PLoS ONE: PCR-perustaiset määritykset vs. Direct Sequencing arvioimiseksi vaikutus KRAS Status Anti-EGFR hoitovaste peräsuolen syövän Potilaat: järjestelmällinen katsaus ja meta-analyysi

tiivistelmä

Background

eloonjäämisluku peräsuolen syöpä (CRC) potilaat kuljettavat villin tyypin KRAS on huomattavasti yhdistämällä EGFR-monoklonaalinen vasta-aine (mAb) tavanomaisen kemoterapian. Kuitenkin ristiriitaisia ​​tietoja on sekä villin tyypin KRAS ja KRAS ryhmiä, joka voimakkaasti kyseenalaistaa CRC anti-EGFR hoitoa. Täällä teimme meta-analyysi, jolla pyritään antamaan enemmän luotettavaa tietoa EGFR hoidon CRC potilailla.

Methods

Haimme täynnä raportteja satunnaistetussa kliinisessä tutkimuksessa käyttäen Medline, amerikkalainen Society of Clinical Oncology (ASCO), ja European Society for Medical Oncology (ESMO). Kaksi tutkijaa itsenäisesti seulottu julkaistusta kirjallisuudesta mukaan meidän osallisuutta ja yksinomainen kriteerit ja suhteellinen data on purettu. Käytimme Review Manager 5.2 ohjelmisto tietojen analysointiin.

Tulokset

Lisäksi anti-EGFR mAb tavanomaisen kemoterapian merkittävästi parantunut sekä ilman taudin etenemistä (PFS) ja mediaani kokonaiselinaika (Mos ) villin tyypin KRAS ryhmä; hazard ratio (t) PFS ja Mos olivat 0,70 [95%: n luottamusväli (CI), 0,58-0,84] ja 0,83 [95% CI, 0,75-0,91], tässä järjestyksessä. Saharan analyysit villin tyypin KRAS ryhmä, kun PCR-pohjainen määrityksiä käytetään, PFS ja Mos erityisesti lisätä: HRS oli 0,74 [95% CI, 0,62-0,88] ja 0,87 [95% CI, ,78-,96] vastaavasti. Saharan analyysit KRAS ryhmä, ei PCR-perustaiset määritykset eikä suoralla sekvensoinnilla tehostaa PFS tai mos.

Johtopäätös

Tuloksemme viittaavat siihen, että PCR-perustaiset määritykset korkea herkkyys ja spesifisyys mahdollistaa tarkka tunnistaminen potilailla, joilla on villin tyypin KRAS ja siten lisätä PFS ja mos. Lisäksi tällaisia ​​määrityksiä vapauttaa potilailla, joilla KRAS turhilta huumeiden sivuvaikutuksia, ja antaa heille mahdollisuuden saada asianmukaista hoitoa. Siten vahvistetaan tarkka standardireferenssiliuos testi olennaisesti optimoi CRC kohdistettuja hoitomuotoja.

Citation: Shan L, Li M, Ma J, Zhang H (2014) PCR-perustaiset määritykset vs. Direct Sequencing arvioimiseksi vaikutus KRAS status Anti-EGFR hoitovaste peräsuolen syövän Potilaat: järjestelmällinen katsaus ja meta-analyysi. PLoS ONE 9 (9): e107926. doi: 10,1371 /journal.pone.0107926

Editor: Domenico Coppola, H. Lee Moffitt Cancer Center Research Institute, Yhdysvallat

vastaanotettu 7 huhtikuuta, 2014; Hyväksytty: 21 elokuu 2014; Julkaistu: 26 syyskuu 2014

Copyright: © 2014 Shan 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.

Data Saatavuus: Tällä kirjoittajat vahvistavat, että kaikki tiedot taustalla olevat havainnot ovat täysin saatavilla rajoituksetta. Kaikki asiaankuuluvat tiedot ovat paperin.

Rahoitus: Rahoitusta saatiin National Natural Science Foundation of China (Grant nro 30901727, 81372496). HZ sai rahoituslähteitä. URL 81372496: https://isisn.nsfc.gov.cn/egrantindex/funcindex/prjsearch-list. URL 30901727: https://isisn.nsfc.gov.cn/egrantindex/funcindex/prjsearch-list. Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Ei Tekijät julistettu mahdolliset eturistiriidat.

