Γονιδιακή μελέτη στον καρκίνο του λάρυγγα

Abstract

IntroductionLaryngeal cancer is the eleventh most common type of cancer in menworldwide. Despite the improvement in diagnostic and therapeutic techniques,some patients still recur after treatment. Known prognostic factors cannot adequatelypredict which patients will recur. Additional factors are therefore requiredto further refine the assessment of risk of recurrence. Previous studieson the expression profiling of head and neck cancer have identified predictorsof recurrence and lymphatic metastasis. Further studies, focused on head andneck cancer of a specific site and accompanied by external validation of theresults, are needed in order to identify a more robust prognostic profile.PurposeThe aim of this study was to identify gene expression models, prognosticof disease-free survival (DFS) in primary laryngeal cancer.Patients and MethodsIn the first part of the analysis, Affymetrix U133A Genechips were used,to profile fresh-frozen tumor tissues from two cohorts of 66 and 54 patientswith laryngeal cancer, treated locally with surgery (training set and 1st validationsets). Formalin-fixed paraffin-embedded tissue samples from 194 patientswere used to further validate our results (2nd validation set). In the secondpart of the analysis, profiles prognostic of recurrence were identified in 61 patientswith early stage laryngeal cancer. Profiling was performed using wholegenome 24K DASL (c-DNA-mediated, Annealing, Selection and Ligation)arrays, (Illumina, CA).94ResultsIn the training set, we focused on genes univariately associated with DFS(p<0.01). Cox regression proportional hazards modeling was applied to identifyseveral gene models prognostic of recurrence, including a 30-gene model thatdemonstrated optimal performance (log-rank, p<0.001). These multigenepredictors were then directly applied to the 1st validation set, with similarresults being observed. Furthermore, unsupervised hierarchical clusteringbased on the expression of specific genes of the 30-gene model yielded twogroups, in the 2nd validation set, which differed significantly in DFS (HR=2.26,95% CI 1.08-4.76, p=0.031).ConclusionsWe have established and validated gene models that can successfullystratify patients with laryngeal cancer, based on their risk for recurrence. Thesefindings, if further validated, could aid in the stratification of patients fortesting novel adjuvant treatment strategies

ΕισαγωγήO καρκίνος του λάρυγγα είναι ο ενδέκατος κατά σειρά συχνότητας τωνκαρκίνων στον άνδρα παγκοσμίως. Παρά τη συνεχή βελτίωση των διαγνω-στικών και θεραπευτικών μεθόδων, ένα σημαντικό ποσοστό των ασθενών μεχειρουργήσιμο καρκίνο του λάρυγγα τελικά υποτροπιάζει. Επομένως, προ-κύπτει η ανάγκη ανακάλυψης και επιβεβαίωσης νέων προγνωστικών παρα-γόντων ώστε να βελτιωθεί η εκτίμηση της επικινδυνότητας υποτροπής. Προη-γούμενες μελέτες γονιδιακής έκφρασης των καρκίνων της κεφαλής και τουτραχήλου έχουν προσδιορίσει προγνωστικές γονιδιακές υπογραφές. Για τηνανάδειξη όμως ενός αξιόπιστου προγνωστικού μοντέλου είναι απαραίτητηη διεξαγωγή μελετών εστιασμένων σε μία ανατομική περιοχή, οι οποίες θασυνοδεύονται και από ανεξάρτητη επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων.Σκοπός της μελέτηςΣκοπός αυτής της μελέτης είναι ο προσδιορισμός και επιβεβαίωση γο-νιδιακών υπογραφών, προγνωστικών της επιβίωσης ελεύθερης υποτροπήςσε ασθενείς με πρωτοπαθή καρκίνο του λάρυγγα.Ασθενείς και ΜέθοδοιΣτο πρώτο μέρος της ανάλυσης χρησιμοποιήθηκαν μικροσυστοιχίεςDNA Affymetrix U133A, ώστε να μελετήσουμε τη γονιδιακή έκφραση πρό-σφατα κατεψυγμένων ιστών 66 και 54 ασθενών με καρκίνο του λάρυγγα (ομά-δες άσκησης και 1η ομάδα τεκμηρίωσης). Υλικό, επεξεργασμένο με φορμόληκαι εγκλεισμένο σε παραφίνη, από τον πρωτοπαθή όγκο 194 ασθενών, χρη-σιμοποιήθηκε για την περαιτέρω επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων (2η ομάδατεκμηρίωσης). Στο δεύτερο μέρος της διδακτορικής διατριβής, προσδιορίσαμε92προγνωστικές γονιδιακές υπογραφές σε 61 ασθενείς με καρκίνο του λάρυγγααρχικού σταδίου. Επιλέχθηκε η πλατφόρμα 24Κ Whole Genome DASL assay(c-DNA-mediated, Annealing, Selection and Ligation) arrays, (Illumina, CA).ΑποτελέσματαΕστιάσαμε στα γονίδια που σχετίζονταν μονοπαραγοντικά με την επι-βίωση ελεύθερη υποτροπής (p<0.01) στην ομάδα άσκησης. Εφαρμόσαμε τομοντέλο αναλογικού κινδύνου κατά Cox και προσδιορίσαμε πολλαπλά προ-γνωστικά γονιδιακά μοντέλα. Καταλήξαμε σε ένα μοντέλο 30 γονιδίων τοοποίο είχε την καλύτερη επίδοση στον διαχωρισμό ασθενών με βάση την επι-βίωση ελεύθερη υποτροπής (log-rank test, p<0.001). Ακολούθως, εφαρμόσαμετις προγνωστικές γονιδιακές υπογραφές στην 1η ομάδα τεκμηρίωσης και πα-ρατηρήσαμε αντίστοιχα αποτελέσματα. Στη συνέχεια, στη 2η ομάδα τεκμη-ρίωσης, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο ιεραρχικής ομαδοποίησης στη γο-νιδιακή έκφραση των 30 γονιδίων προέκυψαν δύο ομάδες ασθενών με στα-τιστικά σημαντική διαφορά στην επιβίωση ελεύθερη υποτροπής (HR=2.26,95%CI 1.08-4.76, p=0.031).ΣυμπεράσματαΣτην παρούσα μελέτη προσδιορίστηκαν και επιβεβαιώθηκαν γονιδιακάμοντέλα, τα οποία μπορούν να κατηγοριοποιήσουν τους ασθενείς με καρκίνοτου λάρυγγα βάσει του κινδύνου υποτροπής.