Stomach Health > gyomor egészség >  > Gastric Cancer > gyomorrák

PLoS One: belüli tumor heterogenitása HER2 FGFR2, cMET és ATM gyomorrákban optimalizálása személyre szabott egészségügyi innovatív Patológiai és statisztikai elemzés

absztrakt katalógusa

A jelenlegi kábítószer-fejlesztési erőfeszítések a gyomorrák ellen irányulnak több molekuláris célpontok vezetés a növekedés a daganat. Belüli tumor biomarker heterogenitás azonban gyakran megfigyelhető a gyomorrák, vezethet elfogult betegkiválasztás. MET, ATM, FGFR2 és HER2 is profilozott a gyomorrák biopsziás mintákban. Egy innovatív patológiás értékelést végeztünk keresztül pontozási egyes biopsziák ellen egész származó biopsziák egy beteg, hogy lehetővé tegye a heterogenitás értékelést. Ezt követően a hamis negatív kockázatokat minden biomarker becsültük in silico katalógusa. 166 gyomorrákos esetek több biopsziás mintáit egyetlen beteget gyűjtöttünk Shanghai Renji Kórház. Következő előre meghatározott kritériumok, 56 ~ 78% esetben mutatott alacsony, 15 ~ 35% -a mutatott közepes és 0 ~ 11% -a mutatott nagy heterogenitása a biomarkerek profilos. Ha 3 biopsziát gyűjtöttünk egy beteg, a hamis negatív kockázatot kimutatására biomarkerek volt közel 5% (kivétel FGFR2: 12,2%). Mikor 6 biopszia gyűjtötték, a hamis negatív kockázati megközelítette 0%. A vizsgálat azt mutatja javára többszörös mintavétel, ha figyelembe vesszük a személyre szabott egészségügyi biomarker stratégia, és példát ad a kihívásának belüli tumor biomarker heterogenitás alternatív patológiai értékelése és statisztikai módszereket. Katalógusa

Citation: Ti P, Zhang M, ventilátor S, Zhang T, Fu, H Su X, et al. (2015) belüli tumor heterogenitása HER2 FGFR2, cMET és ATM gyomorrákban optimalizálása személyre szabott egészségügyi innovatív Patológiai és statisztikai elemzés. PLoS ONE 10 (11): e0143207. doi: 10,1371 /journal.pone.0143207 katalógusa

Szerkesztő: Daniele Generali, Instituti Ospitalieri di Cremona, Olaszország katalógusa

Beérkezett: július 30, 2015; Elfogadva: november 2, 2015; Megjelent: november 20, 2015 katalógusa

Copyright: © 2015 Ye et al. Ez egy nyílt hozzáférésű cikk feltételei szerint terjeszthető a Creative Commons Nevezd meg! Licenc, amely engedélyezi a korlátlan használatát, a forgalmazás és a reprodukció bármilyen adathordozón, feltéve, hogy az eredeti szerző és a forrás jóváírásra katalógusa

Az adatok elérhetősége: Minden lényeges adatot belül a papír. katalógusa

Forrás: AstraZeneca támogatta ebben a vizsgálatban. A Támogató nyújtott támogatás formájában fizetések szerzők [PY, MZ, SF, TZ, HF, XS, PG és XY], és amennyiben lehetőség és a források, hogy kitöltötte a tanulmány. A konkrét szerepe ezen szerzők csuklós a "szerző hozzájárulás" részben. Katalógusa

Érdekütközés: Szerzők kapcsolatban AstraZeneca teljes munkaidőben alkalmazottak és /vagy érdekelt az AstraZeneca. Ez a tanulmány által szponzorált AstraZeneca. Ez nem változtat a szerzők ragaszkodás PLoS One politikák adatok megosztása és anyagok. A szerzők kijelentik, hogy nincs más versengő érdekek. Katalógusa

