PLoS ONE: Auswirkungen der intratumoralen Expression von Fluoropyrimidin-Stoffwechselenzyme auf Behandlung-Resultate der adjuvanten S-1-Therapie in Gastric Cancer

Abstrakt

Wir analysierten die Expression von fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme (Thymidylatsynthase [TS ], Dihydropyrimidindehydrogenase [DPD], Thymidinphosphorylase [TP] und Orotat Phosphoribosyltransferase [OPRT]) auf die Behandlungsergebnisse bei Magenkrebs (GC) Patienten, die eine Chemotherapie adjuvante S-1 im Zusammenhang mit potenziellen Biomarker zu identifizieren. In dieser Studie wurden 184 Patienten, die kurative Gastrektomie (D2 Lympknotendissektion) und Adjuvans S-1 wurden eingeschlossen empfangen. Immunhistochemie und quantitative reverse Transkription-Polymerase-Kettenreaktion wurden durchgeführt, um das Protein und die mRNA-Spiegel von TS, DPD, TP und OPRT in Tumorgewebe zu messen. (; 78% vs. 88%; DFS P = 0,068) in der univariaten Analyse wurde niedrig intratumorale DPD-Protein-Expression zu einer schlechteren 5-Jahres krankheitsfreie Überleben im Zusammenhang. Niedrige intratumorale DPD-mRNA-Expression (1st [niedrigsten] Quartil) wurde ebenfalls zu schlechteren DFS bezogen (69% vs. 90%, p < 0,001) im Vergleich zu hohe intratumorale DPD-Expression (2. bis 4. Quartil). In der multivariaten Analysen wurde niedrige intratumorale DPD-Protein oder mRNA-Expression zu schlechter DFS (P < 0,05) bezogen, und zwar unabhängig von anderen klinischen Variablen. TS, TP, und OPRT Expressionsniveaus waren nicht auf die Behandlungsergebnisse zusammen. Schwere nicht-hämatologische Toxizitäten (Grad ≥ 3) hatte einen Trend zu häufigeren Entwicklung bei Patienten mit niedrigem intratumorale DPD-mRNA-Expression (29% vs. 16%, p = 0,068). Abschließend GC Patienten mit hoher Expression intratumorale DPD hatte keine minderwertigen Ergebnis nach adjuvante S-1-Therapie im Vergleich zu denen mit niedrigen DPD Ausdruck. Stattdessen wurde niedrige intratumorale DPD-Expression zu einer schlechten DFS im Zusammenhang

Citation. Kim J-Y, Shin E, Kim JW Lee HS Lee D-W, Kim S-H, et al. (2015) Auswirkungen der intratumoralen Expression von Fluoropyrimidin-Stoffwechselenzyme auf Behandlung-Resultate der adjuvanten S-1-Therapie in Magenkrebs. PLoS ONE 10 (3): e0120324. doi: 10.1371 /journal.pone.0120324

Academic Editor: Qing-Yi Wei, Herzog Cancer Institute, UNITED STATES

Empfangen: 13. November 2014; Akzeptiert: 20. Januar 2015; Veröffentlicht: 20. März 2015

Copyright: © 2015 Kim et al. Dies ist ein offener Zugang Artikel unter den Bedingungen der Lizenz Creative Commons Attribution verteilt, die uneingeschränkte Nutzung erlaubt, die Verteilung und Vervielfältigung in jedem Medium, vorgesehen sind der ursprüngliche Autor und Quelle genannt

Datenverfügbarkeit: Alle relevanten Daten sind innerhalb der Papier

Finanzierung:. Diese Studie wurde von Forschungsgeldern teilweise von der unterstützt wurde Seoul National University Bundang Hospital Research Fund (02-2014-019) und Jeil Pharmaceutical Company (Seoul, Korea). Die Geldgeber hatten keine Rolle in Studiendesign, Datenerfassung und Analyse, Entscheidung oder Vorbereitung des Manuskripts zur Veröffentlichung

Konkurrierende Interessen. Diese Studie wurde zum Teil durch Jeil Pharmaceutical Company in Form der Forschungsförderung zu Keun finanziert -Wook Lee. Die anderen Autoren berichten, keinen Interessenkonflikt. Es gibt keine Patente, Produkte in der Entwicklung oder in Verkehr gebrachten Produkten zu erklären. Dabei werden nicht die Einhaltung der Autoren ändern, um alle Politiken PLoS ONE auf den Austausch von Daten und Materialien, wie für Autoren online in der Anleitung beschrieben.

Einführung

Magenkrebs (GC) ist die fünfte am häufigsten auftretende Krebsart und die dritthäufigste Ursache für Krebstod weltweit. Etwa die Hälfte der Fälle treten in Ostasien [1]. Eine Operation ist die Behandlung der Wahl bei lokalisierten GC und D2 Dissektion wird der Standardansatz berücksichtigt. Trotz D2 Dissektion wird, erneut in mehr als 40% der Patienten festgestellt mit fortgeschrittenen Stadium GC nach der Operation allein [2, 3]. Vor kurzem zeigte zwei prospektiven Studien, dass eine adjuvante Chemotherapie bei resezierten GC ist wirksam bei der Verringerung der Rezidivrate [2, 3].

