Sumário

O câncer de pulmão e doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) são dois principais doenças pulmonares. receptor do factor de crescimento epidérmico mutações (EGFR), v-Ki-ras2 Kirsten sarcoma de rato (KRAS) mutações e quinase de linfoma anaplásico (ALK) rearranjos de genes representam mutações condutoras que são frequentemente avaliadas na avaliação inicial de câncer de pulmão de células não pequenas-(NSCLC ). O presente estudo centrou-se na expressão de mutações motorista em pacientes com NSCLC apresentam com DPOC e ainda avaliada a associação entre NSCLC e DPOC. Os dados de 501 pacientes consecutivos com histologicamente comprovada recorrente ou metastático NSCLC foram analisados ​​retrospectivamente. Os pacientes foram submetidos à espirometria e genotipagem de EGFR, ALK e KRAS em amostras de tecido. As características dos pacientes e expressão de mutações motorista foram comparadas entre os grupos DPOC e não-portadores de DPOC.

Entre 350 pacientes com resultados de espirometria, 106 (30,3%) foram diagnosticados com DPOC, 108 (30,9%) tinham mutações EGFR, 31 (8,9%) tinham mutações KRAS, e 34 (9,7%) apresentaram rearranjos ALK. DPOC foi independentemente associada com menores prevalências de mutações EGFR (95% intervalo de confiança [IC], 0.254-0.931,

p

= 0,029) e rearranjos ALK (95% CI, 0,065-0,600,

p

= 0,004). As proporções de mutações EGFR e rearranjos ALK diminuiu à medida que a gravidade da obstrução ao fluxo aéreo aumentou (

p

= 0,001). Na nunca fumaram, a prevalência de mutações EGFR foi significativamente menor no grupo DPOC do que no grupo sem DPOC (12,7% vs. 49,0%,

p

= 0,002). pacientes com NSCLC relacionadas com a DPOC exibiram baixa prevalência de mutações EGFR e rearranjos ALK comparação com o grupo não-DPOC. Mais estudos são necessários sobre os mecanismos moleculares subjacentes câncer de pulmão associada à DPOC

Citation:. Lim JU, Yeo CD, Rhee CK, Kim YH, Parque CK, Kim JS, et al. (2015) Pulmonar Obstrutiva Crônica doenças relacionadas com a não-pequenas células do cancro do pulmão apresenta uma baixa prevalência de EGFR e ALK Mutações do piloto. PLoS ONE 10 (11): e0142306. doi: 10.1371 /journal.pone.0142306

editor: Renato Franco, Istituto dei Tumori Fondazione Pascale, ITALY

Recebido: 17 Agosto, 2015; Aceito: 20 de outubro de 2015; Publicação: 10 de novembro de 2015

Direitos de autor: © 2015 Lim et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

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financiamento:.. os autores não têm apoio ou financiamento para relatar

Conflito de interesses:. os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

O câncer de pulmão e doença pulmonar obstrutiva crónica (DPOC) são duas doenças pulmonares importantes associados ao tabagismo [1]. O câncer de pulmão ocorre cerca de cinco vezes mais frequentemente em pacientes com DPOC em comparação com pacientes não-portadores de DPOC, ea presença de DPOC está associada com aumento da mortalidade em pacientes com câncer de pulmão [2]. Além disso, 50-70% dos pacientes com câncer de pulmão mostram evidências espirométrico da DPOC [3-5]. O fumo de tabaco é amplamente aceito como uma causa patogênica comum de câncer de pulmão DPOC e [6]. No entanto, mesmo depois de considerar os efeitos do tabagismo, a presença de DPOC é um fator de risco independente para o desenvolvimento de câncer de pulmão [7]. Além disso, o câncer pulmonar em pacientes com DPOC tem sido associada com a gravidade regionais piorou de enfisema [8,9]. Mesmo com fortes associações epidemiológicos relatados na literatura, os mecanismos da relação entre DPOC e câncer de pulmão não são claramente explicadas. [10]