Johdanto

viimeisten kahden vuosikymmenen aikana huomattavaa edistystä koskien molekyylibiologian paksusuolen syöpä (CRC) on huomattavasti lisääntynyt biologinen hoitovaihtoehtojen [1]. Keskeinen läpimurto oli löytö kaksi monoklonaalisia vasta-aineita (mAb) kohdistaminen epidermaalisen kasvutekijän reseptori (EGFR): kimeerinen immunoglobuliini G1 mAb (setuksimabi) ja täysin humanisoidun immunoglobuliinin G2 mAb (Panitumumabilla). Nämä vasta-aineet on todettu olevan erittäin tehokas yhdessä tavanomaisen kemoterapian tai yksittäisinä terapeuttisina aineina kemoterapian kestävä metastaattinen CRC (metastasoituneen kolorektaalisyövän) [2], [3]. Vuonna 2004 Yhdysvaltojen Food and Drug Administration (FDA) hyväksyi setuksimabin ensimmäisenä mAb EGFR hoitoon metastasoituneen kolorektaalisyövän, minkä jälkeen hyväksynnän panitumumabin 2006 [4], [5]. Valitettavasti lähes kolmasosa metastasoitunutta kolorektaalisyöpää potilaat eivät hyödy tästä täsmähoitoihin mutta myös kokea välillisiä haittavaikutuksia [6], [7]. Näin ollen on tärkeää tunnistaa ne potilaat, jotka ovat todennäköisimmin vastaavat saavuttaa henkilökohtaista hoitoa. KRAS-proteiini on keskeinen signalointi molekyyli välillä solunulkoisen EGFR ligandien ja signalointi soluissa. Laaja retrospektiivinen tutkimukset ja faasin tutkimuksista paljastaa, että KRAS-geeni aktivoivat mutaatiot ovat tärkeimmät negatiiviset ennustaja metastasoitunutta kolorektaalisyöpää EGFR hoito [8] – [10]. Näiden tulosten perusteella, FDA muutti suuntaviivoja suositella Setuksimabihoitoa ja panitumumabi vain annetaan CRC potilaille, joilla on villin tyypin KRAS [11]. Kuitenkin tutkijat jatkaa raportointia ristiriitaisia ​​tosiasiat sekä KRAS villityypin ja mutantti ryhmään: esimerkiksi potilaat kuljettavat villityypin KRAS eivät reagoi, kun taas kuljettavat KRAS teki [12] – [15]. Tällaiset ristiriitaiset tiedot vahvasti haastaa metastasoituneen kolorektaalisyövän hoitoon. Riippumatta satunnaisia ​​ilmoituksia osuutta muiden geenin muutokset, kuten BRAF mutaatioita, PIK3CA mutaatioita, ja menetys PTEN ilmaisun [16] – [19], tarkkuutta genotyypitysmenetelmiä saattaa selittää ilmiön. Esimerkiksi yksi kokeellinen tutkimus tukee tätä hypoteesia näyttämällä erittäin herkkä menetelmiä havaitsemiseksi KRAS mutaatioiden tunnistettu 13 ylimääräistä metastasoitunutta kolorektaalisyöpää potilaat resistenttejä EGFR mAb verrattuna suoralla sekvensoinnilla [20].

järjestelmällisesti Tämän kysymyksen, teimme systemaattinen tarkastelu ja meta-analyysi arvioida ilman taudin etenemistä (PFS) ja mediaani kokonaiselinaika (MOS) potilailla, joiden KRAS tila havaittiin joko PCR-perustaiset määritykset tai suoralla sekvensoinnilla. Vertasimme kykyä näiden kahden genotyypitysmenetelmiä arvioida vaikutusta KRAS tilan vastauksena CRC EGFR-hoitoa.