Bevezető katalógusa

A gyomorrák (GC) az egyik leggyakoribb rákos világszerte, mintegy fele esetben előforduló Kelet-Ázsiában (főleg Kína), és a harmadik vezető oka a rák okozta halál világszerte [1]. Bár az előfordulási gyakorisága csökken, a legtöbb GC esetet diagnosztizálnak előrehaladott szakaszában, és a betegség prognózisa továbbra is rossz. [2] A medián túlélés áttétes GC kevesebb, mint egy év, míg a teljes 5 éves túlélési arány kevesebb, mint 7% [3]. Katalógusa

belüli tumor heterogenitás gyakran megfigyelt GC. Az 1980-as, de Aretxabala és munkatársai katalógusa értékelték 222 minta 37 GC esetekben és találtam egy keverék diploid és aneuploidok mintákat vagy más aneuploidok stemlines ugyanabban az ügyben (ún DNS-tartalom heterogenitás) 33% primer daganatok [4]. Egy hasonló tanulmány szerint Yonemura és munkatársai katalógusa mutatott 69% -os DNS tartalom heterogenitása 65 kimetszett GC minta [5]. Nemrégiben Yang és munkatársai katalógusa értékelték GC mintát 148 beteg, és talált egy heterogenitás mértéke 79,3% humán epidermális növekedési faktor receptor 2 (HER2) fehérje túlzott mértékű és 44% HER2 katalógusa génamplifikációnak [6]. Ennek megfelelően a nagy belüli tumor heterogenitás figyelhető meg GC valószínűleg hozzájárul a kezelés ellenállás és a szegényebb betegek prognózisa [7, 8], és végül a visszaesés jelentős címzés nélküli probléma, amivel a klinikusok, patológusok, és a kutatók. Katalógusa

számos molekuláris célpontok jelenleg szerepel sem engedélyezett a gyógyszeres kezelés vagy ígéretes terápiás folyamatban lévő klinikai fejlesztés GC. HER2 játszik fontos szerepet a tumorigenezisben emlőrák, petefészekrák és gyomorrák [9] és a Trastuzumab, egy monoklonális antitest ellen HER2, már jóváhagyta a kezelésére GC [10]. A mesenchymalis-epiteliális átmenet faktor (MET) gén olyan proteint kódol, amely az egyetlen ismert receptora hepatocita növekedési faktor (HGF) ligandum [11]. MET
gén amplifikációja és a fehérje túlzott mértékű kimutatták, hogy vezet állandó aktiválása a met jelátviteli útvonal, amely hozzájárul a daganat növekedés, angiogenezis és metasztázis [12]. Több MET-gátlók éppen részt GC klinikai vizsgálatok, beleértve Savolitinib (Phase 1 (NCT02252913) [13]) és AMG337 (Phase 2 (NCT02016534)). Hasonlóképpen, a fibroblaszt növekedési faktor receptor-2 (FGFR2) is érintett a sejtproliferációban, a differenciálódásban és a motilitás, és kiegészítését az FGFR2
gén fontos szerepet játszik a tumorigenezis GC, ezzel kiemelve a vonzást, mint a kábítószer-fejlesztés cél [14-16]. Ataxia teleangiectasia mutált (ATM) egy fehérje-kináz tartozó foszfatidilinozitol 3 'kináz (PI3K) család, és normál körülmények között aktiválódik válasz a DNS kettős szálú törések [17]. ATM-hiány kapcsolódik a magas előfordulási szövet rosszindulatú betegségek [18-20], és az ATM-hiányos tumorok sejtek érzékenyek a poli (ADP-ribóz) polimeráz-1 (PARP) gátlása, egy lehetséges cél, amely már javasolt kezelésére GC számos korábbi tanulmány [21-24]. Lynparza, az első amerikai és európai jóváhagyott PARP inhibitor célba BRCA1 /2 mutáns petefészekrák, jelenleg egy fázis III klinikai vizsgálatban GC (NCT01924533) és foglalkoztató betegkiválasztásunk biomarker megközelítés segítségével ATM kifejezés IHC (közzététel sajtó) .

a jelenlegi korszak a molekulárisan célzott gyógyszerek kifejlesztésének biomarkerek várhatóan pontosan megjósolni a klinikai válasz [25]. Nagy tumor heterogenitás azonban vezethet biomarker kimutatási torzítást, ha a mintát kapunk egy kis tumor régió nem az egész tumorszövet (például műtétileg eltávolított mintákat általában 2 cm x 2 cm-es esetén). Ezzel szemben a biopsziás mintákat általában nyert különböző régióiban a teljes tumor és valószínűleg jobban tükrözze a beteg általános biomarker kifejezés állapotát, azzal érvelve, hogy milyen potenciális hatásainak csökkentése belüli tumor heterogenitás a betegek kiválasztási hibák.