A associação entre DPOC e câncer de pulmão também pode ser avaliada do ponto de vista molecular. mutações incluindo o controlador do receptor do factor de crescimento epidérmico (EGFR) e mutações quinase de linfoma anaplásico (ALK) rearranjos-têm importância clínica no tratamento de cancro do pulmão de células não pequenas, (NSCLC). A sensibilidade a inibidores da tirosina-cinase EGFR (TKI) depende da expressão de mutações de EGFR [11-14]. A mutação da via de sinalização de EGFR tem sido implicado no desenvolvimento do NSCLC [15,16]; na verdade, vários estudos têm classificadas NSCLC em duas categorias distintas: mutado-EGFR e tipo EGFR-wild NSCLC [12,14]. Para o tratamento de cancro do pulmão EGFR mutante, TKI de EGFR são recomendados como esquemas de primeira linha por causa da sua eficácia superior aos regimes de platina doublet em termos de sobrevivência livre de progressão [13]. Os papéis de mutações EGFR são importantes por causa de suas capacidades preditivas em terapia-alvo; No entanto, outras mutações condutoras também são importantes em NSCLC [17]. rearranjos ALK foram recentemente descobertas em NSCLC [18], e crizotinibe, um TKI de multi-alvo, mostrou-se eficaz em NSCLC ancorando rearranjos ALK [19]. Para adenocarcinoma de pulmão em estágio avançado, o teste para mutações EGFR e rearranjos ALK são rotineiramente recomendado para selecionar pacientes para terapia-alvo [20]. Além disso, v-Ki-ras2 Kirsten sarcoma de rato (KRAS) mutações ocorrem em aproximadamente 25% dos CPNPC, e pré-clínicos e estudos clínicos de novas terapias enfocadas KRAS vias a jusante estão em andamento [21]. EGFR e KRAS mutações e rearranjos ALK são as principais mutações condutoras a serem considerados na avaliação inicial do NSCLC.

Estudos anteriores sugerem que a patogênese da DPOC está intimamente associada com a carcinogênese de pulmão, mas poucos têm relatado a expressão de motorista mutações e as características clínicas de pacientes com NSCLC com DPOC.

Suzuki

et al. relataram que a incidência de mutações EGFR foi menor nos pacientes com NSCLC com DPOC do que naqueles sem DPOC [1].

Schiavon et al compararam as características moleculares de pacientes de adenocarcinoma associado à DPOC para pacientes com adenocarcinoma relacionadas com o fumo sem DPOC. Não foram encontradas diferenças entre os dois grupos em relação à mutação EGFR, enquanto KRAS mutação foi maior em fumantes em comparação com pacientes com DPOC. [10] Até à data, os estudos de grande porte que investigam diferenças na expressão de mutações de condutor entre DPOC e não-DPOC pacientes com câncer de pulmão estão faltando.

O objetivo do presente estudo foi avaliar a expressão da grande mutações motorista EGFR e KRAS mutações e rearranjos ALK em pacientes com NSCLC com DPOC para determinar a associação entre a presença de DPOC e driver mutações.

pacientes e Métodos

população do estudo

Os dados de 501 pacientes consecutivos com histologicamente comprovada recorrente ou NSCLC metastático, que foram admitidos no Hospital de Seul de Santa Maria, Hospital Yeouido de Santa Maria, Hospital Incheon de Santa Maria e Hospital Bucheon de Santa Maria na Universidade Católica da Coreia entre janeiro de 2011 e Abril de 2013, foram analisados ​​retrospectivamente. Todos os pacientes assinaram o termo de consentimento clínicos. Os pacientes foram submetidos não sequencial, genotipagem painel simultânea de EGFR, ALK e KRAS. características clinicopatológicas dos pacientes detalhados nos registros médicos foram revisados, incluindo idade, sexo, tabagismo, tipo histológico do tumor, estágio do tumor inicial, mutações EGFR e KRAS, rearranjos ALK e presença de DPOC. patologia tumoral NSCLC foi classificada de acordo com a classificação da Organização Mundial de Saúde. estadiamento clínico de câncer de pulmão foi determinada de acordo com o tumor, nódulo, metástase (TNM), usando os padrões da União de Controle do Câncer Internacional (UICC), sétima edição [22]. tabagismo foi categorizado como “nunca” se o 100 cigarros foram consumidos durante toda a vida e “sempre” em caso contrário. Este estudo foi aprovado pelo Institutional Review Board de cada hospital participante.

