Giá trị chẩn đoán của con đường lipocalin liên kết với gelatinase bạch cầu trung tính/matrix metalloproteinase-9 trong ung thư biểu mô tế bào chuyển tiếp của bàng quang

Tumor Biology - Tập 37 - Trang 9855-9863 - 2016
Saverio Candido1, Matteo Di Maso2, Diego Serraino2, James A. McCubrey3, Roberto Bortolus4, Martina Zanin5, Monica Battiston6, Rossella Salemi1, Massimo Libra1, Jerry Polesel2
1Department of Biomedical and Biotechnological Sciences, Laboratory of Translational Oncology & Functional Genomics, Section of General & Clinical Pathology and Oncology, University of Catania, Catania, Italy
2Epidemiology and Biostatistics Unit, CRO Aviano National Cancer Institute, Aviano, Italy
3Department of Microbiology and Immunology, Brody School of Medicine, East Carolina University, Greenville, USA
4Division of Radiation Oncology, CRO Aviano National Cancer Institute, Aviano, Italy
5Division of Urology, Azienda Ospedaliera S. Maria degli Angeli, Pordenone, Italy
6Unit of Stem Cells and Cellular Therapy, CRO Aviano National Cancer Institute, Aviano, Italy

Tóm tắt

Lipocalin liên kết với gelatinase bạch cầu trung tính (NGAL), matrix metalloproteinase (MMP)-9 và phức hợp NGAL/MMP-9 đã được đánh giá như là các dấu hiệu chẩn đoán của một số loại ung thư, nhưng kết quả cho ung thư bàng quang còn hạn chế. Chúng tôi đã đánh giá các protein này trong nước tiểu và huyết thanh của 89 bệnh nhân có ung thư bàng quang được xác nhận bằng mô bệnh học và 119 đối chứng không có ung thư từ một nghiên cứu trường hợp-đối chứng. Nồng độ trong nước tiểu được điều chỉnh theo mức creatinine. Hiệu suất của các protein này như là các dấu hiệu sinh học ung thư được đánh giá thông qua phân tích đường đặc tính hoạt động nhận dạng (ROC). Mức NGAL, MMP-9 và phức hợp NGAL/MMP-9 trong nước tiểu cao hơn ở những người hút thuốc hiện tại, trong khi không quan sát thấy tác động của thói quen ăn uống. Sau khi điều chỉnh cho việc hút thuốc, nồng độ MMP-9 trong nước tiểu có liên quan độc lập với tính xâm lấn của ung thư, phân loại và kiểu mô, với các nồng độ tăng cao ở ung thư bàng quang T2–T4 và không loại nhú. Ngược lại, NGAL và phức hợp NGAL/MMP-9 cao hơn đáng kể ở kiểu không nhú so với kiểu nhú. Mô hình trong huyết thanh ít rõ ràng hơn, nhưng sự tương quan giữa nồng độ nước tiểu và huyết thanh là kém, đặc biệt là đối với các khối u Ta/is–T1. Phân tích ROC xác nhận rằng MMP-9 là dấu hiệu tốt nhất (diện tích dưới đường cong ROC (AUC) = 0.68). Hiệu suất cao hơn nhiều đối với các bệnh ung thư bàng quang xâm lấn cơ (AUC = 0.90), với các giá trị tiên đoán âm cao (97 %). Nghiên cứu hiện tại gợi ý rằng con đường NGAL/MMP-9 liên quan đến kiểu hình xâm lấn của ung thư bàng quang. Giá trị tiên đoán âm cao của MMP-9 và phức hợp NGAL/MMP-9 khiến chúng trở thành các dấu hiệu ứng cử cho ung thư bàng quang. Những protein này có thể được tích hợp trong việc giám sát ung thư bàng quang, từ đó giảm bớt sự khó chịu của bệnh nhân và cải thiện sự tuân thủ.

