PLoS ONE: ERCC1 og TS Expression som prognostiske og Intelligent Biomarkører i metastatisk Colon Cancer

Abstrakt

Hos patienter med metastatisk tyktarmskræft, reaktion på første linje kemoterapi er en stærk indikator for samlet overlevelse (OS). I øjeblikket onkologer mangler diagnostiske tests for at bestemme hvilken kemoterapi giver den største chance for respons i den enkelte patient. Her præsenterer vi resultaterne af genekspression analyse for to gener, ERCC1 og TS, målt med den kommercielt tilgængelige ResponseDX: Colon assay (Respons Genetics, Los Angeles, CA) i 41 patienter med de novo metastatisk tyktarmskræft diagnosticeret i perioden juli 2008 og august 2013 ved University of California, San Diego. Desuden ERCC1 og TS ekspressionsniveauerne som fastlagt af RNAseq og overlevelsesdata for patienter i TCGA blev hentet fra TCGA data portalen. Vi fandt, at patienter med lav udtryk for ERCC1 (n = 33) havde signifikant længere median OS (36,0 vs. 10,1 mo, HR 0,29, 95% CI 0,095-0,84, log-rank p = 9.0×10

-6 ) og median tid til behandling til at mislykkes (TTF) efter første linje kemoterapi (14,1 vs. 2,4 mo, HR 0,17, 95% CI 0,048-0,58, log-rank p = 5.3×10

-4) i forhold til dem med høj ekspression (n = 4). Efter tegner sig for den kovariater alder, køn, tumor kvalitet og ECOG performance status i en Cox proportional hazard model sammenslutningen af ​​lav ERCC1 med længere OS (HR 0,18, 95% CI 0,14-0,26, p = 0,0448) og TTF (HR 0,16, 95% CI 0,14-0,21, p = 0,0053) fortsat betydelig. Patienter med lav TS-ekspression (n = 29) havde signifikant længere median OS (36,0 vs. 14,8 mo, HR 0,25, 95% CI 0,074-0,82, log-rank p = 0,022) i forhold til dem med høj ekspression (n = 12) . Den kombinerede lav ekspression af ERCC1 /TS var prædiktive for respons hos patienter behandlet med FOLFOX (40% vs. 91%, RR 2,3, Fishers eksakte test p = 0,03, n = 27), men ikke med FOLFIRI (71% vs. 71 %, RR 1,0, Fishers eksakte test p = 1, n = 14). Samlet set tyder disse resultater på, at måling af ERCC1 og TS udtryk har potentiel klinisk anvendelighed i forvaltningen patienter med metastatisk kolorektal cancer

Henvisning:. Choueiri MB, Shen JP, Gross AM, Huang JK, Ideker T, Fanta P ( 2015) ERCC1 og TS Expression som prognostiske og Predictive Biomarkører i metastatisk tyktarmskræft. PLoS ONE 10 (6): e0126898. doi: 10,1371 /journal.pone.0126898

Academic Redaktør: Anthony W.I. Lo, Queen Mary Hospital, HONG KONG

Modtaget: Januar 5, 2015; Accepteret: April 8, 2015; Udgivet: 17 juni 2015

Copyright: © 2015 Choueiri 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

Data Tilgængelighed: Alle relevante data er inden for papir og dens Støtte Information filer med undtagelse af data fra TCGA, som kan tilgås ved enten Bred brandslange (https://confluence.broadinstitute.org/display/GDAC/Home) eller TCGA data Portal (https: //tcga-data.nci.nih.gov/tcga)

Finansiering:. American Society of Clinical Oncology: www.asco.org, Young Investigator Award til JPS, Marsha Rivkin center for kræft i æggestokkene Research: www.marsharivkin .org, Scientific Scholar Award til JPS, United States National Institutes of Health: www.nih.gov, R01 ES014811 til TI, U24 CA184427 til TI 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

