PLoS ONE: Genetiske varianter i inflammation gener er forbundet med stråling-induceret toksicitet Efter behandling for ikke-småcellet Cancer

Abstrakt

Behandling af ikke-småcellet lungekræft (NSCLC) med strålebehandling eller kemostråleterapi er ofte ledsaget af udviklingen af ​​esophagitis og pneumonitis. Identificering patienter, som har en forhøjet risiko for normalt væv toksicitet ville hjælpe i bestemmelsen af ​​den optimale strålingsdosis for at undgå disse begivenheder. Vi profileret 59 single nucleotide (SNP’er) fra 37 inflammationsrelaterede gener i 173 NSCLC patienter med stadie IIIA /IIIB (tør) sygdom, som blev behandlet med endelig stråling eller chemoradiation. For esophagitis risiko blev ni SNPs forbundet med en 1,5- til 4 gange stigning i risiko, herunder tre

PTGS2

(COX2) varianter: rs20417 (HR: 1,93, 95% CI: 1,10-3,39), rs5275 (HR: 1,58, 95% CI: 1,09-2,27), og rs689470 (HR: 3,38, 95% CI: 1,09-10,49). Signifikant øget risiko for pneumoni blev observeret for patienter med genetisk variation i de proinflammatoriske gener

IL1A

,

IL8

,

TNF

,

TNFRSF1B

, og

MIF

. I modsætning hertil NOS3: rs1799983 vises en beskyttende virkning med en reduktion i pneumonitis risiko 45% (HR: 0,55, 95% CI: 0,31-0,96). Pneumonitis risiko blev også moduleres af polymorfier i anti-inflammatoriske gener, herunder genetiske variation i

IL13

. rs20541 og rs180925 hver resulterede i øget risiko (HR: 2,95, 95% CI: 1,14-7,63 og HR: 3,23, 95% CI: 1,03-10,18, henholdsvis). Den samlede virkning af disse SNPs på risiko var dosisafhængig, som det fremgår af en signifikant øget risiko for enten toksicitet med et stigende antal af risikofaktorer genotyper (

P

0,001). Disse resultater tyder på, at genetiske variationer blandt betændelse pathway gener kan modulere udviklingen af ​​stråling-induceret toksicitet og i sidste ende hjælpe med at identificere patienter, der har en øget sandsynlighed for sådanne begivenheder

Henvisning:. Hildebrandt MAT, Komaki R , Liao Z, Gu J, Chang JY, Ye Y, et al. (2010) genetiske varianter i inflammation gener er associeret med stråling-induceret toksicitet efter behandling for ikke-småcellet lungekræft. PLoS ONE 5 (8): e12402. doi: 10,1371 /journal.pone.0012402

Redaktør: Nils Cordes, Dresden Teknologiske Universitet, Tyskland

Modtaget: 23. marts 2010; Accepteret: August 2, 2010; Udgivet: 25 August, 2010

Copyright: © 2010 Hildebrandt 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:. Dette arbejde blev støttet af National Cancer Institute giver R01 CA111646, P50 CA070907, R01 CA127219, og R01 CA55769. 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 blev forudsagt, at lungekræft ville blive diagnosticeret i løbet af 215.000 personer i USA alene i 2008 [1]. Patienter med lokalt fremskreden stadie IIIA og IIIB (tør) sygdom, der ikke er kandidater til kirurgi behandles med endelig strålebehandling eller en kombination chemoradiation terapi [2]. Desværre selv med behandling, den samlede 5-årige overlevelsesrate for NSCLC patienter er kun 10-15% [3].

En af udfordringerne i lungekræft behandling med strålebehandling er udviklingen af ​​alvorlige dosisbegrænsende side virkninger. Esophagitis og pneumonitis er almindelige akutte stråling-induceret normale væv toksiciteter forekommer i patienter inden for et år efter behandlingen. Tilstedeværelsen af ​​disse toksiciteter kan også forårsage en reduktion i livskvalitet og kan føre til kroniske komplikationer, herunder lungefibrose [4]. I øjeblikket er der kun få prædiktorer for udvikling af disse toksiciteter baseret på kliniske og dosimetriske parametre [5] – [9]. Derfor kunne identifikation af yderligere pålidelige markører med til at skræddersy stråling regimer for at administrere den optimale terapeutiske dosis og samtidig minimere toksicitet.

