PLoS ONE: Tocilizumab, et Foreslået Terapi for Kakeksi af Interleukin6-udtrykkende Lunge Cancer

Abstrakt

Baggrund

Vi har tidligere rapporteret rollen af ​​IL-6 i en musemodel for kræft kakeksi og i øjeblikket dokumenteret en patient, hos hvem tocilizumab, anti-IL-6-receptor-antistof, dramatisk forbedret kakeksi induceret af IL-6-overudtrykkende lungekræft. På trods af dette potentiale til at afhjælpe cancer kakeksi, er tocilizumab ikke godkendt til denne kliniske anvendelse. Derfor foregående vores planlagte klinisk forsøg med tocilizumab, designede vi de to undersøgelser er beskrevet her, til at vurdere niveauer af IL-6 i patienter med lungekræft og virkningen af ​​tocilizumab i en murin model af human cancer kakeksi.

Metoder

først målte vi serum IL-6 niveauer i patienter med lungekræft og analyseret sin tilknytning til kakeksi og overlevelse. Dernæst undersøgte vi effekten af ​​en gnaver analog af tocilizumab (MR16-1) i den eksperimentelle kakeksi model.

Resultater

Serum IL-6 niveauer var højere hos patienter med kakeksi end dem uden kakeksi. Hos patienter med kemoterapi-resistent lungekræft, korreleret en høj IL-6 serumniveau stærkt med overlevelse, og cut-off niveau påvirker deres prognose var 21 pg /ml. I mellemtiden, transplantation af IL-6-udtrykkende Lewis lungecarcinomceller forårsaget kakeksi hos mus, som derefter fik enten MR16-1 eller 0,9% saltvand. Tumor vækst var ens i begge grupper; dog MR16-1 gruppen tabte mindre vægt, vedligeholdes bedre mad og vand indtag og havde mildere kakektiske funktioner i blodet. MR16-1 også forlængede overlevelsen af ​​LLC-IL6 transplanterede mus (36,6 vs. 28,5 dage, p = 0,016).

Konklusion

Vores kliniske og eksperimentelle undersøgelser viste, at serum IL-6 er en surrogatmarkør for evaluering kakeksi og prognosen hos patienter med kemoterapi resistent metastatisk lungecancer og at tocilizumab har potentiale til at forbedre prognosen og bedring af kakeksi at så ødelægger deres livskvalitet. Dette resultat opmuntrer i høj grad vores kliniske studier for at evaluere sikkerhed og effekt af tocilizumab behandling til patienter med øget serum IL-6

Henvisning:. Ando K, Takahashi F, Kato M, Kaneko N, Doi T, Ohe Y et al. (2014) Tocilizumab, et Foreslået Terapi for Kakeksi af Interleukin6-udtrykkende Lung Cancer. PLoS ONE 9 (7): e102436. doi: 10,1371 /journal.pone.0102436

Redaktør: Rossella Rota, Ospedale Pediatrico Bambino Gesu ‘, Italien

Modtaget: November 9, 2013; Accepteret: 18 juni 2014 Udgivet: 10. juli 2014

Copyright: © 2014 Ando 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-in-Aid for Videnskabelig Forskning no.21591003 (Kazuhisa Takahashi) og no.23591906 (Fumiyuki Takahashi) fra Ministeriet for Undervisning, Kultur, Sport, Videnskab og Teknologi i Japan. 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

Cancer kakeksi er et hyperkataboliske tilstand karakteriseret ved patienternes reduktion i muskel og fedtvæv samt anoreksi, asteni og anæmi. Denne betingelse er hyppigere hos patienter med fremskreden cancer og ledsaget af en forringet livskvalitet og afkortet overlevelsestid [1] – [5]. Disse ændringer synes at være en del af en inflammatorisk reaktion, der omfatter udarbejdelsen af ​​proinflammatoriske cytokiner, såsom interleukin-6 (IL-6) og tumornekrosefaktor-alfa (TNF-α) [6] – [8]. Også i en undersøgelse af lungekræft, patienter med kakeksi havde forhøjet inflammatoriske reaktioner manifesteret som stigninger i serum IL-6, opløselig TNF-α-receptor og C-reaktivt protein (CRP) [9]. Derfor er forvaltningen af ​​disse cytokiner er afgørende, da er den lindring af symptomer og reduktion i nød ved behandling af patienter med kræft kakeksi.