a tanulmányban, annak érdekében, hogy jobban értékeljék belüli tumor heterogenitás, mi foglalkoztatott sebészeti biopszia, mint a mi tumor mintavételi stratégia. Ezen kívül, mi végre egy innovatív patológiai értékelést pontozás az egyes biopszia ellen egész biopsziás mintáit egyetlen betegnél. Itt, mi is alkalmazott statisztikai módszerekkel megbecsülni a hamis negatív észlelési kockázatok elemzésekor véges számú biopszia ahhoz, hogy megértsék a kapcsolatát száma biopszia, és a szelekció kockázata hamis pozitív beteg egy adott kezelés vagy felvétel egy klinikai vizsgálatban .

anyagok és módszerek katalógusa

Beteginformációk

az archivált GC biopsziás mintákat gyűjtöttünk 166 kapó betegek gasztroszkópia vizsgálat több biopszia különböző tumor területein az egyes betegek között 2007-ben és 2014. Renji kórházban, Shanghai, Kína. Az előzetes írásbeli beleegyezését adta az összes beteg és a vizsgálati protokollt jóváhagyta az Renji Kórház Intézményi Review Board. Minden mintát felül két képzett patológusok GC diagnózis és negyven mintát kizárták a vizsgálat miatt gyenge szöveti minőségű. Katalógusa

Az immunhisztokémia (IHC) hotelben

A formalinban fixált és paraffinba ágyazott (FFPE) minták metszetekre 4μm vastagságú. A Met festés, a nyúl monoklonális anti-össz met antitest (cMET SP44, Ventana Medical Systems, AZ, USA) alkalmaztunk, és a vizsgálatot végeztünk egy automata Stainer (felfedezés XT, Ventana Medical Systems, AZ, USA). ATM festést végeztünk nyúl monoklonális anti-ATM-antitest (ab32420, ABCAM, MA, USA) egy autostainer (Thermo Scientific, MA, USA). HER2 festést végeztünk a HercepTest kit (DAKO, Dánia), mint egy a gyártó utasításai egy automatikus Stainer (felfedezés XT, Ventana Medical Systems, AZ, USA).

fluoreszcencia in situ hibridizációval (FISH)

A kettős színű FISH assay-t a korábban leírt [26]. HER2 /CEP17 katalógusa próbákat vásárolt Vysis (IL, USA; Cat.-171060). MET katalógusa és FGFR2 katalógusa próbákat készítettünk címkézéssel BAC (CTD-2270N20 és RP11-62L18 -kal) DNS Red-dUTP (Enzo Biochem, NY, USA; Cat.N;23- 050), CEP10 katalógusa -Spectrum zöld és CEP7 katalógusa -Spectrum Zöld próbákat vásárolt Vysis (Cat. -112010 és 32-132007 # képest), valamint használják a belső kontrollok FGFR2 katalógusa és MET katalógusa próbák.

Pathology értékelést biopszia katalógusa

Ennek alapján H &E festés, minden biopszia megfelelő tumorsejteket (több mint 50 daganatsejtek) először is jelölt egy patológus. Ezután biomarker állapot beleértve IHC és FISH festése MET, ATM, FGFR2 és HER2 értékelték az egyes biopszia. Egyes pontokat minden egyes biomarker kaptak, hogy minden egyes biopsziával (1. ábra).

szerint MetMab tárgyalás GC (NCT01662869), a MET IHC festést, a biopszia mutatja IHC 3+ úgy definiáljuk, mint a pozitív; A MET FISH, biopszia mutató MET katalógusa gén átlagos kópiaszám ≥ 5 definíciója pozitív. Mivel a folyamatban lévő vizsgálat újabb MET inhibitor, AZD6094 (NCT02449551), felhasználás MET katalógusa gén átlagos kópiaszám ≥ 4, mint levágta monoterápiás kezelési karon GC betegek, mi tovább osztva a MET FISH negatív csoportban két alcsoportok ( MET katalógusa gén átlagos kópiaszám ≥ 4 és < 5, és a MET katalógusa gén átlagos kópiaszám < 4). Az ATM IHC-festéssel, biopszia mutatja IHC 0 definíciója szerint negatív Olaparib vizsgálatban (NCT01063517). Mert FGFR2 FISH, biopszia mutató FGFR2 katalógusa gén amplifikáció (átlagos kópiaszám ≥ 6) definíció szerint pozitív szerinti vizsgálatok során AZD4547 (NCT01457846) és dovitinib (NCT01719549). A HER2-biopszia mutatott HER2 IHC 3+ és HER2 IHC 2+ plus HER2 katalógusa génamplifikáció meghatározása pozitív szerint ToGA vizsgálatban (NCT01041404). Katalógusa

