PLoS ONE: prognostische Bedeutung von miR-181b und miR-21 in Magenkrebs-Patienten behandelt mit S-1 /Oxaliplatin oder Doxifluridin /Oxaliplatin

Abstrakt

Hintergrund

Das Ziel dieser Studie ist es, die Wirksamkeit von S-1 /Oxaliplatin vs. Doxifluridin /Oxaliplatin-Therapie zu bewerten und miRNAs als potentielle prognostische Biomarker bei Patienten mit Magenkrebs zu identifizieren. Der Ausdruck der Kandidat miRNAs wurde 50-5 späten Stadium Magenkrebs FFPE Proben quantifiziert

Experimentelles Design

Magenkrebs-Patienten mit KPS >. 70 für die Studie rekrutiert. Die Kontrollgruppe wurde mit 400 mg /zweimal /Tag Doxifluridin behandelt und i.v..
Mit Oxaliplatin bei 130 mg /m ^{2 /erste Tag /4-Wochen-Zyklus. Die Testgruppe wurde mit S-1 bei 40 mg /zweimal /Tag /4-Wochen-Zyklus und i.v. behandelt.
Mit Oxaliplatin bei 130 mg /m 2 /erste Tag /4-Wochen-Zyklus. Gesamt-RNAs wurden aus normalen und Magentumorproben extrahiert. Die Pegel von miRNAs wurden unter Verwendung von Echtzeit-qRT-PCR-Expressionsanalyse quantifiziert.}

Ergebnisse |

Die Gesamt objektive Ansprechrate (CR + PR) mit S-1 /Oxaliplatin behandelten Patienten betrug 33,3% (CR + PR) vs.
17,6% (CR + PR) mit Doxifluridin /Oxaliplatin für fortgeschrittenen Stadium Magenkrebs-Patienten. Die durchschnittliche Gesamtüberlebenszeit für Patienten mit S-1 behandelt /war Oxaliplatin 7,80 Monate vs. 7,30 Monate bei Patienten mit Doxifluridin /Oxaliplatin behandelt. Die Expression von miR-181b ( P
= 0,022) und miR-21 ( P
= 0,0029) wurde im Magen-Tumoren im Vergleich zu normalen Magengewebe deutlich überexprimiert. Kaplan-Meier-Überlebensanalyse zeigte, dass geringe Mengen von miR-21-Expression (Log-Rank-Test, Hazard Ratio: 0,17, CI = 0,06-0,45; P
= 0,0004) und miR-181b (Log-Rank-Test, Gefahren Verhältnis:. 0,37, CI = 0,16 bis 0,87; P
= 0,018) mit Gesamtüberleben besser Patienten eng verbunden sind, für beide S-1 und Doxifluridin basierten Regimen

Fazit

Patienten mit S-1 behandelten /hatte Oxaliplatin eine bessere Antwort als mit Doxifluridin /Oxaliplatin behandelt diejenigen. miR-21 und miR-181b halten ein großes Potenzial als prognostischer Biomarker im späten Stadium Magenkrebs

Citation:. Jiang J, Zheng X, Xu X, Zhou Q, Yan H, Zhang X et al. (2011) prognostische Bedeutung von miR-181b und miR-21 in Magenkrebs-Patienten behandelt mit S-1 /Oxaliplatin oder Doxifluridin /Oxaliplatin. PLoS ONE 6 (8): e23271. doi: 10.1371 /journal.pone.0023271

Editor: Mikhail V. Blagosklonny, Roswell Park Cancer Institute, Vereinigte Staaten von Amerika

Empfangen: May 19, 2011; Akzeptiert: 10. Juli 2011; Veröffentlicht: 18. August 2011

© 2011 Jiang et al. Dies ist eine Open-Access-Artikel unter den Bedingungen der Lizenz Creative Commons, die uneingeschränkte Nutzung erlaubt, die Verteilung und Vervielfältigung in jedem Medium, vorausgesetzt, der ursprüngliche Autor und Quelle genannt werden

Finanzierung:. Diese Forschung Projekt wurde von der National Natural Science Foundation of China (30950022 und 30972703) und Gesellschaft die Entwicklung von Plänen, Department of Science and Technology Changzhou (BS20092019) unterstützt. Die Geldgeber hatten keine Rolle in Studiendesign, Datenerfassung und Analyse, Entscheidung oder Vorbereitung des Manuskripts zur Veröffentlichung

Konkurrierende Interessen:.. Die Autoren haben erklärt, dass keine Interessenkonflikte bestehen