Từ khóa

#NGAL #MMP-9 #ung thư bàng quang #dấu hiệu sinh học #nghiên cứu trường hợp-đối chứng

Tài liệu tham khảo

Jemal A, Bray F, Center MM, Ferlay J, Ward E, Forman D. Global cancer statistics. CA Cancer J Clin. 2011;61:69–90. Almallah YZ, Rennie CD, Stone J, Lancashire MJR. Urinary tract infection and patient satisfaction after flexible cystoscopy and urodynamic evaluation. Urology. 2000;56:37–9. Yerlikaya G, Laml T, Elenskaia K, Hanzal E, Kölbl H, Umek W. Pain perception during outpatient cystoscopy: a prospective controlled study. Eur J Obstet Gynecol. 2014;173:101–05. Babjuk M, Burger M, Zigeuner R, Shariat SF, van Rhijn BWG, Compérat E, et al. EAU guidelines on non-muscle invasive urothelial carcinoma of the bladder: update 2013. Eur Urol. 2013;64:639–53. Xylinas E, Kluth LA, Rieken M, Karakiewicz PI, Lotan Y, Shariat SF. Urinary markers for detection and surveillance of bladder cancer. Urol Oncol. 2014;32:222–9. Gwira JA, Wei F, Ishibe S, Ueland JM, Barasch J, Cantley LG. Expression of neutrophil gelatinase- associated lipocalin regulates epithelial morphogenesis in vitro. J Biol Chem. 2005;280:7875–82. Bratt T. Lipocalins and cancer. Biochim Biophys Acta. 2000;1482:318–26. Yan L, Borregaard N, Kjeldsen L, Moses MA. The high molecular weight urinary matrix metalloproteinase (MMP) activity is a complex of gelatinase B/MMP-9 and neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL): modulation of MMP-9 activity by NGAL. J Biol Chem. 2001;276:37258–65. Barresi V, Reggiani-Bonetti L, Di Gregorio C, Vitarelli E, Ponz De Leon M, Barresi G. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) prognostic value in stage I colorectal carcinoma. Pathol Res Pract. 2011;207:479–86. Bolignano D, Donato V, Lacquaniti A, Fazio MR, Bono C, Coppolino G, et al. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) in human neoplasias: a new protein enters the scene. Cancer Lett. 2010;288:10–6. Rosser CJ, Ross S, Chang M, Dai Y, Mengual L, Zhang G, et al. Mulitplex protein signature for the detection of bladder cancer in voided urine samples. J Urol. 2013;190:2257–62. Eissa S, Ali-Labib R, Swellam M, Bassiony M, Tash F, El-Zayat TM. Nonivasive diagnosis of bladder cancer by detection of matrix metalloproteinases (MPP-2 and MMP-9) and their inhibitor (TIMP-2) in urine. Eur Urol. 2007;52:1388–97. Gerhards S, Jung K, Koenig F, Daniltchenko D, Hauptmann S, Schnorr D, et al. Excretion of matrix metalloproteinases 2 and 9 in urine is associated with high stage and grade of bladder carcinoma. Urology. 2001;57:675–79. Nutt JE, Durkan JK, Lunec J. Matrix metalloproteinases (MMPs) in bladder cancer: the induction of MMP9 by epidermal growth factor and its detection in urine. BJU Int. 2003;91:99–104. Fernández CA, Eszolek MF, Loughlin KR, Libertino JA, Summerhayes IC, Shuber AP. A novel approach to using matrix metalloproteinases for bladder cancer. J Urol. 2009;182:2188–94. Ricci S, Bruzzese D, Di Carlo A. Evaluation of MMP-2, MMP-9, TIMP-1, TIMP-2, NGAL and MMP-9/NGAL complex in urine and sera from patients with bladder cancer. Oncol Lett. 2015;10:25272532. Bauer M, Eickhoff JC, Gould MN, Mundhenke C, Maass N, Friedl A. Neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) is a predictor of poor prognosis in human primary breast cancer. Breast Cancer Res Treat. 2008;108:389–97. Coticchia CM, Curatolo AS, Zurakowski D, Yang J, Daniels KE, Matulonis UA, et al. Urinary MMP-2 and MMP-9 predict the presence of ovarian cancer in women with normal CA125 levels. Gynecol Oncol. 