PLoS ONE: prognostische betekenis van miR-181b en miR-21 bij maagkanker patiënten behandeld met S-1 /Oxaliplatine of Doxifluridine /Oxaliplatin

De abstracte

Achtergrond

Het doel van deze studie is om de effectiviteit van de S-1 /Oxaliplatine vs. Doxifluridine /Oxaliplatine regime te evalueren en miRNAs als potentiële prognostische biomarkers bij maagkanker te identificeren patiënten. De expressie van kandidaat miRNAs werd gekwantificeerd 50-5 laat stadium maagkanker FFPE specimens

Experimental Ontwerp

Maagkanker patiënten met KPS >. 70 werden gerekruteerd voor de proef. De controlegroep werd behandeld met 400 mg /tweemaal /dag Doxifluridine plus i.v. Hotels met Oxaliplatin bij 130 mg /m ^{2 /eerste dag /4 weekse cyclus. De testgroep werd behandeld met S-1 bij 40 mg /tweemaal /dag /4 weekse cyclus plus i.v. Hotels met Oxaliplatin bij 130 mg /m 2 /eerste dag /4 weekse cyclus. Totale RNA's werden geëxtraheerd uit normale gastrische tumormonsters. De niveaus van miRNAs werden gekwantificeerd met behulp van real-time qRT-PCR expressie analyse.}

Resultaten

De algemene doelstelling responspercentage (CR + PR) van de patiënten behandeld met S-1 /Oxaliplatin was 33,3% (CR + PR) vs.
17,6% (CR + PR) met Doxifluridine /Oxaliplatine voor vergevorderd stadium maagkanker patiënten. De gemiddelde totale overleving voor patiënten behandeld met S-1 /Oxaliplatin was 7,80 versus 7,30 maand maand met patiënten behandeld met Doxifluridine /oxaliplatine. De expressie van miR-181b ( P
= 0,022) en miR-21 ( P
= 0,0029) werd aanzienlijk overexpressie in de maag tumoren in vergelijking met normale maag weefsels. Kaplan-Meier survival analyse bleek dat een laag niveau van miR-21 expressie (log rank test, hazard ratio: 0,17, CI = 0,06-0,45; P
= 0,0004) en miR-181b (Log rank test, gevaar ratio:. 0.37, CI = 0,16-0,87; P
= 0,018) zijn nauw verbonden met de algemene overleving beter patiënt voor zowel S-1 en Doxifluridine based regimes

Conclusie

Patiënten die behandeld worden met een S-1 /Oxaliplatine hadden een betere respons dan diegenen behandeld met Doxifluridine /Oxaliplatin. miR-21 en miR-181b te houden groot potentieel als prognostische biomarkers in een vergevorderd stadium maagkanker

Visum:. Jiang J, Zheng X, X Xu, Zhou Q, Yan H, Zhang X, et al. (2011) prognostische betekenis van miR-181b en miR-21 bij maagkanker patiënten behandeld met S-1 /Oxaliplatine of Doxifluridine /Oxaliplatin. PLoS ONE 6 (8): e23271. doi: 10.1371 /journal.pone.0023271

Editor: Mikhail V. Blagosklonny, Roswell Park Cancer Institute, de Verenigde Staten van Amerika

Ontvangen: 19 mei 2011; Aanvaard: 10 juli 2011; Gepubliceerd: 18 augustus 2011

Copyright: © 2011 Jiang et al. Dit is een open-access artikel gedistribueerd onder de voorwaarden van de Creative Commons Attribution License, die onbeperkt gebruik, distributie en reproductie maakt in elk medium, op voorwaarde dat de oorspronkelijke auteur en de bron worden gecrediteerd

Financiering:. Dit onderzoek project werd gesteund door de National Natural Science Foundation of China (30950022 en 30972703) en Maatschappij ontwikkelen van plannen, ministerie van Wetenschap en Technologie Changzhou (BS20092019). De financiers hadden geen rol in de studie design, het verzamelen van gegevens en analyse, besluit te publiceren, of de voorbereiding van het manuscript

Competing belangen:.. De auteurs hebben verklaard dat er geen tegenstrijdige belangen bestaan ​​