Definição de DPOC

avaliação de triagem espirometria foi realizada na admissão dos pacientes. DPOC foi definida como um volume expiratório forçado previsto em 1 segundo (FEV1) /valor da capacidade vital forçada (CVF) ≤ 70%, de acordo com a Iniciativa Global atual de diretrizes crônicas Doença Pulmonar Obstrutiva (GOLD) [23]. Os pacientes cujos FEV1 valor /CVF foi menor que 70% foram atribuídos ao grupo DPOC. Os valores espirométricos foram apresentados como os resultados pós-broncodilatador [23]. A gravidade da obstrução ao fluxo aéreo na DPOC foi determinada utilizando o sistema de ouro classificação: grau 1 (% FEV1 80%), grau 2 (% FEV1 50-80%), grau 3 (% FEV1 30-50%), e grau 4 (% FEV1 30%). Cento e cinquenta e um pacientes sem provas de função pulmonar devido a um mau estado geral e uma incapacidade de se submeter os estudos foram excluídos.

EGFR e KRAS testes de mutação

mutações EGFR foram definidos como exão 19 deleção ou exão 21 mutações pontuais. Foram excluídos pacientes com outros perfis mais incomuns de mutação EGFR. Genotipagem de EGFR e KRAS foi realizada por PNA (ANP) mediada por métodos de PCR de aperto, tais como o PNAClamp

TM Kit EGFR MutationDetection e PNAClamp

TM KRAS Mutation Detection Kit (PANAGENE, Inc., Daejeon, Coreia ), utilizando PCR em tempo real [24]. A PCR foi realizada num volume total de reacção de 20 ul, incluindo o ADN molde, iniciador e conjuntos de sondas de PNA, e SYBR Green PCR master mix. O controlo de PCR não tinha a sonda de PNA e continha o molde de tipo selvagem. O sistema de detecção CFX96 PCR foi utilizado para realizar PCR.

fluorescente ALK hibridização in situ (FISH)

Os espécimes para FISH obtido a partir de quatro hospitais foram preparados simultaneamente, utilizando uma plataforma de análise molecular e foram analisados ​​ao longo um período de 3 dias em Yeouido de St. Mary Hospital Central Laboratório Molecular [25]. FISH foi realizada em tecidos (FFPE) de tumores embebidos em parafina e fixados em formalina, utilizando uma sonda específica para além arrombamento para o locus ALK, o LSI Vysis ALK Dual cor Separar Sonda (Abbott Molecular, Abbott Park, IL, EUA). ALK positividade rearranjo foi definida como um sinal de divisão ou sinal vermelho isolado. A distância mínima de diâmetro e dois sonda foi necessário para a determinação da verdadeira divisão sinal positivo. Os casos positivos foram definidos como aqueles com 15% dos núcleos contados no interior das células tumorais exibindo um sinal de divisão de sinal vermelho ou isolado (Figura 1). Para minimizar o viés técnico, foi utilizada uma abordagem de avaliação para espécimes específicos. Em amostras de ressecção cirúrgica, a 100 células tumorais foram marcados. Um ALK FISH taxa de sinal de divisão 15% foi interpretado como negativo e que ≥15% como positivo

(A) Tumor com H . E mancha. (B) Tumor com TTF-1 mancha positiva. (C) Análise FISH interpretado como positivo; 15 ALK rearranjado células em 57 células tumorais de divisão de (alquil FISH 15%).

abreviações

H E: hematoxilina e eosina; TTF-1; fator de transcrição da tireóide 1.