IL-6, som er en multifunktionel cytokin involveret i inflammatoriske og immunologiske reaktioner, der er karakteristisk for mange autoimmunsygdomme, anses for at være en vigtig mediator af kakeksi [10], [11]. For at belyse den rolle af IL-6 i kakeksi induceret af lungekræft, vi tidligere etableret en lungecancer-cellelinie transficeret med IL-6-cDNA og transplanteres disse celler til C57BL /6-mus [12]. Som et resultat, IL-6 inducerede markeret kakektiske ændringer i disse mus herunder forkortede overlevelsestider. Til sammenligning resulterer i mus behandlet med en tocilizumab analog, der formindskede symptomerne og forlængede levetider foreslået, at denne behandling, der specielt er rettet mod cancer kakeksi [12]. Endvidere har vi i øjeblikket oplevet og beskrevet en patient, hos hvem tocilizumab, anti-IL-6-receptor-antistof, dramatisk lettede kakeksi induceret af IL-6-overudtrykkende lungecancer [13]. Denne patient, hvis diagnosen var storcellet carcinom med kræft kakeksi, lidt en performance status (PS), der forværret i en ECOG score på fire med en stigning af serum IL-6 til 173 pg /ml. Men når IL-6 målretning behandling med tocilizumab begyndte, hans kakektiske symptomer, PS og albuminniveauer hurtigt forbedret, og ni måneder overlevelse periode efterfulgt uden cachexia-relaterede symptomer [13]. Dette resultat og vores tidligere rapporter viser, at tocilizumab, som hovedsagelig er blevet anvendt til behandling af rheumatoid arthritis, systemisk juvenil idiopatisk arthritis og Castlemans sygdom, har god potentiale som terapi for cancer kakeksi, men det er endnu ikke blevet godkendt. Derfor at evaluere effekten og sikkerheden af ​​tocilizumab, vi i øjeblikket planlægger det kliniske forsøg.

MR16-1, en rotte anti-muse IL-6-receptor-antistof, er blevet karakteriseret som et egnet gnaver analog af tocilizumab [14], [15]. Tidligere Mori et al. rapporterede, at MR16-1 forhindrede udviklingen af ​​kræft-relaterede anæmi i en eksperimentel model, LC-06 JCK mus [16]. Men om MR16-1 undertrykker sådanne kakektiske ændringer som vægt og appetit tab er fortsat uklart og bør vurderes, før det kliniske forsøg. Derfor, som et første skridt har vi konstateret her, om serum IL-6 er en pålidelig surrogat markør til brug i patienter med lungekræft og kakeksi, og verificeret effekten af ​​MR16-1 i vores tidligere etableret eksperimentel model af denne betingelse.

Materialer og metoder

Dataindsamling til evaluering af serum IL-6 niveauer i patienter med lungekræft

i perioden april 2010 til marts 2011 perifert blod blev trukket fra 33 patienter med lungekræft, der var diagnosticeret med patologisk test på Kameda Medical center, en 1000-seng tertiære plejecenter. Serummet blev separeret og opbevaret ved -70 ° C indtil analyse. Vi ekskluderede patienter, der ikke samtykke eller hvis tilstand ville forstyrre undersøgelsens resultater, for eksempel smitsomme sygdom eller sameksisterende sygdom. Da data måling fra blodprøver, opnåede vi deres verbale informeret samtykke og dokumenteret i deres kliniske registreringer. Vores retrospektiv gennemgang, verbal godkendelsesproceduren og analyse af deres data i hans undersøgelse blev godkendt af Etisk Komité Kameda Medical Center.

Evaluering af kakektiske parametre hos patienter med lungekræft

Første, at vurdere patienternes kliniske karakteristika, vi udpeget to grupper, der repræsenterer tilstedeværelsen eller fraværet af cancer kakeksi på tidspunktet for serum prøveudtagning. Den kakeksi gruppe og ikke-kakeksi gruppe blev derefter sammenlignet med hensyn til baseline karakteristika og faktorer i deres blodprøver. Diagnosen kræft kakeksi blev etableret på grundlag af den offentliggjorte international konsensus, som var vægttab større end 5%, eller vægttab på mere end 2% i personer, der allerede viser udtømning i henhold til gældende legemsvægt og højde [body mass index (BMI) mindre end 20 kg /m

2] eller degenereret tab af skeletmuskulatur (sarcopeni) [1]. Dernæst at vurdere forholdet mellem disse parametre og overlevelse i kakektiske patienter med metastatisk lungekræft, valgte vi 19 patienter med stadie IIIb eller IV kræft hvis understøttende behandling kun havde modtaget efter IL-6 evaluering. Vi analyserede derefter sammenhængen mellem patienternes karakteristika og overlevelsestid. Endelig har vi beregnet den mest hensigtsmæssige cut-off niveau af serum IL-6 for deres overlevelse.

