PLoS ONE: EGFR Gene Copy Number som prognostisk markør i tyktarmskræft patienter behandlet med Cetuximab eller Panitumumab: en systematisk gennemgang og metaanalyse

Abstrakt

Baggrund

epidermal vækstfaktor receptor (EGFR) genkopitallet (GCN) er tidligere blevet påvist at korrelere med det kliniske resultat af kolorektal cancer (CRC) behandlet med anti -EGFR monoklonale antistoffer (MAB), selv om det fortsat kontroversiel. Vi gennemførte en systematisk gennemgang og meta-analyse for at vurdere EGFR GCN som en potentiel biomarkør for overlevelse for patienter med fremskreden CRC i behandling med anti-EGFR mAbs.

Metoder

Vi systematisk identificerede artikler undersøger EGFR GCN af fluorescerende eller kromogene

in situ

hybridisering eller andre detektionsteknikker hos patienter med metastatisk CRC behandlet med panitumumab eller cetuximab, (sidste søgning: 10 Juli 2012). Støtteberettigede undersøgelser måtte rapportere om samlet overlevelse (OS), progressionsfri overlevelse (PFS) eller tid-toprogression (TTP), stratificeret efter EGFR GCN. Resumé hazard ratio (HRS) blev beregnet ved hjælp af tilfældige-effects modeller.

Resultater

Blandt 13 identificerede studier, 10 (776 patienter, 302 med øget GCN), 8 (893 patienter, 282 med øget GCN) og 3 (149 patienter, 66 med øget GCN) var berettiget til OS, PFS og TTP metaanalyser, hhv. Øget EGFR GCN var forbundet med øget OS (HR = 0,62; 95% CI 0,50-0,77;

P

0,001), PFS (HR = 0,65; 95% CI 0,47-0,89;

P

= 0,008), men ikke TTP (HR = 0,71; 95% CI 0,44-1,14;

P

= 0,157). Det blev også vist, at EGFR GCN er uafhængig af andre faktorer såsom KRAS-status. Blandt disse befolkninger modtaget anden linje eller højere behandling blev forøget EGFR GCN stærkt forbundet med forbedret overlevelse (til OS, HR = 0,60; 95% CI 0,47-0,75; P 0,001, for PFS, HR = 0,59; 95% CI 0,47 -0,75; P. 0,001), mens det ikke påvirkede overlevelse hos patienter, der fik første linje terapi

Konklusion

Blandt de anti-EGFR-behandlede patienter, øget EGFR GCN synes at være forbundet med forbedret overlevelse resultater. Effekten på overlevelse synes at være relateret til patienter, der får linjen i behandling

Henvisning:. Jiang Z, Li C, Li F, Wang X (2013) EGFR Gene Copy Number som prognostisk markør i tyktarmskræft patienter behandlet med Cetuximab eller Panitumumab: en systematisk gennemgang og metaanalyse. PLoS ONE 8 (2): e56205. doi: 10,1371 /journal.pone.0056205

Redaktør: Jian-Xin Gao, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, Kina

Modtaget: September 18, 2012; Accepteret: 7 januar 2013; Udgivet: 18 februar 2013

Copyright: © 2013 Jiang et al. 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:. Dette arbejde blev støttet af Kina Postdoc Science Foundation (2011M500060) og Heilongjiang postdocstipendium (LRB2010-87864). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

den store prognostisk faktor for patienter med ikke-resektabel metastatisk kolorektal cancer (CRC) er reaktionen på systemisk terapi [1]. Gennem de seneste år, har hidtil ukendte strategier, der er målrettet mod epidermal vækstfaktor receptor (EGFR) blevet evalueret i CRC, herunder monoklonale antistoffer (mAb’er). Disse mAb’er interfererer med det ekstracellulære domæne af EGFR, blev designet til at blive brugt, når andre behandlinger fejler [2]. To sådanne mAbs, panitumumab og cetuximab, er aktive i metastatisk kolorektal cancer, men den kliniske beviser for, at cirka 10% af patienterne opnår en objektiv tumor respons på anti-EGFR mAbs [2] – [4]. Identifikationen af ​​patienter, som er tilbøjelige til at blive nydt godt af EGFR-målrettede mAbs er stadig mere afgørende for at forbedre terapeutiske strategier, samt for at reducere den økonomiske byrde af sundhedssystemerne [5]. Derfor pålidelige prognostiske markører for behandling for udvalgte patienter skal identificeres