Tyktarmskræft stadig den tredje mest dødelige kræft i USA med en anslået forekomst af 132,700 nye tilfælde og 49,700 dødsfald i 2015. indførelsen af ​​nye cytotoksiske og målrettede midler til patienter med metastaserende CRC (mCRC) har generelt forbedret overlevelse (OS) satser, med forventet median overlevelse nu på over 20 måneder med mange patienter overlever mere end to år [1]. Den nuværende behandling paradigme består af 5-fluoruracil baserede regimer i kombination med enten oxaliplatin (FOLFOX) eller irinotecan (FOLFIRI), potentielt kombineret med målretning terapi enten EGFR eller VEGFR [2]. Tidligere store, prospektive kliniske undersøgelser har vist, at når det anvendes som første linje terapi muligheder, responsrater (RR) for enten FOLFOX eller FOLFIRI er omkring 55% [3]. I øjeblikket har onkologer begrænset diagnostiske værktøjer til at forudsige, hvilke første linje kemoterapi mulighed er bedst for den enkelte patient. Valg af første linie terapi er af stor betydning i mCRC da det er blevet vist, at patienter, der responderer på første linje terapi har længere OS [4], og nogle af disse patienter med oligometastatic sygdom kan gå videre til undergå metastatectomy med heldbredes [5] .

Mange potentielle prædiktive biomarkører for mCRC er blevet rapporteret ved anvendelse af forskellige molekylære datatyper [6-8]. Disse markører omfatter mutationen status KRAS [9, 10], BRAF [11, 12] og TP53 [13-15]. Andre prognostiske markører indbefatter mikrosatellit instabilitet (MSI) [16, 17], epidermal vækstfaktor receptor (EGFR) kopiantal [18], 18q allelisk uligevægt, TP53 ekspression samt ekspressionsniveauerne af thymidylatsyntase (TS) [13, 19 ] og Excision Reparation Cross-komplementeringsgruppe 1 (ERCC1) [6, 20]. Men uden undtagelse af KRAS mutation status forudsige respons på anti-EGFR-antistoffer cetuximab og panitumumab har vist klinisk værdien af ​​andre biomarkører været begrænset, [21, 22].

ERCC1 og TS ekspressionsniveauer har været tidligere beskrevet som potentielt lovende biomarkører i mCRC [23]. ERCC1 vides at være involveret i nukleotid excision og reparationsvej, en del af det cellulære respons på DNA beskadigelse. Patienter med lave niveauer af ERCC1 ekspression er blevet rapporteret at have en forbedret respons og en længere OS i gastrointestinale tumorer behandlet med FOLFOX [23-26]. TS er et enzym ansvarligt for genereringen af ​​deoxythymidin-triphosphat (dTMP), som er nødvendig for dannelsen af ​​nukleinsyren thymin. Mest bemærkelsesværdigt TS er målet for den almindeligt anvendte antimetabolit 5-fluorouracil (5-FU). TS-genekspression har vist sig at kunne forudsige respons på 5-FU-baseret behandling af patienter med mCRC [27-30]. Lave niveauer af TS er også blevet korreleret med forbedret responsrate og OS hos patienter behandlet med FOLFOX, men havde ingen prognostisk værdi hos patienter behandlet med FOLFIRI [23, 27, 30]. Fordi genekspression er en kontinuerlig variabel, til diagnostiske formål er det vigtigt at etablere en tærskelværdi, der definerer en population med høj ekspression og en særskilt population med lav udtryk. For ERCC1 har tærskelværdier blevet foreslået baseret på svar på platinbaseret kemoterapi i tyktarmen, gastrisk, hoved /hals, blære og ikke-småcellet lungecancer [23]. Specifikt til mCRC, Bekræft-1 og -2 forsøg omfattede 122 patienter med mCRC og etablerede den kliniske anvendelighed af eksisterende grænseværdier for høj vs. lav ERCC1 og TS genekspression som målt ved qPCR og normaliseret mod actin [6]. I de undersøgelser, patienter med høje TS og /eller høj ERCC1 viste kortere OS på 15,6 måneder sammenlignet med 37 måneder i patienter, der havde lavt ekspressionsniveauer af begge gener.

På baggrund af disse data, vi har indarbejdet i vores institution rutine måling af ERCC1 og TS udtryk som en del af standard behandling for FRK patienter. Her gennemgå vi vores enkelt institution kohorte af patienter med de novo mCRC samt en kohorte fra The Cancer Genome Atlas (TCGA) for at vurdere den kliniske anvendelighed af ERCC1 og /eller TS udtryk genekspression niveauer.