Einführung

Magenkrebs bleibt eine der häufigsten Formen von Krebs weltweit mit rund 870.000 neue Fälle und 650.000 Todesfälle pro Jahr. Magenkrebs ist eine der häufigsten Ursachen für Krebstod in China [1]. Die frühe klinische Nachweis von Magenkrebs war weniger als 15% und etwa 85% der Fälle wurden Magenkrebs voran [2]. Die durchschnittliche Mortalitätsrate von Magenkrebs in China ist über 26% für den männlichen und 15% der Frauen. Magenkrebs ist eine recht komplexe und rätselhafte Störung und viele Faktoren, die führen zu der Entwicklung der Krankheit. Epigenetik spielt Schlüsselrolle bei Magenkrebs Entwicklung und Montage Beweise zeigten, dass nicht-kodierende miRNAs sind eine der Hauptursachen von Magenkrebs.

miRNAs eine Klasse von kleinen nicht-kodierenden RNA von 20-22 Nukleotide lang sind, die durch die RNase III Enzym Dicer (DICER1) in miRNA Duplexe aus größeren Pre-miRNAs verarbeitet [3]. Ein Strang dieser Duplex-Mitarbeiter mit der RNA-induced silencing complex (RISC), während der andere Strang im Allgemeinen durch zelluläre Nukleasen abgebaut wird [3]. Die miRNA-RISC-Komplex bindet an spezifische mRNA-Ziele, um translationale Repression oder Spaltung dieser mRNAs führt. Somit modulieren miRNAs Protein-Expression durch RNA-Abbau zu fördern, mRNA-Translation hemmenden und in einigen Fällen wird die Transkription zu beeinflussen. Obwohl miRNA-vermittelte tritt mRNA-Abbau bei Säugetieren, sind die meisten Säugetier miRNAs gedacht, um die Zielgenexpression auf der Translationsebene [4], [5], [6] über unvollkommene Basenpaarung an die 3'-untranslatierte Bereiche (3 'verdrängen -UTRs) ihrer Ziel-mRNAs. Diese Form der translationalen Regulierung bietet die Zelle mit einer präziseren, sofortige und energieeffiziente Weise die Expression eines gegebenen Proteins zu steuern [7], wie sie schnelle Änderungen in der Proteinsynthese ohne Überschuß Transkriptionsaktivierung und nachfolgenden Schritten in mRNA Verarbeitung induziert. Darüber hinaus hat translationalen Kontrolle der Genexpression den Vorteil, leicht reversibel zu sein, bei der Reaktion auf verschiedene Belastungen der Zelle mit großer Flexibilität.

Fluoropyrimidin basierte Chemotherapie (zB S-1 /Oxaliplatin und Doxifluridin /Oxaliplatin) bleibt als eine wichtige Behandlungsoption für fortgeschrittenem Magenkrebs-Patienten. Frühere Studien haben eine Reihe von miRNAs zugeordnet Chemoresistenz zu 5-FU und S1 Therapie in Kolorektalkrebs [8], [9] entdeckt, [10], [11], [12], [13]. S-1 ist eine neuartige orale Dihydropyrimidindehydrogenase (DPD) inhibitorischen fluorpyrimidin (DIF), basierend auf einer biochemischen Modulation von 5-Fluorouracil (5-FU); S-1 enthält Tegafur (FF) und zwei Arten von Enzym-Inhibitor, 5-Chlor-2,4-dihydroxypyridin (CDHP) und Kaliumoxonat (Oxo) in einem Molverhältnis von 1:0.4:1. Doxifluridin ist ein Derivat fluorpyrimidin und auf 5-Fluoruracil durch Uridinphosphorylase aktiviert, die höher in malignen Zellen exprimiert wird. Eine Reihe von Berichten haben die Bedeutung von miRNAs bei Magenkrebs [14], [15], demonstriert [16], [17]. Doch derzeit gibt es keine Studie über miRNAs im Zusammenhang mit flupyrimidine basierte Chemotherapie-Behandlung. Es ist dringend notwendig, prognostische Biomarker zu entdecken, die klinische Behandlung von fortgeschrittenem Magenkrebs zu unterstützen, da diese Patienten zu wählen, wird helfen, die das Überleben profitieren von der Behandlung haben, um die Toxizität zu Non-Responder zu vermeiden und die Kosten im Gesundheitswesen für Patienten zu reduzieren.