Inflammation er en fysiologisk reaktion på cellulære og vævsskader, herunder stråling-induceret skade. Passende reaktion på denne skade er stramt reguleret gennem en balance mellem proinflammatorisk og anti-inflammatoriske cytokiner og signalmolekyler [10], [11]. Genetisk variation i vigtige inflammationsrelaterede gener kan forårsage en ændring i balance resulterer i deregulering af den inflammatoriske respons og tilsvarende modulation af følsomhed over for strålingsinduceret normal vævsskade [12]. Tidligere undersøgelser har undersøgt genetiske variation i transformerende vækstfaktor-beta 1 (TGF-β1). Denne vigtige cytokin op reguleres efter stråling eksponering og almindelige varianter placeret i

TGFB1

har vist sig at være forbundet med sene normale væv komplikationer [13] -. [17]

I denne undersøgelse, vi udnyttet en pathway tilgang til at analysere genetisk variation fra 59 SNPs i 37 inflammationsrelaterede gener med hensyn til risiko for at udvikle enten akut esophagitis eller pneumonitis efter strålebehandling. Vi udforskede de vigtigste virkninger af enkelte SNPs og også den samlede virkning af genetisk variation inden for inflammation vej på toksicitet risiko. Disse resultater viser, at en persons risiko for at udvikle disse alvorlige bivirkninger kan moduleres af kimcellelinje variation i inflammation gener og kan hjælpe med at personliggøre strålebehandling for NSCLC.

Resultater

Patient Kendetegn

i alt 173 ikke-spansktalende kaukasiske patienter med stadie IIIA (n = 70 eller 40,5%) eller IIIB (tør) (n = 103 eller 59,5%) blev inkluderet i analysen (tabel 1). Af disse patienter, 91 (52,6%) var mænd og 82 (47,4%) var kvinder med en gennemsnitsalder på 63,6 år. De fleste af patienterne havde en fortid med rygning med 46,8% (n = 81) er tidligere rygere og 46,2% (n = 80) i øjeblikket ryge eller har afslutte inden for et år forud for diagnosen. Treogtres (36,4%) af tumorerne blev klassificeret som pladecellecarcinom, 59 (34,1%) som adenocarcinom, og 40 (23,1%) som ikke-småcellet carcinom, med den resterende del (11 eller 6,4%) som andre NSCLC . Toogtyve patienter fik en forbehandling ECOG performance score ≥2. Næsten 80% (n = 138) af patienterne modtog kombination chemoradiation terapi, primært med cisplatin eller carboplatin (n = 142). Et flertal blev behandlet med 3D strålebehandling (n = 72 eller 41,6%). Der var 78 forekomster af klasse ≥2 esophagitis og 43 i klasse ≥2 pneumonitis i vores befolkning. Tyve-tre af disse patienter havde både esophagitis og pneumonitis, mens 75 patienter havde hverken.

Der var ingen signifikante forskelle mellem patienter, som udviklede svær esophagitis og dem, der ikke gjorde med hensyn til alder, køn, rygning status, histologi, klinisk udvikling og performance status. Men patienter, der udviklede esophagitis var mere tilbøjelige til at modtage chemoradiation stedet for stråling alene (

P

0,001), og mere tilbøjelige til at modtage en højere betyde strålingsdosis (

P

= 0,026) sammenlignet med dem, der ikke udvikler esophagitis. Interessant, svær pneumoni var hyppigere hos patienter, der var tidligere rygere i forhold til de nuværende rygere eller nyere quitters (

P

= 0,007). Patienter med stadie IIIA patienter også mere tilbøjelige til at udvikle pneumonitis (

P

= 0,018). For både esophagitis og pneumonitis, var der en signifikant forskel i forekomsten af ​​toksicitet af den type strålebehandling administreret (

P

= 0,005 og 0,013 henholdsvis).