Methods

Haku strategia

Määräaika kokeilu julkaisu oli 31. joulukuuta 2013. Full raportteja satunnaistetussa kliinisessä tutkimuksessa, joka käsitteli vaikutus KRAS tilan vastauksena CRC EGFR hoito oli kerätty Medline (PubMed: www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed), amerikkalainen Society of Clinical Oncology (ASCO, www.asco.org), ja European Society for Medical Oncology (ESMO, www.esmo.org). Käytettyjen avainsanojen etsimiseen olivat: CRC, KRAS-mutaatio, setuksimabi, panitumumabi, kemoterapia, satunnaistetussa, ja anti-EGFR-mAb. Ensin jätetty kaksinkertainen vasta-protokollia, jotka arvioitiin myös verisuonten endoteelin kasvutekijän (VEGF) vasta-aine. Sitten etsitään kohde tutkimusten mukaan työnkulun kuviossa 1

Patient ryhmiä ja alaryhmiä

arvioimiseksi kokonaisvaikutus EGFR mAb huumeiden lisäykseksi standardin kemoterapiaa, jaoimme kaikki osallistuneista potilaista kahteen ryhmään: koeryhmään, hoidettiin yhdistelmällä EGFR mAb ja tavanomaisen kemoterapian; ja kontrolliryhmä, hoidettiin tavanomaisen kemoterapian vain. Sitten analysoimme vaikutus KRAS tilan vaste anti-EGFR-hoidon edelleen jakamalla potilaita villin tyypin KRAS ja KRAS ryhmiä. Suorittamaan osa-analyysejä vertaamaan kykyä eri genotyypitysmenetelmiä arvioida vaikutusta KRAS tilan vastauksena CRC EGFR hoidon erosimme potilaita eri KRAS tila kahteen alaryhmään: PCR-pohjainen määritys alaryhmä ja suoralla sekvensoinnilla alaryhmä.

Tilastolliset analyysit

uutettu hazard ratio (t) PFS ja Mos 95%: n luottamusväli (CI) päässä ilmoittautunut tutkimuksissa. PFS ja Mos tiedot jokaisesta kokeesta edustaa log HR ja sen varianssi kokeellisen verrattuna kontrolliryhmään sekä potilailla, joilla on villin tyypin ja KRAS mukaan aikaisemmin kuvatun menetelmän [21]. HR 1 osoittaa parannusta PFS tai mos. Jos tutkimuksissa raportoitu loki HR ja varianssi, käytimme niitä suoraan. Jos kokeet eivät antaneet näitä arvoja, poimimamme tietoja eloonjäämiskäyrien, kun käytettävissä, arvioida arvoja log HR ja varianssi. Kun eloonjäämiskäyriä hoitoryhmissä ei ollut saatavilla, muut tiedot, kuten log-rank-testi P-arvot ja tapahtumien lukumäärä kussakin ryhmässä, purettiin avulla on mahdollista arvioida tukin HR ja varianssi. Saadakseen yhteenveto hrs of koeryhmässä verrattuna kontrolliryhmään, log HRS yhdistettiin käytettäessä satunnaista vaikutus mallia tai kiinteän efektimalli jatkuvaan tulosten kanssa CI asetettu 95% merkitystä [22]. Määritellä sopiva malli, käytimme Review Manager 5.2 ohjelmisto analysoida välisten tutkimus heterogeenisuus. Kun

P

vastinetta heterogeenisuus oli alle 0,05, valitsimme sattumanvaraisesti-vaikutus malli. Kun

P

vastinetta heterogeenisuus oli suurempi tai yhtä suuri kuin 0,05, päätimme kiinteän vaikutuksen mallia.

Tulokset

Selected Trials

yksilöivät kymmenen kokeiden mukaan työnkulun kuviossa 1 [13], [23] – [31]. Nämä kokeet on esitetty taulukossa 1. Kaikkiaan 6699 potilasta arvioitiin tässä meta-analyysissä.

