Krooninen sairaus

tiivistelmä

Background

Virtsa biomarkkereiden on potentiaalia parantaa varhaisen havaitsemisen virtsarakon syöpään. Useimmat erilaisia ​​tunnettuja markkereita ovat kuitenkin vasta arvioitu tutkimuksissa poikkileikkauksen muotoilu. Asianmukaisen validointi pitkittäinen muotoilu olisi parempi. Käytimme ennakoiva tutkimus UroScreen arvioida surviviinista, mahdollinen biomarkkereiden joka on useita toimintoja karsinogeneesissä.

Menetelmät /Results

surviviinia analysoitiin 5716 virtsanäytteiden 1540 kemiallisten työntekijät aiemmin altistuneet aromaattinen amiineja. Työntekijät osallistuivat valvontaohjelman vuosittaiset tutkimukset vuosina 2003 ja 2010. RNA eristettiin virtsan soluista ja surviviinin määritettiin Real-Time PCR. Tutkimuksen aikana 19 virtsarakon kasvaimia ei havaittu. Monimuuttuja yleistynyt estimointiyhtälöön (GEE) malleissa osoitti, että β-aktiini, joka edustaa RNA satoon ja laatuun, oli vahvin vaikutus surviviiniperäisiin positiivisuutta. Tulehdus, hematuria ja tupakointi eivät sekoittaa tuloksia. Surviviinispesifisiä herkkyys oli 21,1% kaikkien ja 36,4% korkealaatuisesta kasvaimia. Spesifisyys oli 97,5%, positiivinen ennustearvo (PPV) 9,5%, ja negatiivinen ennustearvo (NPV) 99,0%.

Johtopäätökset

Tässä mahdollisille ja toistaiseksi suurin tutkimus surviviiniperäisiin, markkeri oli hyvä NPV ja spesifisyyttä mutta alhainen PPV ja herkkyys. Tämä johtui osittain alhaisesta tapausten määrä, mikä rajoittaa tulosten oikeellisuutta. Noudattamista, virtsa laatu, ongelmia määrityksen, ja mRNA vakaus vaikutti suorituskykyä surviviinin. Kuitenkin useimmat kysymyksiä voitaisiin entistä luotettava määritys tulevaisuudessa. Yksi tärkeä havainto on, että surviviini ei vaikuttanut sekoittavien tekijöiden kuten tulehduksen ja näytteillä suhteellisen pieni määrä vääriä-positiivisia. Näin ollen, huolimatta alhainen herkkyys, surviviini voi silti pitää komponenttina multimarker paneelin.

Citation: Johnen G, Gawrych K, Bontrup H, Pesch B, Taeger D, Banek S, et ai. (2012) Performance Surviviinin mRNA biomarkkerina virtsarakon syövän, että Prospective Study UroScreen. PLoS ONE 7 (4): e35363. doi: 10,1371 /journal.pone.0035363

Editor: Olga Y. Gorlova, The University of Texas M. D. Anderson Cancer Center, Yhdysvallat

vastaanotettu: 04 tammikuu 2012; Hyväksytty: 14 maaliskuu 2012; Julkaistu: 16 huhtikuu 2012

Copyright: © 2012 Johnen et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Rahoitus: Fujirebio Diagnostiikka , Inc. (FDI; Malvern, PA, https://www.fdi.com) on antanut surviviinista reagenssit ilman kustannuksia. Osa tutkimuksen tukivat avustus (FB093 AS) Saksan Social Tapaturmavakuutuslaitosten (DGUV, Sankt Augustin, Saksa, https://www.dguv.de), Abbott Laboratories (Abbott Park, IL; http: //www.abbottmolecular.com) joka on toimittanut UroVysion sarjat, ja Matritech /Alere GmbH (Köln, Saksa; https://www.alere.com) joka on toimittanut NMP22 ELISA. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat lukenut lehden politiikan ja on seuraavat ristiriitoja: Kirjoittaja GL on työntekijä Currenta GmbH Co. OHG. FE ja MN ovat työntekijöitä BASF SE. AS sai vapaa määritys sarjat Abbott Laboratories ja Matritech /Alere GmbH. AS sai myös matka-avustusta Matritech /Alere. GJ sai vapaa määritysreagenssit päässä Fujirebio Diagnostics, Inc. Tämä ei muuta tekijöiden noudattaminen kaikki PLoS ONE politiikan tietojen jakamista ja materiaaleja. Kirjoittajat julistaa ole muita kilpailevia intressejä.