Materialer og Metoder

Study design

for denne undersøgelse, vi udført en retrospektiv analyse på to kohorter af patienter med kendt ERCC1 og TS ekspressionsniveauerne. Behandling tid til at mislykkes (TTF) til første linje kemoterapi blev valgt som primære end-point. Sekundære endepunkter omfattede objektive responsrate (ORR) til terapi og OS. TTF blev beregnet fra starten af ​​behandling med enten FOLFOX eller FOLFIRI indtil kliniske eller radiologiske tegn på progression. OS blev beregnet fra tidspunktet for påbegyndelse af behandling, indtil død uanset årsag. ORR blev beregnet som summen af ​​komplette eller partielle responser, bestemt ved forbedring i enten seriel billedbehandling eller seriel biomarkør måling. Berettigelseskriterier blev defineret som følger: Patologisk diagnose af mCRC, første linje af behandling med enten FOLFOX-6 eller FOLFIRI, billeddannelse med computertomografi (CT) inden for tre måneder efter påbegyndelsen af ​​behandlingen. Udelukkelseskriterierne omfattede tidligere adjuverende kemoterapi, avancerede co-morbiditet er defineret som et nyligt myokardieinfarkt eller ustabil angina, ukontrolleret hypertension eller diabetes mellitus, lever- eller nyresvigt. Patienter med ufuldstændige eller utilgængelige kliniske optegnelser blev også udelukket. Patienter, der behandles med samtidig bevacizumab eller cetuximab i tillæg til cytotoksisk kemoterapi, blev inkluderet i analysen. Den UCSD Institutional Review Board godkendte denne undersøgelse. Givet sin tilbagevirkende kraft det udgjorde ikke over minimal risiko for de emner, derfor pr Code of Federal Regulations om beskyttelse af forsøgspersoner et afkald på informeret samtykke blev givet. Data for TCGA kohorte blev opnået fra Genome Data Analysis Center (GDAC) brandslange hjemmeside. Alle data blev hentet fra de 15 januar 2014 standard data og analyser køre

Molekylær Analyse

ResponseDX:. Colon assay omfatter kvantitativ PCR at måle genekspression for ERCC1, TS, og VEGFR samt som specifikke mutationer. Ekstraherede DNA blev anvendt til at detektere mutationer i exon 2 af KRAS anvendelse af PCR med primere specifikke for kendte mutationer [18]. Tærskelværdierne for de normaliserede genekspression målinger, der anvendes til at stratificere patienterne i høj eller lav udtryk grupper var 4,0 og 1,73 for TS og ERCC1 hhv. Disse tærskelværdier er tidligere blevet etableret og anvendt i CONFIRM-1 og bekræft-2 forsøg [6]. Kaplan-Meier funktioner blev anvendt til at anslå overlevelsessandsynligheder. Genekspression måling for TCGA patienter blev udført under anvendelse RNAseq, som beskrevet [31]. Fordi der var ingen forudgående etablerede tærskel for ERCC1 eller TS-niveauer målt ved RNAseq, for TCGA kohorte middelværdien af ​​ERCC1 og TS blev brugt som tærskel.

Statistisk analyse

Analyse af TTF og OS kurver blev udført ved anvendelse af Kaplan-Meier-metoden og rapporteret som hazard ratio (HR), betydningen af ​​forskelle mellem grupper blev bedømt under anvendelse af log-rank-metoden. Forskelle i fordelingen af ​​kategoriske variabler blev vurderet ved anvendelse af Pearsons X

2 test. Forskelle i ORR er rapporteret som relative risiko (RR) blev signifikans testet under anvendelse af 2-sidet Fishers eksakte test. Cox multipel regressionsanalyse af TTF og OS blev anvendt til at vurdere bidraget af alder, køn, tumorklassificering, og ECOG performance status. Sammenhængen mellem ERCC1 og TS blev beregnet ved hjælp af to-halet Pearson R test. Statistisk beregning blev udført ved hjælp af GraphPad Prism-version 6.04 og OriginPro 2015.