etenemisestä vapaa elinaika (PFS) B

Tulokset osoittavat lisäksi anti -EGFR hoito tavanomaisen kemoterapian on esitetty kuvassa 2. kaikkien potilaiden kanssa tai ilman KRAS mutaatioita, lisäämällä anti-EGFR terapia parantaneet PFS [HR 0,84, (95% CI, 0,73-0,98), P = 0,02] mukaan satunnainen vaikutus malli (P-arvo heterogeenisyys 0,00001). Kun arvioimme tiedot perustuvat KRAS asemasta, havaitsimme merkittävää parannusta elinaikaan ilman taudin etenemistä villin tyypin tila [HR 0,70, (95% CI, 0,58-0,84), P = 0,0001] mukaan random-vaikutus malli ( P-arvo heterogeenisyys 0,00001), mutta ei potilailla, joilla KRAS [HR 1,06, (95% CI, 0,91-1,25), P = 0,44] mukaan random-vaikutus malli (P-arvo heterogeenisyys = 0,009). Saharan analyysit villin tyypin KRAS ryhmä, PFS lisääntynyt huomattavasti PCR-pohjainen määritys alaryhmä [HR 0,74, (95% CI, 0,62-0,88), p = 0,0009] mukaan random-vaikutus malli (P-arvo heterogeenisyyden 0,0001), mutta ei suoraa sekvensointia alaryhmä [HR 0,55, (95% CI, 0,29-1,05), P = 0,07] mukaan random-vaikutus malli (P-arvo heterogeenisyys = 0,002). Saharan analyysit KRAS ryhmä, ei PCR-määrityksessä eikä suoralla sekvensoinnilla parannettu PFS [HR 0,99, (95% CI, 0,78-1,27), p = 0,96], mukaan kiinteän vaikutuksen mallia (P-arvo heterogeenisyys = 0,97) ja [HR 1,08, (95% luottamusväli, ,89-1,32), p = 0,43] mukaan random-vaikutus malli (P-arvo heterogeenisyys = 0,0003), tässä järjestyksessä.

Keskimääräinen eloonjäämisaika (MOS) B

yleistä potilailla, lisäämällä anti-EGFR ei merkittävästi parantaa MOS [HR 0,94, (95% CI, 0,83-1,05), p = 0,26] mukaan satunnaisvaikutusmalliin efektimalli (P-arvo heterogeenisyys = 0,002). Emme kuitenkaan havaittu merkittävää parannusta MOS villin tyypin KRAS ryhmä [HR 0,83, (95% CI, 0,75-0,91), P 0,0001] mukaan kiinteän vaikutuksen mallia (P-arvo heterogeenisyys = 0,06). Saharan analyysit villin tyypin KRAS ryhmä, Mos lisääntynyt PCR-pohjainen määritys alaryhmä, [HR 0,87, (95% CI, 0,78-0,96), P = 0,004] mukaan kiinteän vaikutuksen mallia (P-arvo heterogeenisyyden = 0,55). Suora sekvensointi alaryhmä mukana vain yksi tutkimus ja ei sovelleta meta-analyysi. Vuonna KRAS ryhmä, ei ollut selvää parannusta MOS [HR 1,09, (95% CI, 0,98-1,21), P = 0,11] mukaan kiinteän vaikutuksen mallia (P-arvo heterogeenisyys = 0,49). Saharan analyysit mutantti-tyypin KRAS alaryhmä, PCR-perustaiset määritykset eivät tietenkään muuta terapeuttisia CRC [HR 1,10, (95% CI, 0,99-1,23), P = 0,009] mukaan kiinteän vaikutuksen mallia ( P-arvo heterogeenisyys = 0,42). Suorassa sekvensointi alaryhmä, yksittäinen tutkimus ei salli meta-analyysi. Nämä tiedot on esitetty kuviossa 3.

Keskustelu

Uusi molekyyli kohdistetut hoitoja on käytetty laajalti CRC hoidon erottaa edut suuri spesifisyys ja alhainen myrkyllisyys [32]. Nykyinen näyttö on hyväksynyt, että CRC potilaat villin tyypin KRAS vastaa anti-EGFR hoitoa. Jotkut potilaat villin tyypin KRAS eivät ilmaise odotetun vasteen, kun taas joillakin potilailla, joilla KRAS reagoivat hyvin. Merkittävä selitys tälle ristiriitaisia ​​havainto voi johtua tarkkuutta nykyisen genotyypitysmenetelmiä vaihtelivat eri laboratorioiden ja eri kliinisissä tutkimuksissa. Tässä tutkimuksessa olemme systemaattisesti analysoimaan ominaisuuksia PCR-perustaiset määritykset vs. suora sekvensointi arvioida vaikutusta KRAS tilan vaste anti-EGFR hoitoa.