Inflammation-relaterede SNP’er og risiko for esophagitis

Blandt de 59 SNPs undersøgt, blev fundet i alt ni inflammationsrelaterede SNP’er at være signifikant associeret med risiko for esophagitis efter strålebehandling (tabel 2). Alle disse varianter forblev signifikant på et FDR-niveau på 10%. Hertil kommer, fordi esophagitis typisk præsenterer 4-6 uger efter påbegyndelse af strålebehandling, vi analyserede også virkningen af ​​disse varianter ved hjælp af logistisk regression. Resultaterne svarer til dem fra Cox regressionsanalyse (data ikke vist)

Proinflammatoriske Genes

Af disse ni SNP’er, seks var blandt gener involveret i proinflammatoriske respons..:

IL6

,

IL16

,

TNF

, og

PTGS2

(COX2). Interleukin 6 (IL6): rs1800795 resulterede i en 2,16-fold øget risiko (95% CI: 1,18-3,94) under recessive model. En lignende effekt blev observeret for IL16: rs11556218 (HR: 2,28, 95% CI: 1,16-4,47). Patienter med mindst en tumornekrosefaktor-α (TNF) variant rs1799724 havde en næsten 2-fold øget risiko (HR: 1,97, 95% CI: 1,10-3,50). Tre SNPs i

PTGS2

moduleret esophagitis risiko i vores patientpopulation: rs20417, rs5275, og rs689470. PTGS2: rs5275 var forbundet med en øget risiko (

P

for trend = 0,014). For rs20417 og rs689470, bærere af mindst én variant allel var en øget risiko (HR: 1,93, 95% CI: 1,10-3,39 og HR: 3,38, 95% CI: 1,09-10,49 henholdsvis)

Anti-inflammatoriske gener. Salg

SNP’er i IL4 receptor, IL10, og alfa-subunit’en af ​​IL10 receptoren viste sig at være signifikant associeret med øget esophagitis risiko. De IL10: rs1800872 og IL10RA: rs3135932 varianter blev begge forbundet med markant øget risiko under den additive model med timer af 1,65 (95% CI: 1.11-2.45) og 1,49 (95% CI: 1.01-2.20) henholdsvis. IL4R: rs1801275 resulterede i over en 4-fold øget risiko (HR: 4,12, 95% CI: 1,60-10,59)..

Fælles Analyse af Esophagitis Risk alleler

For at forstå den samlede virkning ugunstige genotyper om risiko for esophagitis, vi udførte en kombineret analyse. Vi inkluderede alle væsentlige SNPs identificeret fra vores individuelle SNP analyse og yderligere syv SNPs nå borderline signifikans ved p 0,10 (tabel 3). Patienter med fire ugunstige genotyper havde en 3,71 gange øget risiko (95% CI: 1,53-8,99) sammenlignet med dem med 0~3 ugunstige genotyper. Denne risiko øges til 8,85 (95% CI: 4,19-18,68) for patienter med fem eller flere ugunstige genotyper. Desuden patienter med et stigende antal ugunstige genotyper udviklede øsofagit væsentligt hurtigere efter påbegyndelse af strålebehandling (figur 1A). Bærere af fem eller flere ugunstige genotyper havde en median tid til hændelse på kun 1,1 måneder sammenlignet med over 12 måneder for dem med tre eller mindre ugunstige genotyper (

P

0,0001).

Kaplan -Meier kurver af frihed fra (A) kvalitet 2 esophagitis eller (B) kvalitet 2 pneumonitis efter strålebehandling. Tal i parentes er antallet af patienter med toksicitet over den samlede antal patienter; tid er median event-fri varighed i måneder.

Inflammation-relaterede SNP’er og risiko for Pneumonitis

Et andet sæt af inflammation-relaterede SNPs blev fundet at være signifikant associeret med risiko for at udvikle pneumonitis efter strålebehandling og forblev så på en FDR på 10% (tabel 4). Kun én af de 12 SNPs identificerede blev også forbundet med esophagitis risiko – TNF: rs1799724. Patienter homozygote for denne variant udviste en 5.96-fold øget risiko (95% CI: 1,33-18,57) af pneumonitis. Denne risiko er ens for øsofagitis risiko hos patienter med mindst én variant allel (tabel 2).

Proinflammatoriske Genes.

Andre væsentlige genetiske varianter associeret med pneumonitis inkluderet seks SNPs i proinflammatorisk gener, herunder

IL1A

,

IL8

,

TNFRSF1B, MIF

, og

NOS3

. To SNPs i

IL1A

– rs1800587 og rs17561- er i stærk koblingsuligevægt og hver resulterede i en mere end fordobling af risiko med HRs af 2,90 (95% CI: 1,34-6,25) og 2,51 (95% CI: 1,19-5,27) hhv. Risikoen ved IL8: rs4073 var ens på 3,16 gange (95% CI: 1,54-6,48). Under den additive model, TNFRSF1B: rs1061622 resulterede i en 2,12-fold øget risiko (95% CI: 1,18-3,79). En SNP i lymfokin genet

MIF

resulterede i en endnu højere HR på 3,96 (95% CI: 1,04-15,12). I modsætning hertil genetiske variation i

NOS3

var forbundet med et fald i pneumonitis risiko 50% (HR: 0,55, 95% CI: 0,31-0,96). Dette var den eneste SNP i vores analyse at være signifikant associeret med en reduktion i risiko.

