PLoS ONE: Prognostic Betydningen av MIR-181b og MIR-21 i magekreft pasienter behandlet med S-1 /Oxaliplatin eller Doxifluridine /Oxaliplatin

Abstract

Bakgrunn

Målet med denne studien er å evaluere effekten av S-1 /Oxaliplatin vs. Doxifluridine /Oxaliplatin diett og å identifisere mirnas som potensielle prognostiske biomarkører i mage kreftpasienter. Uttrykket av kandidat miRNAs ble kvantifisert 50-5 sent stadium magekreft FFPE- prøver

Experimental Design

Gastric kreftpasienter med KPS >. 70 ble rekruttert til studien. Kontrollgruppen ble behandlet med 400 mg /to ganger /dag Doxifluridine pluss i.v..
Med Oxaliplatin på 130 mg /m ^{2 /første dag /4 ukers syklus. Testingen gruppen ble behandlet med S-1 ved 40 mg /to ganger /dag /4 ukers syklus pluss i.v..
Med Oxaliplatin på 130 mg /m 2 /første dag /4 ukers syklus. Totalt RNA ble ekstrahert fra normale og mage vevsprøver. Nivåene av mirnas ble kvantifisert ved hjelp av sanntids QRT-PCR uttrykk analyse.}

Resultater

Det overordnede målet responsrate (CR + PR) av pasientene som ble behandlet med S-1 /Oxaliplatin var 33,3% (CR + PR) vs.
17,6% (CR + PR) med Doxifluridine /Oxaliplatin for avansert stadium magekreftpasienter. Den gjennomsnittlig total overlevelse for pasienter behandlet med S-1 /Oxaliplatin var 7,80 måned vs. 7,30 måned med pasienter behandlet med Doxifluridine /oksaliplatin. Uttrykket av MIR-181b ( P
= 0,022) og Mir-21 ( P
= 0,0029) var betydelig overuttrykt i mage svulster i forhold til normal mage vev. Kaplan-Meier overlevelsesanalyse viste at lave nivåer av MIR-21 uttrykk (Log rank test, hazard ratio: 0,17, CI = 0,06 til 0,45; P
= 0,0004) og Mir-181b (Logg rank test, fare forhold. 0.37, CI = 0,16 til 0,87; P
= 0,018) er nært forbundet med bedre pasientens generelle overlevelse for både s-en og Doxifluridine baserte regimer

Konklusjon

Pasienter som behandles med S-1 /Oxaliplatin hadde et bedre svar enn de som ble behandlet med Doxifluridine /oksaliplatin. MIR-21 og MIR-181b holder stort potensial som prognostiske biomarkører i sent stadium magekreft

Citation. Jiang J, Zheng X, Xu X, Zhou Q, Yan H, Zhang X, et al. (2011) Prognostic Betydningen av MIR-181b og MIR-21 i magekreft pasienter behandlet med S-1 /Oxaliplatin eller Doxifluridine /oksaliplatin. PLoS ONE 6 (8): e23271. doi: 10,1371 /journal.pone.0023271

Redaktør: Mikhail V. Blagosklonny, Roswell Park Cancer Institute, USA

mottatt: May 19, 2011; Godkjent: 10 juli 2011; Publisert: 18 august 2011

Copyright: © 2011 Jiang et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres

Finansiering:. Denne forskningen prosjektet ble støttet av Natural Science Foundation National of China (30950022 og 30972703) og samfunn Utviklings Plans, Ministry of Science and Technology Changzhou (BS20092019). Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer

Innledning

Magekreft kreft~~POS=HEADCOMP er fortsatt en av de vanligste formene for kreft på verdensbasis med ca 870 000 nye tilfeller og 650.000 dødsfall per år. Magekreft er en av de vanligste årsakene til kreft dødsfall i Kina [1]. Den tidlige kliniske påvisning av magekreft var mindre enn 15%, og ca 85% tilfeller ble avansert magekreft [2]. Den gjennomsnittlige dødelighet på magekreft i Kina er over 26% for menn og 15% for kvinner. Magekreft er en ganske komplisert og gåte uorden og mange faktorer sannsynlig føre til utvikling av sykdommen. Epigenetikk spiller nøkkelrolle i magekreft utvikling og montering bevis viste at ikke-koding mirnas er en av de største bidragsyterne til magekreft.