S-1 ist ein oral einzunehmendes Mittel Tegafur (ein Prodrug von Fluorouracil) enthält, Gimeracil (ein Inhibitor der Dihydropyrimidindehydrogenase [DPD]) und Kaliumoxonat (ein Inhibitor von 5-Fluorouracil [5-FU] im Gastrointestinaltrakt) [4]. Die adjuvante Chemotherapie-Studie von TS-1 für Magenkrebs (ACTS-GC) zeigte, dass eine adjuvante Chemotherapie S-1 für 1 Jahr Rezidiven bei Patienten mit kurativ reseziert GC reduziert [3]; das rezidivfreie Überlebensrate nach 5 Jahren betrug 65,4% in der adjuvanten S-1-Gruppe und 53,1% in der Chirurgie-only-Gruppe (Hazard Ratio [HR] 0,653; 95% Konfidenzintervall [CI] 0,537-0,793). Basierend auf diesen Ergebnissen Adjuvans S-1 Chemotherapie derzeit zur Verhinderung von GC Rückfall in ostasiatischen Ländern weit verbreitet [5-7].

Thymidylatsynthase (TS), Thymidin-Phosphorylase (TP), Orotat Phosphoribosyltransferase (OPRT ) und DPD sind fluoropyrimidine Stoffwechsel bezogen. Mehrere Studien legten nahe, dass die Expressionsniveaus dieser fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme Assoziationen mit Überleben Ergebnisse bei metastasierendem GC Patienten empfangen palliative S-1-basierte Chemotherapie [8-10]. Aber diese Studien zeigten, inkonsistente Ergebnisse auf dem Vorhersagewert dieser Enzyme in S-1-basierten palliative Chemotherapie, die in S-1-haltigen unter Studien verwendet Regimen der geringen Anzahl von Patienten und Unterschiede zurückzuführen sein kann. Bis in die Gegenwart, Studien über die Beziehung zwischen den Expressionsniveaus von fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme und die Ergebnisse der adjuvanten S-1-Behandlung in der GC haben knapp gewesen. Daher analysierten wir die Protein und mRNA-Expressionsprofile von fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme (TS, DPD, TP und OPRT) Marker auf die Behandlungsergebnisse der adjuvanten S-1-Chemotherapie bei GC Patienten im Zusammenhang zu identifizieren.

Materialien und Methoden

Patientenpopulation

Unter Verwendung eines GC Krebspatientenkohorte, die voraussichtlich an der Seoul National University Bundang Krankenhaus gehalten wurde [5, 6] wurde diese Studie im Nachhinein konstruiert. In der prospektiven Kohorte, alle Patienten wurden kurative Gastrektomie mit D2 Dissektion und wurden mit Adjuvans S-1 Chemotherapie behandelt. Die Patienten erfüllten die folgenden anerkannten Kriterien: histologisch bestätigtem gastroösophagealen Übergang oder Adenokarzinom des Magens; pathologischen Stadium II-III der American Joint Committee on Cancer mit (AJCC, 7 ^{th Ausgabe); Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) Performance-Status (PS) 0-2; und eine ausreichende Knochenmark, Nieren-und Leberfunktion. Zwei Patienten mit Stadium IB und zusätzlichen Risikofaktoren (dh N2 Lymphknotenmetastasen durch die japanische Inszenierung Klassifikation [11]) wurden ebenfalls enthalten.}

Bei Patienten, die Gastrektomie unterzog sich von November 2006 bis September 2010 wurden aufgenommen (N = 184 ). Für diese Studie wurden eine schriftliche Zustimmungen von Patienten erhielten für die Verwendung von archivierten Tumorgeweben und klinischen Daten. Die Institutional Review Board der Seoul National University Bundang Krankenhaus genehmigt diese Studie. (IRB-Nummer: B-1205 /154-006)

Die Behandlung und Toxizität Beurteilung

S-1 wurde oral für 4 Wochen, um 2 Wochen Pause folgte. Die Dauer der S-1-Behandlung geplant war 1 Jahr sein, wenn es keine Anzeichen für ein Tumorrezidiv, inakzeptable Nebenwirkungen war, oder Patienten Ablehnung. Die Anfangsdosis und Modifikation von S-1 Dosis während der Behandlung wurden wie in früheren Berichten bestimmt [5, 6]. Toxizität benotet wurde nach den National Cancer Institute Common Toxicity Criteria (Version 3.0).

Die Dosisintensität (DI) als das Verhältnis der gesamten S-1 Dosis pro Quadratmeter des Patienten definiert wurde, dividiert durch die gesamte S-1 Behandlungsdauer. Die relative Dosisintensität (RDI) wurde durch Dividieren des empfangenen DI durch den geplanten DI berechnet.