Resultater

Kliniske og molekylære karakteristika

Kliniske registreringer af patienter med de novo mCRC behandlet på vores center fra juli 2008 og august 2013, var revideret. Halvtreds patienter, som havde testet af ResponseDX deres tumorer: Colon (Reaktion Genetics, Los Angeles, Californien) som led i rutinemæssig klinisk pleje blev identificeret, 41 mødte støttekriterier og blev medtaget i den endelige analyse (tabel 1). Komplet patientkarakteristika er opsummeret i S1 tabel. Atten patienter var mænd (44%), og 23 var kvinder (56%). Den mediane alder var 57,6 år med spænder fra 31 til 86. Fireogtyve (59%) af patienterne blev opereret for den primære tumor og 12 (29%) gennemgik en metastatectomy i løbet af deres behandling. Størstedelen af ​​patienterne blev behandlet med første linje FOLFOX (66%), der modtager et gennemsnit på 9,5 doser med vifte 2-20. Ca. en tredjedel af patienterne blev behandlet med første linje FOLFIRI (34%), der modtager et gennemsnit på 8,5 doser med vifte 2-14. Før påbegyndelse af behandling, 93% af patienterne havde en ECOG performance status på 0 eller 1. Alle patienter blev vurderet for ERCC1 og TS udtryk og KRAS mutation status. Brug forud fastlagte cutoff værdier, 37 patienter (90%) havde lave ERCC1 ekspressionsniveauerne og 29 patienter (71%) havde lave TS ekspressionsniveauerne. Median udtryk ERCC1 for og TS var 1,13 og 2,65 hhv. Tyve-to patienter (54%) havde mutationer i KRAS.

TCGA kohorte

Kliniske og molekylære data for en anden kohorte af patienter blev opnået fra TCGA. I alt 6202 patienter i en pan-cancer kohorte, herunder 62 patienter med mCRC havde data for både OS og genekspression. TTF og svarprocent var ikke kendt for alle patienter i TCGA kohorten så analyse var begrænset til OS. I det pan-cancer kohorte af alle 6202 TCGA patienter, der var minimal forskel i median OS mellem patienter med lave og høje niveauer af ERCC1 (87,2 vs. 82,9 mo, HR 0,95, 95% konfidensinterval [CI]: 0,86 til 1,05, p = 0,009) (fig 1A). Patienter med lavt TS niveauer havde en længere median OS sammenlignet med patienter med høje TS niveauer (102 vs 69,8 mo, HR 0,61, 95% CI: 0,55-0,68, log-rank p 10

-9) (Fig 1B ). Virkningen af ​​ERCC1 blev forstørret ved at begrænse patientens kohorte til kun de 1835 patienter, som fik adjuverende kemoterapi (79,3 mo median OS til lav ERCC1 vs. 54,9 for høj ERCC1, HR 0,72, 95% CI: 0,61 til 0,85, p = 0,0001) . I kohorte af alle 62 FRK patienter fra TCGA, effekten af ​​ERCC1 udtryk på median OS var ikke signifikant (ikke-endnu-nået hos patienter med lavt ERCC1 vs. 39,5 mo hos patienter med forhøjet ERCC1, HR 0,96, 95% CI: 0,39 til 2,4, p = 0,93), med hazard ratio svarende til den i det pan-cancer kohorte (figur 1C). Ligeledes var der ingen signifikant sammenhæng af TS-ekspression med OS i fuld TCGA mCRC kohorte (HR 0,98, 95% CI 0,35 til 2,7, p = 0,96) (Fig 1D). Blandt de 27 FRK patienter behandlet med oxaliplatin, hazard ratio for lav ERCC1 var en fjerdedel af den fulde mCRC kohorten; patienter med lav ERCC1 havde median OS ikke-endnu-nået vs. 39,5 måneder for dem med høj ERCC1 (HR 0,22, 95% CI: 0,045 til 1,5, p = 0,13) (Figur 1E). Der var ingen forskel i overlevelse mellem patienter med lave TS og høje TS udtryk i denne population (HR 0,77, 95% CI: 0,12 til 4,8, p = 0,77). (Fig 1F)

(A) OS af alle patienter i TCGA stratificeret efter ERCC1 udtryk. (B) OS af alle patienter i TCGA niveauer af TS-ekspression. (C) OS alle FRK patienter fra TCGA stratificeret ved ERCC1 udtryk. (D) OS alle FRK patienter fra TCGA niveauer af TS-ekspression. (E) OS af kun de FRK patienter behandlet oxaliplatin stratificeret ved ERCC1 udtryk. (F) OS af kun de FRK patienter behandlede oxaliplatin stratificeret af TS udtryk