2011;123:295–300. Fernández CA, Yan L, Gwendolyn L, Yang J, Kutok JL, Moses MA. The matrix metalloproteinase-9/neutrophil gelatinase-associated lipocalin complex plays a role in breast tumor growth and is present in the urine of breast cancer patients. Clin Cancer Res. 2005;11:5390–5. Kubben FJGM, Sier CFM, Hawinkels LJAC, Tschesche H, van Duijn W, Zuidwijk K, et al. Clinical evidence for a protective role of lipocalin-2 against MMP-9 autodegradation and the impact for gastric cancer. Eur J Cancer. 2007;43:1869–76. Zhang H, Xu L, Xiao D, Xie J, Zeng H, Wang Z, et al. Upregulation of neutrophil gelatinase-associated lipocalin in oesophageal squamous cell carcinoma: significant correlation with cell differentiation and tumour invasion. J Clin Pathol. 2007;60:555–61. Shimura T, Dagher A, Sachdev M, Ebi M, Yamada T, Yamada T, et al. Urinary ADAM12 and MMP-9/NGAL complex detect the presence of gastric cancer. Cancer Prev Res (Phila). 2015. doi:10.1158/1940-6207.CAPR-14-0229. Mbeunkui F, Johann Jr DJ. Cancer and the tumor microenvironment: a review of an essential relationship. Cancer Chemother Pharmacol. 2009;63:571–82. Stemmer K, Perez-Tilve D, Ananthakrishnan G, Bort A, Seeley RJ, Tschöp MH, et al. High-fat-diet-induced obesity causes an inflammatory and tumor-promoting microenvironment in the rat kidney. Dis Model Mech. 2012;5:627–35. Candido S, Abrams SL, Steelman LS, Lertpiriyapong K, Fitzgerald TL, Martelli AM, et al. Roles of NGAL and MMP-9 in the tumor microenvironment and sensitivity to targeted therapy. Biochim Biophys Acta. 2016;1863:438–48. Candido S, Maestro R, Polesel J, Catania A, Maira F, Signorelli SS, et al. Roles of neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) in human cancer. Oncotarget. 2014;30:1576–94. Polesel J, Gheit T, Talamini R, Shahzad N, Lenardon O, Sylla B, et al. Urinary human polyomavirus and papilloma virus infection and bladder cancer risk. Br J Cancer. 2012;106:222–6. D’Avanzo B, La Vecchia C, Katsouyanni K, Negri E, Trichopoulos D. Reliability of information on cigarette smoking and beverage consumption provided by hospital controls. Epidemiology. 1996;7:312–5. May WL, Johnson WD. A SAS macro for the multivariate extension of the Kruskall-Wallis test including multiple comparisons: randomization and χ2 criteria. Stat Soft Newsletter. 1997;26:239–50. Faraggi D, Reiser B. Estimation of the area under the ROC curve. Stat Med. 2002;21:3093–106. Sier CFM, Casetta G, Verhijen JH, Tizzani A, Agape V, Kos J, et al. Enhanced urinary gelatinase activities (matrix metalloproteinases 2 and 9) are associated with early-stage bladder carcinoma: a comparison with clinically used tumor markers. Clin Cancer Res. 2000;6:2333–40. Di Carlo A. Evaluation of neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL), matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) and their complex MMP-9/NGAL in sera and urine of patients with kidney tumours. Oncol Lett. 2013;5:1677–81. Larré S, Catto JWF, Cookson MS, Messing EM, Shariat SF, Soloway MS, et al. Screening for bladder cancer: rationale, limitations, whom to target, and perspectives. Eur Urol. 2013;63:1049–58. Behrens T, Bonberg N, Casjens S, Pesch B, Brüning T. A practical guide to epidemiological practice and standards in the identification and validation of diagnostic markers using a bladder cancer example. Biochim Biophys Acta. 1844;2014:145–55.
Thông tin
Thông tin xuất bản

Tumor Biology

Tập 37

9855-9863

Thông tin tác giả