gränser i onkologi

introduktion

Von Hippel-Lindau (VHL) sjukdom (MIM 193300) är ett autosomalt dominerande tumörsyndrom orsakat av germlinemutationer i tumörsuppressorgenen VHL belägen på 3p25. Förekomsten är ~1 av 36 000-40 000 levande födda och har hög penetrans (1-3). Godartade och maligna tumörer inklusive hemangioblastom i centrala nervsystemet (CHB), retinal hemangioblastom (RA), njurcellskarcinom (RCC), feokromocytom (PHEO), pankreatiska lesioner, inklusive pankreatisk cystisk lesion och pankreatiska neuroendokrina tumörer (PCL/PNET), endolymfatisk säcktumör (ELST) och papillära cystadenom i epididymis eller bred ligament är de viktigaste manifestationerna av denna sjukdom (4-11). Både intra-och interfamilial fenotypisk heterogenitet kan ses hos patienter med VHL-sjukdom (12, 13).

många studier visade att överlevnaden för VHL-sjukdomspatienter var sämre än den allmänna befolkningen. En studie 1990 visade att medianöverlevnaden var 49 år (14). En ny studie rapporterade den beräknade livslängden för manliga och kvinnliga patienter var 67 respektive 60 år (15). Under 2012 rapporterade en studie att medianlivslängden för VHL-sjukdomspatienter var 52 år (16). Tidigare rapporterade riskfaktorer för överlevnad hos VHL-sjukdomspatienter inkluderade tidigt födelseår, färre övervakningsbesök, kvinnligt kön, positiv familjehistoria, tidig sjukdomsdebut, trunkerande mutationstyp och RCC större än 3 cm (15, 17, 18). Ingen tidigare forskning har dock studerat effekterna av varje organs engagemang i en stor patientgrupp.

effekten av involvering av olika organ på överlevnad har studerats i andra systemiska sjukdomar. Till exempel indikerar livmoderinvolvering sämre överlevnad hos patienter med diffust stort B-celllymfom än hos dem med involvering av andra organ (19). Yuda et al. rapporterade att perikardiell effusion och multipel organinvolvering var prediktorer för dödlighet hos patienter med systemisk lättkedjig amyloidos (20). Även om vissa tidigare studier etablerade genotyp-fenotyp korrelationer i VHL-sjukdom: patienter med missense mutationer är mer benägna att utveckla feokromocytom, och patienter med stympande mutationer är mer benägna att utveckla RCC och CHB (21-23). De befintliga genotyp-fenotypkorrelationerna kan inte förklara andra komplexa fenotyper. Därför är det viktigt att studera prognosen för VHL-sjukdom ur ett organ involveringsperspektiv (23, 24).

i denna studie syftade vi till att studera den totala överlevnaden och CHB-specifik överlevnad i en stor VHL-sjukdomspatientgrupp som inkluderar asymptomatiska mutationsbärare och att undersöka påverkan av CHB, RCC, RA, PCL/PNET och PHEO, för att förbättra genetisk rådgivning och kliniska behandlingsstrategier för VHL-sjukdomspatienter.

material och metoder

patienter och prover

vi rekryterade all patientinformation lagrad i databasen över VHL-sjukdomspatienter vid Peking University First Hospital. Diagnosen fastställdes när patienten befanns bära en bakterie VHL-genmutation eller uppfyllde de tidigare beskrivna kliniska kriterierna (25, 26). Minst en patient diagnostiserades med VHL-mutationstest i varje familj, förutom de som vägrade testet. Totalt diagnostiserades 376 patienter från 134 familjer. Kliniska data inklusive kön, familjehistoria, mutationstyp, startålder för varje organ och dödsorsaken erhölls genom att granska journaler eller intervjua familjemedlemmar. Fyrtio patienter uteslöts från studien på grund av oklara data. Totalt 336 patienter från 125 familjer registrerades slutligen i denna kohort, där 298 av patienterna hade minst en VHL-sjukdomsrelaterad lesion och 38 patienter var asymptomatiska mutationsbärare.