Johdanto

Virtsarakon syöpä on yksi johtavista syövistä Yhdysvalloissa ja Euroopassa. Saksassa ilmaantuvuus on noin 29000 tapausta vuodessa [1]. Koska korkea kasvaimen uusiutumisen, tarkkaa seurantaa ja toistuvaa käyttöä hoitoja tarvitaan. Tämän seurauksena, virtsarakon syöpä on kallein syöpäsairaus [2]. Kasvaimet Virtsarakon voi johtua työperäiseen aromaattisia amiineja, mutta tupakoinnin pidetään vahvin tekijä kehittämiseen näiden maligniteettien [3].

saatavuus tehokkaita hoitoja, pääsy kohde-elimen kautta virtsaan, ja suhteellisen hyvä eloonjäämisaste tekee virtsarakon syöpä ehdokas seulontaohjelmia korkean riskin populaatiot [4]. Valitettavasti kystoskopian, joka on nykyinen kultakanta virtsarakon syövän havaitsemiseen, on invasiivinen ja melko kivulias menetelmä. Joissakin maissa korkeat kustannukset voivat myös olla tärkeä rooli [4]. Nämä seikat estä kystoskopian välillä käytetään seulonnassa ikäryhmät. Sen sijaan, virtsan tuumorimerkkiaineiden ovat ei-invasiivisia työkaluja, jotka havaitsevat virtsarakon syöpään. Tyypillisiä markkereita ovat proteiineja, RNA, DNA, aineenvaihduntatuotteita tai solujen piirteitä, jotka on se etu, että ne voidaan määrittää virtsanäytteistä [5], [6]. Lukuisista tunnettu markkereita, kuitenkin vain harvat on testattu tulevaisuudentutkimusta tai kokeita ja onnistuivat hyväksyttävä FDA. Näin ollen enemmän pitkittäistutkimuksissa tarvitaan osoittamaan arvo on merkkiaineita syövän seulonnan ja kliinisen päätöksenteon [7].

Surviviinispesifisiä on suhteellisen pieni proteiini 16,4 kDa geenin koodaama

BIRC5

[8], [9]. Sen kolmiulotteinen rakenne ratkaistiin ja ehdotti sovittimen tai telakoinnin toiminto [10], [11]. Sitoutuminen useita muita makromolekyylejä on itse asiassa osoitettu, ja surviviini muodostunut keskeinen solmu useissa solukkoverkoissa [9], [12] – [14]. Vaikka surviviini kuuluu apoptoosi-inhibiittori (IAP) geeniperheen sen toiminnot eivät ole rajoitettu säätelevä rooli apoptoosin. Muut toiminnot ovat solujen jakautumisen ohjaamiseen ja kromosomi erottelu edistäminen leviämisen, stressin vastaus ja angiogeneesiä, ja se on rooli etäpesäke [9], [15] – [19]. Dysregulation surviviinispesifisten siis vaikuttaisi neljä kuudesta niin sanotun ”tunnusmerkkejä syöpä” mallissa tumorigeneesin kuvanneet Hanahan ja Weinberg, mikä viittaa keskeinen funktio surviviinille syövän synnyn ja syövän etenemistä [20].

useiden mekanistinen rooleja surviviinispesifisten heijastuvat myös sen levinneisyys kaikissa vaiheissa kasvaimen kehitystä, vaikkakin mieluummin myöhemmissä vaiheissa useissa syövissä [21] – [25]. Surviviini yli-ilmentyy useimmissa ihmisen syövissä, mutta harvoin havaittavissa terveillä aikuisen kudoksissa [8], [26]. Se on siksi ehdotettu mahdollisena tuumorimarkkeri ja tavoitteeksi hoito [8], [27]. Johtuen siitä, että ei-invasiivisen havaitseminen virtsanäytteistä on mahdollista, surviviini voitaisiin käyttää erityisesti seulontaan urogenitaalisten syöpäsairauksia. Useat tutkimukset, enimmäkseen poikkileikkauksen muotoilu ja suhteellisen harvoissa tapauksissa, ovat osoittaneet, että surviviini on lupaava ehdokas lisävalidointia pituus- tutkimuksissa [28] – [34]. Shariat

et al.