Adskillige kliniske undersøgelser har vist, at tilstedeværelsen af ​​en KRAS mutation er en væsentlig prædiktor for resistens over for anti-EGFR mAbs [6] -. [ ,,,0],8]. Men forekomsten af ​​KRAS-mutationer kun tegner sig for ca. 30% til 40% af nonresponsive patienter, hvilket tyder på, at det ikke kan være den eneste indikator for cetuximab respons og identifikation af yderligere genetiske determinanter for behandling fordele, mangler stadig at blive defineret. For nylig har undersøgelser vist, at en forøget EGFR genkopital (GCN), analyseret ved fluorescens in situ hybridisering (FISH) teknik, kunne være en lovende prædiktor for anti-EGFR mAbs terapi i metastatisk kolorektal cancer, patienter med lav GCN er faktisk usandsynligt at reagere på anti-EGFR behandling og har mindre progressionsfri tid end patienter med øget GCN [9] – [12]

Moroni et al.. [9] først rapporteret en øget EGFR GCN association med en gunstig reaktion på anti-EGFR-behandling blandt KRAS vildtype-CRC patienter. afslørede imidlertid efterfølgende studier, konklusionen forblev inkonsekvent [10], [12]. Undersøgelser af EGFR GCN havde vist forskellige tendenser i prognosen i CRC, kan det være på grund af en relativt lille størrelse og forskellige patientgruppe. Derfor er det stærkt nødvendigt at udføre en kvantitativ og systemisk undersøgelse med strenge metoder. Meta-analyse er et effektivt middel til at løse forskellige resultater. For at løse sammenhængen mellem variationer af EGFR GCN og overlevelse resultater af metastaserende CRC patienter, der får anti-EGFR-behandling, blev en meta-analyse udført fra alle berettigede undersøgelser i denne undersøgelse.

Materialer og Metoder

Identifikation og støtteberettigelse relevante studier

Vi udførte en systematisk edb søgning på MEDLINE (PubMed) database, Embase og Cochrane-biblioteket (sidste søgning: august 10, 2012) til at identificere alle publicerede artikler relateret til identifikation af mutationer i EGFR vedrørende CRC, ved hjælp af algoritmen: (epidermal vækstfaktor receptor eller EGFR) OG (mutation eller polymorfi ELLER genkopital ELLER GCN ELLER amplifikation eller gen-status) OG (kolorektal cancer eller CRC). Yderligere undersøgelser blev identificeret ved en manuel af referencer for oprindelige undersøgelser eller oversigtsartikler om dette emne. Støtteberettigede undersøgelser indgår i metaanalysen skulle opfylde følgende kriterier: (a) en kohorte kolorektal cancer undersøgelse; (B) hazard ratio (timer) med tilsvarende konfidensintervaller 95% (CIS), der sammenligner samlet overlevelse (OS), progressionsfri overlevelse (PFS) eller tid-til-progression (TTP) stratificeret efter EGFR genet kopi nummer for patienter, der fik mono – eller kombinationsbehandling med enten cetuximab eller panitumumab blev rapporteret eller tilladt beregningen; og (c), skrevet på engelsk.