UCSD Kohorte, ERCC1

Tredive-syv patienter havde ERCC1 ekspressionsniveauerne under cutoff på 1,73.; kun 4 patienter havde ERCC1 niveauer over denne tærskel. Patienter med lav ERCC1 havde en tendens mod højere ORR til enhver kemoterapi end dem med høj ERCC1 (83% vs 50%, RR 0,60, 95% CI 0,22 til 1,6, Fishers eksakte p = 0,16) (tabel 2). Median OS var signifikant længere for patienter med lav ERCC1 (36,0 vs. 10,1 mo, HR 0,29, 95% CI: 0,095 til 0,84, log-rank p = 9.0×10

-6) (fig 2A). Median TTF var også længere for patienter med lav ERCC1 (14,1 vs. 2,4 mo, HR 0,17, 95% CI 0,048-0,58, log rank p = 5.3×10

-4) (Fig 2B). Efter tegner sig for den kovariater alder, køn, tumor kvalitet og ECOG performance status i en Cox proportional hazard model sammenslutningen af ​​lav ERCC1 med længere OS (HR 0,18, 95% CI 0,14-0,26, p = 0,0448) og TTF (HR 0,16, 95% CI 0,14-0,21, p = 0,0053) fortsat betydelig. Blandt de 37 patienter med lav ERCC1, 24 modtog behandling med FOLFOX og 13 modtog FOLFIRI. De behandlet med FOLFOX viste en tendens til længere median OS forhold til FOLFIRI (36,0 vs. 22,6 måneder, HR 0,91, 95% CI 0,32 til 2,4, p = 0,83), men forskellen nåede ikke statistisk signifikans. Hos patienter med lav ERCC1, ORR til FOLFOX var 86% i forhold til 72% for FOLFIRI (RR 1,3, 95% CI 0,78 til 2,1, Fishers eksakte p = 0,25).

(A) OS i alt patienter stratificeret efter ERCC1 udtryk. (B) TTF hos alle patienter stratificeret efter ERCC1 ekspression. (C) OS hos alle patienter stratificeret af TS-ekspression. (D) TTF hos alle patienter stratificeret af TS udtryk

UCSD Kohorte, TS

Tyve-ni patienter havde TS udtryk mindre end tærskelværdien 4.0.; tolv havde ekspressionsniveauerne over denne tærskel. Den mediane OS var signifikant længere for patienter med lav TS udtryk (36,0 mo vs 14,8 mo, HR 0,37, 95% CI: 0,076 til 0,80, log-rank p = 0,022) (figur 2C). Men efter kontrol for kovariater i en Cox model sammenslutningen af ​​OS med TS ikke længere var signifikant (HR 0,47, 95% CI: 0,31 til 0,94, p = 0,16), erstattet af en forening mellem ECOG performance status og overlevelse (HR 0,35 , 95% CI: 0,28 til 0,48 p = 0,006). Der var en svag tendens i den samme retning for median TTF i lav TS-ekspression gruppe til den høje ekspression gruppen (12,3 vs.11.7 mo, HR 0,82, 95% CI: 0,33 til 2,0, log-rank p = 0,18), der gjorde ikke statistisk signifikans. (Fig 2D). Den ORR til enhver terapi hos patienter med lave TS blev 86% mod 58% i gruppen på højt TS-niveau. (RR 0,68, 95% CI: 0,41 til 1,1, Fishers eksakte p = 0,10) (Tabel 2)

UCSD Kohorte, ERCC1 /TS kombination

Vi derefter evalueres, hvis ERCC1 og TS kunne kombineres til at danne en sammensat markør stand til at identificere delpopulationer med betydelige forskelle i TTF, ORR og OS. Ni og tyve patienter havde lave ekspressionsniveauer af både ERCC1 og TS, otte havde lave ekspressionsniveauer af ERCC1 men forhøjede TS, og fire patienter havde forhøjede niveauer af både ERCC1 og TS. Ingen patient viste kombinationen af ​​høj ERCC1 med lave TS. Interessant nok blev ekspressionsniveauer af ERCC1 og TS signifikant korreleret (Pearson

r

= 0,53; p = 0,0004) (fig 3A). Patienter med høj ERCC1 og TS havde den korteste TTF på kun 2,4 måneder sammenlignet med 14,1 måneder hos patienter med lav ERCC1 og høje TS og 15,5 måneder hos patienter med lave niveauer af både ERCC1 og TS (figur 3B). Forskellen i median TTF mellem den lave ERCC1-lav TS kohorte i forhold til høje ERCC1 høje TS (15.5 vs. 2,4 mo, HR 0,17, 95% CI ,0012-,11, log-rank p = 4.6×10