Suoritetaan suurempi ennakoiva tutkimus toistuvat virtsarakon syöpä, joka perustuu immunohistokemiallisella värjäyksellä tuumorinäytteessä. Tässä surviviiniperäiset paransi ennustaminen uusiutumisen ja eloonjäämisen potilaiden alaryhmässä [21].

Tässä tutkimuksessa, päätimme surviviinille mahdollinen seulonta kohortti UroScreen [35] – [37] käyttäen mRNA- määrityksessä voidakseen varmistaa sen toimintaa tuumorimarkkeri varhaista havaitsemista virtsarakon syöpään.

tulokset

osallistujat UroScreen kohortin olivat aktiivisia tai eläkkeellä kemiallisia työntekijöiden entisten altistuminen aromaattisia amiineja kuten aiemmin on kuvattu [35] – [37]. Ne tutkittiin välillä syyskuuta 2003 ja kesäkuun 2010 Virtsa kerättiin virtsan tila, sytologia, määrittämistä NMP22®, kromosomipoikkeavuuksien (UroVysion ™), ja – jos riittävää materiaali oli saatavilla – Surviviinia [36], [37] . Surviviinia mittaukset 5716 virtsanäytteet voitaisiin saada 1540 osallistujat (taulukot 1 ja 2). Mediaani-ikä kohortin oli 62 vuotta (vaihteluväli 27-90 vuotta). Niistä 1540 henkilöä, 18 kehittyneet kasvaimet, mukaan lukien yksi henkilö, joka kehitti kaksi kasvaimia tutkimuksen aikana johtaen 19 kasvaimia yhteensä tutkinnan surviviinin. Vielä kaksi tapausta ei sovellu virtsanäytettä ollut saatavilla Surviviinia määrittämiseen. Niistä 19 kasvaimet, kolme oli papillomas, yksitoista korkea-asteen, ja viisi huonolaatuisen kasvaimia (taulukko 3). Sytologia havaittu kahdeksan kasvaimia. Surviviiniproteiini määrityksessä havaittu neljä kasvaimia, jotka kaikki olivat korkealaatuisia. Kolme niistä oli myös havaita sytologian ja muille merkeille; yksi havaittiin surviviinin ja NMP22 vain (kuvio 1).

yhteensä 19 kasvainten havaittiin 18 tapauksessa. Surviviinia sytologia, NMP22, ja UroVysion havaittu 13 kasvaimia. * Kahden ylimääräistä kasvaimet (numero 1 ja 12) näytteistä ei ollut saatavilla Surviviinia määrittämiseen.

tuumorimarkkeri surviviinin määritettiin mRNA perustuvaa määritystä, joka ei ollut kaupallisesti saatavilla. Seitsemän vuoden aikana tämän pitkittäistutkimuksen, odottamattomien tapahtumien osalta luotettavuus ja saatavuus määrityksen komponenttien (RNA: n eristämistä sarjat Qiagen ja Invitek surviviiniperäiset reagenssit FDI ja IPA) sai meidät muuttamaan määrityksen suunnittelun kahdesti, mikä johtaa kolme erilaista määritystä variantteja (Qiagen /FDI, Invitek /FDI, Invitek /IPA). Standardoimme surviviiniproteiiniperheestä kopioida numeroita ja pystyi osoittamaan käyttämällä monimuuttuja yleistynyt estimointiyhtälöön (GEE) malli, että määritys muunnokset eivät häpeään testitulokset toteutettaessa standardoitu surviviiniperäistä kopiomääränä (taulukko 4). Kaikki muut tulokset olivat siis johdettu standardoitu arvoista.

Mahdolliset ennustajia positiivisen surviviiniperäisiä tulos tutkittiin kuten taulukossa 4. indikaattorit infektion ja tulehduksen (leukosyytit), verivirtsaisuus, tai tekijät kuten ikä, tupakointi tai edellinen virtsarakon syöpä ei havaittu merkittävää vaikutusta surviviiniperäisiin tasoilla. The ’keskittymä ”(ominaistiheys) virtsanäytteen, heijastuu virtsan kreatiniinipitoisuus, pyrki kohti käänteinen korrelaatio surviviinipeptidillä, mutta tämä vaikutus ei ollut merkittävä. Kuten odotettua, virtsarakon syöpä havaittu UroScreen oli ennustaja positiivisen surviviinin testit (OR 2,54, 95% CI 1,02-6,33). β-aktiinin (OR 3,11, 95% CI 2,51-3,85) oli vaikutus modifioija, joka osoittaa vahvan vaikutuksen määrä ja laatu talteen mRNA PCR suorituskykyä. Kymmenkertainen kasvu kopion määrä β-aktiini liittyi kolminkertaisen suurempi todennäköisyys positiivinen surviviinin testi. Testasimme β-aktiini korreloi virtsan tiheys laskemalla spearmanin järjestyskorrelaatiokerroin. Oli merkittävä vaan ainoastaan ​​heikko yhdistys β-aktiini kopioluvun virtsan kreatiniini proxy virtsan tiheys (r

