Abstract

Procalcitonin (PCT) e interleucina-6 (IL-6) surgiram como biomarcadores para diferentes condições inflamatórias. O objectivo do estudo foi avaliar o papel de PCT e IL-6 como biomarcadores de cancro e a sua progressão em um grande grupo de pacientes. Este estudo transversal incluiu amostras residuais de plasma coletadas de pacientes com câncer, e os controles sem câncer. Níveis de PCT e IL-6 foram determinados por Kryptor Bioanalyzer compacto. Foram identificados 575 pacientes febris câncer, 410 pacientes com câncer não-febris, e 79 indivíduos não-cancerosas. O nível médio PCT foi menor em indivíduos controle (0,029 ng /ml) em comparação com pacientes com câncer em estágio I-III da doença (0,127 ng /ml) (p 0,0001) e doença IV fase (0,190 ng /ml) (p 0,0001 ). Ele também foi maior em pacientes com câncer febris (0,310 ng /ml) em comparação com pacientes não-febris câncer (0,1 ng /ml) (p 0,0001). Mediana dos níveis de IL-6 foi significativamente menor no grupo de controlo (0 pg /ml) do que em doentes com cancro não febris com estágios I-III (7,376 pg /ml) ou Fase IV (9,635 pg /ml) (p 0,0001) . Os nossos resultados sugerem um papel potencial para PCT e IL-6 na previsão do cancro em doentes não febris. Além disso, PCT é útil na detecção de progressão do cancro e prever bacteremia ou sepse em pacientes com câncer febris

Citation:. Chaftari A-M, Hachem R, Reitzel R, Jordan M, Jiang Y, Yousif A, et al. (2015) Papel do Procalcitonin e Interleucina-6 em Prever Câncer, e sua progressão independentemente da infecção. PLoS ONE 10 (7): e0130999. doi: 10.1371 /journal.pone.0130999

editor: Zhiqian Zhang, Pequim Hospital Institute, CHINA

Recebido: 15 de dezembro de 2014; Aceito: 27 de maio de 2015; Publicação: 06 de julho de 2015

Direitos de autor: © 2015 Chaftari 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

Disponibilidade de dados: Todos os dados relevantes estão dentro do papel

financiamento:. o autor (es) não recebeu qualquer financiamento específico para este trabalho, no entanto ThermoFisher Empresa desde a máquina Kryptor e os kits de teste, mas não teve nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise , decisão de publicar ou preparação do manuscrito

Conflito de interesses:. os autores têm as seguintes participações: ThermoFisher Empresa desde a máquina Kryptor e os kits de teste para este estudo. Isto não altera a adesão dos autores para PLOS ONE políticas em dados e materiais de compartilhamento.

Introdução

Procalcitonin (PCT) é o hormônio de calcitonina e pensado para ser produzido principalmente no fígado por macrófagos (células de Kupffer) ou células neuroendócrinas [1-3]. Ao longo das últimas duas décadas vários estudos têm demonstrado que a PCT é altamente associada com infecções bacterianas, especialmente bacteremia [4-6]. PCT tem sido sugerido como um biomarcador potencial de sépsis e infecção e como um guia para a administração de antibióticos [5, 7].

tumores neuroendócrinos podem apresentar níveis elevados de soro de PCT e a associação foi determinada entre os níveis de PCT e o curso clínico destes tumores [8]. Matzaraki et ai. também relataram um aumento dos níveis séricos de PCT em pacientes com câncer com doença metastática [9]. O papel da PCT em pacientes com câncer febris (com possível infecção) foi previamente avaliada pelo nosso grupo, em estudos separados, que incluiu pacientes com tumor sólido não neutropénicos [5], bem como pacientes com neoplasias hematológicas quais muitos foram neutropenia [6], e verificou-se ser um preditor de septicemia e infecções na corrente sanguínea.

a interleucina-6 é um factor de crescimento de citocina que estimula o crescimento celular e regula-se as proteínas de resposta de fase aguda associada com a inflamação e lesão [10]. Como PCT, a IL-6 é pensado para ser produzido nas células de Kupffer do fígado [11]. Mais recentemente, vários estudos têm demonstrado que a IL-6 é expressa também no citoplasma de células de cancro diferentes [12-14]. Além disso, um estudo sugeriu que os pacientes com cancro avançado com metástases hepáticas têm níveis mais altos de IL-6 [9].