A análise estatística

Os dados são expressos como freqüências com percentagens ou como médias, desvios padrão. As características básicas da população do estudo foram comparados por meio de Student não pareado

t

-teste para variáveis ​​contínuas e o teste do qui-quadrado para as variáveis ​​categóricas. Utilizou-se análise de regressão logística para examinar a relação entre as mutações motorista e outras variáveis ​​clínicas. Odds ratio e seus intervalos de confiança de 95% (IC) foram calculados. Qualidade do ajuste foi calculado para avaliar a relevância do modelo de regressão logística. Um teste de associação linear-by-linear foi empregado para explorar as associações entre um declínio do FEV1 ea expressão de mutações driver. Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando software SPSS (versão 15.0.0 para Windows;. SPSS Inc., Chicago, IL, EUA), e

p Art 0,05 foi feita para refletir importância.

Resultados

características gerais do paciente

Após a exclusão de 151 pacientes sem resultados dos testes de função pulmonar, 350 pacientes com NSCLC foram inscritos. Destes, 106 pacientes foram escolhidos para o grupo de DPOC e 244 para o grupo não-DPOC. A idade média dos pacientes era 65,1 anos; 192 (54,9%) eram do sexo masculino, 199 (54,9%) não eram fumantes e 17 (4,9%) tiveram carcinomas de células escamosas. As fases clínicas de 226 pacientes (64,6%) eram III ou IV no momento do diagnóstico. EGFR mutações estavam presentes em 108 pacientes (30,9%), as mutações KRAS em 31 (8,9%) e rearranjos ALK em 34 (9,7%). A média% FEV1 valor previsto foi de 90,9%, ea média de FEV1 valor absoluto em litros foi de 2,32 (Tabela 1)

As características dos pacientes e diferenças entre os grupos DPOC e não-portadores de DPOC:. Análise univariada

no grupo DPOC, a idade média foi mais elevada (69,8 vs. 63,0 anos,

p

= 0,001), e os pacientes do sexo masculino foram mais comuns (78,3% vs. 44,7%,

p

= 0,001). Fumantes foram mais prevalentes no grupo DPOC (59,4% vs. 36,1%,

p

= 0,001), enquanto adenocarcinomas foram mais prevalentes no grupo sem DPOC (93% vs. 85,8%,

p

= 0,029). Não foram encontradas diferenças significativas no estágio clínico entre os dois grupos (Tabela 1). A proporção de pacientes globais que expressam mutações EGFR foi de 30,9%, e estas mutações foram mais prevalentes na não-DPOC (37,3%) em comparação com o grupo DPOC (16%) (

p

= 0,001). rearranjos ALK foram significativamente menos prevalente no grupo DPOC (3,8% vs. 12,3%) (

p

= 0,013). Quanto à mutação KRAS, não houve diferença significativa entre os dois grupos (Fig 2).

(A) EGFR mutações (B) mutações KRAS e (C) rearranjos ALK.

a análise multivariada de fatores de risco associados com mutações EGFR e rearranjos ALK

Nós realizadas análises multivariadas para identificar os fatores de risco associados com mutações EGFR e rearranjos ALK. As variáveis ​​consideradas significativas nas análises univariadas foram introduzidas em um modelo de regressão logística. Os efeitos da idade, sexo, tabagismo, e histologia foram avaliadas por análises multivariadas. mutações EGFR foram mais comuns em mulheres, não fumantes e pacientes com adenocarcinomas (Tabela 2). DPOC foi independentemente associada com menores prevalências de mutações EGFR (95% CI, ,254-,931,

p

= 0,029) e rearranjos ALK (95% CI, 0,065-0,600,

p = 0,004

). O odds ratio foi de 0,487 para mutações EGFR (IC 95%, 0,254-0,931,

p

= 0,029) e 0,197 para rearranjos ALK (95% CI, 0,065-0,600,

p = 0,004

).