Introductie

Maagkanker blijft een van de meest voorkomende vormen van kanker wereldwijd met ongeveer 870.000 nieuwe gevallen en 650.000 sterfgevallen per jaar. Maagkanker is een van de meest voorkomende oorzaken van overlijden door kanker in China [1]. De vroege klinische opsporing van maagkanker minder dan 15% en ongeveer 85% gevallen geavanceerd maagkanker [2]. De gemiddelde mortaliteit van maagkanker in China is dan 26% van de mannen en 15% voor vrouwen. Maagkanker is een complexe en raadselachtige stoornis en vele factoren die leiden tot de ontwikkeling van de ziekte. Epigenetica speelt sleutelrol in de maag kankerontwikkeling en bevestigingsmiddelen erop wijst, dat de niet-coderende miRNAs zijn één van de voornaamste veroorzakers van maagkanker.

miRNAs zijn een klasse van kleine niet-coderende RNA van 20-22 nucleotiden, waarbij van grotere pre-miRNAs door de RNase III enzym Dicer (DICER1) in miRNA duplexen [3] worden verwerkt. Één streng van het duplex associeert met de RNA-geïnduceerd silencing complex (RISC), terwijl de andere streng algemeen wordt afgebroken door cellulaire nucleasen [3]. Het miRNA-RISC complex bindt aan mRNA doelen, wat leidt tot onderdrukking of translationele splitsing van deze mRNAs. Aldus miRNAs moduleren eiwitexpressie door het bevorderen van RNA degradatie, te remmen mRNA translatie, en in sommige gevallen, waardoor transcriptie. Hoewel miRNA-gemedieerde mRNA afbraak optreedt bij zoogdieren, de meeste zoogdieren miRNAs aangenomen dat expressie van het doelwitgen onderdrukt op het translationele niveau [4], [5], [6] via onvolmaakte baseparing aan het 3'-ongetranslateerde gebieden (3 ' -UTRs) van hun doelwit mRNA. Deze vorm van translationele regulatie bepaalt de cel met een nauwkeuriger, directe en energie-efficiënte wijze van de expressie van een bepaald eiwit [7] als het induceert snelle veranderingen in de eiwitsynthese zonder overschrijding transcriptionele activering en daaropvolgende stappen in mRNA verwerking. Bovendien translationele regulatie van genexpressie heeft het voordeel dat het gemakkelijk omkeerbaar, de cel te voorzien grote flexibiliteit om aan verschillende spanningen.

fluoropyrimidine chemotherapie (bijv S-1 /Oxaliplatine en Doxifluridine /Oxaliplatin) blijft een belangrijke optie voor de behandeling gevorderde maagkanker patiënten. Eerdere studies hebben verschillende miRNAs geassocieerd met chemoresistance tot 5-FU en S1 gebaseerde therapie bij colorectale kanker [8], ontdekt [9], [10], [11], [12], [13]. S-1 is een nieuwe orale dihydropyrimidine dehydrogenase (DPD) remmend fluoropyrimidine (DIF) gebaseerd op een biochemische modulatie van 5-fluorouracil (5-FU); S-1 bevat tegafur (FF) en twee soorten enzymremmer, 5-chloor-2,4-dihydroxypyridine (CDHP) en kalium oxonate (Oxo) in een molaire verhouding van 1:0.4:1. Doxifluridine een fluoropyrimidine derivaat en wordt geactiveerd om 5-fluorouracil door uridine fosforylase, die sterker tot expressie wordt gebracht in kwaadaardige cellen. Een aantal rapporten hebben het belang van miRNAs bij maagkanker [14], [15], [16], [17] aangetoond. Echter, op dit moment is er geen studie over miRNAs in verband met flupyrimidine gebaseerde chemotherapie behandeling. Er is een dringende noodzaak om de prognostische biomarkers te ontdekken om de klinische behandeling van gevorderde maagkanker ondersteunen, omdat dit zal helpen om patiënten die overleven voordeel zullen hebben bij de behandeling te kiezen, vermijd de toxiciteit voor non-responders, en vermindering van de kosten van gezondheidszorg voor patiënten.