Immunhistochemie (IHC)

Bisher gefärbt Hämatoxylin und Eosin Folien wurden überprüft, und ein Vertreter Formalin fixierten Paraffin eingebetteten (FFPE) wurde Archivblock ausgewählt. Tissue Feldblöcke wurden wie in unserer früheren Studie (SuperBiochips Laboratories, Seoul, Korea) [8] beschrieben, hergestellt. Die folgenden primären Antikörper wurden verwendet: anti-humane-TS (Klon TS106; monoklonaler Maus; Thermo wissenschaftliche; 1:70 Verdünnung), anti-human OPRT (Klon 2F5; monoclonalen Maus; Abnova; 1: 1000-Verdünnung), anti-human TP (. Klon P-GF 44C; monoclonalen Maus; Thermo Scientific; 1: 500 Verdünnung) und anti-human DPD (Klon ERP8811; monoklonaler Kaninchen; Abcam; 1: 500 Verdünnung). Antikörper-Bindung wurde nachgewiesen unter Verwendung der Avidin-Biotin-Peroxidase-Komplex (Universal Elite ABC Kit PK-6200; Vectastain, Burlingame, CA, USA) für 10 min und Diaminobenzidintetrahydrochlorid Lösung (Kit HK 153-5K; Biogenex, San Ramon, CA, USA). Die Schnitte wurden mit 0,1% Hämatoxylin, dehydriert counterstained und montiert. Die Färbung wurde durch zwei unabhängige Untersucher auf das klinische Ergebnis verblendet sucht. Färbeintensitäten wurden semi-quantitativ bei einer 200-fachen Vergrößerung gemessen und kategorisiert als negativ (score = 0), schwach (score = 1), mittel (score = 2) oder stark (score = 3). Der Prozentsatz der immunoreaktiven Zellen wurde ebenfalls bewertet. Die IHC-Score wurde wie folgt berechnet:. Die Partitur Anfärbungsintensität durch den Prozentsatz der gefärbten Bereich der Tumorprobe multipliziert wurde

Quantitative Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (qRT-PCR)

Die mRNA-Expressionsniveaus von Genen wurden durch qRT-PCR quantifiziert. RNA (500 ng) von FFPE Gewebe wurde cDNA-Synthese unterzogen, die amfiRivert Platinum cDNA Synthesis Master Mix (GenDEPOT) verwendet wird. Sieben Gene (vier fluoropyrimidine Pathway-Gene und drei Referenzgene) wurden vorge verstärkt bei einer Endverdünnung von 0,05 × original TaqMan-Assay-Konzentration (Applied Biosystems von Life Technologies). Die Thermozyklusbedingungen waren wie folgt: 1 Zyklus von 95 ° C (10 min), gefolgt von 14 Zyklen von 95 ° C (15 s) und 60 ° C (4 min). Folgende Ziel Amplifikation wurden die Proben 1: 5 verdünnt mit DNA Suspensionspuffer, und dann wurde qPCR durchgeführt auf Fluidigms 48.48 Dynamische Arrays die BioMark HD-System gemäß dem Protokoll des Herstellers. Die Proben wurden dreifach durchgeführt. Drei Referenzgene (ACTB, GAPDH und FTL) wurden zur Normalisierung von Genexpressionsdaten verwendet. Referenzgene wurden auf der Basis ihrer geringen Expressionsvariabilität in unseren früheren Microarray-Daten ausgewählt (Daten nicht gezeigt). Zur Normalisierung der qRT-PCR-Daten, bedeuten cycle threshold (Ct) -Werte wurden auf relativen Expressionswerte (-ΔCt) umgewandelt, indem der Mittelwert der Referenzgenen subtrahieren, wobei jede Einheit eine 2-fache Erhöhung der Expression widerspiegelt. Die verwendeten Sonden waren wie folgt: TS (Hs00426586_m1), OPRT (Hs00923517_m1), TP (Hs01034319_g1), DPD (Hs00559279_m1), ACTB (Hs01060665_g1), GAPDH (Hs02758991_g1) und FTL (Hs00830226_gH); Nähere Informationen finden Sie unter http://www.appliedbiosystems.com (Applied Biosystems von Life Technologies) zur Verfügung.

Die statistische Analyse

Die Unterschiede in der klinischen Merkmale wurden χ2-Tests verglichen mit t
-Tests, oder der Mann-Whitney U
Test. χ2-Tests wurden in den Vergleich der Frequenzverteilung von S-1-bezogenen Toxizitäten zwischen den verschiedenen Gruppen verwendet. Das krankheitsfreie Überleben (DFS) wurde ab dem Zeitpunkt der Operation bis zum Zeitpunkt der ersten Rezidiv oder Tod jeglicher Ursache berechnet. Das Gesamtüberleben (OS) wurde als das Intervall zwischen Operation und Tod jeglicher Ursache definiert. Die Kaplan-Meier-Methode wurde verwendet, DFS oder OS zu analysieren. Univariate und multivariate Analysen auf DFS oder OS wurden unter Verwendung der Log-Rank-Tests und Cox Proportional-Hazards-Regressionstests durchgeführt sind. Beidseitiges P-Werte von < 0,05 wurden als signifikant angesehen. Alle Datenanalysen wurden unter Verwendung von IBM SPSS Statistics 21 für Windows (IBM Corp., Armonk, NY, USA) durchgeführt.