Data Extraction

To efterforskere uafhængigt udtrukne data og nåede til enighed om alle de elementer. Følgende oplysninger blev udvundet fra hver undersøgelse: første forfatter, år efter offentliggørelsen, antal patienter screenet, etnicitet af studiepopulation, køn, andel af øget GCN, blev registreret særregler for genkopiantal beslutsomhed, som var værdierne for GCN cutoff, KRAS-status, anti-EGFR mAbs, studie design, og også for data forbinder specifik mutation til resultatet behandling. Også, vi kategoriseret studier ved linje behandling. Når undersøgelser blev gennemført i blandede indstillinger behandling, vi operationelt definerede undersøgelser, hvor mindst 80% af patienterne havde fået tidligere kemoterapi som ‘second-line studier. Endelig har vi udvundet HRs og deres varians for de relevante overlevelse resultater sammenligner patienter med øget og normal EGFR genkopitallet modtager behandling med enten cetuximab eller panitumumab. HR er det mest passende metrik for time-to-begivenhed resultater [13], [14]. Når HR og /eller dens varians ikke blev leveret af de støtteberettigede undersøgelser, vi brugte de metoder, der er udviklet af Parmar

et al.

[14] til at beregne dem. Når

P

værdier var utilgængelig, blev HR tilnærmet med forholdet mellem median overlevelse [15]. Dataene blev ekstraheret af Engauge Digitizer-version 4.1 (gratis software downloades fra https://sourceforge.net) fra overlevelseskurverne, hvis det ikke blev vist i artikler direkte, så skønnede vi log HR og dens varians ved hjælp af de tidligere rapporterede metoder [14 ], [16]. To forfattere udførte dataudtræk selvstændigt og uoverensstemmelser blev løst ved konsensus, herunder en tredje forfatter.

Statistisk analyse

Vi brugte HR og tilsvarende CI udvundet fra hver undersøgelse for at vurdere mellem-studie heterogenitet ved hjælp af Q statistik [17] og inkonsekvens ved hjælp af

jeg

2-indeks [18] (

jeg

2 25% ingen heterogenitet;

i

2 = 25-50% moderat heterogenitet;

jeg

2 50% stor eller ekstrem heterogenitet). Den heterogenitet blev betragtet som statistisk signifikant med

P

0,10. Resumé HRs med deres 95% CI blev beregnet ved hjælp af en invers varians metode. Vi monteret en random-effects model, da mellem-studie heterogenitet var forventet [19]. Offentliggørelse skævhed blev undersøgt ved tragt plot, og en asymmetrisk plot foreslog eventuelle offentliggørelse bias. Tragten plot asymmetri blev vurderet ved Egger s lineær regression test [20]. Den t-test blev udført for at bestemme betydningen af ​​asymmetrien, og en

P

værdi. 0,05 blev betragtet som en væsentlig publikationsbias

Undergruppe-analyser blev udført for at vurdere effekten af ​​etnicitet (østasiatiske versus hvidt), metode til EGFR GCN bestemmelse (FISH versus kromogene

in situ

hybridisering (CISH)), KRAS-status (wild versus blandet), de specifikke EGFR mAbs anvendes (cetuximab versus panitumumab) og linje af behandlingen (≥80% versus 80% second-line). på den prognostiske værdi af EGFR GCN

statistiske analyser blev udført med Stata (version SE /10; StataCorp, College Station, TX).

P

værdier for alle sammenligninger var to-sidede og den statistiske signifikans blev defineret som

P

. 0,05 for alle prøver med undtagelse af dem for heterogenitet

Resultater

Berettigelse

Vores indledende søgning gav 76 undersøgelser vedrørende EGFR-målrettet behandling i CRC, der blev vurderet i fuldtekst. Som angivet i søgningen fl ow diagram (figur 1), 13 studier rapporterede mindst et af resultaterne af interesse og blev endelig inkluderet i meta-analyse [10] – [12], [21] – [30]. Søgningen fl ow diagram er opsummeret i figur 1, og de særlige kendetegn ved de støtteberettigede studier er opsummeret i tabel 1.