fases Ouro e

Entre os 106 pacientes com DPOC, 47, 48, 11 e 0 foram classificados como GOLD estádios 1, 2, 3 e 4, respectivamente. Para explorar se ou não a gravidade da obstrução ao fluxo aéreo é significativamente correlacionada com a prevalência de mutações genéticas, dividimos os pacientes do grupo sem DPOC em estágios Gold 1, 2 e 3. A proporção de pessoas com mutações EGFR foi inversamente proporcional com a gravidade da obstrução ao fluxo aéreo (

p

= 0,001). Além disso, a presença de rearranjos ALK também diminuiu como aumento da obstrução do fluxo aéreo (Fig 3).

mutações de EGFR (A) e (B) rearranjos ALK.

a

p

-Valores foram calculados pelo teste de associação linear-by-linear.

As diferenças de mutações de condutor entre os grupos DPOC e não-portadores de DPOC entre os que nunca fumaram

Excluindo o efeito do tabagismo, determinou-se a associação entre DPOC e EGFR mutações em 199 pacientes com NSCLC não-fumante. A proporção de pacientes com mutações de EGFR foi significativamente menor no grupo de DPOC do que o grupo não-DPOC (12,7% vs 49,0%,

P

= 0,002). Não houve diferença estatisticamente significativa na prevalência de rearranjos ALK entre os dois grupos (Fig 4).

Discussão

O objetivo do nosso estudo foi avaliar a prevalência de mutações motorista em pacientes com NSCLC e DPOC de acordo com a gravidade da obstrução das vias aéreas. Os pacientes com NSCLC relacionadas com a DPOC tiveram baixa prevalência de mutações EGFR e rearranjos ALK, que eram proporcionais ao declínio do FEV1. Além disso, a DPOC também foi significativamente correlacionada com baixa prevalência de mutações EGFR e rearranjos ALK em pacientes com NSCLC não-fumante. No entanto não houve diferença significativa entre o grupo DPOC e não-DPOC na expressão de mutação KRAS.

Os resultados do estudo são consistentes com descobertas anteriores de que mutações EGFR foram menos prevalentes em homens e fumantes e mais prevalente em adenocarcinomas [ ,,,0],26-29]. No entanto, existem poucos dados que esclareçam a correlação entre DPOC e grandes mutações motorista em pacientes com NSCLC. Um estudo recente da

Hashimoto

et al. mostrou que mutações EGFR foram mais prevalentes em um grupo sem DPOC em comparação com um grupo DPOC [30]. Um estudo anterior mostrou que a expressão de mutações EGFR foi proporcionalmente correlacionado com um declínio do FEV1; No entanto, a associação não era válido na análise multivariada [1]. Nosso estudo demonstrou que a DPOC foi independentemente associada com uma prevalência menor de mutações EGFR em pacientes com NSCLC, depois de tomar idade, sexo, tabagismo, e histologia em conta, e o número de indivíduos inscritos era maior. Além disso, nosso estudo mostrou que a prevalência de rearranjos ALK em NSCLC foi menor no COPD do que o grupo sem DPOC.

intensidade da obstrução do fluxo de ar definida por% FEV1 foi proporcional às prevalências de mutações EGFR e rearranjos ALK em nosso estudo. Fumar é uma possível razão para a correlação. Fumar também induz alterações epiteliais brônquicas em pacientes com DPOC [31]. desenvolvimento de adenocarcinoma pode envolver diferentes caminhos entre fumantes e não fumantes. Em fumantes, agentes cancerígenos relacionados com o tabagismo favorecem mutações KRAS; Por outro lado, as mutações de EGFR são mais prevalentes em pessoas que nunca fumaram [32]. Fumar é importante causa da DPOC, e o seu efeito pode ser atribuído a uma menor incidência de mutações de EGFR; No entanto, também considerou a influência intrínseca da DPOC.