mirnas er en klasse av små ikke-kodende RNA 20-22 nukleotider i lengde, noe som behandles fra større forhånds mirnas av RNase III enzymet Dicer (DICER1) inn miRNA tomannsboliger [3]. En tråd av denne duplex forbinder med RNA-indusert stanse kompleks (RISC), mens den andre strengen blir vanligvis nedbrutt av cellulære nukleaser [3]. MiRNA-RISC kompleks binder til spesifikke mRNA-mål, som fører til translasjonell undertrykkelse eller spalting av disse mRNA. Dermed mirnas modulere protein uttrykk ved å fremme RNA degradering, hemme mRNA oversettelse, og i noen tilfeller påvirke transkripsjon. Selv om miRNA-mediert mRNA degradering oppstår i pattedyr, er de fleste pattedyr mirnas antatt å undertrykke target-genekspresjon på det translasjonelle nivå [4], [5], [6] via ufullkomne baseparing til de 3'-utranslaterte regioner (3 ' -UTRs) av sine mål mRNA. Denne formen for translasjonsforskning regulering gir cellen med en mer presis, umiddelbar og energieffektiv måte å kontrollere uttrykk for et gitt protein [7] som det fremkaller raske endringer i proteinsyntesen uten overflødig transkripsjonen aktivering og påfølgende trinn i mRNA prosessering. I tillegg translasjonell kontroll av genekspresjon har fordelen av å være lett reversibel, noe som gir cellen med stor fleksibilitet i å svare på forskjellige spenninger.

fluorpyrimidin kjemoterapi (som S-1 /oksaliplatin og Doxifluridine /oksaliplatin) forblir så en viktig behandlingsalternativ for avanserte magekreftpasienter. Tidligere studier har oppdaget en rekke mirnas forbundet med chemoresistance til 5-FU og S1 baserte ved kolorektalkreft [8], [9], [10], [11], [12], [13]. S-1 er en ny oral dihydropyrimidin (DPD) inhiberende fluorpyrimidin (DIF), basert på en biokjemisk modulering av 5-fluorouracil (5-FU); S-1 inneholder tegafur (FF) og to typer av enzymhemmer, 5-klor-2,4-dihydroksypyridin (CDHP) og kalium oxonate (okso) i et molart forhold på 1:0.4:1. Doxifluridine er et fluorpyrimidin derivat og aktiveres til 5-fluorouracil ved uridin fosforylase, som er mer høyt uttrykt i ondartede celler. En rekke rapporter har vist betydningen av mirnas i magekreft [14], [15], [16], [17]. Men foreløpig er det ingen studie på mirnas knyttet til flupyrimidine basert kjemoterapi behandling. Det er et presserende behov for å oppdage prognostiske biomarkører for å bistå den kliniske behandlingen av avansert magekreft da dette vil bidra til å velge pasienter som vil ha overlevelses nytte av behandlingen, unngå toksisitet for ikke-respondere og redusere helsekostnader for pasientene.

Selv om flere miRNA profilerings studier har blitt rapportert å vise viktigheten av miRNA i magekreft med innvirkning på cellesykluskontroll, apoptose, tumorinvasjon og metastase [14], [17], som for tiden er det ingen rapport til adresse miRNA med kjemoterapeutiske behandlinger med S-1 /Oxaliplatin og Doxifluridine /oksaliplatin. I denne studien har vi systematisk undersøke forholdet av utvalgte kandidat mirnas (f.eks MIR-21, MIR-181b, MIR-192, MIR-140, la-7g) i form av deres kliniske nytte i magekreft ved hjelp av arkivmagekreft FFPE- eksemplarer . Disse mirnas har vært tidligere rapportert å være assosiert med fluorpyrimidin basert chemoresistance i kolorektal cancer [9], [10], [11], [12], [13]. Pre-kjemoterapi prøver ble valgt fra S-1 /Oxaliplatin og Doxifluridine /oksaliplatin i avansert magekreft. Vi har tidligere vist at mirnas er ganske stabil i FFPE-prøver, og det er ideelt for biomarkører [18]. Pasienter som behandles med S-1 /Oxaliplatin hadde en bedre respons enn Doxifluridine /oksaliplatin. Det er imidlertid ingen forskjell i total pasientens overlevelse. Vi oppdaget at MIR-21 og MIR-181b er signifikant assosiert med magekreft utfallet med S-1 /oksaliplatin kjemoterapi. Til vår beste kunnskap, er dette den første rapporten til å demonstrere den prognostiske betydningen av miRNAs i magekreft knyttet til S-1 /Oxaliplatin og Doxifluridine /oksaliplatin behandling. MIR-21 og MIR-181b holder stort potensial som prognostiske biomarkører i sent stadium magekreft.

Metoder

Pasienter og Samples

Kliniske eksempel kohorter som brukes til denne studien ble godkjent av Institution Review Board of Third Affiliated Hospital of Suzhouuniversitetet. Parafinblokker inneholder formalinfikserte prøver av vev (FFPE) ble kjøpt fra arkiv samlinger av Avdeling for patologi, og brukes for påfølgende RNA ekstraksjon. Det som kjennetegner disse pasientene er vist i tabell 1.