s 0,17, 95% CI 0,12-+0,23).

syöpää ennustearvojen Surviviinia ovat taulukossa 5. Laskelmat perustuivat saatujen koetulosten virtsanäytteistä viimeisestä seulonnan kierroksen ennen diagnoosia. Surviviinispesifisiä saavutti herkkyys 21,1% kaikkien kasvainten yhteisöjä, 25,0% kaikista kasvaimista mutta ilman papillomas, ja 36,4% korkealaatuisesta kasvaimia vain. Se ei havaita viiden huonolaatuisen kasvaimia. Spesifisyys oli 97,5% kaikissa (ala) ryhmät (kaikki kasvaimet, kasvaimet ilman papillomas, korkea-asteen, ja matala-asteista kasvaimet). Positiivinen ennustearvo (PPV) oli 9,5% kaikissa ryhmissä, kun taas negatiivinen ennustearvo (NPV) vaihteli 99,0 ja 99,7%.

receiver operating (ROC) analyysit suoritettiin standardoitujen surviviiniperäistä tasot viimeisen näytöksen kierroksen ennen diagnoosia ja oikaistu log

10 (β-aktiini) ja iän 10 vuoden luokkaa. He johtivat ala (AUC) arvoja 0,74 (95% CI 0,61-0,86) kaikkien kasvaimen yksiköt (kuva 2), 0,75 (95% CI ,60-0,89) kaikkien tuumoreihin papillomas, 0,80 (95% CI 0,66 -0,94) korkealaatuisesta kasvaimet, ja 0,66 (95% CI ,36-+0,96) huonolaatuisia kasvaimia vain. Arvioida määrityksen suorituskykyyn varianttien, laskimme oikaistu ROC käyrät kullekin vaihtoehdolle. Tuloksena oli AUC 0,70 (95% CI 0,34-1,00) ja Qiagen /FDI, 0,80 (95% CI 0,54-1,00) ja Invitek /FDI, ja 0,79 (95% CI 0,67-0,91) määritystä varten variantti Invitek /IPA.

Analyysi tehtiin kaikille kasvaimia yhteisöjä. Tuloksena ala (AUC) oli 0,74, jossa on 95%: n luottamusväli (luottamusväli) on 0,61-0,86.

Mahdollisia syitä negatiivisten testitulosten tapauksissa on koottu taulukkoon 6. Viimeinen Näytteet tapausten 5 ja 10 saatiin 26 ja 18 kuukautta ennen kasvaimen diagnoosia, vastaavasti. Tapaus 8 osoitti positiivisen testituloksen 14 kuukautta diagnoosin mutta näytteen vähän ennen diagnoosia oli negatiivinen. Kaikki muut vääriä negatiivisia tuloksia olivat tapauksissa papillomas ja heikompilaatuisen kasvaimet; 31% liittyi harvaan kerättyjen virtsan merkitty alhainen kreatiniini ( 0,50 g /l), ja toinen 20% oli niin ikään liittyy alhainen RNA eheyttä osoitettu β-aktiini tasot 2,500 kappaletta. Vertailun vuoksi 15% ja 11% kaikista tosi-negatiivisten näytteiden viimeisen näytöksen kierroksen olivat yhteydessä alhaiseen kreatiniini ja alhainen β-aktiini, vastaavasti.