Otte af undersøgelserne anvendte fisk, en ansat CISH og to ansatte begge metoder, to ansat sølv

in situ

hybridisering (SISH) og kvantitativ polymerasekædereaktion (qPCR), (tabel 1). Genkopital blev scoret /vurderes efter en anden afskæringsværdi, som normalt stammer fra modtageren opererer egenskaber (ROC) kurve analyse. Tolv studier var retrospektiv og en var potentielle. Alle kvalificerede undersøgelser var små, med stikprøvestørrelser spænder fra 20 til 277 patienter (median størrelse = 86 patienter, betyder size = 92 patienter, standardafvigelse = 67). Samlet set de støtteberettigede undersøgelser rapporteret på 1174 patienter, hvoraf 407 (35%), blev karakteriseret som havende øget EGFR genkopital. Hyppigheden øges EGFR genkopital varierede fra 15% til 77%. Elleve af de undersøgelser blev gennemført i europæiske (1058 patienter, 338 med øget gen kopi nummer; 32%) mens to blev gennemført i østasiatiske befolkninger (116 patienter, 69 med øget gen kopi nummer; 59%). Blandt alle undersøgelserne blev kun tre gennemført i vildtype kolorektal cancerpatienter, men to leveret data for udfaldet i vildtype-populationer.

Meta-analyse Database

Med hensyn til OS, 10 undersøgelser med 776 patienter (302 med øget genkopiantal, 39%) bidrog data for meta-analyse. Der var ingen mellem-studie heterogenitet (

P

= 0,886;

I

2

= 0,0%) og øget GCN var signifikant associeret med forbedret OS blandt patienter behandlet med anti-EGFR mAbs (HR = 0,62; 95% CI 0,50-0,77;

P

0,001) (figur 2). For PFS, 8 undersøgelser med 893 patienter (282 med øget genkopital; 32%) bidrog data for meta-analyse. Stor mellem-studie heterogenitet blev observeret (

P

= 0,004;

I

2

= 66,0%) og øget EGFR GCN var signifikant associeret med forbedret PFS (HR = 0,65; 95% CI 0,47-0,89;

P

= 0,008). Endelig for TTP, kun tre undersøgelser (149 patienter, 66 med øget gen kopi nummer, 44%) givet oplysninger, der skal indgå i meta-analysen. Der var ingen mellem-studie heterogenitet (

P

= 0,331;

I

2

= 9,6%) og vi fandt ikke en signifikant TTP fordel for patienter med øget EGFR GCN (HR = 0,71; 95% CI 0,44-1,14;

P

= 0,157) Salg

Hazard ratio (HR) sammenligner patienter med øget versus ikke øget EGFR genkopitallet præsenteres.. Hver undersøgelse er vist ved punkt estimat af HR (firkant proportional med vægten af ​​hver undersøgelse) og 95% konfidensinterval for HR (strækker linjer); resumé HR og intervaller deres 95% sikkerhedsgrænser ved stikprøver-effekter beregninger vist med diamanter. Værdi lavere end én viser, at patienter med øget EGFR genkopitallet har forbedret overlevelse sammenlignet med patienter uden stigning i EGFR genkopitallet.

Undergruppe Analyse

Resultatet af undergruppe analyse er fremgår af tabel 2. Øget EGFR GCN blev statistisk signifikant associeret med øget OS og PFS i undersøgelser af ≥80% populationer modtaget anden-line eller højere, men ikke 80%, og den positive association blev også vist i disse befolkninger med KRAS blandet status eller vildtype, der foreslog EGFR GCN kan være en uafhængig prognostisk faktor. Desuden blev positive korrelationer af øget GCN med OS og PFS vist i de forskellige etniske grupper, fandtes anti-EGFR mAbs og påvisningsmetoder, og ingen signifikant forskel mellem disse undergrupper.

Test af heterogenitet

Der var ekstrem heterogenitet blandt de 8 undersøgelser, herunder PFS (

I

2

= 66,

P

= 0,004). Derfor har vi udført en meta-regressionsanalyse til at vurdere kilden til heterogenitet ved etnicitet, KRAS-status, anti-EGFR mAbs, afsløring metode og linje behandling. Men når vi kategoriseret heterogenitet af disse faktorer, ingen af ​​disse har bidraget væsentligt til den observerede heterogenitet.

Følsomhedsanalyse

Følsomhedsanalyse blev udført både ved sekventiel fjerne individuelle undersøgelser og kumulative statistik for alle sammenligninger af alle fag og undergrupper. Det blev vist, at med tiden og øge prøvens størrelse, resultaterne af OS og PFS bliver mere stabile. De samlede HRs var ikke påvirket af nogen individuel undersøgelse.