A MET IHC, FISH MET, FGFR2 FISH és HER2 esetek bármilyen Vélemények a biopszia, ahol pozitív meghatározása a pozitív esetek. Az ATM IHC festés esetben minden biopszia mutató negatív meghatározása a negatív esetekben. Katalógusa

A heterogenitás fokos értékelést katalógusa

Miután patológus felülvizsgálat foka biomarker heterogenitás szerint határoztuk meg az alábbi kritériumoknak:

Nagy heterogenitás: < 25% biopszia a MET IHC 3+, MET katalógusa génamplifikációnak, ATM IHC 0, FGFR2 katalógusa génamplifikációnak, vagy HER2 pozitivitás. Katalógusa

Közepes heterogenitás: 25% ~ 50% biopszia a MET IHC 3+, MET katalógusa génamplifikációnak, ATM IHC 0, FGFR2 katalógusa génamplifikációnak, vagy HER2 pozitivitás. katalógusa

Alacsony heterogenitás: ≥50% biopszia a MET IHC 3+, MET katalógusa génamplifikációnak, ATM IHC 0, FGFR2 katalógusa génamplifikációnak, vagy HER2 pozitivitás. katalógusa

a MET IHC, MET HAL, FGFR2 FISH és HER2 pozitivitás, az átlagos százalékos pozitív biopszia egy egyedi esetben között a pozitív esetek számoltunk. Az ATM IHC, átlagos százalékos ATM IHC negatív biopsziát egy egyedi esetben között esetekben legalább egy ATM negatív biopsziás számítottak ki. A 95% -os megbízhatósági intervallumok a fenti átlagértékeket értékelték bootstrapping. Katalógusa

Hamis negatív detektálási kockázatelemzés katalógusa

Minden biomarker és a megadott számú biopszia n katalógusa (0 <n < maximális száma biopsziás mintából), az összes lehetséges forgatókönyvet választotta n katalógusa biopsziás mindegyik mintából, és így egy meghatározása biomarker állapotát a minta alapján az n katalógusa választott biopsziát generált számítási. katalógusa

Ennek alapján a forgatókönyvet, az előzőekben felsorolt ​​kockázatok álnegatív detektálás értékelték. A MET IHC, MET HAL, FGFR2 FISH és HER2 pozitivitás, a álnegatív detektálás n katalógusa biopszia minden mintából úgy definiáljuk, mint az várható száma közötti arány pozitív minták számának hogy negatív észlelési eredmények n katalógusa biopszia, és az összes pozitív minta. Az ATM IHC, a hamis negatív észlelési kockázat n katalógusa biopszia minden mintából úgy definiáljuk, mint a várható értéke közötti arány számos nem-negatív minták minden negatív biopsziás a n katalógusa származó biopsziák egyes minta, és a teljes számának ATM nem-negatív minták.

Minden számítást voltak pontos kivéve ATM IHC egy biopsziás minden egyes mintából, mert a rendkívül nagy számú lehetséges forgatókönyvet. Az ATM IHC egy biopsziás mindegyik mintából, az álnegatív detektálás becsülték, hogy egy véletlen részhalmaza 30 nem negatív minták csere nélkül egy időben, a számítástechnikában a álnegatív felderítése a részhalmaza, megismételve a folyamatot 22000 idők és átlagát véve a kockázatokat a hamis negatív észlelési a 22000 random részhalmazai. Ezen túlmenően, a 95% -os konfidencia intervallum e becsült kockázatot jelentett. Katalógusa

Eredmények katalógusa

Áttekintés GC biopszia számok klinikai mintákban

Ebben a csoportban a száma, biopszia származó mintákat egy beteg között mozgott 1-9, azzal a medián mind a teljes és a pozitív biopszia (tumor-sejt) 4. a pozitív biopsziás számok valamivel kevesebb, mint a teljes biopszia számokat. Esetben 3 ~ 4 és 5 ~ 6 pozitív biopsziás 47%, illetve 25% az összes begyűjtött minták (2. ábra). Katalógusa