vi registrerade överlevnadsstatusen för de 336 patienterna från födelse till död eller till slutet av uppföljningen i juni 2017. Medianuppföljningstiden var 37 år / person (intervall 1-75 år), med totalt 12 966 personår.

genetisk analys

en QIAamp DNA Blood Mini Kit (QIAGEN, Tyskland) användes för att extrahera genomiskt DNA från perifert blod från misstänkta patienter. Tre kodande exoner och deras flankerande introniska regioner förstärktes med PCR med användning av primers som beskrivits tidigare (27). Missense mutationer, splitsningsmutationer och små indels detekterades genom direkt sekvensering. En multiplex ligationsberoende sondförstärkningssats (MLPA, P016-C2, MRC-Holland, Amsterdam) användes för att detektera stora borttagningar. Stora exon-borttagningar bekräftades av kvantitativ PCR i realtid med primrarna beskrivna av Ebenazer et al. (28). Patienterna delades in i en missense-mutationsgrupp (n = 162) och en trunkerande mutationsgrupp (n = 174) baserat på de kriterier som beskrivits tidigare (18).

statistisk analys

patientdemografi och grundläggande kliniska data analyserades med hjälp av beskrivande statistik. Startåldern för lesioner i olika organ jämfördes med Kruskal-Wallis-test; parvisa jämförelser genomfördes och P-värdet bestämdes efter Bonferroni-justering. Startåldern i CNS-gruppen och bukgruppen jämfördes med Mann-Whitney U-test.

eftersom uppföljning utfördes från födseln har patienter före sjukdomsdebut och efter sjukdomsdebut olika risker för överlevnad. Denna situation passar inte kraven i proportionell riskmodell, vilket gör Cox-regressionsanalys olämplig. Istället behandlades involveringen av varje organ som en tidsberoende kovariat i Cox-regressionsmodellen. Univariat och multivariat Cox regressionsanalyser användes för att bedöma effekterna av CHB, RCC, RA, PCL/PNET och PHEO på total överlevnad. Vi använde sedan univariata och multivariata Cox-regressionsanalyser för att bestämma effekten av RCC, RA, PCL/PNET och PHEO på CHB-specifik överlevnad eftersom CHB är den vanligaste dödsorsaken hos VHL-sjukdomspatienter.

statistisk analys utfördes med hjälp av SPSS 22.0 och GraphPad Prism programvara (version 6). P < 0.05 ansågs statistiskt signifikant. För parvisa jämförelser genomfördes Bonferronis justering.

Etikuttalande

denna studie godkändes av Institutional Review Board of Peking University First Hospital (Peking, Kina) och skriftligt samtycke erhölls från alla patienter.

resultat

kliniska egenskaper hos VHL-sjukdomspatienter

CHB var den vanligaste lesionen i vår studie och mer än hälften av patienterna hade CHB-lesioner (62,2%). PCL / PNET var den näst vanligaste lesionen (46,4%). Nästan två tredjedelar av de avlidna patienterna dog av CHB (66,2%). Förekomsten av CHB och RCC i denna studie var i allmänhet i linje med resultaten från tidigare studier (kompletterande Tabell 1). Medianåldern var 30 år vid starten av CHB och RA och var >30 år vid början av RCC, PHEO och PCL/PNET (Tabell 1). Vi kombinerade CHB och RA i en grupp i centrala nervsystemet (CNS) och RCC, PHEO och PCL/PNET i en bukgrupp. Fördelningen av startåldern i de två grupperna visas i Figur 1. Medianåldern vid början av tumörer i buk-och CNS-grupper var 34 respektive 29 år. Mann-Whitney U-test indikerade att startåldern var signifikant yngre i CNS-gruppen än i bukgruppen (P < 0, 001).

Tabell 1. Ålder vid början av VHL-relaterade skador.