Na análise multivariada, a presença de DPOC foi um fator de risco independente para uma baixa prevalência de mutações driver. Além disso, a análise dos pacientes nunca-fumador em nosso estudo mostrou que a prevalência de mutações EGFR foi menor nos pacientes com NSCLC com DPOC, depois de excluir o efeito do tabagismo. inflamação constante no microambiente e o processo de reparação envolvidos na DPOC podem ser componentes cruciais para o desenvolvimento de câncer relacionado a DPOC [33]. Estudos anteriores sugerem que a inflamação induzida pela elastase de neutrófilos ou metaloproteinases de matriz mais contribui para a carcinogénese [34]. Além disso activação de EGFR medeia hipersecreção de muco precedido por elastase de neutrófilos e estresse oxidativo, ligando assim a inflamação das vias aéreas à carcinogênese [3]. Tem sido sugerido que os mediadores inflamatórios envolvidos na inflamação crónica das vias aéreas promover a transformação maligna de células estaminais broncoalveolar [35,36]. Outros mecanismos patogénicos comuns possíveis envolvidos no desenvolvimento do câncer de pulmão em pacientes com DPOC incluem danos dos radicais livres do DNA e mutações genéticas e polimorfismos [37]. Oxidantes que não é compensado por antioxidantes levar a danos no DNA [38]. mutação genética de μ1 glutationa S-transferase (GSTM1), uma enzima protetora contra tecido substâncias indutoras de danos encontrados no tabaco, foi mais prevalente em pacientes com câncer de pulmão com DPOC do que em pacientes saudáveis ​​[39]. Nós sugerimos que os papéis de mutações condutoras, tais como mutações EGFR ou rearranjos ALK são limitados na carcinogênese em pacientes com DPOC.

Há várias limitações para o nosso estudo. Em primeiro lugar, a percentagem de pessoas que nunca fumaram foi desproporcionalmente elevada no grupo DPOC, e o tipo histológico geral predominante entre os pacientes inscritos em nosso estudo foi adenocarcinoma. Nós rotineiramente testar mutações driver associado com o tipo não-escamosas NSCLC, e os dados dos pacientes foram coletados consecutivamente a partir dos vários centros. Portanto, assumimos que os pacientes enquadrados representar a população geral cancro do pulmão do paciente. Em segundo lugar, nós definimos DPOC somente por resultados da espirometria, de tal forma que uma disparidade pode existir entre o grupo DPOC em nossos pacientes do estudo e com DPOC, em média. No entanto, estudos anteriores sobre o câncer de pulmão apresenta com DPOC também definiu DPOC pelos resultados da espirometria sozinho [30,40,41]. A função pulmonar pode ser afetada pela localização anatômica do câncer de pulmão; no entanto, não foi detectada nenhuma diferença significativa no estágio clínico entre o grupo DPOC eo grupo não DPOC.

No presente estudo, as proporções mais baixas de mutações EGFR e rearranjos ALK foram encontrados no grupo de DPOC em comparação com a não grupo DPOC. Além disso, a prevalência das mutações condutoras diminuiu à medida que a severidade da obstrução das vias respiratórias aumentou. A baixa prevalência de mutações EGFR entre pacientes com DPOC sem história de tabagismo sugere que NSCLC apresenta com DPOC pode ser um fenótipo distinto de câncer de pulmão. Mais estudos são necessários sobre os mecanismos moleculares de câncer de pulmão associadas à DPOC.

Informações de Apoio

S1 Dataset. . Dataset_COPD_drivermutation.xlsx

Este é o conjunto de dados mínimo

doi:. 10.1371 /journal.pone.0142306.s001

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