Cellelinjer og kulturer med dyremodeller for kræft kakeksi

Lewis lungekræft (LLC) celler stammer som en spontan lungecarcinom i en C57BL /6 mus [17], [18]. Vi har etableret LLC-celler transficeret med den humane IL-6 gen (LLC-IL6), som har en potent evne til at inducere cancer kakeksi hos mus som tidligere beskrevet [12]. Kort fortalt blev humant IL-6-cDNA indført i Sall-stedet i den eukaryote cDNA ekspressionsvektor BMGNeo, og blev transficeret i LLC-celler ved anvendelse af Lipofectin-reagens (Gibco BRL, Gaithersburg, MD) ifølge producentens anvisninger [12], [19 ]. Celler blev holdt i Iscoves modificerede Dulbeccos medium (IMDM, Wako, Osaka, Japan) med 20% føtalt bovint serum, penicillin og streptomycin (100 U /ml og 100 ug /mL).

murine modeller af cachexia

virusfri 5 uger gamle C57BL /6J-mus blev opnået fra Japan SLC (Hamamatsu, Japan). Dyrene holdtes i grupper (5 pr bur) ved en temperatur på 24 ± 2 ° C, relativ fugtighed på 55% ± 10%, og en 12 timers lys /12 timer mørke-cyklus. Efter tilvænning i 1 uge, blev mus huset to pr bur under hele forsøget. Chlorerede vand og bestrålet mad blev leveret

ad libitum

. Alle procedurer udføres på dyrene blev godkendt af den institutionelle dyr pleje og brug udvalg (IACUC) i Juntendo University.

Vi har tidligere etableret den eksperimentelle kakeksi model af LLC-IL6 transplantation i 6 uger gamle mus [12 ]. Desuden i mange andre undersøgelser, der fastlægges patogenesen af ​​kræft kakeksi og farmakologiske effekt blev mus anvendt ved fem til seks uger gamle for transplantation af kræft cellelinjer, som rapporteret [16], [20], [21]. Følgelig også i denne undersøgelse, LLC-IL6 (1 × 10

6) blev inokuleret subkutant i den højre flanke af hver mus på 6 uger gamle efter en ovenstående periode af boliger, og vi har udpeget dagen for LLC- IL6 podning som dag 0.

MR16-1 behandlingsprotokol

MR16-1 (Low. No. MC45038) er et rotte-anti-murint IL-6-receptor-antistof, og blev venligt leveret fra laboratorium Chugai Pharmaceutical Co (Kamakura, Japan). Som præsenteret i indledningen, Mori et al. tidligere bestemt effekten af ​​MR16-1 for cancer-relaterede anæmi når injiceret intraperitonealt i en ugentlig dosis på 20 mg /kg [16]. På den anden side, vi tidligere evalueret i detaljer med kakeksi parametre på enogtyve dage efter inokulation af tumor og også bekræftet, at vores eksperimentelle cachexia model med LLC-IL6 produceret overlevelse på cirka tre uger uden behandling [12]. Endvidere i den kliniske situation, tocilizumab sædvanligvis administreres, hver anden eller fire uger med samme interval til behandling af rheumatoid arthritis (RA) og Castleman sygdom [22], [23]. Ligeledes vi startede MR16-1 behandling på en ugentlig dosis på 20 mg /kg begyndende på dag 3, for at administrere det med samme interval og vurderet de kakektiske parametre på enogtyve dage efter inokulation af tumor.