Ergebnisse |

Die Patientencharakteristika und die Lieferung von S-1 Chemotherapie

Die Baseline-Charakteristika der 184 Patienten sind in Tabelle 1 gezeigt Das mittlere Alter betrug 57 Jahre (Bereich 30-79 Jahre). Laparoskopischen Gastrektomie wurde in 50% der Patienten, und der Anteil der Patienten mit Stadium III betrug 55% durchgeführt. Die mediane Nachbeobachtungszeit lag bei 47,0 Monaten (Bereich 3,5 bis 81,8 Monate). Während des Follow-up, ein Tumorrezidiv und Tod wurden in 29 (16%) und 22 (12%) Fälle bestätigt sind. Fünf-Jahres-DFS und OS Raten bei allen Patienten waren 83% (Abb. 1 (A)) und 87% betragen. Als Follow-up-Dauer nicht ausreichend für die weitere OS-Analyse war, führten wir Analyse Überleben nur für die DFS. DFS Ergebnisse nach klinischen Variablen sind in Tabelle 1, Fig dargestellt. 1 (B) und S1 Fig.

Geplanter 1-Jahres-Behandlung mit S-1 wurde in 139 Patienten abgeschlossen ist (76%), und die mittlere Anzahl der gelieferten S-1 Chemotherapiezyklen betrug 7,4 (95% CI, 7,0-7,8). Mittelwert und Median RDIs bei allen S-1-Therapie-Zyklen waren 77% (95% CI, 73-81) und 88% (Bereich: 4-100) sind. S-1-Behandlung war insgesamt erträglich, und Toxizitätsprofile sind in S1 Tabelle dargestellt

Auswirkungen der Expressionsniveaus von fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme auf das Behandlungsergebnis. Univariate Analysen

Von den 184 Patienten, IHC war in 183 Patienten erfolgreich. Wir setzen den Medianwert von IHC-Scores für jedes Protein (TS, OPRT, TP und DPD) als der Cut-off-Wert Patienten in zwei Gruppen zu unterteilen. Während die Expression von vier Proteine ​​nicht wesentlich zur DFS (Tabelle 2), Expressionsniveau niedrig DPD bezogen wurden (IHC-Score < 10 [Cut-off-Wert; Median]) zeigten einen Trend zu schlechteren 5-Jahres-DFS (78% vs. . 88%; P = 0,068, Fig. 2 (A)). Außerdem können Patienten mit einem höheren TP Ausdruck (IHC-Score > 0 [Cut-off-Wert, Median]) hatte eine Tendenz kürzere DFS Dauer zu haben als diejenigen, die keine TP-Expression (78% vs. 87%, p = 0,094). Die Expression von TS und OPRT hatte keinen Zusammenhang mit der DFS-Ergebnisse (P = 0,914 und 0,109, respectively).

qRT-PCR-Tests wurden in 179 Patienten erfolgreich durchgeführt. Wie in IHC Tests wurde ein Medianwert von mRNA-Expressionsniveaus der einzelnen Gene als cut-off-Wert von Gruppen eingestellt. Unter den vier Genen nur die DPD-mRNA zeigte Expressionsniveau einen Trend eine Beziehung zu DFS-Ergebnisse haben kann; Patienten mit niedrigeren mRNA Expression von DPD hatte schlechtere DFS als jene mit höheren DPD-Expression (P = 0,067, Fig. 2 (B)). mRNA-Expressionsniveaus des TS, OPRT und TP-Gene wurden nicht DFS (Tabelle 2) zusammen. Als nächstes klassifiziert wir mRNA-Expressionsniveaus von DPD in Quartile, ob eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen der DPD-Genexpression Ebenen und Überleben Ergebnisse bestanden zu untersuchen. Interessanterweise nur die Patientengruppe in der niedrigsten DPD-Genexpression Quartil zeigte minderwertig DFS zu anderen Quartile, aber keinen Unterschied in der DFS-Raten zwischen den 2 ^{nd, 3 rd und 4 th Quartile beobachtet ( Fig. 2 (C)). Deshalb haben wir klassifiziert Patienten in zwei Gruppen mit diesem Cut-off-Wert (1 st Quartil [niedrigsten DPD-mRNA-Expression] im Vergleich zu anderen Quartile [höhere DPD-mRNA-Expression, einschließlich der 2 nd, 3 rd, und 4 th Quartile]) in den folgenden Analysen (Abb 2 (D.); Tabelle 2)}