Offentliggørelse Bias

Funnel plots og Egger test blev udført for at vurdere publikationsbias. Dataene antydede, at der ikke var bevis for offentliggørelsen bias for undersøgelsens primære resultat, OS (Begg test

P

= 0,53; Egger test

P

= 0,46), PFS (Begg test

P

= 0,32; Egger test

P

= 0,13), TTP (Begg test

P

= 0,60;. Egger test

P

= 0,85)

diskussion

i den foreliggende undersøgelse, vi samlet alle tilgængelige undersøgelser og foretaget en metaanalyse at undersøge sammenslutningen af ​​variationer af EGFR GCN med prognose af avancerede CRC patienter. Ti undersøgelser med 776 patienter på OS blev otte undersøgelser med 893 patienter på PFS og tre undersøgelser om TTP kritisk. Vi subgrouped artiklerne i fem grupper (etnicitet, KRAS status, anti-EGFR mAbs, afsløring metode og linje af behandlingen). Meta-analyse viste øget EGFR GCN var signifikant associeret med forbedret OS og PFS men ikke TTP. Median OS af patienter huser øget GCN viste 1,61-dobling viste median PFS 1,54-dobling. En meta-analyse af disse undersøgelser bekræfter, at øget EGFR GCN faktisk er associeret med en moderat OS og PFS fordel, fra anti-EGFR behandling for metastatisk CRC patienter. Tilsvarende har EGFR genkopiantal også blevet vurderet som en mulig indikator for respons af tyrosinkinaseinhibitorer (TKI’er) hos patienter uden småcellet lungecancer og en meta-analyse har vist en sammenhæng mellem forøget EGFR kopiantal, og forbedret overlevelse resultater [31]. For nylig, Yang

et al.

Udført en metaanalyse at differentiere objektive responsrate (ORR) mellem patienter med øget EGFR GCN og dem med nogen øget EGFR GCN [32]. De foreslog en generel tendens til højere responsrate hos patienter med øget EGFR GCN. Men for vigtige prognostiske faktorer som PFS og OS, da data var forholdsvis ufuldstændige, de kun beskrivende revideret offentliggjort papirer og ikke udføre kvantitativ syntese af undersøgelserne. I denne undersøgelse blev flere fremragende HR ekstraktionsmetoder anvendes til at beregne den poolede HR kvantitativt. Resultatet viste øget EGFR GCN association med forbedret overlevelse resultater blandt anti-EGFR-behandlede patienter. Disse resultater indebærer EGFR GCN måske ikke kun en effektiv prædiktiv men også en værdifuld prognostisk markør.

Anti-EGFR monoklonalt antistof er effektiv til at forlænge overlevelsen hos patienter med metastatisk colorectal cancer efter svigt af konventionel kemoterapi [33 ], [34]. I vores stratificeret analyse blev forøget EGFR GCN signifikant associeret med forbedret OS og PFS i de befolkninger, der har modtaget anden-line eller højere, men ikke første linje, som faldt sammen med de strategier i klinisk praksis med kemoterapi. Fra et klinisk synspunkt, ikke kun i USA og Europa, men også i Kina, blev anti-EGFR mAbs normalt anvendes i vildtype KRAS FRK patienter. Så vurderer rolle EGFR GCN hos patienter med vildtype-KRAS kan være mere meningsfuldt. I denne undersøgelse fandt vi, at den prognostiske værdi af EGFR GCN på overlevelse tilsyneladende ikke være relateret til KRAS-status, som foreslog EGFR GCN kan være en uafhængig prognostisk biomarkør. Den signifikant sammenhæng mellem overlevelse med EGFR GCN, afslørede tumorvækst er nok primært drevet af EGFR-vejen og denne biologiske egenskab fremkaldt af en stigning i EGFR kopi nummer.