No entanto, poucos estudos avaliaram o papel da PCT e IL6 no câncer de prever e a sua independência progressão da co- infecção existente [9]. O objectivo deste estudo foi avaliar o papel de PCT e IL-6 como biomarcadores de cancro num grande grupo de pacientes com cancro não febris, para determinar a sua eficácia de diagnóstico na previsão da progressão e metástase do cancro, e para comparar a níveis desses biomarcadores para pacientes do grupo controle não-cancerosas. Além disso, porque PCT é um biomarcador conhecida de infecção foram comparadas PCT níveis em pacientes com cancro não febris para febris doentes com cancro, a fim de determinar se o nível basal por cento em pacientes com cancro aumentos adicionais no contexto da infecção. A hipótese foi de que, na ausência de infecções, doentes com cancro, particularmente aqueles com estágios avançados, tais como metástases, têm maior PCT e IL-6 do que aqueles sem evidência de cancro. No entanto, infecções (particularmente septicemia e infecções da corrente sanguínea) poderia aumentar ainda mais o nível de PCT.

Materiais e Métodos

Foi realizado um estudo de laboratório clínico transversal que incluiu pacientes com câncer não febris e febris que apresentou à Universidade do Texas MD Anderson Cancer Center entre agosto de 2009 e novembro de 2009 para o qual fomos capazes de obter amostra de plasma residual depois de ter sido utilizado para a química clínica de rotina. pacientes febris apresentados com uma temperatura de ≥38.3 ° C ou leituras consecutivas 2 38 ° C. no prazo de 24 horas após a coleta da amostra de sangue. Sépsis foi definido como a presença de duas ou mais das seguintes condições: temperatura de 38,5 ° C ou 35 ° C, o ritmo cardíaco 90 batimentos /minuto, frequência respiratória 20 respirações /minuto e contagem de células brancas do sangue (WBC) 12 000 células /mL, 4000 células /ml, ou 10% imaturos (bandas) forma, na presença de uma infecção microbiologicamente documentados (cultura ou Gram mancha de sangue, expectoração, urina, ou normalmente fluido estéril corpo positivo para um microorganismo patogénico) [15, 16]. Bacteremia foi definida por hemoculturas positivas associadas a febre como manifestação clínica de infecção. Neutropenia foi definida como uma contagem absoluta de neutrófilos (ANC) de 500 células /mm

3 de acordo com as Infectious Diseases Society of America 2.011 prática clínica orientação para a utilização de agentes antimicrobianos em pacientes neutropénicos com câncer [17]. pacientes com câncer não febris não tinha evidência de febre como acima definido e não há sinais e sintomas sugestivos de infecções no momento da coleta de sangue. indivíduos do grupo controle incluiu voluntários saudáveis ​​que trabalharam no MD Anderson Cancer Center, durante o mesmo período e pacientes que apresentaram para a triagem em nossa instituição, sem evidência de câncer. Este estudo foi aprovado pelo Conselho de Revisão Institucional (IRB), da Universidade do Texas, M. D. Anderson Cancer Center (Houston, TX). Uma vez que este estudo envolveu coleta de uma amostra e carta avaliação residual, o IRB dispensada especificamente a necessidade de consentimento informado por escrito dos pacientes. No entanto, um consentimento informado por escrito assinado foi obtido de voluntários saudáveis ​​por recomendação IRB.