-4) var statistisk signifikant og forblev signifikant efter kontrol for kovariater (HR 0,13, 95% CI: 0,11 til 0,16, p = 0,0029). Lignende tendenser blev set med OS, høje ERCC1-høj TS patienter, der har den korteste median OS på 10 måneder sammenlignet med 15 måneder for lav ERCC1-høj TS og 36 måneder for lavt ERCC1-lav TS. Forskellen i median OS mellem den lave ERCC1-lav TS kohorte i forhold til høje ERCC1 høje TS (36 vs. 10 mo, HR 0,10, 95% CI 3.4×10

-5 til 0,0088, log-rank p = 3.8×10

-7) var også statistisk signifikant og forblev så efter kontrol for kovariater (HR 0,092, 95% CI:. 0,078-0,11, p = 0,014)

(A) Sammenhæng mellem ERCC1 og TS udtryk. (B) Tid til behandlingssvigt af alle patienter pr kombination af ERCC1 /TS. (B) Samlet overlevelse af alle patienter pr kombination af ERCC1 /TS

Patienter med et forhøjet niveau af både ERCC1 og TS havde en tendens til lavere ORR på 50% i forhold til 63% hos patienter med lavt ERCC1 /høje TS og 86% hos patienter med lave niveauer af begge mærker (tabel 2). Patienter med lav udtryk for både ERCC1 og TS havde en særlig høj svarprocent på 91%, når de behandles med FOLFOX. Blandt alle patienter behandlet med FOLFOX personer med dobbelt lav ekspression havde en højere responsrate forhold til dem med høj ekspression af den ene eller begge ERCC1 /TS (40% vs. 91%, RR 2,3, 95% CI 0,77 til 6,7, Fishers eksakte test p = 0,03, n = 27). Den kombinerede ERCC1 /TS biomarkør var ikke prædiktiv for respons på FOLFIRI (71% vs. 71%, RR = 1,0, Fishers eksakte test p = 1, n = 14) (tabel 3). Alle undtagen en af ​​de patienter, der gik på at undergå metastatectomy havde lav ekspression af begge gener. Satsen for metastatectomy hos patienter med forhøjet udtryk for enten gen var 8,3% (1/11), sammenlignet med 27% (10/27) for dem med dobbelt lav udtryk (RR 3,2, 95% CI: 0,46 til 23, Fishers eksakt p = 0,252).

diskussion

at opnå en klinisk respons på første linje terapi er af afgørende betydning i mCRC som det er kendt, at mange af disse patienter ikke vil være fit nok at tolerere en kombination af cytotoksiske kemoterapeutiske lægemidler i den anden linje på grund af nedgang i performance status. FOLFOX og FOLFIRI, de to store backbone kemoterapi anvendes til behandling af mCRC er blevet vist at have tilsvarende responsrater for gennemsnit over en stor kohorte af FRK patienter [3]. Men i betragtning af enorme molekylære forskelle mellem forskellige individuelle kolon tumorer [31], formentlig er der delmængder af tumorer mere tilbøjelige til at svar på en regime end den anden. Men for patienter med metastatisk tyktarmskræft, i øjeblikket hovedparten af ​​cytotoksisk kemoterapi gives uden biomarkør til at forudsige respons. Det var målet med denne undersøgelse at undersøge, om molekylære data fra den kommercielt tilgængelige genekspression og mutation panel ResponseDx Colon kunne anvendes til at forudsige respons og TTF til første linie terapi.

Vores undersøgelse motiv er ifølge sagens natur begrænset af dens retrospektive design og beskedne prøvestørrelse, og blev yderligere begrænset af den mindre end forventet antal patienter med forhøjet ERCC1 ekspression. Det skal bemærkes, at vi brugte tidligere fastlagte cutoffs for ERCC1 og TS [6]. På grund af disse begrænsninger undersøgelsen blev drevet til at detektere kun særligt store størrelser af effekter med statistisk signifikans. På trods af disse begrænsninger, der kan foretages en observation af potentiel klinisk betydning, at patienter med lave niveauer af både ERCC1 og TS havde en bemærkelsesværdig høj svarprocent på 91% (20/22) til FOLFOX. Det er svært at foretage en direkte sammenligning til FOLFIRI responsrate på 71% (5/7) i betragtning af den lille prøvestørrelse, men hvis disse responsrater bekræftes i større studier dette resultat vil foreslå, at i mangel af kontraindikationer til platin terapi , FOLFOX kan være den foretrukne første linje i behandling hos disse patienter. Disse patienter med lav ERCC1 og TS-ekspression havde en signifikant længere TTF i forhold til patienter med høj ekspression til enten eller begge gener, uanset om de blev givet første linje FOLFOX eller FOLFIRI, hvilket antyder dobbelt lav ekspression af ERCC1 /TS kan være en markør for generel kemo-følsomhed frem for specifikt platin følsomhed.