Hoewel verschillende miRNA profilering studies gerapporteerd aan het belang van miRNA bij maagkanker blijkt van invloed zijn op de celcyclus, apoptose, tumorinvasie en metastase [14], [17], is nog geen verslag koppeling miRNA met chemotherapeutische behandelingen met S-1 /Oxaliplatine en Doxifluridine /Oxaliplatin. In deze studie onderzoeken we systematisch de relatie van de geselecteerde kandidaat miRNAs (bijv miR-21, miR-181b, miR-192, miR-140, laat-7 g) in termen van hun klinische bruikbaarheid bij maagkanker met behulp van archiefmateriaal maagkanker FFPE specimens . Deze miRNAs zijn vorige gerapporteerd te worden geassocieerd met fluoropyrimidine gebaseerde chemoresistance in colorectale kanker [9], [10], [11], [12], [13]. Pre-chemotherapie monsters werden gekozen uit de S-1 /Oxaliplatine en Doxifluridine /Oxaliplatin in gevorderde maagkanker. We hebben eerder aangetoond dat miRNAs zijn vrij stabiel in FFPE monsters en het is ideaal voor de ontdekking van biomarkers [18]. Patiënten die behandeld worden met een S-1 /Oxaliplatine hadden een betere respons dan Doxifluridine /Oxaliplatin. Er is echter geen verschil in overleving totale patiënt. We ontdekten dat miR-21 en miR-181b significant geassocieerd met maagkanker resultaat met S-1 /Oxaliplatine gebaseerde chemotherapie. Naar ons beste weten, is dit het eerste verslag aan de prognostische betekenis van miRNAs bij maagkanker in verband met S-1 /Oxaliplatine en Doxifluridine /Oxaliplatin behandeling aan te tonen. miR-21 en miR-181b te houden groot potentieel als prognostische biomarkers in een vergevorderd stadium maagkanker.

Methods

Patiënten en monsters

Klinische steekproef cohorten gebruikt voor dit onderzoek werden goedgekeurd door de instelling review Board van de derde Affiliated Hospital van Soochow University. Paraffine blokken met formaline gefixeerde exemplaren van de weefsels (FFPE) werden verkregen uit de archieven van de afdeling Pathologie, en gebruikt voor de daaropvolgende RNA-extractie. De kenmerken van deze patiënten zijn weergegeven in tabel 1.

RNA isolatie

gebruiken archivering FFPE weefsels, afzonderlijke gebieden van vaste tumor en normale gastrische epitheel werden geïdentificeerd met de overeenkomstige hematoxyline en eosine gekleurde coupes en kernen meet 1,5 mm in diameter en 2 mm (ongeveer 0,005 g) werden geëxtraheerd. Vervolgens werden de monsters behandeld met deparaffinisatie, hydratatie, proteinase K, en uiteindelijk totale RNA's werden geïsoleerd met behulp van TRIZOL-reagens (Invitrogen, CA, USA) [18].

echte tijd qRT-PCR-analyse van miRNA uitdrukking

de miR-21, miR-140, laat-7g, miR-181b, miR-200C, miR-192 specifieke primers en de interne controle RNU44-gen werden gekocht bij Applied Biosystems (CA, USA). cDNA-synthese werd uitgevoerd door de hoge capaciteit cDNA Synthesis Kit (Applied Biosystems) met miRNA primers. Real-time kwantitatieve RT-PCR (qRT-PCR) werd uitgevoerd op een Applied Biosystems 7500 Real-time systeem (ABI 7500HT instrument) met miRNA specifieke primers door TaqMan genexpressie test uitgevoerd. Expressie van miRNAs waarden werd genormaliseerd volgens de interne RNU44 controle, en de relatieve expressie waarden werden uitgezet.