Auswirkungen der Expressionsniveaus von fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme auf das Behandlungsergebnis. Multivariate Analysen

Unter klinischen Variablen, Faktoren, die P <zeigte; 0,10 in univariaten Analysen für DFS (Alter [< 60 Jahre vs. 60-69 Jahre vs. ≥ 70 Jahre; P = 0,003], chirurgische Methode [laparoskopische vs. offen; P = 0,082], lymphatische Invasion [no vs. ja; P = 0,068], venöse Invasion [no vs. yes; P = 0,045] und Stufe [IB /II vs. III; P = 0,012]; Tabelle 1) wurden einbezogen in multivariaten Analysen. Unter Proteinen oder Genen im Zusammenhang mit fluoropyrimidine Stoffwechsel, die mit P < 0,10 in univariaten Analysen für DFS wurden auch in multivariate Analysen (Tabelle 2) eingebracht. Wie in Tabelle 3, niedrige DPD Proteinexpressionsniveau gezeigt (IHC-Score < 10; HR, 2,32; 95% CI, 1,08-4,96, p = 0,030) und niedriger DPD-Genexpression (1 ^{st Quartil [niedrigsten Quartil]; HR, 3,67; 95% CI, 1,67-8,03; p = 0,001) wurden zu einer schlechteren DFS bezogen, und zwar unabhängig von anderen klinischen Variablen. Höheres Alter (≥ 70 Jahre) und höhere Stufe auch mit schlechter DFS unabhängig verbunden waren.}

Beziehung zwischen DPD-Expressionsniveau und Toleranz gegenüber S-1-Therapie

Eine positive Korrelation zwischen DPD IHC-Scores und mRNA Expression beobachtet wurde (p = 0,022), obwohl die Bereiche der IHC-Scores in den beiden Gruppen (1 ^{st Quartil der DPD-mRNA-Expression [DPD IHC-Score: Median, 0; Bereich, 0-200] im Vergleich zu anderen Quartile [DPD IHC-Score: Median, 10; Bereich, 0-300]) überlappt in einem erheblichen Teil der Fälle (S2) Abb}

Es wurden keine Unterschiede in der S-1 RDI oder Toxizität Frequenz (hämatologische oder nicht. 10) und hoch (≥ 10) DPD IHC-Scores [Tabelle A in S2 Tabelle]; hämatologische) aus S-1-Behandlung wurden zwischen Patienten mit einer niedrigen (<beobachtet. Jedoch mit einer höheren intratumorale DPD-mRNA-Spiegel im Vergleich zu Patienten (2 ^{nd bis 4 th Quartile), Patienten mit den niedrigsten DPD-mRNA-Spiegel (1 st Quartil) zeigten eine Tendenz zu entwickeln schwere nicht-hämatologische Toxizitäten (≥ Grad 3) häufiger, obwohl statistisch nicht signifikant (29% vs. 16%, p = 0,068); jedoch war die Inzidenz von ≥ Grad 3 hämatologischen Toxizitäten nicht unterschiedlich zwischen den beiden Gruppen. Darüber hinaus, obwohl statistisch nicht signifikant, wobei der Anteil der Patienten, die S-1 RDI ≥ Medianwert (87,8%) bei der adjuvanten Chemotherapie gehalten war niedriger in Patienten im niedrigsten Quartil der DPD-mRNA-Expression als bei Patienten innerhalb anderer Quartil (40% vs. 54%; P = 0,111;. Tabelle B in S2 Tabelle)}

Diskussion

in dieser Studie haben wir die Beziehung zwischen intratumorale Expressionsniveaus von fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme und Überleben Ergebnisse der adjuvanten S erforscht -1 Chemotherapie. Hohe intratumorale DPD-Expression wurde nicht zu einer schlechteren Überleben Ergebnisse im Zusammenhang; stattdessen wurde niedrige DPD-Expression mit ungünstigen DFS in GC Patienten mit adjuvanter S-1therapy behandelt verbunden. Die Expressionsniveaus von anderen Enzymen korrelierte nicht an die DFS. In unserer Studie wurden die Expressionsniveaus von fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme durch zwei Methoden bewertet, nämlich IHC und qRT-PCR.

DPD ist der erste und geschwindigkeitsbegrenzenden Enzym im Abbau von 5-FU. Mehrere präklinische Studien gezeigt haben, dass niedrigere intratumorale Niveau der DPD-mRNA-Expression oder Aktivität mit einer besseren Reaktion auf 5-FU zugeordnet ist, und dass höhere DPD Niveau in Tumorzellen zu 5-FU Widerstand im Zusammenhang mit [12-14]. Ähnliche Ergebnisse wurden auch bei Patienten mit verschiedenen soliden Tumoren wie GC [14-22] beobachtet. Die Wirksamkeit der fluoropyrimidine Chemotherapie bei GC Patienten wurde auf intratumorale DPD-Expressionsniveaus, entweder in der palliativen [22], ein Adjuvans [19-21], oder neoadjuvant [16-18] Einstellungen abhängig zu sein gezeigt.