Electronic registros médicos de cada paciente foram revistos para a recolha de dados, incluindo dados demográficos, admitindo diagnóstico, data de admissão, e câncer subjacente e sua etapa. informação clínica pertinente à presença de infecção também foi coletada incluindo sinais vitais, neutropenia, achados de imagem radiológica e dados microbiológicos.

os níveis de PCT foram medidos usando Kryptor Bioanalyzer compacto (ThermoFisher, Waltham, MA). níveis de PCT aceitáveis ​​foram definidos para estar dentro dos limites de leitura do Bioanalyzer (0,75 mg /mL limite inferior; 50 ng /mL limite superior), qualquer amostra que excedeu o limite superior foi automaticamente pela máquina diluída para reteste [18].

plasmáticas de IL-6 as concentrações foram medidas apenas em pacientes com cancro não febris, bem como pacientes não-cancerosas utilizando um sanduíche quantitativo ensaio imunossorvente ligado a enzima (ELISA), de acordo com as instruções do fabricante (eBioscience, Inc ., San Diego, CA). As calibrações em cada placa de microtitulação incluídos IL-6 humana recombinante padrões. A densidade óptica foi determinada utilizando um leitor de placas de microtitulação (Thermo Scientific, Inc., Hudson, NH) a 450 nm e as concentrações foram relatados como pg /ml. As concentrações plasmáticas foram determinadas por um pessoal de laboratório que era cego à história clínica dos pacientes.

Métodos estatísticos

Qui-quadrado ou teste exato de Fisher foram utilizados para comparar variáveis ​​categóricas, como apropriado. testes de Wilcoxon foram utilizados para comparar variáveis ​​contínuas, incluindo comparando PCT ou IL-6 níveis entre dois grupos de pacientes. Para comparações de múltiplos grupos, PCT ou IL-6 foram primeiro comparadas pelo teste de Kruskal-Wallis. Se um resultado significativo (

p Art 0,05) foi detectada, em seguida, foram utilizados os testes de Wilcoxon para comparações de pares. Os níveis de alfa das comparações de pares post-hoc foram ajustados usando um ajuste de Bonferroni seqüencial. de correlação de Spearman foi avaliada entre os níveis de PCT dos pacientes e IL-6 níveis. Para melhor avaliar a associação de nível PCT com factores tais como o cancro, febre e bacteremia ou sepse, a análise multivariada foi realizada utilizando modelo linear generalizado (GLM). Dado que os dados PCT foram dados não paramétricos, posto de transformação foi realizada antes da análise GLM. método GLM também foi utilizado na análise de subgrupo, incluindo a análise em pacientes com câncer, ea análise em pacientes com câncer com apenas tumor sólido ou linfoma. Além disso, o desempenho do teste de PCT para diferenciar pacientes com câncer febris com bacteremia ou sepse contra pacientes com câncer não febris foi avaliada. Primeiro, foi realizado um receiver operating characteristic (ROC) análise da curva. A área sob a curva ROC (AUC) e o seu intervalo de confiança de 95% foram estimadas. Em seguida, o ponto de corte óptimo para o teste foi determinada com base na sua curva de ROC. Por último, a sensibilidade, especificidade e valores preditivos positivos e negativos associados foram estimados. Todos os testes, exceto os de comparações de pares foram testes de dois lados com um nível de significância de 0,05. As análises estatísticas foram realizadas utilizando o software SAS versão 9.3 (SAS Institute Inc., Cary, NC).

Resultados

dados demográficos e clínicos dos pacientes

Foram avaliados 1.064 pacientes que incluiu 575 febril e 410 doentes com cancro não febris, bem como 79 indivíduos não-cancerosas (figura 1). As características demográficas e clínicas dos pacientes com câncer não febris e febris são apresentados na Tabela 1. Os pacientes com câncer com febre eram mais propensos a ter doenças malignas hematológicas (66% vs 26%,

p Art 0,0001) e ser neutropenia (35% vs. 9%, respectivamente;