EGFR er en transmembran tyrosinkinasereceptor, at der på ligandbinding, udløser to signalveje, RAS-RAF-MAPK akse, der hovedsageligt involveret i celledeling, og PI3K-PTEN-AKT vej, hvilket hovedsageligt involveret i celle overlevelse og motilitet [35]. De anti-EGFR mAb’er har vist sig at være effektiv i metastatisk colorectal cancer. De molekylære mekanismer bag den kliniske respons på dette stof fortsat ukendt. Genetiske ændringer i EGFR-relateret signaleringsveje kan have en virkning på respons på denne målrettede behandling, hvilket kan skyldes den konstitutiv aktivering af de nedstrøms gener af EGFR-signalvejen såsom KRAS, BRAF eller PIK3C2A, eller til tab af et tumorsuppressorgen såsom PTEN. Indtil nu, den mest acceptable markering, som en prædiktiv og prognostisk faktor, var status KRAS. Men KRAS var ikke den eneste indikator for cetuximab respons. Den foreliggende undersøgelse havde til formål at vurdere den prognostiske rolle EGFR GCN, i form af kliniske resultat, hos patienter behandlet med anti-EGFR mAbs. EGFR GCN afsløring synes også at være relevant for positivt identificere respondenter. Variationer af GCN, afspejler de mange forskellige ruter, som de enkelte tumorer er truffet for at forstyrre /flygte mekanismer, der styrer normal cellulær adfærd. I de fleste solide tumorer, herunder CRC, de bedst karakteriserede mekanismer bag øget EGFR GCN er genamplifikation og kromosom 7 polysomy [9], [10], [12], [36].

Nuværende hindringer for en fremtidig kliniske anvendelse af EGFR GCN er primært koncentreret om følgende to aspekter: detektionsmetoder og vanskelige tekniske reproducerbarhed. FISH teknik har været anvendt i de fleste tidligere undersøgelser, men fiskene resultater er udfordrende at fortolke og den manglende standardisering af analysemetoder og pointsystemer kan til dels forklare, hvorfor EGFR GCN evalueringen ikke er blevet indarbejdet i klinisk praksis endnu [37]. Når man ser på de forskellige cutoff værdier i litteraturen, fandt vi reproducerbarhed fortsat en stor hindring for dens praktiske anvendelighed og der er behov for en international konsensus om definitionen af ​​cutoff point. Sartore-Bianchi

et al.

Også fundet, at molekyle diagnose af EGFR GCN ved FISH blandt fem meget erfarne patologi centre varierede stort set, et detaljeret pointsystem og omfattende uddannelsesprogrammer er nødvendige [38]. Selvom forskellige cutoff punkter er blevet anvendt, 95% CIs omkring sensitivitet og specificitet fremkommer ved hver cutoff punkt var ens, hvilket indikerer, at resultaterne fra disse studier er konsistente. I den foreliggende undersøgelse, analyserede vi indflydelsen af ​​GCN detektionsmetode på overlevelse og ikke fundet nogen uoverensstemmelser.

Der er adskillige begrænsninger holdes i betragtning i denne meta-analyse. Først, de fleste af undersøgelserne var ikke afgørende, fordi de evaluerede begrænset patient serie, der blev nonhomogeneously behandles. For det andet, relativt små stikprøvestørrelser inkluderet i østasiater kan også indflydelse resultater, og yderligere undersøgelser er nødvendige for at afsløre potentielle rolle GCN. Tredje, primært utilgængelighed af enkelte patients data, som ville tillade korrektion for potentielle forstyrrende faktorer såsom alder, køn, eller yderligere genetiske afvigelser. Endelig kan forskellige detektionsmetoder, der anvendes i de undersøgelser, der indgår i analysen har forskellige kvalitetskontrol spørgsmål.

Som konklusion, vores meta-analyse giver bevis for, at EGFR genkopital er en prognostisk markør for overlevelse blandt patienter, der får anti -EGFR mAbs for fremskreden kolorektal cancer. Endvidere kan ifølge vores resultater, vises, den prognostiske evne EGFR genkopital at være betydeligt stærkere blandt de populationer, der modtog second-line eller højere behandling.