Keskustelu

Vaikka lukuisat potentiaali markkereita on kuvattu varhaiseksi havaitsemiseksi virtsarakon syövän, ei mitään toistaiseksi ole toteutettu kliinisten ohjeiden seulonnassa tai kliinistä seurantaa toistumista. Ihannetapauksessa merkki määritykset soveltuvat kliinisen käytännön pitäisi olla vankka ja halpa sekä nopea ja helppo käyttää muodossa, esim point-of-care -testi [38]. Kuitenkin ennen määritystä muotoa voidaan optimoida, suorituskyky markkeri on itse arvioitava. Sillä molekyylimarkkereiden kuten surviviinipeptideille kehitystä vakaa ja yksinkertainen määrityksiä voi olla lupaava, jos niiden suorituskyky tällä hetkellä saatavilla määrityksissä virtsarakon syövän seulonta on osoitettu olevan verrattavissa tai parempi kuin hyväksyttyjä testejä. Vuonna UroScreen, päätimme surviviini suhteellisen leksianalyysi jossa positiiviset testitulokset eivät seurattiin kystoskopia. Kaiken surviviiniperäiset havaittiin etenkin korkean asteen virtsarakon syöpä ja sen suorituskyky oli verrata muiden merkkiaineiden testattu. Kuitenkin mRNA eheys oli tärkeä muokkaaja positiivisia testituloksia, ja siksi vankempi testi tulisi kehittää.

Todistaakseen arvo uusia merkkiaineita kliinistä päätöksentekoa, niiden suorituskyky on arvioitava pituus- tutkimukset ja kliiniset kokeet [7]. UroScreen oli prospektiivinen kohorttitutkimus yli 1500 kemiallista työntekijät pyrittiin arvioimaan NMP22, UroVysion, ja surviviinin kasvainmerkkiaineet [36], [37]. Se oli ensimmäinen ennakoivassa tutkimuksessa että tutkittiin suorituskykyä surviviinille varhaiseen toteamiseen virtsarakon syöpä. 19 virtsarakon kasvaimia, jotka havaittiin aikana tutkimuksen tekeminen riittävän näytemateriaalin jätettiin Surviviinia määrittämiseen. Alhainen ilmaantuvuus virtsarakon syövän UroScreen sekä väestössä on kriittinen kysymys virtsarakon syövän seulontaa [4]. UroScreen perustettiin jatkeeksi jo olemassa seurantaohjelma kemian työntekijöitä [35]. Alkuperäinen teho laskelmat perustuivat entiseen tietoja, jotka osoittavat tuolloin korkeammalla kasvainvaikutuksen tutkimuksessa väestöstä [39]. Tällä hetkellä ilmaantuvuus tässä alkuperäisessä korkean riskin kohortti on saavuttanut tason lähempänä väestön vuoksi kielto syöpää aiheuttavia aromaattisia amiineja käytöstä kemianteollisuudessa vuosikymmeniä sitten. On lisäksi todennäköistä, että teknologian ja toimenpiteet parantavat työturvallisuutta osaltaan helpottaneet virtsarakon syövän ilmaantuvuus tässä kohortissa työntekijöiden kaksi suurta kemian yritykset. Lisäksi mediaani-ikä UroScreen kohortin vuonna 2010 oli 62 vuotta, kun taas mediaani-ikä virtsarakon syövän miesten Saksassa oli 72 vuotta [1].

On osoitettu, ennen surviviinin ilmaisu on suurempi ja useammin korkea-asteen kasvaimet tai myöhemmissä vaiheissa syövän kehittymisen [21], [23] – [25]. Tämän mukaisesti havainnon surviviiniperäiset ei havaittu tapauksia, joissa papilloomavirus tai matala-asteinen virtsarakon syövän UroScreen, kun taas herkkyys oli parempi korkealaatuisesta kasvaimia. Jos tämä voitaisiin vahvistaa surviviiniperäiset voisi olla hyödyllinen lisä varten seurantaan potilailla, joilla on nopeampi kasvava kasvaimia jossa havaitseminen olisi mahdollisimman varhain. Tässä ei-invasiivisen markkerin paneeli olisi lupaava lähestymistapa tunnistaa toistumisen nopeammin ja vähentää cystoscopies [40]. Kuitenkin yksittäiset molekyylimarkkerit ei nykyisin ole riittävän herkkiä korvaamaan kystoskopian [38].

vähäinen määrä tapaus tapausten rajallinen valta tutkimuksen, jossa arvioidaan suorituskykyä kasvainmerkkiaineet ja osaltaan niiden alhaisen PPV. Aiemmin julkaistut tutkimukset osoittivat erityispiirteiden välillä 88% ja 100% ja herkkyydet välillä 53% ja 100% [28] – [30], [