Obwohl mehrere miRNA-Studien berichtet wurden, um die Bedeutung von miRNA bei Magenkrebs zu offenbaren mit Auswirkungen auf die Kontrolle des Zellzyklus, Apoptose, Tumorinvasion und Metastasierung [14], [17], derzeit gibt es keinen Bericht zu Link miRNA mit chemotherapeutischen Behandlungen mit S-1 /Oxaliplatin und Doxifluridin /Oxaliplatin. In dieser Studie untersuchen wir systematisch die Beziehung von ausgewählten Kandidaten miRNAs (zB miR-21, miR-181b, miR-192, miR-140, let-7 g) hinsichtlich ihrer klinischen Nutzen bei Magenkrebs unter Verwendung von Archiv FFPE Magenkrebs Proben . Diese miRNAs wurden vorherigen berichtet mit fluoropyrimidine basierten Chemoresistenz bei Darmkrebs in Verbindung gebracht werden [9], [10], [11], [12], [13]. Pre-Chemotherapie Proben aus dem S-1 /Oxaliplatin und Doxifluridin /Oxaliplatin in fortgeschrittenem Magenkrebs ausgewählt wurden. Wir haben gezeigt, dass die vorherigen miRNAs recht stabil sind in FFPE-Proben und ist ideal für die Entdeckung neuer Biomarker [18]. Patienten, die mit S-1 /hatte Oxaliplatin eine bessere Antwort als Doxifluridin /Oxaliplatin. Jedoch gibt es keinen Unterschied im Überleben Gesamt Patienten. Wir entdeckten, dass miR-21 und miR-181b signifikant mit Ergebnis Magenkrebs assoziiert sind mit S-1 /Oxaliplatin basierten Chemotherapie. Nach unserem Wissen ist dies der erste Bericht über die prognostische Bedeutung von miRNAs bei Magenkrebs auf S-1 /Oxaliplatin und Doxifluridin /Oxaliplatin Zusammenhang mit der Behandlung zu demonstrieren. miR-21 und miR-181b halten ein großes Potenzial als prognostischer Biomarker im späten Magenkrebs Stadium.

Methoden

Patienten und Proben

Klinische Probe Kohorten für diese Studie verwendet wurden genehmigt von der Institution Review Board of Third Affiliated Hospital der Soochow University. Paraffin Blöcke mit Formalin-fixierten Proben der Gewebe (FFPE) wurden aus den Archivbestände der Abteilung für Pathologie erworben und für die anschließende RNA-Extraktion verwendet. Die Eigenschaften dieser Patienten sind in Tabelle 1 aufgeführt

RNA Isolation

Mit Archiv FFPE Gewebe, getrennte Bereiche von soliden Tumor und normalen Magen-Epithel wurden unter Verwendung der entsprechenden Hematoxylin identifiziert und Eosin gefärbten Schnitten und Kerne von 1,5 mm Durchmesser und 2 mm in der Länge (etwa 0,005 g) wurden Messung extrahiert. Anschließend wurden die Proben mit Entparaffinierung behandelt, Trink, Proteinase K und schließlich Gesamt-RNAs wurden unter Verwendung des Trizolreagenz (Invitrogen, CA, USA) [18] isoliert.

Echtzeit-qRT-PCR-Analyse von miRNA
Ausdruck

die miR-21, miR-140, let-7 g, miR-181b, miR-200c, miR-192-spezifische Primer und das interne Kontroll RNU44 Gen wurden erworben von Applied Biosystems (CA, USA). cDNA-Synthese wurde durch die High Capacity cDNA-Synthese-Kits (Applied Biosystems) mit miRNA-spezifischen Primern durchgeführt. Real time quantitative RT-PCR (qRT-PCR) wurde auf einem Applied Biosystems 7500 Echtzeitsystem (ABI 7500HT instrument) mit miRNA-spezifischen Primern durch TaqMan Gene Expression Assay durchgeführt. Die Expression von miRNAs Werte wurde entsprechend der internen RNU44 Kontrolle normalisiert, und die relativen Expressionswerte aufgetragen wurden.