Evaluering af MR16-1 effekt på cachecia og overlevelse

for det første at evaluere effekten af ​​MR16-1 på kakeksi, blev tyve mus tildelt fire grupper. Mus i gruppe 3 og 4 repræsenterede cancer cachexia model, hvor LLC-IL6 blev inokuleret subkutant (cancer cachexia gruppe), mens gruppe 1 og 2 modtog kun den samme mængde saltopløsning, 0,9% natriumchlorid (raske kontrolgrupper). Derudover gruppe 2 og 4 modtog MR16-1 behandling som i ovenstående protokol (mærket “med MR16-1”), og gruppe 1 og 3 fik den samme mængde saltopløsning (mærket “uden MR16-1”).

Vi vurderede legemsvægt, mad og vand indtag og tumorvolumen to gange om ugen som tidligere beskrevet [20]. Tumorvolumen i gruppe 3 og 4 blev beregnet ved (længde) x (bredde)

2/2 (cm

3) [24]. Enogtyve dage efter tumorinokulation, blev musene bedøvet med somnopentyl og aflivet. På tidspunktet for offer, vi indsamlede blodprøver, derefter dissekeret og vejet muskler fra ekstremiteterne og fedtvæv omkring testiklerne [25], [26]. For at bestemme den ernæringsmæssige status af disse dyr, vi målte niveauer af glukose og triglycerider i sera og vurderede hvide blodlegemer (WBC), hæmatokrit (Ht), og blodplader (Plt) tæller i blod. Hver gruppe bestod af fem mus, og alle forsøg blev udført to gange

Dernæst at bestemme virkningen af ​​MR16-1 på overlevelse, tyve mus blev også transplanteret med LLC-IL6 og tilfældigt opdelt i to grupper:. En gruppe fik MR16-1 med den samme protokol som ovenfor, og den anden gruppe fik kun den samme mængde saltopløsning. Hver gruppe bestod af ti mus, og deres overlevelse blev analyseret efter podning med tumoren. Ugentlig behandling var blevet videreført med samme interval indtil døden blev bekræftet.

Måling af kakektiske parametre i blod

Til vurdering af patienternes data i vores kliniske studie, serum IL-6 niveauer var bestemt under anvendelse af kommercielt tilgængelig enzymbundet radioimmunoassay og enzym-bundne immunosorbent-assay (ELISA) kits ifølge producentens anvisninger (SRL Inc., Tokyo, Japan). Andre parametre blev også målt ved rutinemæssig undersøgelse på Kameda Medical Center. Yderligere, for at evaluere effekten af ​​MR16-1 i forsøgsdyrene, blev serum IL-6 målt ved anvendelse af et murint IL-6 ELISA Kit, og alle andre parametre blev målt ved anvendelse af rutinemæssige laboratorietests (KAC Inc., Kyoto, Japan) .

statistiske analyser

Vi udførte statistiske analyser med SPSS-version 20, og data er udtrykt som middelværdi ± standardafvigelse. Chi-squared test eller Mann-Whitney-test blev anvendt som passende at sammenligne patienternes karakteristika i vores kliniske undersøgelse. Korrelationer af patienters karakteristika med overlevelse blev vurderet ved Spearman rang korrelationsanalyse. For at bestemme den mest hensigtsmæssige afskæringsværdi niveau af serum IL-6 i en måned overlevelse, anvendte vi Akaike oplysninger kriterium (AIC), som er en indikator for evaluering af goodness of fit for en statistisk model [27], [28]. En mindre AIC-værdi angivet en mere pålidelig model til at forudsige resultater. Overlevelsesrater blev estimeret med Kaplan-Meier-metoden ved hjælp af cut-off-værdi beregnet af AIC-analyse.

For at evaluere effekten af ​​MR16-1, vi sammenlignet variabler for de to grupper ved hjælp af en uparret

t

-test eller Tukeys Ærlig signifikante forskelle efter variansanalyse (ANOVA). Overlevelsen kurven for hver gruppe blev analyseret ved log rank test. For alle statistiske analyser blev ap værdi mindre end 0,05 anses for væsentlig.

