PLoS ONE: CPG Island Methylator Fænotype, Helicobacter pylori, Epstein-Barr virus, og mikrosatelitter Ustabilitet og Prognose i Gastric Cancer: en systematisk gennemgang og Meta-Analysis

Abstrakt

Baggrund

kontroversen om CpG ø methylator fænotype (CIMP) i mavekræft fortsætter, til trods for at mange undersøgelser er blevet gennemført på dens forbindelse med

helicobacter pylori Hotel (H.

pylori

), Epstein-Barr virus (EBV), og mikrosatellit instabilitet (MSI) og prognose. At køre en mere præcis vurdering af dette postuleret forhold, blev udført en meta-analyse baseret på eksisterende relevante undersøgelser.

Metoder

Vi kombinerede individuelle patientdata fra 12 studier, der involverede 1000 patienter med gastrisk kræft, som opfyldte kriterierne. Vi tabelform og analyseret parametre fra hver undersøgelse, herunder H.

pylori

, EBV, MSI, og klinisk information af patienterne.

Resultater

Den overordnede ELLER for H.

pylori

infektion i CIMP positiv gruppe

vs.

negative gruppe viste, at signifikant forhøjede risiko for positiv H.

pylori

infektion i det tidligere blev opnået (OR 2,23 95% CI, 1,25-4,00; P = 0,007, P

heterogenitet = 0,05). Tilsvarende blev en stærk relation mellem EBV infektion og CIMP opnås ved OR 51,27 (95% CI, 9,39 til 279,86; P 0,00001, P

heterogenitet = 0,39). . Den overordnede OR til MSI i CIMP positiv gruppe

vs

negativ gruppe var 4,44 (95% CI, 1,17-16,88; P = 0,03, P

heterogenitet = 0,01). Dog syntes der ikke at være nogen korrelationer med kliniske parametre såsom tumorstedet, patologisk type, celledifferentiering, TNM stadie, fjernt metastase, lymfeknudemetastase, og 5-års overlevelsen.

Konklusioner

Metaanalysen fremhæver den stærke relation CIMP med H.

pylori

, EBV, og MSI, men CIMP kan ikke bruges som en prognostisk markør for mavekræft.

Henvisning : Zong L, Seto Y (2014) CpG Island Methylator fænotype,

Helicobacter pylori

, Epstein-Barr virus, og mikrosatelitter ustabilitet og Prognose i Gastric Cancer: en systematisk gennemgang og meta-analyse. PLoS ONE 9 (1): e86097. doi: 10,1371 /journal.pone.0086097

Redaktør: Ivo G. Boneca, Institut Pasteur Paris, Frankrig

Modtaget: Juni 5, 2013; Accepteret: 11. december 2013; Udgivet: 27 januar, 2014

Copyright: © 2014 Zong, Seto. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Ingen strøm eksterne finansieringskilder til denne undersøgelse

konkurrerende interesser:. forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

mavekræft er den fjerde mest almindelige malignitet og anden førende. årsag til kræft dødsfald i verden [1]. Selv screeningsprogrammer med barium photofluorography eller endoskopi tillade tidligere påvisning i Japan og Korea, de patienter med fremskreden mavekræft er stadig værre i 5-års samlede overlevelse. Identifikation molekylære afvigelser i mavekræft kan forbedre vores forståelse af gastrisk carcinogenese, identificere strategier til at inddele patienter i relevante undergrupper, og fremhæve nye molekylære target agenter. Selvom de molekylære mekanismer i mavekræft carcinogenese er fortsat uklare, både genetiske og epigenetiske ændringer er vigtige. Genetiske ændringer er ansvarlige for aktivering af onceogenes og inaktivering af tumor-suppressor gen. Epigenetisk ændring gennem DNA methylering er kendt for at spille en vigtig rolle i inhibering af ekspression af tumor-relaterede gener.

Aberrant DNA-methylering i cancer blev opsummeret som global hypometylering og regional hypermethylering, som er forbundet med genomisk ustabilitet og inaktivering af tumorsuppressorgener, henholdsvis [2]. Imidlertid regional hypermethylering refererer til den afvigende methylering af normalt ikke-methylerede sekvenser, hvoraf de fleste er klynger af bindingssteder for CpG, betegnet CpG ø. Fordi flere gener samtidigt methylerede i hypermethyleret undertype blev CIMP koncept først introduceret til de molekylære veje for tarmkræft af Dr. Issa gruppe [3]. Efter at have Forskere fundet, at CIMP-positive kolorektal kræft har et tæt samarbejde med de molekylære og klinisk-patologiske træk, og dårlig prognose [4] – [6]

Ligeledes tilstedeværelsen af ​​CIMP-positiv mavekræft. er blevet rapporteret af mange forskere [7] – [24], men kontroversielle data bekræftede ikke den prognostiske værdi af CIMP for mavekræft. Det var muligvis på grund af lille prøvestørrelse eller forstyrrende variabler. Derfor har vi indledt en international kollaborativ indsats, der resulterede i en meta-analyse af data på individuel patient i prospektive kohortestudier at vurdere sammenhængen mellem CIMP og ondartet adfærd i mavekræft.