Statistische Analyse

Alle statistischen Analyse wurden 5,0 unter Verwendung von GraphPad Prism Software. Die Genexpression ACt Werte von miRNAs aus jeder Probe wurden durch Normalisierung berechnet sich nach der internen Kontrolle RNU44 Ausdruck und relative Quantifizierung Werte wurden aufgetragen. Die Unterschiede zwischen Tumor und gesundem Gewebe wurden von Wilcoxon matched-pairs-Test analysiert. Eine Kaplan-Meier-Überlebenskurve wurde erzeugt, indem ein Cox-Proportional-Hazards-Regressionsanalyse Durchführung der Expression von miR-21 und miR-181b mit Überlebensrate zu bewerten. Die statistische Signifikanz wurde eingerichtet, um P
. ≪ 0,05 in jedem Test

Ergebnisse und Diskussion

Enorme Menge von Bemühungen auf die Entdeckung prädiktiver und prognostischer Biomarker für Magen konzentriert wurden Krebs [19]. Aufgrund der Krankheit Mitschuld von Magenkrebs, bleibt es nach wie vor eine große Herausforderung klinischen nützliche Biomarker zu identifizieren. Mit der Anerkennung der breiten Wirkung von miRNAs auf mehreren Zielen und Wegen, ist es unser Interesse, eine neue Klasse von prädiktiver und prognostischer Biomarker bei Magenkrebs zu identifizieren, basierend auf miRNAs. Es gibt mehrere Vorteile der Verwendung von miRNAs als Biomarker zur mRNA verglichen, wie miRNAs breite regulatorische Funktion haben, eine relativ kleine Zahl und eine bessere Stabilität in Archiv FFPE Proben [18]. Wir berichten hier, dass die Expression von miR-181b und miR-21 bilden starke prognostische Faktoren bei fortgeschrittenem Magenkrebs-Patienten auf die beiden S-1 /Oxaliplatin und Doxifluridin /Oxaliplatin Regimen. Die klinischen und pathologischen Parametern von Magenkrebspatienten behandelt mit Doxifluridin /Oxaliplatin oder S-1 /Oxaliplatin in der Tabelle aufgeführt wurden 1.

Differentielle Expression von miRNAs bei Magenkrebs

Wir sind ein sorgfältig ausgewählte Nummer von miRNA-Kandidaten, die vorherige berichtet worden, die mit fluoropyrimidine basierten Chemoresistenz bei Darmkrebs in Verbindung gebracht werden [9], [10], [11], [12], [13]. Die Expression von miRNAs wurden über Echtzeit-qRT-PCR-Analyse unter Verwendung von Gesamt-RNA extrahiert aus Magenkrebs FFPE Proben und normalen Magen-Gewebe als Kontrollen quantifiziert. Der Ausdruck miRNA Ebenen wurden weiter unter Verwendung von internen Kontroll RNU44 normalisiert. Die meisten der miRNAs (z miR-140, miR-200c) wir unterschiedliche Expression quantifiziert zwischen normalen und Tumorgewebe gezeigt (Abbildung 1). Der Ausdruck eines wichtigen miRNA, miR-200c, wurde bei Magenkrebs signifikant reduziert. miR-200c wurde berichtet direkt im Zusammenhang mit cheomosensitivity und epithelial-to-mesenchymale Transition (EMT) [20]. Die Expression von miR-181b ( P
= 0,022) und miR-21 ( P
= 0,0029) wurde am deutlichsten in Magentumoren überexprimiert im Vergleich zu normalen Magengewebe (Abbildung 2). Unsere Ergebnisse stimmen mit früheren Berichten, dass diese miRNAs bei Magenkrebs dereguliert wurden [21].

Verband der miR-21 und miR-181b mit Reaktion auf S-1 /Oxaliplatin und Doxifluridin /Oxaliplatin Behandlungsregime

Die Gesamt objektive Ansprechrate (CR + PR) mit S-1 /Oxaliplatin betrug 33,3% (CR + PR) vs.
17,6% (CR + PR) mit Doxifluridin /Oxaliplatin für die Stufe III und Magenkrebs-Patienten IV. Wir haben mehrere miRNAs ausgewählt, die mit fluoropyrimidine basierten Chemoresistenz bei Darmkrebs in Verbindung gebracht werden gezeigt wurde, [9], [10], [11], [12], [13] und systematisch ausgewertet, um ihre mögliche Verbindung mit Doxifluridin /Oxaliplatin und S -1 /Oxaliplatin bei Magenkrebs. Die geringe Expression von miR-21 ( P
= 0,001) und miR-181b ( P
= 0,001) waren signifikant mit den S-1 /Oxaliplatin-Responder (Tabelle 2) verbunden sind. Dies ist sehr im Einklang mit früheren Bericht, dass miR-181b-Expression mit S1 Behandlung bei Darmkrebs assoziiert wurde [8]. Es wurde berichtet, dass miR-181b mit Multiarzneimittelresistenz (MDR) in Verbindung wurde durch Targeting BCL2 [22]. Im Hinblick auf die miR-21, waren unsere Ergebnisse im Einklang mit einem kürzlich veröffentlichten Bericht, dass die Unterdrückung von miR-21 durch anti-miR Pankreaskrebszelllinien zu Gemcitabin sensibilisiert (a fluoropyrimidine analog) Behandlung [23]. Allerdings hat die positive Reaktion nicht Patienten Gesamtüberlebenszeit als auch die durchschnittliche Gesamtüberlebenszeit für Patienten mit S-1 /Oxaliplatin (7,80 Monat) war ähnlich mit Patienten, die mit Doxifluridin /Oxaliplatin (7,30 Monate) behandelt auswirken. Dies ist nicht überraschend, da oft Zeit positive Reaktion übersetzt nicht zu Überlebensvorteil.