p Art 0,0001).. em comparação com pacientes com câncer não febris

níveis de PCT

Em pacientes com câncer, os níveis de PCT variou de acordo com o tipo de câncer. Verificou-se que o PCT média foi maior em pacientes com neoplasias hematológicas do que aqueles com tumores sólidos (0,230 ng /ml [gama 0-129,3] vs. 0,156 ng /ml [gama 0-154,7];

p

0,0001). Nos tipos mais comuns de tumores malignos, o PCT mediana foi encontrado para ser elevado em câncer de cólon (0,400 ng /ml [gama 0-81,95]), leucemia (0,265 ng /ml [alcance 0-129,3]), cancro da tiróide (0,231 ng /ml [gama ,034-13,51]), linfoma (0,165 ng /ml [gama 0-67,38]) cancro da próstata (0,164 ng /ml [faixa de 0-2,87]), e sarcoma (0,147 ng /mL [gama 0-24.67 ]). Ele foi significativamente maior em pacientes com leucemia e câncer de cólon em comparação com pacientes com câncer de mama (0.073 ng /ml, [intervalo 0-9,64]) (

p = 0,001

e

p = 0,01

respectivamente).

no grupo de pacientes não-cancerosas controlar o nível médio PCT (0,029 ng /ml [alcance 0-,203]) foi inferior em doentes oncológicos com doença em estágio I-III (0,127 ng /ml [gama 0-18,13];

p Art 0,0001) ou aqueles com estágio avançado IV (0,190 ng /ml [gama 0-154,7];

p Art 0,0001). Entre pacientes com câncer, aqueles que tinham estado avançado IV tiveram uma maior níveis de PCT medianos do que aqueles com estágio I-III (0,190 ng /ml [gama 0-154,7] vs. 0,127 ng /ml [gama 0-18,13];

p

= 0,004) (Tabela 2).

O nível médio PCT foi maior em pacientes com câncer febris (0,310 ng /mL [gama ,02-154,7]) em comparação com pacientes com câncer não febris (0,1 ng /mL [gama 0-30,43]), bem como para o grupo de pacientes sem cancro de controlo (0,029 ng /mL [gama 0-0,203]) (

P

0,0001). Nós ainda comparado nível PCT entre diferentes grupos de pacientes (Figura 2). Especificamente, os pacientes sem cancro tinha um nível de PCT significativamente inferior (mediana: 0,029 ng /ml) do que os doentes de cancro não febris (mediana: 0,099 ng /mL) (

P

0,0001) e o último teve PCT um nível significativamente menor do que doentes com cancro febris sem infecção microbiológica (mediana: 0,310 ng /mL) (

P

0,0001). Entre os doentes com cancro febris, aqueles sem infecção microbiológica tinha um nível de PCT significativamente mais baixo do que aqueles que tinham sépsis ou bacteremia (mediana: 0,490 ng /mL) (

P

= 0,003) (Figura 2). Uma análise ROC foi realizada para o teste PCT para diferenciar pacientes com câncer febris com bacteremia ou sepse contra pacientes com câncer não febris. A área sob a curva de ROC era de 0,80, com um intervalo de confiança de 95% ,76-,83 (Figura 3). O ponto de corte ótimo foi de 0,17 ng /ml, com uma sensibilidade de 81%, uma especificidade de 69%, um valor preditivo positivo de 54% e um valor preditivo negativo de 89%.

a associação dos níveis de PCT com os fatores descritos acima foi ainda avaliada na análise multivariada pelo modelo linear generalizado (GLM) para ajustar para possíveis fatores de confusão. Os fatores que considerado para todos os pacientes incluídos câncer, febre, bacteremia ou sepse e tratamento ativo. A análise mostrou que cada um dos três fatores foi independentemente associada ao aumento do nível de PCT: câncer (

p Art 0,0001), febre (

p Art 0,0001) e bacteremia ou sepse (

p

= 0,0003). Em pacientes com câncer, uma análise GLM não mostrou associação significativa entre o nível de PCT e tipo de câncer (hematológica malignidade vs tumor sólido) (

p

= 0,20) após o ajuste para a febre (

p Art . 0001) e bacteremia ou sepse (

p

= 0,0005). Em pacientes com câncer com tumores sólidos ou linfoma, outra análise GLM mostrou que o estágio do câncer (

p

= 0,013) e febre (

p Art 0,0001) foram os únicos fatores independentemente associados com PCT nível, confirmando que pacientes com câncer em estágio IV tinha aumentado nível de PCT em comparação com pacientes com estágio I-III.

níveis de IL-6.