Unter die drei Komponenten umfasst, S-1, wird Gimeracil als Inhibitor von DPD verwendet verlängerte in Tumorgeweben 5-FU-Konzentrationen aufrecht zu erhalten [23]. Obwohl einige Studien haben berichtet, dass die Wirksamkeit von S-1 auch durch intratumorale DPD-Expressionsniveaus wie andere Fluoropyrimidine betroffen ist [24, 25], haben die meisten Studien immer wieder gezeigt, dass die Wirkung von S-1-Therapie nicht durch intratumorale DPD beeinflusst wird Expressionsniveaus, vor allem in GC [8-10, 19, 26-29]. Frühere Studien vorgeschlagen, dass S-1 wirksamer als 5-FU oder einem anderen Fluorpyrimidine in Tumoren mit hoher DPD Ausdruck ist [19, 25, 28, 29]. Die Beziehung zwischen der Wirksamkeit von S-1-haltige Chemotherapie und die Expressionsniveaus von fluorpyrimidin-metabolisierenden Enzymen wurde in GC [8-10] untersucht; Allerdings enthalten die meisten dieser Studien kleinen Patientenzahlen und wurden auf metastasierendem GC Patienten durchgeführt, die verschiedene S-1-haltige Therapie erhielten, als palliative Behandlung erhalten. Daher kann vorherigen Ergebnisse nicht zu GC Patienten verallgemeinert werden, die kurative Operation und adjuvante S-1 Chemotherapie unterziehen

In unserer Studie insgesamt Behandlungsergebnisse von Gastrektomie D2 gefolgt von Adjuvans S-1 Chemotherapie war ausgezeichnet. 5-Jahres-DFS Raten von Patienten mit Stadium IB /II und III waren 91% und 77%, bzw. (Tabelle 1). Unter den vier analysierten Enzyme (TS, DPD, OPRT und TP) nur der Expression von DPD wurde das Behandlungsergebnis von S-1 bezogen. DPD-Protein oder mRNA-Überexpression korrelierte nicht mit minderwertigen DFS in GC Patienten, die adjuvante S-1-Therapie; Diese Beobachtung steht im Einklang mit früheren Berichten, dass S-1 bei Tumoren mit hoher intratumorale DPD wirksam ist [19, 25, 29, 30].

Interessanterweise ist in unserer Patientenkohorte, niedrige intratumorale DPD-Expression wurde in die Traufe im Zusammenhang mit DFS, im Vergleich zu hohen DPD-Expression. Diese Beobachtung war unerwartet und verwirrend, weil, bis wir die Daten analysiert dieser Studie abgeschlossen, es über die Assoziation zwischen fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme und die Ergebnisse der adjuvanten S-1-Chemotherapie bei GC Patienten keine Studie gewesen war. Doch fast zur gleichen Zeit, wenn wir die Ergebnisse dieser Studie auf einer wissenschaftlichen Tagung berichtete [31], eine Studie mit dem fast gleichen Entwurf mit uns wurde von den ACTS-GC Ermittler berichtet [32]. In dieser Studie analysierten die ACTS-GC Forscher die intratumorale Expression von vier Genen (TS, DPD, OPRT und TP) bei Patienten im ACTS-GC eingeschrieben und untersucht ihre mögliche Rolle als Biomarker für die Behandlungsergebnisse. Wie wir schlugen die ACTS-GC Ermittler auch, dass niedrige DPD-mRNA-Expression in Tumoren zu ungünstigen DFS bezogen ist; unter GC-Patienten, die adjuvante Chemotherapie S-1 (N = 401), Patienten mit niedrigen intratumorale DPD-mRNA-Expression war minderwertig 5-Jahres-DFS (60,8% vs. 70,8%; p = 0,039) erhalten hatten, und OS (66,8% vs. 78,0 %; P = 0,015) als diejenigen mit hohen DPD-Expressionsniveau [32]. Daher erreicht die Studien sowohl von der ACTS-GC-Gruppe und unsere Forscher die unerwartet gleiche Ergebnis von unabhängigen Patientenkollektiven.

Da nur Patienten, die S-1-Behandlung erhalten hatten, in die Studie aufgenommen wurden, bleibt es ungewiss, ob intratumorale DPD-Expressionsniveau ist ein prädiktiver oder prognostischer Marker in GC Patienten, die adjuvante S-1-Therapie. Da jedoch die ACTS-GC der Kontrollgruppe der Patienten hatten die Operation allein ohne eine adjuvante Chemotherapie erhalten hatten, zeigten die ACTS-GC Ermittler, dass der Nutzen einer adjuvanten S-1-Therapie meist GC-Patienten mit hohem intratumorale DPD-mRNA-Expression beschränkt ist [ ,,,0],Operation, gefolgt von Adjuvans S-1-Therapie vs. Operation allein; HR auf OS, 0,52 (95% CI; 0,38-0,72)]; Im Gegensatz dazu schien bei Patienten mit niedrigem intratumorale DPD-Expression, adjuvante S-1-Therapie weniger Nutzen [Operation durch eine adjuvante S-1-Therapie vs. Operation allein folgen zu lassen; HR auf OS, 0,85 (95% CI; 0,56-1,28)] [32]. Daher beiden ACTS-GC Ermittler und uns die Ergebnisse der Studie aus der Betrachtung, empfehlen wir vorsichtig, dass die intratumorale DPD-mRNA-Expression ein prädiktiver Biomarker für die Wirksamkeit der adjuvanten S-1-Chemotherapie bei GC Patienten nach D2 Gastrektomie sein könnten. Allerdings muss unser Vorschlag in Zukunft weiter prospektiven Studien untersucht werden.