De tolv patienter med tumorer, der udtrykker høje niveauer af enten TS eller ERCC1 trendberegnede mod ringere responsrate forhold til personer med dobbelt lav ekspression. Størrelsen af ​​forskellen ville være klinisk signifikant hvis bekræftet i større undersøgelser har imidlertid på grund af begrænset prøvestørrelse nåede det ikke statistisk signifikans i denne undersøgelse. Interessant svarprocenten på FOLFIRI var den samme for tumorer med dobbelt lav ekspression og dem med høj ekspression af den ene eller begge ERCC1 eller TS. I modsætning hertil svarprocenten til FOLFOX var kun 40% (2/5) for tumorer med høj ekspression af den ene eller begge ERCC1 eller TS. Selvom konklusionerne på en stikprøve af denne størrelse bør behandles med forsigtighed, støtter disse resultater FOLFIRI som første linje kemoterapi for tumorer med høj ekspression af enten ERCC1 eller TS. Med lignende forsigtighed rapporterer vi den dystre prognose af de fire patienter med høj ekspression af både ERCC1 og TS, har TTF på kun 2,4 måned og OS på 10 måneder. Der var ingen patienter med forhøjet ERCC1 og lave TS, så det relative bidrag fra ERCC1 og TS til dette observerede dårlig prognose kan ikke vurderes i denne undersøgelse. Der var kun en patient med høj ERCC1 og høje TS i vores kohorte der blev behandlet med FOLFIRI, og denne patient reagerede ikke, potentielt tyder på, at den samtidige stigning i ERCC1 og TS ekspression giver resistens over for flere typer kemoterapi.

Vi undersøgte sammenslutningen af ​​ERCC1 og TS udtryk med OS i TCGA pan-cancer og FRK kohorter at se, om de observerede tendenser vil generalisere til disse uafhængige kohorter. For ERCC1 der var en lille tendens til værre OS med høj ekspression i både pan-cancer og FRK kohorter, hvis størrelse blev overdrevet hos patienter behandlet med platinbaseret kemoterapi. Denne konstatering er i overensstemmelse med den kendte funktion af ERCC1 i DNA-reparation efter platin terapi. For TS der var betydeligt værre OS med høj ekspression i TCGA pan-cancer kohorte, men denne effekt blev ikke set i mCRC kohorte.

Som konklusion, denne undersøgelse viser potentialet nytte af ERCC1 og TS genekspression som prognostiske og eventuelt prædiktive biomarkører i mCRC, i overensstemmelse med tidligere undersøgelser [6]. Den identificerer en befolkning med dårlig prognose (høj ERCC1 /TS udtryk) samt en befolkning med en bemærkelsesværdig høj svarprocent på FOLFOX kemoterapi (lav ERCC1 /TS udtryk). I fremtiden vil prognostiske og prædiktive værdi af ERCC1 og TS udtryk bør undersøges som led i et større prospektivt klinisk forsøg.

Støtte Information

S1 Table. . Patient Karakteristik

tabel viser demografiske, histologiske, molekylære og behandling data for de 41 patienter, der indgår i UCSD kohorten

doi:. 10,1371 /journal.pone.0126898.s001

(XLSX)

Tak

Forskningsmidler til PF dels gennem den generøse støtte fra Arthur Athans i navnet på hans kone, Barbara Mae Athans. Vi takker for støtte til denne undersøgelse fra USA National Institutes of Health (R01 ES014811 og U24 CA184427 til T.I.). J.P.S. blev støttet af tilskud fra Marsha Rivkin Center for kræft i æggestokkene Forskning og en Conquer Cancer Foundation of ASCO Young Investigator Award.