Kuten odotettua, esillä oleva meta-analyysi vahvistaa kliinistä hyötyä kun anti-EGFR hoitoa lisätään tavanomaisen kemoterapian hoidossa metastasoitunutta kolorektaalisyöpää potilaiden kätkeminen villin tyypin KRAS, joilla on merkittävä parannus PFS. Kun suoritimme Saharan analyysit perustuvat eri genotyypitysmenetelmiä, sekä PFS ja MOS paranee, kun PCR-pohjainen määritykset palveluksessa. Näiden 10 tutkimuksissa tutkijat käyttivät PCR perustuvissa määrityksissä, mukaan lukien PCR puristus–sulamiskäyrä menetelmä ja alleeli-reaaliaikainen PCR, havaitsemiseksi KRAS mutaatioita. Herkkyyden näistä menetelmistä ovat 0,1% ja 0,5% [33], [34], tässä järjestyksessä. Vertailun vuoksi herkkyys suoralla sekvensoinnilla on 10-20% [35]. Siten PCR-pohjainen menetelmät mahdollistavat herkkä havaitsemisen vähäisessä määrin KRAS mutaatiot lisäävät havaitsemismäärä jättää useimmat potilaat, joilla KRAS, ja siten parantaa PFS ja mos. Niinpä olemme alttiina uuden vihjeen koskien ristiriitainen metastasoituneen kolorektaalisyövän hoidossa: on alapopulaatio metastasoitunutta kolorektaalisyöpää potilaiden kuljettaa matalan tason KRAS mutaatioita potilaiden välillä villin tyypin KRAS ja ne, joilla runsas KRAS. Vähäisen herkkyyden analyysimenetelmiä, tämä alaryhmästä potilaista ei tyypillisesti ryhmitelty oikein, jolloin hoito mennä väärään suuntaan. Tämä johtaa arvaamaton tulos yksittäisille potilaille sekä dramaattisesti sekoittaa metastasoituneen kolorektaalisyövän hoitoon strategiaa. Ratkaisu tämän ongelman parantaa merkittävästi hoitoa metastasoitunutta kolorektaalisyöpää potilaista.

Verrattuna korkean spesifisyyden suoralla sekvensoinnilla, meidän on harkittava spesifisyys PCR-perustaiset määritykset kun käytämme -genotyypitystulosten arvioida tehokkuutta anti- EGFR täsmähoitoihin. Potentiaalisesti korkea väärien positiivisten virhemäärä PCR-perustaiset määritykset Poissuljettavien potilaat kuljettavat villityypin KRAS saamasta oikeaa hoitoa. Tässä ehdotamme, että PCR-perustaiset määritykset ryhmittelee jonkin villin tyypin KRAS potilaita mutantti ryhmä, ja siten virheellisesti lisätä PFS ja mos mutantti ryhmään. Mielenkiintoista, emme noudata tätä ilmiötä tutkimuksessamme, mikä viittaa siihen, että PCR-perustaiset määritykset käyttää näissä kokeissa ovat riittävän tarkkoja paljastaa KRAS. Yksi näistä määrityksistä on PCR puristus- ja sulamiskäyrä menetelmällä. Puristin käytetty tässä peptidi (PNA), jossa sokeri fosfaatti selkäranka luonnon nukleiinihapon korvataan synteettisellä peptidipääketjun ja tunnistaa sekvenssin erityinen DNA tottele Watson-Crick vetysidos [36]. PNA-DNA heterodupleksilla esiintyy satunnaisia ​​lämpöstabiilius, kun taas yhdistämällä mikä tahansa epäsuhta duplex alentaa lämmönkestävyys yli 10 ° C; Tämä mahdollistaa erittäin erityinen mutaation havaitsemiseen [33], [36]. Mutaation havaitseminen alleelin-reaaliaikainen PCR perustuu siihen periaatteeseen, että pidennys on tehokas, kun 3 ’pääte pohjan pohjamaali sopii kohteeseensa, kun taas laajentaminen on tehoton tai olematon, kun liitinpohjasta on ristiriitaiset, ja osoitti myös hyvä spesifisyys aiemmissa sovelluksissa [37], [38]. Alleelispesifinen reaaliaikainen PCR hyödynnetään nykyisessä kirjoilla Kliinisissä tutkimuksissa on määritys kaupallistaa dxs Ltd., mikä edelleen taattu korkea spesifisyys [39]. Kaiken tarkasti suoraa henkilökohtaista CRC hoitoa, suosittelemme niin hyvin erityisiä menetelmiä tai muita menetelmiä, joilla on korkea spesifisyys.