Statistische analyse

Alle statistische analyse werd uitgevoerd met behulp van GraphPad Prism software 5.0. Genexpressie ACt waarden van miRNAs van elk monster werden berekend door het normaliseren op basis van interne controle RNU44 meningsuiting, en de relatieve kwantificatie waarden werden uitgezet. De verschillen tussen tumor en normale weefsels werden geanalyseerd door Wilcoxon matched pairs testen. Een Kaplan-Meier survival curve werd gegenereerd door het uitvoeren van een Cox proportional hazards regressie-analyse om de expressie van miR-21 en miR-181b met een overlevingskans te evalueren. Statistische significantie werd opgericht om P
. ≪ 0,05 in elke test

Resultaten en discussie

enorm veel inspanningen zijn gericht op het ontdekken voorspellende en prognostische biomarkers voor de maag kanker [19]. Als gevolg van de ziekte medeplichtigheid van maagkanker, het blijft een grote uitdaging voor klinisch bruikbare biomarkers te identificeren. Met de erkenning van de brede impact van miRNAs op multi doelstellingen en wegen, is het van belang bij een nieuwe klasse van predictieve en prognostische biomarkers te identificeren bij maagkanker op basis van miRNAs. Er zijn verschillende voordelen van het gebruik van miRNAs als biomarker vergeleken met mRNA als miRNAs hebben een brede regulerende functie, relatief kleine aantallen en een betere stabiliteit in archiefmateriaal FFPE monsters [18]. Wij rapporteren hier dat de expressie van miR-181b en miR-21 vormen een sterke prognostische factoren bij gevorderde maagkanker patiënten die zowel S-1 /Oxaliplatine en Doxifluridine /Oxaliplatin regimes. De Klinische en pathologische parameters van maagkanker patiënten behandeld met Doxifluridine /Oxaliplatine of S-1 /Oxaliplatin werden vermeld in tabel 1.

Verschillende expressie van miRNAs bij maagkanker

We zorgvuldig geselecteerde een aantal van miRNA kandidaten die eerder gerapporteerd zijn geassocieerd met fluoropyrimidine chemoresistance bij colorectale kanker [9], [10], [11], [12], [13]. De expressieniveaus van miRNAs gekwantificeerd via realtime qRT-PCR-analyse met behulp van totaal RNA geëxtraheerd uit maagkanker FFPE monsters en normale gastrische weefsels als controles. De miRNA expressie niveaus werden verder genormaliseerd met behulp van interne controle RNU44. De meeste miRNAs (bijvoorbeeld miR-140, miR-200c) hebben wij aangetoond gekwantificeerd differentiële expressie tussen normale en tumorweefsels (Figuur 1). De expressie van een belangrijk miRNA, miR-200c, significant verminderd bij maagkanker. miR-200c is gemeld dat rechtstreeks verbonden zijn met cheomosensitivity en epitheliale-to-mesenchymale transitie (EMT) [20]. De expressie van miR-181b ( P
= 0,022) en miR-21 ( P
= 0,0029) was het meest significant tot overexpressie gebracht in de maag tumoren in vergelijking met normale gastrische weefsels (figuur 2). Onze resultaten zijn in overeenstemming met eerdere rapporten die deze miRNAs werden gedereguleerd bij maagkanker [21].

Vereniging van miR-21 en miR-181b met de respons op S-1 /Oxaliplatine en Doxifluridine /Oxaliplatin behandelschema

De algemene doelstelling responspercentage (CR + PR) van de patiënten behandeld met S-1 /Oxaliplatin was 33,3% (CR + PR) vs.
17,6% (CR + PR) met Doxifluridine /Oxaliplatin voor fase III en IV maagkanker patiënten. We hebben verschillende miRNAs waarvan is aangetoond dat geassocieerd te worden met fluoropyrimidine gebaseerde chemoresistance in darmkanker [9], geselecteerd [10], [11], [12], [13] en systematisch evalueerden hun mogelijke verband met Doxifluridine /Oxaliplatin en S -1 /Oxaliplatine bij maagkanker. De lage expressie van miR-21 ( P
= 0,001) en miR-181b ( P
= 0.001) werden significant geassocieerd met de S-1 /Oxaliplatine responders (tabel 2). Dit is zeer in overeenstemming met eerdere rapport dat miR-181b expressie werd geassocieerd met S1 behandeling van colorectale kanker [8]. Vermeld is dat miR-181b werd geassocieerd met multi drug resistentie (MDR) doelwit BCL2 [22]. Met betrekking tot miR-21, onze resultaten kwamen overeen met een recent rapport dat de onderdrukking van miR-21 door anti-miR sensibiliseert pancreaskanker cellijnen om gemcitabine (een fluoropyrimidine analoog) behandeling [23]. Echter, de gunstige reactie geen invloed overleving patiënt zoals de gemiddelde totale overleving voor patiënten behandeld met S-1 /Oxaliplatin (7,80 maanden) was vergelijkbaar met de patiënten behandeld met Doxifluridine /Oxaliplatin (7,30 maand). Dit is niet verwonderlijk als vaak tijd gunstige respons niet te vertalen naar overlevingsvoordeel.