Resultater

Klinisk profil af 33 patienter med lungekræft

Som tabel 1 viser, blandt de 33 patienter profileret i denne kliniske undersøgelse, gennemsnitsalderen var 71,3 ± 10,0 år, og 76% var mænd. Sytten af ​​patienterne var blevet diagnosticeret med adenocarcinom (52%), tretten med pladecellecarcinom (39%), en med storcellet carcinom (3%) og to med småcellet carcinom (6%). I alt 26 patienter var blevet behandlet med kemoterapi (n = 22), strålebehandling (n = 4) eller operation (n = 1) før eller efter evaluering af IL-6. Syv patienter modtog kun understøttende behandling. Efter evalueringerne for denne undersøgelse, 19 patienter havde kun understøttende behandling; 11 havde en historie af kemoterapi administration og en havde strålebehandling. Atten patienter blev diagnosticeret med kræft kakeksi, som fastsat i den internationale konsensus undersøgelse [1].

Patienternes karakteristika i kakeksi gruppen (n = 18) sammenlignet med ikke-kakeksi gruppe (n = 15) er vist i tabel 1. Mean alder, køn, BMI, histologisk status og sygdommens stadium var ikke statistisk forskellig for de to grupper. Den kakeksi gruppe havde en større andel af patienter med en lav performance status (ECOG score 2, 77,8% vs. 20,0%), og flere af dem blev behandlet med understøttende behandling efter evaluering af ydeevne, (77,8% vs. 33,3%) end i den ikke-kakeksi gruppe. I blodprøverne, WBC-tal var højere i cachexia gruppen (11.722 vs. 5,873 /pi), som var CRP indhold (7,1 vs. 2,5 mg /dl), og serum IL-6 niveauer (40,2 vs. 13,0 pg /ml ); imidlertid cachexia gruppens albuminniveauer var lavere (2,7 vs. 3,5 g /dl) end i den ikke-kakeksi gruppe. Totalt protein var ikke anderledes mellem de to grupper (6,4 vs. 6,7 g /dl).

Vores resultater lignede dem i en tidligere stor kohorte af patienter med kræft i bugspytkirtlen undersøgt af Bachmann et al [29]. Derfor selv om antallet af patienter inkluderet i vores analyse var relativt lille, er resultaterne sikker på, at vores data var værdifulde for mere detaljeret analyse.

korrelation af serum IL-6 niveauer med overlevelse

Vi derefter korreleret de kakektiske parametre analyseret med overlevelse i 19 patienter med stadie IIIB eller IV kræft som modtog understøttende behandling efter IL-6 evaluering (tabel 2). Alle disse patienter var blevet diagnosticeret med ikke-småcellet lungekræft (NSCLC); ti med adenocarcinom, otte med pladecellecarcinom og en med storcellet carcinom. Overlevelsestid efter denne vurdering havde en statistisk signifikant negativ korrelation med ECOG performance status (r = -0,621, p = 0,005), CRP (r = -0,529, p = 0,020) og serum IL-6 niveauer (r = -0,639, p = 0,003), og en positiv korrelation med albumin niveauer (r = 0,588, p = 0,008). WBC-tal (r = -0,425, p = 0,069) og total protein (r = 0,515, p = 0,060) tendens også at korrelere med forlænget overlevelse, men ikke på niveau med statistisk signifikans. I mellemtiden, serum IL-6-niveauer korrelerede godt med albumin (r = -0,449, p = 0,054) og CRP (r = 0,543, p = 0,016), men ikke med total protein (r = -0,006, p = 0,981).

Vi har også overvejet, at det var vigtigt at medtage en analyse af patienter, der var blevet diagnosticeret med småcellet lungekræft (SCLC), eller som havde været under behandling for at bestemme virkningen af ​​IL-6 på kemoterapi. Men da antallet af disse patienter var lille, vi kunne ikke bekræfte dens virkning på kemoterapi eller deres prognose i denne undersøgelse.

Serum IL-6 niveauer og overlevelse

For at bestemme den mest hensigtsmæssige afskæring niveau af patienternes serum IL-6-indholdet og dens forhold til overlevelse, AIC blev beregnet (figur 1A). Som et resultat blev den mindste AIC værdien opnået ved 20 eller 21 pg /ml i serum IL-6 niveauer og forbundet med 21 til 28 dages overlevelsestid henholdsvis (AIC = -10,395, hver kombination var den samme værdi). Dette viste, at patienter med serum IL-6-niveauer ≥21 pg /ml kunne forudsiges at have den nedre overlevelsestid på en måned eller mindre.