RNA Isolation

Ved hjelp av arkiv FFPE- vev, separate områder av solid tumor og normal mage epitel ble identifisert ved hjelp av tilsvarende Hematoxylin og eosin fargete snitt og kjerner som måler 1,5 mm i diameter og 2 mm i lengde (ca. 0.005 g) ble ekstrahert. Deretter ble prøvene behandlet med deparaffinization, hydrering, proteinase K, og til slutt total RNA ble isolert ved hjelp av TRIZOL-reagens (Invitrogen, CA, USA) [18].

Sanntid QRT-PCR-analyse av miRNA uttrykk

Mir-21, MIR-140, ble la-7g, MIR-181b, MIR-200c, MIR-192 spesifikke primere og internkontrollen RNU44 genet kjøpt fra Applied Biosystems (CA, USA). cDNA syntese ble utført av High Capacity cDNA Synthesis Kit (Applied Biosystems) med miRNA spesifikke primere. Real time kvantitativ RT-PCR (QRT-PCR) ble utført på et Applied Biosystems 7500 sanntid system (ABI 7500HT instrument) med miRNA spesifikke primere med TaqMan Gene Expression analysen. Uttrykk for miRNAs verdier ble normalisert etter intern RNU44 kontroll, og de relative uttrykk verdiene ble plottet.

Statistical Analysis

All statistisk analyse ble utført med GraphPad Prism programvare 5.0. Genuttrykk ΔCt verdier av mirnas fra hver prøve ble beregnet ved å normalisere i henhold til intern kontroll RNU44 uttrykk, og relativ kvantifisering verdier ble plottet. Forskjellene mellom tumor og normalt vev ble analysert ved hjelp av Wilcoxon passet-par-testen. En Kaplan-Meier overlevelseskurve ble generert ved å utføre en Cox regresjonsanalyse for å behandle uttrykket nivået av MIR-21 og MIR-181b med overlevelse. Statistisk signifikans ble satt opp for å P
. ≪ 0,05 i hver test

Diskusjon

Enorm mengde innsats har vært fokusert på å oppdage prediktive og prognostiske biomarkører for mage Resultater og kreft [19]. På grunn av sykdom medvirkning av magekreft, gjenstår det fortsatt en stor utfordring å identifisere kliniske nyttige biomarkører. Med anerkjennelse av den brede virkningen av miRNAs på flere mål og veier, er det i vår interesse å identifisere en ny klasse av prediktive og prognostiske biomarkører i magekreft basert på miRNAs. Det er flere fordeler med å bruke mirnas som biomarkør forhold til mRNA som mirnas ha bred reguleringsfunksjon, forholdsvis små tall og bedre stabilitet i arkiv FFPE-prøver [18]. Vi rapporterer her det uttrykket nivåer av MIR-181b og MIR-21 utgjør sterke prognostiske faktorer i avanserte magekreftpasienter på både S-1 /oksaliplatin og Doxifluridine /oksaliplatin regimer. De kliniske og patologiske parametere av magekreft pasienter behandlet med Doxifluridine /oksaliplatin eller S-1 /oksaliplatin ble oppført i tabell 1.

Differensial uttrykk for miRNAs i magekreft

Vi har nøye valgt ut en rekke av miRNA kandidater som har vært tidligere rapportert å være assosiert med fluorpyrimidin basert chemoresistance i kolorektal cancer [9], [10], [11], [12], [13]. Uttrykket nivåer av miRNAs ble kvantifisert via sanntid QRT-PCR analyse ved hjelp av total RNA ekstrahert fra mage kreft FFPE- prøver og normal mage vev som kontroller. De miRNA uttrykket nivåer ble ytterligere normalisert ved hjelp av internkontrollen RNU44. De fleste av miRNAs (f.eks MIR-140, MIR-200c) vi har kvantifisert vist differensial uttrykk mellom normale og tumorvev (figur 1). Uttrykk for en viktig miRNA, MIR-200c, ble betydelig redusert i magekreft. MIR-200c har blitt rapportert til direkte forbundet med cheomosensitivity og epitelial-til-mesenchymale overgang (EMT) [20]. Uttrykket av MIR-181b ( P
= 0,022) og Mir-21 ( P
= 0,0029) var mest betydelig overuttrykt i mage svulster i forhold til normal mage vev (figur 2). Våre resultater er konsistente med tidligere rapporter om at disse mirnas ble deregulert i magekreft [21].