Metoder

offentliggørelse Søg

To elektroniske databaser (PubMed og Embase) blev ransaget (sidste søgning blev opdateret den 21. november 2012, ved hjælp af de søgetermer:. “Gastrisk kræft” og “CIMP” Alle kvalificerede undersøgelser blev hentet, og deres bibliografier blev kontrolleret for andre relevante publikationer. Gennemgå artikler og bibliografier af andre relevante undersøgelser identificeret blev hånd-søgt at identificere yderligere støtteberettigede undersøgelser. kun offentliggjorte undersøgelser med fuldtekstartikler blev inkluderet. Når den samme patientgruppe blev medtaget i flere publikationer, kun den seneste eller fuldstændig undersøgelse blev brugt i denne metaanalyse

Inklusionskriterier

optagelsen kriterier var som følger:. (a) at evaluere forholdet mellem CIMP og H.

pylori

, EBV, MSI eller kliniske prognostiske parametre; (B) promotor methylering; og (c) tilstrækkelige offentliggjorte data til et skøn en odds ratio (OR) med 95% konfidensinterval (CI).

Data Extraction

Oplysninger blev omhyggeligt udvundet alle berettigede studier af to af de forfattere (Zong L og Seto Y), i henhold til de inklusionskriterier er anført ovenfor. Følgende data blev indsamlet fra hver undersøgelse: første forfatter efternavn, udgivelsesdatoen undersøgelse metode, stikprøvestørrelse, det samlede antal patienter med positiv CIMP og negativ CIMP, og antallet af patienter fordelt efter alder, køn, tumor site, patologisk type, celle differentiering, TNM stadie, lymfeknude metastaser, fjernmetastaser og 5-års overlevelsen i dem med og uden CIMP hhv. Vi har ikke definere et minimum antal patienter til optagelse i vores meta-analyse.

Statistisk analyse

Ulige nøgletal med 95% CI blev anvendt til at vurdere korrelationen mellem CIMP med H.

pylori

, EBV, og MSI og prognose, ifølge fremgangsmåden ifølge Woolf. Heterogenitet antagelse blev bekræftet af X

2-baserede Q-test. En P-værdi større end 0,10 for Q-test viste en mangel på heterogenitet blandt studierne, derfor blev den ELLER skøn for hver undersøgelse beregnes af faste effekter model. Ellers blev det tilfældige effekter anvendte model. Betydningen af ​​den poolede OR blev bestemt ved Z-test og P 0,05 blev betragtet som statistisk signifikant. Følsomhed analyser blev udført for at bestemme, om ændring af inklusionskriterierne for dette meta-analyse påvirket de endelige resultater. Et skøn over potentiel publikationsbias blev udført ved hjælp af tragt plot, hvor OR for hver undersøgelse blev plottet mod sin log (OR). En asymmetrisk plot foreslog mulig publikationsbias. Tragt plot asymmetri blev vurderet ved hjælp af Egger s lineær regression test, en lineær regression tilgang til at måle tragt plot asymmetri på den naturlige logaritme omfanget af OR. Betydningen af ​​skæringen blev bestemt ved t-test, som foreslået af Egger (P 0,05 blev anset for repræsentative for statistisk signifikant publikationsbias). Alle statistiske tests blev udført med anmeldelse manager version 5.0 (The Cochrane Collaboration, Oxford, England).

Resultater

Undersøgelse Egenskaber

I alt 18 publikationer mødte den grundlæggende inklusion kriterier [7] – [24]. Undersøgelsen fra Oue

et al

blev udelukket, fordi de ikke kategoriseret i CIMP undergrupper med methylerede gen panel [7]. Desuden blev undersøgelsen af ​​Kanai

et al

udelukket, fordi de fokuserer på DNA methylering af CPG øer og pericentromeric satellit regioner tyk- og mavekræft [8]. Ligeledes den undersøgelse, som Oshimo

et al

blev udelukket, fordi de hovedsagelig analyseret forholdet mellem epigenetisk inaktivering af RIZ1 og CIMP [9]. Undersøgelsen fra Watanabe

et al

var ikke medtaget, fordi de forsøgte at bevise troskab i replikerende DNA methylering mønstre i cancerceller føre til tætte methylering af en CpG ø [10]. Andre undersøgelser blev udelukket på grund af utilstrækkelig information til at beregne eller [11], [12]. Således blev i alt 12 undersøgelser med 1000 patienter, der anvendes i de samlede analyser. Tabel 1 viser de undersøgelser identificerede og deres vigtigste karakteristika. Af de 12 grupper, stikprøvestørrelse varierede fra 40 til 200 (figur 1).