A heterogenitás mértéke és hamis negatív értékelést katalógusa

A 18 MET IHC pozitív esetek (3A), 61% -ban mutatott alacsony heterogenitás, míg 33% -a mutatott közepes és 5,5% -a mutatott nagy heterogenitást. Az átlagos százalékos MET pozitív biopszia az egyedi esetben körében 18 pozitív esetek volt 65,78% (95% CI: 52,14% -79,60%). A MET hamis negatív detektálási arány becsült összege kb 3,39% 4 biopszia, és megközelítette a 0%, ha a mintavétel 6 biopszia (ábra 4A). Katalógusa

A 13 MET FISH pozitív esetek (3B ábra), 77% -a esetekben mutatott alacsony heterogenitás, míg 15% -a mutatott közepes és 8% -a mutatott nagy heterogenitást. Az átlagos százalékos MET FISH pozitív biopszia az egyedi esetben körében 13 pozitív esetek volt 74,05% (95% CI: 57,53% -89,10%). A MET FISH hamis negatív detektálási arány becsült összege kb 3.30% 4 biopszia, és megközelítette a 0%, ha a mintavétel 7 biopszia (4.b ábra). Ezen kívül jelentős korrelációt találtunk MET IHC pontszámot és a MET FISH eredmények (p < 0,01, κ = 0,62, Fisher exact teszt) hotelben

A 58 esetben legalább egy ATM negatív biopszia (3C) 62% -ában mutatott alacsony heterogenitás, míg 35% -a mutatott közepes és 3,6% -a mutatott nagy heterogenitást. Az átlagos aránya ATM IHC negatív biopszia az egyedi esetben azok között 58 esetben volt 63,07% (95% CI: 54,93% -71,39%). Az ATM IHC hamis negatív detektálási arány becsült összege kb 0.19% 4 biopszia, és megközelítette a 0%, 5 biopszia (4c). Katalógusa

A 9 FGFR2 FISH pozitív esetek 56% -ában mutatott alacsony heterogenitás, míg 33% -a mutatott közepes és 11% -a mutatott nagy heterogenitás (ábra 3D). Az átlagos aránya FGFR2 FISH pozitív biopszia az egyedi esetben azok között 9 pozitív ügyek 56,30% (95% CI: 36,85% -76,85%). A FGFR2 FISH hamis negatív detektálási arány becsült összege kb 3.70% 4 biopszia, és megközelítette 0% 6 biopszia (ábra 4D). Katalógusa

A 32, HER2-pozitív esetek 78% -ában mutatott alacsony heterogenitás, míg 22% -uk közepes heterogenitás egyik esetben sem mutatták, magas heterogenitás (ábra 3E). Az átlagos százalékos HER2 pozitív biopszia az egyedi esetben körében 32 pozitív esetek volt 75,16% (95% CI: 65,88% -85,11%). A HER2 hamis negatív detektálási arány becsült összege kb 0.21% 4 biopszia, és megközelítette 0%, 5 biopszia (ábra 4E). Katalógusa

Vita katalógusa

belüli tumor biomarker heterogenitás régóta probléma a betegek kiválasztásában a klinikai vizsgálatok, ezért a megértés tumor heterogenitás elengedhetetlen a sikeres telepítését a személyre szabott egészségügyi biomarker (PHB) stratégia. Ugyanakkor kevés tanulmányok eddig ezt a problémát, és nincs standardizált stratégia fokának mérése tumor heterogenitás. Ebben a vizsgálatban vettünk egy új megközelítést pontozási egyes biopszia és mértékének kiszámítása heterogenitása minden esetben. Eredményeink azt mutatták, hogy a magas szintű heterogenitása volt csak található 0 ~ 11% -a pozitív (vagy negatív ATM) esetben, míg a legtöbb pozitív esetet (56% ~ 78%) mutatott alacsony heterogenitás, jelezve, egy viszonylag alacsony szintű heterogenitás számára a kiválasztott biomarkerek ebben a betegcsoportban a GC esetben. katalógusa