Muita näkökohtia arvioida PCR-pohjainen määritys sisältää läpäisyä, saastuminen ja mukavuutta. Yhdistelmä PCR-monistus ja reaaliaikaisen PCR: n nämä kaksi PCR-pohjaisten menetelmien, PCR kiristys-sulamiskäyräanalyysi ja alleeli-reaaliaikainen PCR, mahdollistaa suuren suoritustehon ja suljetun putken testi havaitsemiseksi DNA-mutaatioiden ilman hankalia post-PCR-menetelmillä. Lisäksi reaaliaikainen seuranta mallin vahvistus paransi tulkinta PCR-tuloksiin [40]. Tällä hetkellä molemmat menetelmät on sovellettu onnistuneesti etsiä eri geenimutaatioita eri kasvain näytteissä. Esimerkiksi KRAS mutaatiot Bile [41], EGFR mutaatioita NSCLC [42], BRAF mutaatiot CRC [35]. DXS myös validoitu biomarkkereiden pakki EGFR, RAF, BCR-ABL ja muita geenejä, jotka osoittavat korrelaation potilaan mutaatio aseman ja lääkevaste [39].

Johtopäätös

CRC anti- EGFR hoito, PCR-perustaiset määritykset korkea herkkyys ja spesifisyys mahdollistaa tehokkaan syrjäytymistä sairastavien potilaiden KRAS, sekä vähentää huumeiden sivuvaikutuksia ja lisätä PFS ja MOS villin tyypin KRAS potilailla. Samanaikaisesti tällaiset menetelmät mahdollistavat tarkan tunnistamisen KRAS mutantti potilaita, jotta voimme todella kapea potilaan alaryhmässä KRAS mutaatioita ja tutkia tehokkaampia hoitovaihtoehtoja näille potilaille. Siksi tarkka standardi vertailutestissä tarvitaan kiireesti optimoida metastasoitunutta kolorektaalisyöpää-täsmähoitoihin. Vaikka nykyinen PCR-pohjaiset menetelmät ovat menestyneet paljon paremmin kuin ennen, niiden herkkyys ja spesifisyys voi edelleen parantaa rajallisen resoluution analogisen signaalin ja väistämätön tausta molekyylejä. Tämä rajoitus vähentää huomattavasti arvo tiettyjä tärkeitä kliinisissä näytteissä, kuten ulosteen ja veren missä kohde-DNA muodostaa vain pienen murto-osa kokonaismäärästä DNA. Esimerkiksi kasvainperäinen DNA veressä patenttien alhaisempi vaiheessa kasvaimia on ,01-0,12% [43]. Tapahtumat kehitetty digitaalinen PCR (dPCR) menetelmä hallussaan suurimmat mahdollisuudet parantaa havaitsemisen tarkkuus kannalta sekä herkkyys ja spesifisyys. Vuonna dPCR, malleja näytteen lokeroitu moniin minuutin yksittäisiä reaktioita, joista jokainen sisältää korkeintaan yhden mallin. Tällaiset eristämisen tehokkaasti vähentää melua ja lisää vahvistusta spesifisyys matalan tason malleja [44], [45]. Raportoitiin herkkyys dPCR saavutti 0,0005% [44]. Helpompaa kuin reaaliaikainen PCR, dPCR ei vaadi perustamista standardikäyrän, ja kannalta läpijuoksu 96-versio dPCR on kehitetty [44], [45]. Tämä lupaava menetelmä antaa meille mahdollisuuden merkittävästi ymmärtää kasvain heterogeenisyys ja parantaa kohdennettuja syövän hoidossa [46], [47]. Kaiken kaikkiaan tämä tutkimus tarjoaa paljon laajempi näkemys koko syöpähoidon alalla.

tukeminen Information

tarkistuslista S1.

PRISMA tarkistuslista.

doi: 10,1371 /journal.pone.0107926.s001

(DOC) B

Vastaa