IL-6 níveis foram medidos em pacientes do grupo controle e não pacientes com câncer -febrile. Um teste de correlação não paramétrico mostrou uma correlação positiva moderada entre os níveis de PCT IL-6 e nestes doentes (coeficiente de correlação = 0,41,

p Art 0,0001). O nível médio de IL-6 no grupo de controlo era significativamente mais baixa do que em pacientes com baixos fases de cancro ou cancro da fase avançada IV (0 pg /ml vs 7,376 pg /ml e 9.635 pg /ml, respectivamente,

p

0,0001) (Tabela 2). No entanto, a mediana nível de IL-6 em pacientes com câncer IV estágio avançado não foi significativamente diferente do que em pacientes com estágio I, II e III.

Discussão

Neste estudo, descobrimos que PCT e IL-6 pode ter um papel na predição do câncer como os nossos resultados mostraram que os níveis de PCT e IL-6 foram maiores em pacientes com cancro do que indivíduos normais. No entanto, PCT foi especialmente maior naqueles com estádio avançado da doença e pode desempenhar um papel em avaliar a progressão da doença. PCT também foi alta em certas neoplasias e atingiu os níveis mais altos em pacientes com câncer febris em particular aqueles que têm documentado infecções da corrente sanguínea e sepse

Nossos resultados de níveis de PCT superiores em certas malignidades, tais como:. Câncer de cólon, leucemia, tireóide câncer, linfoma e câncer de próstata de acordo com relatos anteriores de aumento de PCT no soro nos tumores, como câncer de pequenas células do pulmão, tumor carcinóide, feocromocitoma, ilhotas pancreáticas, mama, tireóide, pulmão, gastro-intestinal, incluindo o cancro do cólon e tumores urogenitais [8, 9 , 19, 20]. Nós também descobrimos que os níveis de PCT foram maiores nos pacientes com neoplasias hematológicas. Um estudo de 65 pacientes com neutropenia induzida por quimioterapia mostrou achado semelhante ao nosso em que os níveis de PCT foram maiores nos pacientes com neoplasias hematológicas do que os pacientes com tumores sólidos e especialmente maior em pacientes com leucemia em comparação com pacientes com câncer de mama [21]. No entanto, em uma análise multivariada, após o ajuste para a febre e bacteremia ou sepse, não houve associação significativa entre o nível de PCT e tipo de câncer (hematológica malignidade vs tumor sólido). Isto pode estar relacionado com a tendência maior de pacientes com malignidades hematológicas ser febril e ser susceptível a infecções.

Além disso, a descoberta de níveis mais elevados de PCT em doenças metastáticas avançada é semelhante ao que foi publicada em literatura. Em um estudo envolvendo 54 pacientes com câncer de cólon, pacientes com metástases distantes tinham níveis de PCT no soro maiores do que pacientes sem metástases à distância [19]. Outro estudo de 43 tumores sólidos pacientes com câncer mostrou que os níveis de PCT no soro em pacientes com carcinoma metastático generalizada foram significativamente maiores do PCT no soro em pacientes saudáveis ​​de controle e pacientes com câncer de controle sem metástase [9].

