vores undersøgelse kun 51,8% (14/27) af CRC patienter viste forhøjede CEA-niveauer. Fra sammenligningen af ​​CEA og Septin 9 i de samme patienter, specificitet CEA-analysen var 85,2% (23/27), højere end Septin 9 specificitet (70,4%, 19/27); men Septin 9 var meget mere følsom (100%; 27/27) i prøver kræft end CEA (51,8% 14/27). Derfor serum CEA er ikke som en pålidelig metode til CRC screening som Septin 9 [24].

Septins er oprindeligt opdaget i celledelingscyklussen mutant gær, men for nylig er blevet kendt, at Septin proteiner spiller rolle i flere cellulære funktioner. De er blevet impliceret i neoplasi, neurologiske og infektionssygdomme [25]. Tidligere undersøgelser brugte den første generation Septin 9 afsløring kit (Epi proColon 1.0) og fundet Septin 9 positivitet i 9% af raske individer og 73% af CRC patienter [14] – [17]. I vores undersøgelse, ny generation Septin 9 blodprøve blev Epi proColon 2,0 anvendes. Fordelene ved Epi proColon 2.0 kit er færre håndtering trin, kortere tid til at føre og øget klinisk ydeevne i forhold til første generation test [26]. I den foreliggende undersøgelse analyserede vi først dataene ved hjælp af høj følsomhed (1/3 analysemetode) som tidligere beskrevet [16]. I den aktuelle undersøgelse kun 4 af de 92 (4,3%) CRC sager viste SEPT9 negativitet, alle dem iscenesætte I CRC, og testen havde 95,6% sensitivitet for CRC. Dens specificitet (84,8%) svarede til den, der findes for CEA (tabel 3). Halvfjerds-otte af de 92 (84,8%) raske forsøgspersoner var negative for Septin 9. Sunde emner, der var positive for Septin 9 ikke viste nogen tegn på colon sygdom på tidspunktet for koloskopi. Det er dog stadig, at se, om de vil udvikle enhver sygdom i fremtiden. Septin 9 var tilstrækkeligt følsom til at påvise tidlige fase CRC så godt. For trin I CRC, blev 95,6% identificeret ved Septin 9 methylering, og alle af scenen II CRC prøver viste positive testresultater. I tilfælde af gFOBT og CEA, prøvenummer var for lav, hvilket forhindrer enhver analyse af CRC fase.

Brug en alternativ højere specificitet reglen (2/3 analyse), ifølge producentens forslag, observerede vi en specificitet på 98,9%. Kun 1% (1/92) af det NED gruppen var SEPT9 positiv, så denne metode er mere egnet til at detektere NED prøverne korrekt så sundt sammenlignet med 1/3 analyse. Anvendelsen af ​​denne regel til CRC tilfælde, 73 prøver eller 79,3% viste SEPT9 positivitet, et niveau af følsomhed, der udkonkurrerer gFOBT og CEA til påvisning af CRC. Udvælgelsen af ​​en højere følsomhed eller højere specificitet algoritme kan være drevet af forskellige mål for screeningsprogrammer.

I denne undersøgelse har vi sammenlignet også følsomheden af ​​methylerede Septin 9 som en serum biomarkør for både venstre- og højre- sidet CRC til gFOBT og CEA serum niveau. Nyere undersøgelser har vist forskelle i de molekylære mønstre af kolorektal carcinogenese baseret på faktorer såsom alder, køn og tumorlokalisering [27] – [30]. Den forhøjede antal diagnosticerede venstre-sidet coloncancerformer kan skyldes anatomiske faktorer såsom den nedre colon lumen diameter. Ghazi

et al. Hej, fundet, at venstre-sidet CRC tendens til at have en lavere T scenen og højere N scenen. Men de fandt ingen signifikant forskel i antallet af involverede lymfeknuder mellem colonic steder. Desuden højresidig CRC har en dårligere prognose end venstre-sidet [31] og Weiss

et al.