Figur 1. Åldersfrekvensen i CNS-gruppen (inklusive CHB & RA-patienter) och bukgruppen (inklusive RCC, PHEO & PCL/PNET-patienter).

total överlevnad och CHB-specifik överlevnad hos patienter med VHL-sjukdom

total överlevnad och CHB-specifik överlevnad visas i Figur 2a,B. medianöverlevnadstiden för patienter med VHL-sjukdom var 66 år. Tillsammans stod CHB och RCC för 95,6% av alla dödsfall. Nästan två tredjedelar av patienterna dog av CHB-relaterade tillstånd och mer än en tredjedel av patienterna dog av RCC. Bland 209 patienter med CHB dog 45 patienter av CHB, 10 patienter dog av RCC. Bland 138 patienter med RCC dog 16 patienter av RCC, 4 patienter dog av CHB. Bland 86 patienter med båda skadorna bidrog CHB och RCC lika till avlidna patienter, båda orsakar 8 dödsfall. CHB var den vanligaste dödsorsaken än RCC i vår studie (Tabell 2).

Figur 2. (A) den totala överlevnaden för VHL-patienter. (B) CHB-specifik överlevnad hos VHL-patienter.

Tabell 2. Kliniska egenskaper vid baslinjen hos patienter med VHL-sjukdom.

univariat och multivariat Cox regressionsanalyser för total överlevnad

tabell 3. Univariat och multivariat Cox regressionsanalyser för total överlevnad.

effekter av olika organ involvering på CHB-specifik överlevnad

eftersom CHB stod för nästan två tredjedelar av döden (66.2%, 45 av 68) och CHB var en signifikant riskfaktor för total överlevnad i både univariat och multivariat Cox regressionsanalyser, vi studerade vidare effekten av andra organ involvering på CHB-specifik överlevnad. Involveringen av varje organ behandlades som en tidsberoende kovariat.

Tabell 4. Univariat och multivariat tidsberoende Cox-regressionsanalyser av effekten av olika organ involvering på CHB-specifik överlevnad.

effekten av RCC-storlek på patientöverlevnad

vår databas innehöll endast 51 patienter med en fullständig naturhistoria av RCC. Vi kategoriserade vidare dessa patienter i 2 grupper: den första gruppen, RCC-diameter på <3 cm under hela deras naturhistoria (n = 15) och den andra gruppen, RCC-diameter på >3 cm under perioden av deras naturhistoria (n = 36). Alla patienter i den första gruppen överlevde, tre patienter i den andra gruppen dog i slutet av uppföljningen; en dog av ett CHB-relaterat tillstånd, och de andra två dog av metastatisk RCC med RCC-diametrarna på 7 och 8,5 cm vid diagnostidpunkten.

diskussion

i denna studie var CHB och RCC fortfarande de främsta orsakerna till dödsfall hos VHL-patienter, tillsammans orsakade 95,6% av alla dödsfall. Vi analyserade effekten av varje involverat organ på total överlevnad och CHB-specifik överlevnad av VHL-sjukdomspatienter. CHB och RA var oberoende riskfaktorer för total överlevnad. Överraskande var RCC inte en signifikant riskfaktor för total överlevnad. RA var den enda riskfaktorn för CHB-specifik överlevnad. Under de senaste decennierna har dödsorsaken hos VHL-sjukdomspatienter skiftat kraftigt. I studier på VHL-sjukdom som publicerades under de första åren bidrog CHB och RCC ungefär lika med patienternas död.i vissa studier var antalet dödsfall på grund av RCC till och med dubbelt mer än det på grund av CHB (29). I de senaste studierna var dock andelen CHB-relaterad död signifikant högre än för RCC-relaterad död (Tilläggstabell 1). Sådan avvikelse kan delvis förklaras av utvecklingen av avancerad bildteknik och behandlingsstrategier inklusive målinriktad terapi, minimalt invasiv kirurgi och aktiv övervakning för RCC, vilket bidrar till tidig diagnos och effektiv behandling före metastasering av RCC. Å andra sidan måste den farmakologiska och kirurgiska behandlingen för CHB förbättras ytterligare.