Korrelation med Virus Infektion og Molekylær Stabilitet

Den overordnede ELLER for H.

pylori

infektion i CIMP positiv gruppe

vs.

negative gruppe viste, at signifikant forhøjede risiko for positiv H.

pylori

infektion i det tidligere blev opnået (OR 2,23 95% CI, 1,25 -4,00; P = 0,007, P

heterogenitet = 0,05). Tilsvarende blev en stærk relation mellem EBV infektion og CIMP opnås ved OR 51,27 (95% CI, 9,39 til 279,86; P 0,00001, P

heterogenitet = 0,39). . Den overordnede OR til MSI i CIMP positiv gruppe

vs

negativ gruppe var 4,44 (95% CI, 1,17-16,88; P = 0,03, P

heterogenitet = 0,01) (tabel 2 og figur 2).

Korrelation med Klinisk Information

meta-analyse af både aldersfordelingen og køn i CIMP-positive

vs.

-negative grupper ikke gjorde opnå statistisk signifikans (OR 1,10 95% CI, 0,63-1,93; P = 0,74, P

heterogenitet = 0,52) og (OR 0,69 95% CI, 0,48-1,00; P = 0,05, P

heterogenitet = 0,91) . . Den overordnede ELLER for tumor i CIMP-positive

vs

-negative undergrupper var 0,85 (95% CI, 0,51-1,44; P = 0,55, P

heterogenitet = 0,17). Den overordnede OR til enten patologisk type eller celledifferentiering i CIMP-positive

vs

-negative undergrupper viste ingen positive fund (OR 0,63 95% CI, 0,31-1,28;. P = 0,20, P

heterogenitet = 0,03 og OR 0,64 95% CI, 0,29-1,42;. P = 0,027, P

heterogenitet = 0,68, henholdsvis) (tabel 2 og figur 3)

Korrelation med Prognostiske parametre

selv om nogle undersøgelser rapporteret, at CIMP kan korrelere med en bedre prognose i gastrisk kræft, uanset om TNM stadie, fjernmetastaser, lymfeknude metastaser, eller endda 5-års overlevelse, CIMP havde ikke nogen signifikant korrelation med en af ​​dem i vores analyse (tabel 2 og figur 4).

offentliggørelse Bias

Begg s tragt plot blev udført for at vurdere publikationsbias. Heterogenitet test for at sammenligne de 12 kombinerede undersøgelser viste heterogenitet i nogle analyser som MSI, patologisk type, fjernmetastaser og 5-års overlevelse. Men ingen enkelt undersøgelse påvirkede samlet eller kvalitativt som angivet af følsomhedsanalyser (data ikke vist).

Diskussion

Epigenetisk ændringer er blevet foreslået at være betydelige initierende hændelser i cancerization [25] . Men med den dybe involvering af afvigende DNA methylering i humane kræftformer blive klar, blev den lejlighedsvise forekomst af afvigende DNA methylering i ikke-kræft væv indregnet i Barretts øsofagus, [26], mave [27], kolon [28], [29 ], og lever [30], som foreslog inddragelse af førstnævnte i feltet for cancerization. Kronisk inflammation, eventuelt specifikke typer sandsynligvis fremkalde afvigende DNA-methylering i normale væv og danner således et “epigenetisk felt for cancerization”. At forsyne beviser, er det velkendt, at kronisk inflammation spiller en vigtig rolle i ulcerøs colitis for coloncancer, kronisk hepatitis til leverkræft og Barretts øsofagus for esophagus cancere. Infektion med H.

pylori

vides at inducere alvorlig kronisk inflammation, der var involveret i induktion af feltet for gastrisk kræft. Desuden afvigende DNA-methylering i gastriske biopsier fra H.

pylori

+ patienter viste sig at være korreleret med en større gastrisk kræftrisiko i adskillige undersøgelser [31], [32]. Derfor kan afvigende DNA methylering være den vigtigste begivenhed i tumor tilblivelsen af ​​mavekræft.