Fundet en højere dødelighed i højresidig fase III CRC [32]. Mens højresidig tumorer vise forhøjede genekspressionsniveauer af cellecyklus kontrol og Wnt signaling gener, Vis venstre-sidet coloncancerformer reduceret ekspression af tumorsuppressorgener og cytokeratin 20 og forhøjet ekspression af COX-1 og gener, der fremmer stromal ekspansion [33] , [34]. Endvidere kan forskellen i tumorigenese mellem venstre- og højresidige coloncancerformer skyldes epigenetiske faktorer, som vist ved forskelle i methylering. Med hensyn til DNA-methylering, er det kendt, at nogle højresidig (CIMP) coloncancere har hyppigere ændringer sammenlignet med venstre-sidet cancere. Venstre-sidet coloncancerformer kan vise en mutatorfænotype, mens højresidige tumorer vises som hypermethylator fænotype [35] – [37]

Samlet set er det af væsentlig klinisk betydning, at screeningsmetoder til CRC er pålidelige. for både venstre- og højresidig CRC.

CRC detektion af gFOBT i forbindelse med venstre og højre side af tyktarmen er blevet vurderet i tidligere undersøgelser. Steele

et al.

Fundet gFOBT at være mindre følsom for både endetarmskræft og højresidig kræft i tyktarmen [38]. I vores undersøgelse blev mere venstre-sidet CRC (83%) tilfælde opdaget af gFOBT end højresidig CRC’er (50%) samt. Årsagen til detektering mere venstre sidet CRC kan forklares ved lokaliseringen af ​​sygdommen og, på grund af afføringskonsistens, blod, der stammer fra venstre-sidet cancere kan forekomme tidligere i fæces. CEA viste mindre af en forskel i detektering mellem venstre- (60%) og højre-sidet tumorer (42%) end gFOBT. Vi har ikke afsløre nogen forskel i Septin 9 positivitet mellem venstre- (96%) og højresidig CRC (94%), så følsomheden til detektering kræft var uafhængig af placeringen af ​​tumor. Desuden Septin 9 var langt den mest følsomme markør til påvisning højresidig tumorer.

Som konklusion mens CRC-screening potentielt kan reducere dødeligheden af ​​kolorektal cancer, de nuværende CRC screeningstest har utilfredsstillende følsomhed og specificitet eller er meget invasiv. Siden venstre-sidet CRC er mere almindeligt detekteres end højresidig CRC af både koloskopi og blod påvisning i afføring, er disse screeningsmetoder forbundet med reduceret dødelighed af CRC opstår i venstre side af kolon, men ikke fra højre side [39] , [40]. Derfor både forbedre overholdelse af patienterne og udvikle mere følsomme metoder til højresidig CRC er nødvendige. Perifert blod baserede metoder kan hæve patientefterlevelse. Vores rapport vurderer de mulige forskelle i blod-baserede SEPT9, gFOBT, og CEA mellem venstre- og højre-sidet CRCs. SEPT9 er et følsomt biomarkør til påvisning af CRC med følsomheden af ​​100% for trin II-IV CRC. Denne markør var mere sensitiv og specifik end gFOBT og CEA og viste ingen forskelle mellem venstre og højre-sidet tyktarmskræft. Derfor kan Septin 9 markør være en sikker og nyttig test for CRC-screening.

Støtte oplysninger

tabel S1.

Individuelle resultater af gFOBT, CEA og SEPT9 for alle patinets; NED = ingen tegn på sygdom; CRC = colorectl kræft; FOBT = fækal okkult blodprøve; CEA = carcinoembryonisk antigen; SEPT9 = Septin 9.

doi: 10,1371 /journal.pone.0046000.s001

(DOC)

Tak

Vi takker Endoskopi enhed Semmelweis University, Department of Kirurgi og Institut for Patologi af Friedrich-Alexander University Erlangen for deres tekniske assistance. Vi takker også Anita Nagy for perifert indsamling af blod og plasma forberedelse. Desuden vi takker László Herszényi, Márk Juhász, László Kónya, Emese Mihály, Pál Miheller, Katalin Müllner, Anna Maria Németh, Antal Péter, Hajnal Székely, Richárd Szmola (alle fra Endoskopi enhed Semmelweis University) for deres arbejde med koloskopi og biopsi samling. Vi takker Ibolya Kocsis, Central Laboratory, og 1. Patologisk Institut og eksperimentel kræftforskning af Semmelweis University for deres arbejde.