även om RCC vid VHL-sjukdom vanligtvis anses vara mindre malign och mindre sannolikt att metastasera och ha högre cancerspecifik överlevnad jämfört med sporadisk klarcell RCC (30), är RCC fortfarande en viktig dödsorsak hos VHL-patienter. De flesta dödsfall beror på tumörmetastas och tumörrelaterade komplikationer. Överraskande i denna studie var effekten av RCC på total överlevnad inte signifikant. En koreansk studie inklusive 24 VHL-sjukdomspatienter som publicerades 2009 visade liknande resultat (31). Tidigare studier har visat att RCC-diametern på >3 cm är en riskfaktor för metastasering och total överlevnad (17, 32). I VHL-sjukdomspatientdatabasen analyserade vi i denna studie, bland de 51 patienterna med fullständig naturhistoria av RCC-tumörstorlek, dog endast 3 patienter under uppföljning, vilket gjorde det omöjligt att utföra överlevnadsanalys. Jilg et al. rapporterade att den genomsnittliga tumördiametern hos patienter utan metastaser var signifikant mindre än hos patienter med metastaser (33). Duffey et al. rapporterade 2004 att patienter med RCC mindre än 3 cm hade låg risk för avlägsen metastas och rekommenderade 3 cm som gränsvärde för kirurgisk ingrepp (34). RCC är fortfarande en viktig dödsorsak hos patienter med VHL-sjukdom. Tumörstorlek och tillväxthastighet kan vara av större betydelse för prognosen. Större studier med längre uppföljningsperioder behövs för att studera förhållandet mellan överlevnad och RCC.

även om CHB anses vara en godartad tumör kan det orsaka allvarliga neurologiska defekter, såsom hydrocephalus, herniation och hjärnstamkompression, och i sällsynta fall intrakraniell blödning (14, 29). Perioperativa / postoperativa komplikationer kan också leda till dödsfall hos CHB-patienter. Frekvensen av CHB-involvering i studieprovet kan påverka överlevnadsanalysen. 62,2% (209 av 336) patienter hade CHB i vår studie, vilket är under det genomsnittliga antalet patienter med CHB i studierna som anges i Tilläggstabell 1. CHB stod för 66.2% av alla dödspatienter i denna kohort, vilket är högre än 6 av de 7 studierna som anges i Tilläggstabell 1. Detta kan orsakas av födelseår av patienter. I en dansk studie som publicerades 2016 ökade CHB-relaterad dödlighet från 42% (födelseår 1901-1955, 18 av 50) till 83% (födelseår 1956-2010, 5 av 6) när födelseåret ökar, med en total CHB-relaterad dödlighet på 51%. Författaren tillskrev sådan avvikelse till framsteg i diagnos och behandling av RCC (15). I vår studie föddes dock 83,3% (280 av 336) patienter efter 1955, endast 16,7% (56 av 336)patienter föddes före 1955. 60,1% för patienter födda före 1955, men ökade till 70,1 och 75% för patienter födda under 1955-1975 och efter 1975. RA orsakar blindhet; men i vår studie var RA en signifikant riskfaktor för total överlevnad och CHB-specifik överlevnad. Näthinnan härstammar embryologiskt från hjärnan, och både CHB och RA delar samma histopatologiska strukturer (7). Onkogenesen av hemangioblastom är relaterad till dysreguleringen av HIF-vägen som leder till ökningen av vaskulär endoteltillväxtfaktor och erytropoietin (35, 36). Franke et al. rapporterade att deletionsmutationer i VHL-genen hade en högre risk för CHB och RA (37). Således antar vi att RA kan återspegla en större börda av CHB, vilket leder till ogynnsam överlevnad av VHL-sjukdomspatienter.