Association of Mir-21 og MIR-181b med respons på S-1 /Oxaliplatin og Doxifluridine /Oxaliplatin behandlingsregime

Det overordnede målet responsrate (CR + PR) av pasientene som ble behandlet med S-1 /Oxaliplatin var 33,3% (CR + PR) vs.
17,6% (CR + PR) med Doxifluridine /Oxaliplatin for stadium III og IV magekreftpasienter. Vi har valgt flere mirnas som har vist seg å være forbundet med fluorpyrimidin basert chemoresistance i tykktarmskreft [9], [10], [11], [12], [13] og systematisk undersøkt deres potensial kobling med Doxifluridine /oksaliplatin og S -1 /Oxaliplatin i magekreft. Den lave uttrykk for MIR-21 ( P
= 0,001) og Mir-181b ( P
= 0,001) var signifikant assosiert med S-1 /oksaliplatin respondere (tabell 2). Dette er svært konsistent med tidligere rapport som MIR-181b uttrykk var assosiert med S1 behandling ved kolorektalkreft [8]. Det har blitt rapportert at MIR-181b er forbundet med multimedikamentresistens (MDR) ved å målrette BCL2 [22]. Med hensyn til MIR-21 våre resultater var i samsvar med en fersk rapport som undertrykkelse av MIR-21 ved anti-Mir sensitizes bukspyttkjertelkreft cellelinjer til gemcitabin (et fluorpyrimidin analog) behandling [23]. Men den gode responsen ikke påvirke pasientens generelle overlevelse som gjennomsnittet total overlevelse for pasienter behandlet med S-1 /oksaliplatin (7.80 måned) var lik med pasienter behandlet med Doxifluridine /oksaliplatin (7,30 måned). Dette er ikke overraskende som ofte tid positiv respons ikke oversette til overlevelsesgevinst.

MIR-21 og MIR-181b var signifikant assosiert med pasientens overlevelse

For å finne ut om noen av disse miRNAs har potensial som prognostisk biomarkør i magekreft, utførte vi pasientens overlevelse analyse ved hjelp av Kaplan-Meier overlevelseskurve ved Multi variant Cox regresjonsanalyse. Kaplan-Meier overlevelsesanalyse av Cox regresjon viste at lave nivåer av MIR-21 uttrykk (Logg rank test, hazard ratio: 0,17, CI = 0,06 til 0,45; P
= 0,0004) og Mir-181b (Logg rang test, hazard ratio: 0,37, CI = 0,16 til 0,87; P
= 0,018) er nært forbundet med bedre pasientens generelle overlevelse for både s-en og Doxifluridine baserte regimer (figur 3). Betydningen av MIR-21 og MIR-181b i magekreft ble sterkt støttet av en fersk rapport som uttrykk for MIR-21 og MIR-181b ble aktivert ved STAT3 mediert av IL-6. MIR-21 og MIR-181b fungere som en epigenetisk bryter for å hemme PTEN og CYLD tumor suppressors, som fører til økt NF-kB aktivitet er nødvendig for å opprettholde forvandlet staten [24]. Vi har også avdekket at uttrykket av både MIR-21 og MIR-181b er positivt forbundet i form av uttrykk verdi basert på statistisk analyse (Pearson korrelasjon r = 0,38, P
= 0,018; Spearman korrelasjon r _{s = 0,38, P
= 0,018). Det er ganske tenkelig at MIR-21 og MIR-181b fungere som en epigenetisk bryter i magekreft utvikling og bidra til chemoresistance ved å modulere viktige mål tumor supres gener som PDCD4, ANP32A og SMARCA4 gener [25]. Forhøyet MIR-21 uttrykk har blitt rapportert i mange krefttyper, noe som tyder på viktigheten av MIR-21 som en bona-fide onkogen. Det har blitt rapportert Mir-21 var assosiert med H. pylori
infeksjon og magekreft utvikling, noe som tyder på at MIR-21 kan være potensial epigenetisk koblingen av betennelse i H. pylori
infeksjon og startfasen av magekreft [26].}

I konklusjonen, rapporterer vi her for første gang at uttrykket av MIR-181b og MIR-21 var assosiert med S-1 /Oxaliplatin og Doxifluridine /oksaliplatin behandling og pasientens overlevelse. Den støtter videre tanken for den potensielle betydningen av MIR-181b og MIR-21 i magekreft sykdomsutvikling. Den etablerer et fundament for ytterligere å utforske understreker molekylære mekanismen av magekreft utvikling involvert med MIR-181b og MIR-21, og fullt ut validere våre funn til de store kohortstudier, multisenter pasienter fra kliniske studier. MIR-181b og MIR-21 kan også ha potensial til å bli som nye terapeutiske mål i magekreft.

Takk

Haifeng Deng, Mingyang Lu, Bin Xu, Min Li, Jian Liu, Zhengguang Li og Bing Shi gitt utmerket teknisk assistanse.

• PLoS ONE: MiR-29a Hemmer Cell Proliferation og induserer cellesyklus arrest gjennom nedregulering av p42.3 i Human Gastric Cancer
• PLoS ONE: Genomisk Profilering av submukøse-invasiv Gastric Cancer av Array-Based Comparative Genomisk Hybridisering