Anti-inflammatoriske gener.

IL4 og IL13 deler en fælles receptor og har mange af de samme anti inflammatoriske funktioner. I vores befolkning, fandt vi, at genetiske variationer i begge disse interleukiner var forbundet med øget risiko for at udvikle lungebetændelse. De to

IL4

SNPs hver resulteret i øget risiko med HRs af 2,54 (95% CI: 1.27-5.08) og 3,05 (95% CI: 1.50-6.22) henholdsvis.

IL13

polymorfier havde en lignende effekt på pneumonitis risiko. Patienter med to variant alleler eller enten rs20541 eller rs180925 var ca. 3 gange mere tilbøjelige til at udvikle lungebetændelse sammenlignet med dem med vildtype eller heterozygote genotyper (HR: 2,95, 95% CI: 1,14-7,63 og HR: 3,23, 95% CI : 1,03-10,18). Signalmolekylet IkappaB-alpha (

NFKBIA

) inhiberer den inflammatoriske respons ved at blokere NFkappaB-medieret transskription af proinflammatoriske gener. NFKBIA: rs8904 resulterede i en 2,02 gange øget pneumonitis risiko (95% CI: 1,01-4,03).

Fælles Analyse af Pneumonitis Risk alleler

I kombineret analyse, den betydelige SNPs sammen med. en ekstra borderline signifikant variant – IL4R: rs1801275 (

P

= 0,053) – viste en stigning i pneumonitis risiko som antallet af ugunstige genotyper steget (tabel 3). Den øgede risiko for udførelsen tre ugunstige genotyper var 13,30 gange sammenlignet med patienter med 0 til 2 risikofaktorer genotyper (

P

= 0,013). Denne risiko blev dramatisk forøget for den gruppe af patienter med fire eller flere ugunstige genotyper (

P

0,0001). Disse højrisiko individer havde også en kortere varighed mellem behandlingens start og udvikling af pneumoni på kun 5,33 måneder sammenlignet med over 12 måneder for dem med 0 til 2 ugunstige genotyper (Figur 1B).

Inflammation-relaterede SNPs og Samlet overlevelse

udviklingen af ​​toksicitet og overlevelse er ofte relateret da patienter, som udvikler toksicitet er dem, der reagerer på behandlingen. Derfor bestemte vi, om nogen af ​​varianterne er identificeret som toksicitet risikofaktorer også var forbundet med overlevelse over tre år. Vi fandt, at patienter med mindst én variant allel af IL10: rs1800872 havde en 1,74-gange forøget risiko for esophagitis, men en 40% nedsat risiko for at dø sammenlignet med patienter med vildtype-genotyper (HR: 0,62, 95% CI: 0,40 til 0,97). Figur 2A illustrerer tid til øsofagit for patienter med IL10: rs1800872 genotyper. Selvom det ikke er signifikant, patienter med vildtype-genotyper havde median tid til hændelse på mere end 12 måneder kontrast med kun 1,8 måneder for dem med mindst én variant af rs1800872. For overlevelse (figur 2B), der var en ikke-signifikant overlevelse fordel af næsten fire måneder for transportvirksomheder med en median overlevelsestid på 16,1 måneder sammenlignet med kun 12,4 måneder for patienter med vildtype-genotyper.

(A ) Kaplan-Meier kurver for frihed fra klasse 2 esophagitis efter strålebehandling af IL10: rs1800872 genotyper. Tal i parentes er antallet af patienter med toksicitet over den samlede antal patienter; tid er median event-fri varighed i måneder. (B) Kaplan-Meier kurver af samlet overlevelse efter strålebehandling af IL10: rs1800872 genotyper. Tal i parentes er antallet af patienter i live i det samlede antal patienter; tid er median overlevelsestid i måneder.

Diskussion

I denne undersøgelse vi systematisk analyseret 59 almindelige genetiske variationer i inflammation-relaterede gener for association med risiko for at udvikle akut esophagitis eller pneumonitis efter strålebehandling i NSCLC-patienter. Flere individuelle SNPs i vigtige pro- og anti-inflammatoriske gener blev identificeret som modulerende risiko for både normale væv toksiciteter. Desuden den samlede virkning af disse SNPs var dosisafhængig med personer, der bærer flere ugunstige alleler, der har en tilsvarende stigning i risiko.