(A) et konservativt Tærskelværdien 20 eller 21 pg /ml IL-6 i serum (y-aksen) med 21 til 28 dages overlevelsestid (x-aksen), som bestemt ved AIC analyse (se fremgangsmåder), tilfredsstillende at identificere den mest hensigtsmæssige skæringsniveau (z-akse, AIC = -10,395). Bemærk, at patienter med serum IL-6-niveauer ≥21 pg /ml blev forudsagt at have mindre overlevelsestid. (B) Sandsynligheden for at overleve en og tre måneder efter evalueringen var lavere hos patienter med IL-6 21 pg /ml end dem med 21 pg /ml (en måned overlevelse, 20,0% vs. 77,8%, p = 0.007, og tre måneder overlevelse 10,0% vs. 33,3%, p = 0,025). (C) Andelen af ​​patienter med IL-6 ≥21 pg /ml var 80,0% for patienter overlever mindre end en måned, 20,0% for patienter overlever en til tre måneder, og 25,0% for patienter overlever mere end tre måneder.

Baseret på AIC statistikker blev patienterne derefter inddelt i dem med IL-6 21 pg /ml og 21 pg /ml og analyseret for sandsynligheden for overlevelse ved anvendelse af Kaplan-Meier-metoden. Figur 1B viser overlevelsen mønster efter IL-6 evaluering. Der sandsynligheden for overlevelse for en og tre måneder efter evalueringen er klart lavere hos patienter med IL-6 21 pg /mL, end med 21 pg /ml (en måned overlevelse, 20,0% vs. 77,8%, p = 0,007 og tre måneder overlevelse 10,0% vs. 33,3%, p = 0,025). Vi klassificeres yderligere patienter i tre grupper efter overlevelsestid: inden for en måned, en til tre måneder, og i løbet af tre måneder. Analyse af serum IL-6 niveauer i hver gruppe, som figur 1C viser, viste, at andelen af ​​patienter med IL-6 ≥21 pg /ml var 80,0%, der overlevede i en måned tidsramme, mens 20,0% overlevede i en til tre måneder, og 25,0% overlevede over tre måneder.

effekten af ​​MR16-1 på kræft kakeksi i LLC-IL6-bærende mus

på dag 21 af vores dobbelte eksperimenter, i alt af otte ud af ti mus overlevede i hvert cancer cachexia gruppe (gruppe 3 og 4), mens alle ti mus overlevede i raske kontrolgrupper (gruppe 1 og 2). Vi ofret alt 36 mus, og deres kakektiske parametre er vist i tabel 3.

Som for sammenligning mellem ubehandlede mus af den sunde kontrol (gruppe 1) og cancer cachexia gruppe (gruppe 3), slagtevægten (gruppe 1, 25,9 g vs. gruppe 3, 22,1 g, s 0,001), vægte af musculus gastrocnemius (128,1 mg versus 60,4 mg, p = 0,006), quadriceps muskel (102,7 mg vs. 14,7 mg, p 0,001), biceps femoris-musklen (145,4 mg versus 27,1 mg, p 0,001), og fedtvæv omkring testiklerne (490,5 mg vs. 169.4 mg, p 0,001) var signifikant højere i gruppe 1 end gruppe 3. værdierne af Ht (32,8 vs. 9,4%, p = 0,001), triglycerid (87,0 vs. 23,0 mg /dl, p 0,001) og glukose (311,6 vs. 29,6 mg /dl, p 0,001) var også højere i gruppe 1 end dem i gruppe 3. Da disse resultater lignede dem i vores tidligere rapport [12], bekræftede vi reproducerbarheden af ​​vores etablerede eksperimentel model.

Som for sammenligningen mellem behandlede og ubehandlede cancer kakeksi mus (gruppe 3 [uden MR16-1 ] og 4 [med MR16-1]), på den anden side, slagtevægten (gruppe 3, 22,1 g vs. gruppe 4, 24,1 g, p = 0,032), vægte af musculus gastrocnemius (60,4 mg vs. 106,6 mg, s 0,001).