Hemangioblastom är en signifikant riskfaktor för överlevnad. En annan möjlig förklaring till detta är den tidigare startåldern för denna tumör. Vår tidigare forskning visade att tidig ålder var en riskfaktor för total överlevnad och VHL-sjukdomsspecifik överlevnad (18). Medianåldern vid början av CHB och RA var 28.5 respektive 30 år är de tidigaste bland alla VHL-relaterade lesioner. När CHB och RA kombinerades som en CNS-grupp hade denna grupp också tidigare ålder än bukgruppen. Vi genomförde ett Kruskal-Wallis-test för att jämföra lesionernas startålder i 5 organ, och P < 0,001 antyder en signifikant skillnad. Vi gjorde vidare parvisa jämförelser och p-värdet värderades efter Bonferroni-justering, och signifikanta skillnader i åldersuppkomst hittades mellan RA-PCL/PNET, RA-RCC, CHB-PCL/PNET och CHB-RCC (kompletterande Tabell 2). Därför, även om hemangioblastom anses vara en godartad tumör, kan dess tidiga början förvärra överlevnaden hos VHL-sjukdomspatienterna.

flera tidigare studier som endast inkluderade symtomatiska patienter kan ha partiska resultat som överskattar frekvensen av involverade organ och effekten av involverade organ på patientens överlevnad (31, 38). Vi använde först den tidsberoende Cox-regressionsanalysen för att utvärdera effekten av varje involverat organ på överlevnaden av VHL-sjukdomspatienter. I en tidigare studie beräknades total överlevnad från sjukdomsdiagnos till döden; men asymptomatiska mutationsbärare kan utveckla tumörer senare och passar inte kraven i proportionell riskmodell (17).

denna stora retrospektiva studie fokuserade på olika organ involvering på överlevnad hos VHL-sjukdomspatienter ur ett kliniskt perspektiv. Livslängden för VHL-sjukdomspatienter var 66 år. Förekomsten av CHB och RA var de oberoende riskfaktorerna för total överlevnad. RCC var inte en signifikant riskfaktor för total överlevnad. RA var en riskfaktor för CHB-specifik överlevnad. Patienter med RA bör ha noggrann aktiv övervakning på grund av den högre risken för dödsfall från CHB. Framtida större studier med längre uppföljningsperioder behövs för att studera effekten av RCC på överlevnad av VHL-patienter. Dessa resultat kan hjälpa till att styra framtida genetisk rådgivning och kliniskt beslutsfattande.

datatillgänglighet uttalande

datamängderna som genereras för denna studie är tillgängliga på begäran till motsvarande författare

etik uttalande

studierna med mänskliga deltagare granskades och godkändes av Institutional Review Board of Peking University First Hospital (Peking, Kina). Skriftligt informerat samtycke till att delta i denna studie tillhandahölls av deltagarnas vårdnadshavare/anhöriga.

Författarbidrag

KG och LC var ansvariga för konceptet och utformningen av studien. BZ och JW behandlade de kliniska data. SL och XP utförde det statistiska arbetet. BH och JZho ympade manuskriptet. KM och JZha ger siffror och tabeller. Alla författare reviderade manuskriptet.

finansiering

detta arbete stöddes av de centrala universitetens Grundforskningsfonder (grant BMU2018JI002).

intressekonflikt

författarna förklarar att forskningen genomfördes i avsaknad av kommersiella eller finansiella relationer som kan tolkas som en potentiell intressekonflikt.

bekräftelser

författarna tackar Li Xue-ying i statistiska avdelningen vid Peking University First Hospital för hennes hjälp med statistiska analyser och Bu Ding-Fang, Medical Experiment Center, Peking University First Hospital, för hans tekniska hjälp.

kompletterande Material

förkortningar

CHB, hemangioblastom i centrala nervsystemet; RA, retinal hemangioblastom; RCC, njurcellscancer; PHEO, feokromocytom; PCL/PNET, cystisk lesion i bukspottkörteln och neuroendokrina tumörer i bukspottkörteln.