I sidste årti, omhyggelig kvantitativ evaluering viste, at mange gener, der er stærkt methylerede i carcinom viser også en lav, men målelig grad af methylering i normal mucosa [33]. Endvidere afvigende methyleret region fokus i promotoren rig på CpG-øer foreslog vigtigt skridt i epigenetisk gendæmpning. Det er derfor nødvendigt at belyse methylering status for et panel af repræsentative gener i en enkelt sygdom. For at nå dette mål, blev CpG ø methylator fænotype indført ved Toyota

et al

[3]. Indtil nu var det godt dokumenteret, at CIMP er associeret med dårlig prognose i colorektal cancer, lungecancer og neuroblastom. Selv om udtrykket “CIMP” er blevet anvendt i en række forskellige måder inden for rammerne af gastrisk cancer [18], dens prognostisk værdi i mavekræft er stadig kontroversiel. For eksempel En

et al.

Viste, at CIMP, der korreleret med maligne features på histopatologi, var en uafhængig prognostisk faktor for den samlede og forårsage-specifikke overlevelse hos patienter med mavekræft [14], mens Kim

et al.

Zhang

et al.

tilsidesat en sådan sammenslutning [15], [20]. Park

et al.

Foreslog, at CIMP-høje GCS blev præsenteret med karakteristiske klinisk-patologiske parametre, herunder dårlig prognose [22]. Men i modsætning, Chang

et al.

Kusano

et al.

Foreslog, at CIMP-high viser bedre prognose [17], [18]. Nogle forskere formodede denne uoverensstemmelse kan komme fra at bruge forskellige CIMP markør paneler som bestemmelsen af ​​CIMP status; men der var et fælles punkt af disse undersøgelser, hvor methylerede citerer af CIMP markørgener løjet i promotor. Derfor er det stadig repræsenterer en tendens til methylering niveau promotor, hvorved CIMP er meningsfuldt i tumorigenese af mavekræft. Det er vores opfattelse, prospektive data var mindre overbevisende primært på grund af lille prøvestørrelse og manglen på statistisk styrke til at integrere sporadiske individuelle studier.

Med det mål at udforske den potentielle værdi af CIMP gastrisk kræft, vi udførte dette metaanalyse af publicerede studier at udlede en samlet poolede skøn. Da nogle undersøgelser har inddelt patienter i tre grupper, CIMP-høje, CIMP-umiddelbare, CIMP-lav, vi kombinerer de to sidstnævnte i CIMP-negative undertype sammenlignet med ingen ændrede CIMP-høj som CIMP-positive subtype. Fra tabel 2, vores resultater kraftigt antydet, at H.

pylori

og EBV infektioner forårsage afvigende DNA hypermethylering af specifikke gener og inducere CIMP, en vigtig epigenetisk mekanisme i tumorigenese. Men mekanismen for afvigende DNA hypermethylering fremkaldt af H.

pylori

kan være forskellig fra den af ​​EBV. Nylig undersøgelse fra Huang

et al.

Understøttet, at H.

pylori

infektion forårsager maveslimhinden inflammatoriske reaktioner, hvilket resulterer i opregulering af interleukin-1b (IL-1b) og overproduktion af mutagene salpetersyre oxid (NO), hvorved afvigende DNA-methylering blev induceret [34]. Som for EBV-infektion, blev det foreslået, at mekanismen methylering i værtsceller kan være primært til forsvar mod fremmed DNA, og at værtsinitierede omfattende methylering af virale genom kan også udløse værtsgenomet methylering [35]. Det blev også påvist gentagne gange, at direkte interaktion af virale latente proteiner med DNA methyltransferaser (DNMT), opregulering af DNMT gener ved virale latente proteiner, og forøget ekspression af Polycomb gruppe proteiner kan bidrage til vekslen i DNA-methylering og histon modifikationer [35 ] – [38]

Desuden stærk relation CIMP med MSI afslører, at CIMP kan have en potentiel relation med genmutationer, som kan samarbejde med hinanden i udvikling og progression af mavekræft.. Men den meta-analyse viser ikke nogen korrelationer med kliniske parametre såsom alder, køn, tumor site, patologisk type, celledifferentiering, TNM stadie, fjernmetastaser, lymfeknude metastaser, og 5-års overlevelse.

Hvis CIMP var et centralt forekomst i gastrisk cancer, grunden CIMP i promotoren ikke kunne anvendes som prognostisk markør er ikke klart. Det er muligt at gen-methylering i promotor føre til den primære tumor genesis men ikke skrider frem i gastrisk cancer. , En anden mulig årsag er, at begrænsede methylerede CpG ø sites ikke repræsenterer den sande tendens CIMP. Uanset ovenstående analyse, heterogenitet er også en af ​​de vigtige kilder, der begrænsede os at gøre mere præcis konklusion. Derfor er det vigtigt at udvikle mere omfattende storstilet undersøgelse med perle-array-teknologi i fremtiden.

Støtte oplysninger

Tjekliste S1.

doi: 10,1371 /journal.pone.0086097.s001

(DOC)

Diagram S1.

doi: 10,1371 /journal.pone.0086097.s002

(DOC)