miR-21 en miR-181b waren significant geassocieerd met overleving patiënt

Om te bepalen of sommige van deze miRNAs zijn potentiële als prognostische biomarker bij maagkanker, voerden we survival analyse patiënt met behulp van Kaplan-Meier survival curve door Multi variant Cox regressie-analyse. Kaplan-Meier survival analyse van Cox regressie bleek dat een laag niveau van miR-21 expressie (log rank test, hazard ratio: 0,17, CI = 0,06-0,45; P
= 0,0004) en miR-181b (Log rank test, hazard ratio: 0,37, CI = 0,16-0,87; P
= 0,018) zijn nauw verbonden met de algemene overleving beter patiënt voor zowel S-1 en Doxifluridine based regimes (figuur 3). Het belang van miR-21 en miR-181b bij maagkanker werd sterk ondersteund door een recent rapport dat de uitingen van miR-21 en miR-181b werden geactiveerd door STAT3 bemiddeld door IL-6. miR-21 en miR-181b fungeren als een epigenetische overstap naar PTEN en CYLD tumor onderdrukkers te remmen, wat leidt tot verhoogde NF-kB activiteit nodig is om de getransformeerde staat [24] te handhaven. We bleek ook dat de expressie van beide miR-21 en miR-181b positief wordt in verband gebracht in termen van meningsuiting waarde op basis van de statistische analyse (Pearson correlatie r = 0,38, P
= 0,018; Spearman correlatie r _{s = 0,38, P
= 0,018). Het is goed denkbaar dat miR-21 en miR-181b fungeren als een epigenetische schakelaar in de maag de ontwikkeling van kanker en een bijdrage leveren aan chemoresistance door het moduleren belangrijke doelgroep tumorsuppressorgenen zoals PDCD4, ANP32A en SMARCA4 genen [25]. Verhoogde miR-21 expressie is gemeld in vele tumortypen, wat erop wijst op het belang van miR-21 als een bona-fide oncogen. Vermeld is de miR-21 werd geassocieerd met H. pylori
infecties en maag ontwikkeling van kanker, wat erop wijst dat miR-21 de mogelijke epigenetische koppeling van een ontsteking van de H zou kunnen zijn. pylori
infectie en tumor initiatie van maagkanker [26].}

Tot slot melden we hier voor de eerste keer dat de expressie van miR-181b en miR-21 werden in verband gebracht met de S-1 /Oxaliplatin en Doxifluridine /behandeling Oxaliplatine en de patiënt te overleven. Het ondersteunt verder het idee voor het potentiële belang van miR-181b en miR-21 in de maag de ontwikkeling van kanker ziekte. Er werd een stichting om de onderstreping moleculaire mechanisme van de maag de ontwikkeling van kanker betrokken bij miR-181b en miR-21 verder te verkennen, en om volledig te valideren onze bevindingen aan de grote cohort, multi-center klinische studie patiënten. miR-181b en miR-21 kan ook potentieel om als nieuwe therapeutische doelwitten bij maagkanker.

Dankwoord

Haifeng Deng, Mingyang Lu Bin Xu, Min Li, Liu Jian, Zhengguang Li en Hongbing Shi gaf een uitstekende technische bijstand.

• PLoS ONE: MiR-29a Remt Cell proliferatie en wekt de celcyclus door de negatieve regulatie van p42.3 in Human Gastric Cancer
• PLoS ONE: Genomic Profilering van Submucosale-invasieve Maag Kanker door Array-based comparative genomic Hybridization