Figur 2 viser serielle ændringer i kropsvægt (A) , tumorvækst (B), og fødevarer (C) og vand (D) indtag. Som til sammenligning mellem kræft kakeksi grupper, tumorvækst ikke var statistisk signifikant forskellig (figur 2B, p = 0,061), men legemsvægte forblev højere i gruppe 4 (figur 2A, p = 0,032). Gradvise nedsættelser af fødevarer og vandindtag blev observeret i begge grupper efter inokulering af LLC-IL-6, men MR16-1 tendens til at forbedre disse værdier til det punkt, at signifikante forskelle var fremtrædende på dag 14 (figur 2C, s 0,001, og Figur 2D, s 0,001). Disse resultater indikerer at administration af MR16-1 nedsatte signifikant reduktion af slagtet vægt, mad og vand indtag uden at påvirke tumorvækst i en murin model af kakeksi.

Transplantation af IL-6-udtrykkende LLC-celler forårsaget kakeksi i Mus (gruppe 3 og 4), medens gruppe 1 og 2 modtog kun den samme mængde saltopløsning, 0,9% natriumchlorid (raske kontrolgrupper). Vi administreret MR16-1 (gruppe 2 og 4) eller 0,9% saltvand (gruppe 1 og 3), henholdsvis. Legemsvægt, tumorstørrelse og mad og vandindtagelse blev målt på dag 0, 3, 7, 10, 14, 17 og 21 efter transplantation. Den målte mængde af fødevarer eller vand blev divideret med antallet af mus og dage for at bestemme hver indtag per dyr per dag. Statistisk signifikans blev vurderet med Tukeys Ærlig Signifikante forskelle (HSD) efter envejs ANOVA. Data repræsenterer middelværdi og S.D. (S.D. data for vægt er vist i tabel 4). Tumorvækst var ikke signifikant forskellig mellem gruppe 3 og 4 (B), men legemsvægt (A) og fødevarer (C) og vandindtagelse (D) blev signifikant forbedret i gruppe 4 (†, s 0,01). Der blev ikke observeret nogen signifikante forskelle i slagtevægten og mad og vand indtag mellem den ubehandlede (gruppe 1) og behandles raske mus (gruppe 2).

Sikkerhed for MR16-1 i raske kontrolpersoner mus

for at bestemme sikkerheden af ​​MR16-1, vi også vurderet andre biokemiske parametre hos raske kontrolmus og sammenlignede dem mellem gruppe 1 og 2. Som vist i tabel 3 og 4, biokemiske parametre var ikke statistisk signifikant forskellig mellem disse to grupper. Tællingerne af WBC (4667 vs. 3867 /pi, p = 0,8644) og blodplader (548 tusind vs. 693 tusind /pi, p = 0,249) var heller ikke signifikant forskellige, men værdierne af Ht (32,8 vs. 35,4%, p = 0,049) var højere i gruppe 2 end i gruppe 1. Serial ændringer i kropsvægt og indtaget af mad og vand ikke var forskellige mellem de to grupper (figur 2).

effekten af ​​MR16-1 på overlevelse i LLC-IL6-bærende mus Salg

Tyve mus blev transplanteret med LLC-IL6-celler og opdelt i to grupper; med (behandlet) eller uden MR16-1 (ubehandlet). Overlevelsestiden blev bestemt som vist i Figur 3. overlevelsestid på behandlede og ubehandlede mus var 36,6 ± 11,1 og 28,5 ± 4,1 dage, henholdsvis og MR16-1 forbedret den samlede overlevelsestid efter podning med tumoren (p = 0,016) signifikant. Disse resultater indikerer, at MR16-1 har potentiale til at forbedre overlevelsen samt undertrykke progression af cancer kakeksi.

Hver gruppe bestod af ti LLC-IL6 transplanterede mus. Én gruppe fik MR16-1 (optrukket linje), og den anden gruppe fik kun den samme mængde saltopløsning (stiplet linje). Ugentlig behandling var blevet videreført med samme interval indtil døden blev bekræftet. Middelværdi ± S.D. af overlevelsen af ​​LLC-IL6 transplanteret mus uden MR16-1 var 28,5 ± 4,1 dage. Indsprøjtning af MR16-1 forlængede overlevelsen af ​​LLC-IL6 transplanterede mus til 36,6 ± 11,1 dage (p = 0,016).