Ni genetiske varianter blev identificeret som signifikant associeret med esophagitis risiko, og af dem, seks var i proinflammatoriske gener (tabel 2). Vi fandt, at rs1800795 i

IL6

resulterede i en 2,16 ganges forøgelse af esophagitis. Denne polymorfi er beliggende i 5′-utranslaterede område af

IL6

og er blevet funktionelt studeret med modstridende resultater af effekten på genekspression og respons på stimulation [18], [19]. Men en nylig metaanalyse af over 5.500 patienter var ikke i stand til at påvise en sammenhæng mellem denne variant og IL6 serumniveauer [20]. Gao et al. viste, at IL16: rs11556218 var signifikant associeret med colorectal og gastrisk cancer, men ikke observere en sammenhæng mellem IL16 serumniveauer målt i disse patienter og rs11556218 [21]. PTGS2: rs20417 var også forbundet med øget risiko for esophagitis. Denne promotor variant afbryder en Sp1 /Sp3 transkriptionsfaktor bindingssted og forårsager et fald i transkriptionsaktivitet i lunge fibroblastceller [22], [23]. Nedsat ekspression af COX2 vil foreslå et fald i betændelse signalering. Men denne samme variant, mens ændring af Sp1 /Sp3 site, indfører også et bindingssted for en anden transskriptionsfaktor, Egr-1, selvom følgerne er ukendte [22]. De andre to væsentlige varianter (rs5275 og rs689470) er placeret i 3′-UTR og regulere

PSTGS2

mRNA-niveauer. Vores resultater antyder, at disse SNP’er er forbundet med en stigning i pro-inflammatorisk aktivitet, der fører til esophagitis. Yderligere funktionelle analyse er påkrævet for at forstå de underliggende mekanismer [24].

For anti-inflammatoriske molekyler og esophagitis risiko, Khurana Hershey et al. viste, at IL4R: rs1801275 resulterede i forbedret IL4 signaleringen og induktion af høje niveauer af IgE-receptoren CD23 [25]. IL10: rs1800872 og IL10RA: rs3135932 har vist sig at falde IL10 signalering ved at reducere serumniveauer og ændring IL10-IL10RA interaktioner, henholdsvis [26], [27]. De rapporterede funktioner af disse tre SNPs ville være i overensstemmelse med vores resultater af en øget risiko for esophagitis ved nedsættelse af anti-inflammatorisk reaktion.

Tolv fælles polymorfier viste sig at være signifikant associeret med risiko for pneumoni. De to

IL1A

varianter er i koblingsuligevægt og viste sig at øge risikoen med næsten 3 gange. IL1A: rs1800587 har vist sig at bidrage til en stigning i IL1-α promotoraktivitet, mRNA-niveauer og proteinniveauer [28]. IL1A: rs17561 er en ikke-synonym SNP og øger forarbejdning af IL1-α precursor resulterer i en forøgelse i niveauerne af aktiv IL1-α [29]. Varianten af ​​IL8: rs4073, som fandtes at stige pneumonitis risikoen 3 gange, er blevet associeret med øget sekretion af det proinflammatoriske cytokin IL8 [30]. IL4 og IL13 arbejder sammen for at regulere den inflammatoriske respons. Fire genetiske varianter i disse to gener blev forbundet med -3-fold øget risiko for pneumoni. Undersøgelser har vist øget IgE produktion for IL4: rs2070874 og rs2243250 [31] og øget IL13 aktivitet for IL13:. Rs20541 og rs180925 [32], [33]

Genetisk variation i

TNF

receptoren

TNFRSF1B

blev også forbundet med øget risiko for pneumoni. TNF-α-signalering er en vigtig modulator af den inflammatoriske respons. TNF: rs1799724 variant ligger inden promotorregionen af ​​genet og menes at påvirke genekspression ved at skabe et OLT-1 transkriptionsfaktor bindingssted [34]. Virkningen af ​​denne forskel er bindende for TNF-α-signalering er ikke klart. Nogle undersøgelser har vist en stigning i TNF-α produktion [35], [36], [37], mens andre har vist den modsatte virkning [38], [39], [40]. For TNFRSF1B, er den ikke-synonyme variant Met196Arg (rs1061622) ikke ændre TNF-α bindende affinitet, men resulterer i øget TNF-α signalering [41] og faldt NF-kB signalering [42].