Outro achado neste estudo é que PCT foi útil na previsão de bacteremia ou sepse em pacientes com câncer febris como tem sido marcadamente maior em pacientes com essas infecções documentadas. Isto é semelhante aos nossos achados em outros estudos de pacientes com doenças hematológicas malignas e pacientes com câncer não neutropénicos onde PCT foi maior nos pacientes com bacteremia documentada ou sepse [5, 6]. Outros estudos em doentes com neutropenia febril teve resultados semelhantes aos nossos, em que a PCT foi um bom marcador de infecções da corrente sanguínea documentados [22-24]. Em outro pequeno estudo, envolvendo 37 episódios febris em pacientes com cancros urológicos, os níveis de procalcitonina foram significativamente maiores nos episódios com infecções bacterianas documentados do que aqueles sem [25].

Neste estudo, o valor de corte para PCT para diferenciar pacientes com bacteremia ou sepse versus aqueles sem infecção é menor do que o que foi publicado em um estudo em pacientes imunocomprometidos de A 0,5 ng /ml, com 100% de sensibilidade, mas apenas 63% de especificidade para o diagnóstico de sepsia bacteriana [26] e uma outra de 2 ng /ml com 75% de especificidade e sensibilidade de 90% [27].

De modo semelhante, o nosso estudo têm demonstrado que a IL-6 foi também elevados em doentes com cancro, em comparação com o grupo de controlo, que apoiam estudos anteriores, em que a IL-6 é expressa no citoplasma do glioblastoma, mama, renal, da bexiga, da próstata e células de cancro cervical [12-14] . Vários estudos experimentais têm sugerido que a IL-6 estimula a metástase por hiperregular a expressão em células endoteliais de moléculas de adesão e pela estimulação da produção de factores de crescimento [28-30]. Além disso, vários estudos têm demonstrado que o soro elevados de IL-6 níveis estão associados com a progressão do cancro e a metástase de células cancerosas [9, 31-33]. No entanto, em nosso estudo IL-6 não foi capaz de diferenciar estágios avançados com metástases de doenças não-metastáticos.

Nosso estudo mostrou que PCT e IL-6 podem servir como indicadores de doença neoplásica, mas o seu papel como biomarcadores de prognóstico precisa ser mais explorado. Ele também mostrou que PCT pode ter um grande valor como um biomarcador de diagnóstico de bacteremia ou sepse em pacientes com câncer febris. No entanto, o nível de PCT durante um episódio febril devem ser comparados em cada paciente a um nível de linha de base durante a sua condição de não-febril.

A grande força deste estudo foi o grande número de pacientes inscritos e a diversidade de tipos de câncer incluindo os mais comuns. Uma limitação nosso estudo tem é a inscrição de pacientes em diferentes níveis de sua doença e terapia como 86% deles estavam recebendo tratamento ativo e poderia ter respondido ao tratamento com uma diminuição dos níveis de biomarcadores. Para superar esta limitação, procurou-se avaliar o estádio da doença no momento de sangue chama. Outra limitação do estudo é o sistema de estadiamento do câncer, como alguns tipos de câncer, como doenças hematológicas malignas e tumores cerebrais não têm um sistema de estadiamento e, portanto, foram excluídos da análise de teste.

Em conclusão, os nossos resultados sugerem um papel potencial para PCT e IL-6 na previsão do cancro em doentes não febris. Além disso, PCT é útil para prever a progressão da doença maligna em pacientes com câncer não febris e bacteremia ou sepse em pacientes com câncer febris. Outros estudos avaliaram o papel da PCT e IL-6 no início do estudo em pacientes com câncer, e correlação dos níveis séricos de biomarcadores com progressão e regressão do tumor, bem como a resposta à quimioterapia são garantidos.

Reconhecimentos

os autores gostariam de reconhecer o trabalho duro e esforços perspicazes de Dr. Munirah Al Shuaibi, que faleceu maio 2014 com câncer. Dr. Al Shuaibi trabalhou apaixonadamente sobre este seu write-up estudo e. Entre muitas outras qualidades, ela será sempre lembrado como um excelente cientista médico que tinha a paixão de descobrir o papel dos biomarcadores para a detecção precoce do câncer e infecções no câncer.

Também gostaríamos de agradecer ThermoFisher Empresa para proporcionando-nos com a máquina Kryptor e os kits de teste.