ezen kívül azt is elvégeztük hamis negatív eredményt minden biomarker megbecsülni a hamis negatív arányok kapcsolódó gyűjtése különböző számú biopszia. Az eredmények azt mutatták, hogy ha 3 vagy több biopszia gyűjtötték, a hamis negatív kockázatai közel 5% az összes vizsgált biomarkerek (7,14%, 5,16%, 0,86% és 1,41% -kal a MET IHC, MET HAL, ATM IHC, és a HER2 ). Ez a szám (3-4 biopszia) nagyjából megegyezik az átlagos száma biopsziát gyűjtött klinikai gyakorlatban ennek a korcsoportnak, és mint ilyen, azt jelzi, a viszonylag alacsony álnegatív kockázat ezekkel biomarkerek a korosztály. Egy kivétellel, hogy FGFR2 FISH mutatott magasabb hamis negatív arány (12,2% hamis negatív arány 3 biopszia), lehet az oka a korlátozott FGFR2-pozitív minta mérete (9 pozitív minták). Amikor összesen 6 biopszia gyűjtöttünk egy beteg, a hamis negatív kockázatot MET, ATM, FGFR2 és HER2 megközelítette 0% ebben a betegcsoportban. Ezek az eredmények egy példa arra, hogy egyre nagyobb számban biopszia lehetne használni kihívásának biomarker heterogenitás telepítésével klinikai betegek kiválasztása megközelítéseket. Katalógusa

Figyelembe véve a pontos betegek kiválasztása klinikai vizsgálatokban, meggyőződésünk, hogy megfelelően kezeli biomarker heterogenitás a sikerhez. Például MetMab szignifikáns javulást mutattak a progressziómentes túlélés (2,9 vs. 1,5 hónap) és a teljes túlélés (12,6 vs. 3,8 hónap) [27] A fázis 2 vizsgálat (NCT01590719) azonban ez a javulás nem sikerült átvinni a 3. szakasz beállítás (NCT01662869). Figyelemre méltó, hogy a MET fehérje túlzott mértékű (IHC) választották a betegek kiválasztását [28]. Bár még egy kérdés a vita, akkor lehetséges, hogy az ígéret a MetMab 2. fázisban, de a hiba a 3. fázisban volt legalább részben következménye daganat heterogenitása, és képtelen a beteg kiválasztási stratégia (IHC), hogy szigorúan kezelésére kihívás belüli tumor heterogenitás GC. katalógusa

Végül, mi is, mint a pozitivitás aránya (vagy negativitás aránya ATM) a biomarkerek észlelt ebben a betegcsoportban biopsziás minták sebészi mintát korábbi tanulmányok ( Asztal 1). Kivételével ATM, mind biopszia és sebészeti mintákat gyűjtöttünk az azonos helyi kórházba. Az eredmények azt mutatták, hogy bár a pozitivitás aránya magasabb (ATM, negativitás aránya alacsonyabb) biopsziás mintákban, az átfogó eredmény a biopsziás mintákat hasonló sebészeti mintákban. Ez a növekedés a pozitivitás aránya (vagy csökkenés negativitás mértéke ATM) valószínűleg azzal magyarázható, hogy pozitív eseteket, ha több biopsziát, amelyeket nem fogadott használhatja a korábbi mintavételi stratégiák (pl. Sebészi reszekció). Katalógusa

Ez együttesen tanulmány foglalkozott a kihívást tumor heterogenitás egy innovatív szög segítségével biopszia a daganat mintavétel módja adva az egyes biomarker pontszámokat az egyes biopszia. Eredményeink azt mutatják, viszonylag alacsony szinten heterogenitás egész biomarkerek elemzett ebben a betegcsoportban. Mindazonáltal, a heterogenitás fokát belül más betegcsoportok eltérő lehet, és meg kell vizsgálni egy eseti elbírálás alapján. Továbbá, eredményeink azt mutatták, hogy csökkent a sebesség a hamis negatív detektálási megfelelő növekedésével a biopszia szám az összes biomarkerek tesztelt leírásban, bizonyítva javára többszörös mintavétel, és arra szolgál, egy példa a címzési belüli tumor heterogenitás statisztikai módszerekkel.

Köszönetnyilvánítás katalógusa

köszönjük AstraZeneca álat. katalógusa

Other Languages