Wenn die intratumorale DPD-Expressionsniveau ein prädiktiver Biomarker für adjuvante S-1-Chemotherapie bei GC-Patienten ist, die Gründe, warum niedrige intratumorale DPD Ausdruck verleiht inferior DFS-Ergebnis auf GC Patienten Adjuvans S-1-Therapie wird eine weitere Untersuchung erfordert. Erstens: Obwohl die Autoren von der ACTS-GC-Gruppe nicht die Assoziation zwischen Toxizitätsprofile oder RDI von S-1 und die Ebene der intratumoralen DPD-Expression [32] zu untersuchen, analysierten wir Unterschiede in der Toxizität Frequenzen und RDI von S-1 nach die intratumorale DPD-Expressionsniveaus. Es konnten keine Unterschiede in der Toxizitäten und RDI zwischen DPD-high und DPD-Low Patienten durch IHC-Score zu finden. Obwohl jedoch statistisch nicht signifikant, Patienten mit den niedrigsten intratumorale DPD-mRNA-Spiegel (1 ^{st Quartil) zeigten einen Trend zu mehr nicht-hämatologische Toxizitäten von ≥ Grad 3 (29% vs. 16%, p = 0,068) und schien haben eine geringere Toleranz gegenüber S-1 als Patienten haben mit höheren DPD-mRNA-Spiegel (S2 Tabelle). In einer früheren Studie [5] berichteten wir, dass RDI von S-1 auf die DFS von GC Patienten zusammenhängt adjuvanter S-1-Therapie und die häufigste Ursache für S-1 eine Dosisreduktion war Enterocolitis, eine der häufigsten nicht-hämatologische während Adjuvans S-1-Therapie entwickelt Toxizitäten. Obwohl ob DPD-Expressionsniveaus korrelieren zwischen Tumorzellen und normalen Wirtszellen ist unbekannt, Bertino et al. [15] berichteten, dass niedrige intratumorale DPD-Expression kann mit erhöhter Toxizität von Capecitabin bei Lungenkrebspatienten in Verbindung gebracht werden. Cui et al. [33] berichtet, dass Serum DPD-Expressionsniveau mit der Entwicklung der Toxizität von S-1-basierte Chemotherapie bei metastasierendem GC Patienten verbunden ist. Zusammengenommen hypothesize wir, dass die intratumorale DPD-Expressionsniveaus Gesamt DPD Ebenen in normalem Wirtsgewebe reflektieren kann, was darauf hinweist, dass niedrige intratumorale DPD-Expression zu häufigeren Entwicklung von S-1 Toxizitäten in Beziehung gesetzt werden kann, und kann abnehmen Verträglichkeit für die Patienten zu S-1. Diese Hypothese kann die untere DFS bei Patienten mit niedrigen intratumorale DPD-Expression, im Vergleich zu Patienten mit einer hohen DPD-Expression erklären, wenn Chemotherapie adjuvante S-1 zu erhalten. Zweitens hohe intratumorale DPD per se
kann mehr Empfindlichkeit gegenüber S-1 als niedrig intratumorale DPD in GC Patienten verleihen. Shimizu et al. berichtet, dass die Ansprechrate bei metastasierendem Magen szirrhösen Karzinompatienten mit DPD-positiven Tumoren als in denen mit DPD-negativen Tumoren signifikant höher war, als bei S-1-basierte Chemotherapie [29] behandelt. Alle oben genannten Vorschläge sind hypothesengeneriere, und weitere Studien erforderlich sind.}