Kun én genetisk variant viste sig at give en beskyttende virkning efter strålebehandling. Denne variant, rs1799983, i

NOS3

var forbundet med en reduktion i risikoen for pneumonitis 70%. Funktionelle undersøgelser har vist, at denne variant resulterer i produktion af en variant allozyme med reduceret enzymaktivitet [43] resulterer i en reduktion i nitrogenoxidproduktion [44]. Disse observationer støtter vores fund af nedsat pneumonitis på grund af nedsat inflammatorisk signalering.

I alt identificeret de funktionelle konsekvenser af de varianter, som stærkt forbundet med øget risiko for normalt væv toksicitet efter stråling tyder på en høj biologisk plausibilitet for vores fund. Men lidt at ingen information er kendt om, hvordan disse varianter specifikt ændre pneumonitis og esophagitis risiko. Den inflammatoriske reaktion er kompleks og mange prototypiske “proinflammatoriske” molekyler har anti-inflammatoriske egenskaber under særlige betingelser, og omvendt. Yderligere undersøgelser er berettiget til at belyse den særlige funktion af disse SNPs i målvæv efter udsættelse for stråling.

Interessant, vi observeret flere varianter med en tendens til en sammenhæng mellem toksicitet og samlet overlevelse, og kun én SNP blev identificeret som værende forbundet med begge. Dette resultat antyder, at disse patienter, der udvikler akut normalt væv toksicitet reagerer godt på behandling med længere overlevelsestider. Desværre er disse bivirkninger er dosisbegrænsende og ofte resulterer i ophør af behandling. Det kan være, at disse udvalgte patienter vil modtage mest gavn af inddragelsen af ​​radioprotektive midler såsom amifostin og glutamin i deres behandlingsregime. Både arbejde ved at sænke niveauet af reaktive oxygenspecies i den udsatte normale væv og således potentielt undgå udviklingen af ​​inflammation. Det ville være interessant at teste de betydelige SNPs identificeret i denne undersøgelse inden for rammerne af disse midler.

Vores undersøgelse har flere fordele, herunder patientpopulationen med tilgængeligheden af ​​omfattende kliniske og epidemiologiske oplysninger. Så vidt vi ved, har ingen undersøgelser systematisk undersøgt effekten af ​​genetiske variationer inden inflammationsrelaterede gener og risiko for normalt væv toksicitet som følge af strålebehandling. Denne vej tilgang gav os mulighed for omfattende belyse de kumulative virkninger af flere negative alleler på toksicitet risiko. Da en patients genom kan indeholde flere af disse risikofaktorer forbundet genetiske varianter i både proinflammatoriske og antiinflammatoriske veje, er denne fremgangsmåde meget mere kraftfuld i detektion af virkningen af ​​disse SNP’er på en patients risiko for at udvikle esophagitis eller pneumonitis. Varianterne er medtaget i denne undersøgelse var kandidat SNPs baseret på kendte eller forudsagte virkninger på gen-funktion. En kandidat-gen fremgangsmåde har den fordel fastgøres ved kendte biologiske sandsynlighed, men der er en mulighed for, at denne undersøgelse har savnet yderligere risikofaktorer alleler eller detekteres en variant i bindingsuligevægt med den sande forårsagende SNP. Desuden var vi ikke i stand til at omfatte yderligere variabler, der også kan påvirke toksicitet, herunder stråling markstørrelse, dosis til orgel i fare (spiserør og lunge), behandling volumen, og tumor placering.

Som konklusion, vi identificerede flere biologisk plausible sammenhænge mellem genetiske varianter i vigtige betændelse gener og risiko for udvikling af esophagitis og pneumonitis. Vi viste også en dosis-effekt af inflammation SNPs som det fremgår af de dramatiske stigninger i risikoniveauet med stigninger i antallet af ugunstige genotyper. Endvidere har vi identificeret en variant i IL10, der er forbundet med øget risiko for esophagitis, men en nedsat risiko for at dø. Da strålebehandling er en grundpille i lungekræft behandling, have evnen til at screene patienter før initiering af behandling vil potentielt minimere disse akut toksicitet begivenheder samtidig med at højere doser af stråling for dem, der ikke har øget risiko for at forbedre lokal kontrol. Med validering, kunne disse resultater sammen med kliniske og dosimetriske prædiktorer, tjene til at øge den samlede fordel ved strålebehandling i NSCLC patienter.