Diskussion

I vores kliniske og

i vivo

studier viste vi nytten af ​​serum IL-6 som en surrogatmarkør for evaluering af prognosen og effekt af anti-IL-6-receptor-antistof som en mediator af cancer kakeksi. Vi fandt, at (1) tilstedeværelsen af ​​serum IL-6 korrelerede stærkt med overlevelse hos patienter, der bærer kemoterapi-resistent metastatisk lungecancer; (2) patienter med serum IL-6-niveauer ≥21 pg /ml blev forudsagt at have kortere overlevelsestid; (3) MR16-1 havde den gavnlige virkning af bedring cancer kakeksi og overlevelse. Derfor viste vi for første gang, at IL-6 var en nyttig, målrettet behandling af kemoterapi-resistent metastatisk lungecancer og tocilizumab syntes at være en lovende og hidtil ukendt anti-kakektiske middel til behandling af patienter med IL-6 over-udtrykkende tumorer.

på nuværende sammenslutningen af ​​biokemiske markører med prognose er blevet bredt rapporteret hos patienter med metastatisk cancer. Det vil sige, høje CRP niveauer indikerer disse patienters systemisk inflammatorisk reaktion og forholde sig til deres typisk lave skeletmuskulatur indeks og serumalbuminkoncentrationen samt dårlig prognose [30] – [32]. Nogle undersøgelser rapporteret at afskårne-off niveauer af CRP og albumin for at påvirke prognosen var 10 mg /l og 3,5 g /dl, henholdsvis [33] – [35]. Da disse reaktioner skyldes virkningen af ​​cytokiner, vores resultater indikerer også, at serum IL-6-niveauer logisk bærer en stærk korrelation med overlevelsestider hos patienter med kemoterapi-resistent metastatisk lungecancer. Endvidere fandt vi, at en serum IL-6-niveau på 21 pg /ml er en konservativ tærskel for at påvirke deres prognose. Denne cut-off punkt var baseret på data i dette studie, men vi mener, at det kunne være en mere præcis indikator end CRP og albumin.

Med hensyn til behandling af cancer kakeksi, af de flere agenter evalueret så videre har corticosteroider og progestationelle midler været bedst vist at lindre cancerrelateret anoreksi i prospektive undersøgelser og en meta-analyse [36] – [38]. Imidlertid har ingen middel, der forbedrer levetid eller livskvalitet nogensinde blevet dokumenteret. Derfor etablere en ny terapeutisk modalitet til at afhjælpe kræft kakeksi er et presserende behov. I den forbindelse vi tidligere rapporteret, at tocilizumab bemærkelsesværdigt havde lindres en patients cancer kakeksi induceret af en IL-6-overudtrykkende lungecancer [13]. Selv om denne patients tumor gradvist havde udviklet, var hans generelle tilstand stabiliseret, og han overlevede ni måneder efter start tocilizumab behandling [13]. Tilsvarende i eksperimentelle dyremodeller, MR16-1 faldt progression af kakeksi. Desuden serum IL-6-niveauer steg i en MR16-1-behandlede gruppe sammenlignet med en ubehandlet kontrolgruppe. Med hensyn til disse mekanismer, Nishimoto et al. analyseret kinetikken for serum IL-6 og opløselig IL-6-receptor (sIL-6R) samt andelen af ​​sIL-6R mættet med tocilizumab efter dens indgivelse til patienter med RA og Castlemans sygdom. Forfatterne rapporterede, at sIL-6R steg markant som IL-6 gjorde. Det vil sige, at administrationen af ​​tocilizumab førte til dannelsen af ​​tocilizumab /sIL-6R immunkomplekser derved forlænger halveringstid af sIL-6R. Den efterfølgende utilgængelighed af tocilizumab-free IL-6R inhiberes IL-6R-medieret forbrug af IL-6 [39]. Vores resultater er enige med disse svar i en tidligere undersøgelse, og i vores rapporteret tilfælde [13], [39]. Derfor mener vi, at tocilizumab er nyttige til behandling af kakeksi induceret af IL-6-overudtrykkende cancer.

I mellemtiden har vi også overvejet nogle bekymringer vedrørende en inhibitorisk rolle af IL-6. Først en række cytokiner vides at deltage i anti-tumor-immunitet ved at aktivere eller regulere funktionen af ​​antitumor effektor T-celler [40] – [42]. Derfor blokerer IL-6-signalering kan fremme væksten og differentieringen af ​​tumorceller ved at inhibere antitumor-immunitet. Tværtimod vores resultater viste, at tumorvækst ikke var statistisk forskellig, trods en beskeden stigning i MR16-1-behandlede mus end i den ubehandlede kontrolgruppe.