Darüber hinaus werden mehr Aspekte müssen weiter aufgeklärt werden. Die Standardisierung der qRT-PCR-Verfahren und die Optimierung eines Cut-off-Punkt für DPD-mRNA-Spiegel in FFPE Tumorproben müssen durchgeführt werden. Die Forscher von der ACTS-GC-Gruppe verwendet, um den niedrigsten tertile der intratumoralen DPD-mRNA-Spiegel als Cut-off-Punkt [32]. In unserer Studie wurde die niedrigsten Quartil als cut-off verwendet. noch gültig in der univariaten (S3) Bild und multivariate Analysen (S3 Tabelle) mit dem niedrigsten tertile der intratumoralen DPD Ebenen als cut-off Wenn wir weitere Analysen durchgeführt, war die Auswirkungen der DPD-Expressionsniveaus DFS auf die Vorhersage. Die am besten geeignete Stelle zum Abschneiden der intratumoralen DPD-mRNA-Expressionsniveaus für die Vorhersage muss die Behandlungsergebnisse der adjuvanten S-1-Therapie in zukünftigen Studien validiert werden. Darüber hinaus (Intensität Färbung durch den Prozentsatz der gefärbten Fläche multipliziert) intratumorale DPD Proteinexpressionsniveaus gemessen durch IHC-Scores wurden auch auf unterschiedliche Behandlungsergebnisse in unserer Studie zusammen. Doch in der Studie der ACTS-GC-Gruppe, in der die Proteinexpressionsniveaus nur durch Anfärben Intensität gemessen wurden, konnten die Autoren keinen Zusammenhang zwischen IHC Ergebnisse und Behandlungsergebnisse finden [32]. Darüber hinaus berichtete die ACTS-GC Ermittler, dass die intratumorale TS-mRNA-Expression von der Wirksamkeit der adjuvanten S-1 Chemotherapie auch prädiktive waren. Doch in unserer Studie, die Expression von TS-ob es durch IHC oder qRT-PCR-wurden nicht im Zusammenhang mit Überleben Ergebnisse der adjuvanten S-1-Therapie gemessen. Daher sind diese verschiedenen Beobachtungen zwischen den ACTS-GC Ermittler und uns (die Nützlichkeit der intratumoralen DPD Proteinexpressionsniveaus gemessen durch IHC und TS-mRNA-Expressionsniveaus bei der Vorhersage von Behandlungsergebnisse) müssen in Zukunft noch weiter untersucht werden.

Abschließend, wenn Adjuvans S-1-Therapie erhalten, GC Patienten mit hoher Expression intratumorale DPD hatte nicht minderwertig Ergebnis zu denen mit niedrigen DPD Ausdruck. Stattdessen wurde niedrige mRNA oder Proteinexpression von DPD zu einer schlechten DFS zusammen. Die Verabreichung von niedrigeren Dosen von S-1 aufgrund Toxizitäten könnte bei Patienten mit niedrigen DPD Ebenen zu dieser unerwarteten minderwertig Behandlungsergebnis geführt haben. Die Expressionsniveaus von anderen fluoropyrimidine-metabolisierenden Enzyme (TS, OPRT und TP) wurden Überleben Ergebnisse der adjuvanten S-1-Behandlung nicht verwandt. Zukünftige große prospektive Studien zu Biomarkern prädiktiv für die Wirksamkeit der adjuvanten S-1-Behandlung sind gerechtfertigt.

Grundinformationen
S1 Abb. Überleben Ergebnisse nach Stufen: (A) das krankheitsfreie Überleben und (B) die Gesamtüberlebens
doi:. 10.1371 /journal.pone.0120324.s001
(DOCX)
S2 Abb. Verteilung von (A) IHC-Scores von DPD und (B) mRNA Expression von DPD
(C) Die Korrelation zwischen IHC-Scores und mRNA Expression von DPD
doi:.. 10.1371 /journal.pone.0120324. s002
(DOCX)
S3 Abb. Krankheitsfreie Überlebenskurven nach intratumorale mRNA Expression von DPD (wenn Patienten in tertiles klassifiziert)
doi:. 10.1371 /journal.pone.0120324.s003
(DOCX)
S1 Tabelle. Toxizitäten entwickelt während S-1 Chemotherapie (pro Patient)
doi:. 10.1371 /journal.pone.0120324.s004
(DOCX)
S2 Tabelle. Der Vergleich mit der Lieferung von S-1 und entwickelt Toxizitäten zwischen intratumorale DPD-low und DPD-hohe Expression Gruppen [(A) von IHC-Scores und (B) von mRNA Expression]
doi:. 10.1371 /journal.pone .0120324.s005
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S3 Tabelle. . Auswirkungen der intratumoralen DPD-mRNA-Expressionsniveaus auf das krankheitsfreie Überleben
Die Expression DPD-mRNA-Spiegel wurden in 3 Gruppen aufgeteilt (tertiles)
doi:. 10.1371 /journal.pone.0120324.s006
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Acknowledgments

Dieser Artikel wurde vorgestellt. teilweise als Poster-Präsentation auf der 2014 ESMO (Europäische Gesellschaft für Medizinische Onkologie) Kongress, Madrid, Spanien (26-30 September 2014)

• PLoS ONE: LAPTM4B-35, ein Krebs-verwandte Gene, ist im Zusammenhang mit einer schlechten Prognose in TNM Stadien I-III Magenkrebs-Patienten
• PLoS ONE: Die Überexpression von eukaryotischen Translation Initiation Factor 5A2 (EIF5A2) korreliert mit einer Zelle Aggressivität und Schlechte Überleben in der Magenkrebs