Metoder

Etik Statement

Deltagerne gav skriftligt informeret samtykke og undersøgelsen blev godkendt af University of Texas MD Anderson Cancer center Institutional Review Board.

Patient Befolkning

undersøgelsen omfattede ikke-spansktalende kaukasiske personer, der nyligt blev diagnosticeret, histologisk bekræftet stadie IIIA eller IIIB uden en ondartet effusion (tør) NSCLC patienter, der fik endelig thorax stråling eller chemoradiation terapi på The University of Texas MD Anderson Cancer center. Alle patienterne blev inkluderet i en løbende epidemiologi lungekræft undersøgelse mellem 1995 og 2007.

epidemiologiske og kliniske Dataindsamling

Epidemiologiske data blev indsamlet under et personligt interview ved hjælp af en struktureret spørgeskema til bestemme demografiske karakteristika, sygehistorie og rygevaner. Klinisk og opfølgning oplysninger blev der indvindes fra medicinske journaler. Forbehandling performance status blev bestemt på grundlag af Eastern Cooperative Oncology Group skala. Stråling-induceret esophagitis var præget af dokumentation af nye debut synkesmerter opstår under behandlingen. Pneumonitis blev påvist ved roentgenographic eller CT-scanning abnormiteter og ofte forbundet med tør hoste og /eller feber. Sværhedsgraden af ​​pneumonitis eller esophagitis blev scoret af lægen i henhold til National Cancer Institute fælles terminologi Kriterier for bivirkninger (version 3.0) retningslinjer [45]. Til denne undersøgelse blev en begivenhed anses forekomsten af ​​grad ≥2 toksicitet.

SNP Valg og Genotypning

Blod blev trukket fra hver deltager efter den in-person interview. Disse prøver blev anvendt til at ekstrahere genomisk DNA fra perifere blodlymfocytter under anvendelse af humant helblod Genomisk DNA Extraction Kit (Qiagen, Valencia, CA). I alt 59 kandidat SNPs (tabel 5) blev udvalgt fra 37 kendte inflammationsrelaterede gener som tidligere beskrevet [46]. Kort fortalt blev kandidat SNPs valgt, hvis de havde en mindre allel frekvens på mere end 5% og blev placeret i en formodet funktionel region af genet (promotor, utranslaterede regioner (UTR) eller exoner) eller var tidligere blevet rapporteret som associeret med cancer eller en inflammatorisk lidelse. Genotypebestemmelse blev udført ved anvendelse af SNPlex assayet efter producentens instruktioner (Applied Biosystems, Foster City, CA) med analyse på et Applied Biosystems 3730 DNA Analyzer. SNP-genotyper blev kaldt under anvendelse af GeneMapper software (Applied Biosystems). Tre SNP’er: IL8rA: rs2234671, LTA: rs2229092 og IL4R: rs1805011 blev fjernet på grund af for store mangler genotyper ( 20%). Alle genotypebestemmelse blev afsluttet blindet med hensyn til toksicitet status.

Statistisk analyse

Tid til hændelse (grad ≥2 pneumoni eller esophagitis) var baseret på varigheden fra start af strålebehandling til forekomst af toksicitet. Tre års overlevelse blev også defineret som tiden fra start af strålebehandling til dødsdagen eller datoen for sidste opfølgning i den treårige periode. Hazard ratio (HRS) og 95% konfidensintervaller (95% CIS) for hver enkelt SNP og endpoint kombination blev estimeret ved montering af Cox proportional hazard model, mens justering for alder, køn, klinisk fase, pakke års rygning, forbehandling ydeevne status, behandlingsregime (strålebehandling eller kemostråleterapi), stråling type og strålingsdosis. Kaplan-Meier kurver og log-rank test blev anvendt til at vurdere forskelle i tid til hændelse og overordnede overlevelse. Kombinerede effekter af ugunstige genotyper var baseret på de vigtigste effekt analyse af de enkelte SNP’er og omfattede dem med signifikant (

P

0,05) og borderline signifikant (

P

0,10) foreninger. STATA software (version 10, STATA Corp., College Station, TX) blev anvendt til statistiske analyser. Q-værdier blev beregnet til at styre for flere sammenligninger baseret på en FDR værdi af 10% [47].