miR-21 und miR-181b waren signifikant mit Patienten Überleben

Um festzustellen, ob einige dieser miRNAs haben Potenzial als prognostischer Biomarker bei Magenkrebs, führten wir Kaplan-Meier-Überlebenskurve von Multi-Variante Cox-Regressionsanalyse unter Verwendung von Überlebensanalyse des Patienten. Kaplan-Meier-Überlebensanalyse Cox-Regression ergab, dass geringe Mengen von miR-21-Expression (Log-Rank-Test, Hazard Ratio: 0,17, CI = 0,06 bis 0,45; P
= 0,0004) und miR-181b (Log-Rank Test, Hazard Ratio: 0,37, CI = 0,16-0,87; P
= 0,018) mit Gesamtüberleben besser Patienten eng verbunden ist, um die beiden S-1 und Doxifluridin basierten Regimen (Abbildung 3). Die Bedeutung von miR-21 und miR-181b bei Magenkrebs wurde stark von einem kürzlich veröffentlichten Bericht gestützt, dass die Ausdrücke von miR-21 und miR-181b von STAT3 durch IL-6 vermittelte aktiviert wurden. miR-21 und miR-181b wirken als epigenetische Schalter auf PTEN und CYLD Tumorsuppressoren hemmen, was zu einer erhöhten NF-kB Aktivität erforderlich, um den transformierten Zustand [24] zu halten. Wir zeigten auch, dass die Expression sowohl von miR-21 und miR-181b positiv in Bezug auf die Ausdruckswert auf der statistischen Analyse (Pearson-Korrelation r = 0,38, P
= 0,018 basiert assoziiert ist; Spearman Korrelation r _{s = 0,38, P
= 0,018). Es ist durchaus denkbar, dass miR-21 und miR-181b wirken als epigenetische Schalter in der Entwicklung von Magenkrebs und durch Modulation Schlüsselziel Tumorsuppressorgenen wie Pdcd4, ANP32A und SMARCA4 Gene zu Chemoresistenz beitragen [25]. Erhöhte miR-21-Expression wurde in vielen Tumorarten berichtet worden, was die Bedeutung von miR-21 als bona fide Onkogen hindeutet. Es wurde die miR-21 berichtet wurde, im Zusammenhang mit H. pylori
Infektion und Magenkrebs Entwicklung, was darauf hindeutet, dass miR-21 könnte das Potential epigenetische Verbindung der Entzündung von H sein. pylori
Infektion und Tumor-Initiation von Magenkrebs [26].}

Abschließend berichten wir hier zum ersten Mal, dass die Expression von miR-181b und miR-21 mit S-1 wurden im Zusammenhang /Oxaliplatin und Doxifluridin /Oxaliplatin-Behandlung und das Überleben des Patienten. Es unterstützt ferner den Begriff für die potenzielle Bedeutung von miR-181b und miR-21 in der Entwicklung von Magenkrebs Krankheit. Sie schafft eine Grundlage, um die unterstreicht molekularen Mechanismus von Magenkrebs Entwicklung mit miR-181b und miR-21, und in vollem Umfang bestätigen unsere Ergebnisse zu den großen Kohorte, multizentrische klinische Studie Patienten beteiligt erkunden. miR-181b und miR-21 kann ebenfalls Potenzial als neuartige therapeutische Targets bei Magenkrebs sein.

Acknowledgments

Haifeng Deng, Mingyang Lu, Bin Xu, Min Li, Jian Liu, Zhengguang Li und Hongbing Shi lieferte hervorragende technische Unterstützung.

• PLoS ONE: miR-29a Hemmt Zellproliferation und induziert Zellzyklusarrest durch die Herabregulation von p42.3 in menschlichen Magenkrebs
• PLoS ONE: Genomic Profilieren von Submuköse-Invasive Magenkrebs von Array-basierten Comparative Genomic Hybridization