บทคัดย่อ
มะเร็งกระเพาะปัสสาวะชนิดที่รุกเข้ากล้ามเนื้อ (muscle invasive bladder cancer) ถือเป็นมะเร็งกระเพาะปัสสาวะชนิดที่มีความรุนแรง ยากต่อการรักษาและอัตราการรอดชีพต่ำ ในปัจจุบันการศึกษาในระดับโมเลกุลเพื่อหารูปแบบของมะเร็งที่สัมพันธ์กับอัตราการรอดชีพและการตอบสนองต่อยาจึงมีความสำคัญต่อการรักษา ในงานวิจัยชิ้นนี้จึงสนใจศึกษาการแบ่งกลุ่มย่อยของมะเร็งกระเพาะปัสสาวะชนิดที่รุกเข้ากล้ามเนื้อเพื่อหารูปแบบความสัมพันธ์ที่อาจช่วยในการรักษาที่มากยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม ถึงแม้การศึกษาการแสดงออกของ mRNA ในรูปแบบ transcriptome จะให้ผลการศึกษาที่มีความแม่นยำสูง แต่ในระดับห้องปฏิบัติการและการนำไปใช้กับผู้ป่วยจริงค่อนข้างยาก เนื่องจากต้องการอุปกรณ์เฉพาะทาง กระบวนการที่ซับซ้อนและน้ำยาราคาแพง ทางทีมวิจัยจึงได้ทำการศึกษารูปแบบการแสดงออกในรูปแบบ transcriptome ควบคู่กับการแสดงออกของตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ 4 ชนิด ที่มีการรายงานว่ามีความสัมพันธ์กับการแบ่งชนิดของเซลล์มะเร็งกระเพาะปัสสาวะชนิดรุกเข้าชั้นกล้ามเนื้อในรูปแบบ transcriptome analysis ได้แก่ GATA3, CK20, CK5/6 และ CK14 โดยผลการศึกษา พบว่า จากจำนวนชิ้นเนื้อที่ใช้ย้อม IHC จำนวน 132 ตัวอย่าง อายุเฉลี่ยของผู้ป่วยคือ 65.6 ปี อัตราการแสดงออกของ IHC ที่เป็นบวกของ GATA3, CK20, CK5/6 และ CK14 คือ 80.3%, 50.8%, 42.4% และ 28.0% ตามลำดับ มีเพียง GATA3 และ CK5/6 เท่านั้นที่มีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับผลลัพธ์การรอดชีวิต (ค่า log-rank p-values = 0.004 และ 0.02) จากนั้น GATA3 และ CK5/6 ถูกใช้เพื่อสร้างชนิดย่อย ซึ่งได้แก่ กลุ่ม luminal (GATA+ และ CK5/6−, 38.6%) กลุ่ม basal (GATA− และ CK5/6+, 12.9%) กลุ่มผสม (GATA+ และ CK5/6+, 37.9%) และกลุ่ม double negative (GATA− และ CK5/6−, 10.6%) ผู้ป่วยที่เป็นชนิดย่อยแบบผสมมีอัตราการรอดชีวิตที่ 5 ปีที่ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญที่ 42.8% ในขณะที่ผู้ป่วยที่เป็นชนิดย่อยแบบ double-negative มีการพยากรณ์โรคที่แย่ที่สุดในสี่กลุ่มมีอัตราการรอดชีวิตที่ 5 ปี 7.14% ผลการศึกษาเบื้องต้นของการแบ่งกลุ่มย่อย mRNA เป็น unsupervised clustering ออกเป็น 3 กลุ่มคือ cluster 1 ถึง 3 ซึ่งแต่ละกลุ่มมีการแสดงออกของยีนที่มีความแตกต่างกัน และทางผู้วิจัยได้ใช้ข้อมูลผู้ป่วยจากฐานข้อมูล TCGA เข้าไปเพิ่มเติม ซึ่งพบว่าการจัดกลุ่ม transcriptome ในรูปแบบนี้มีความสัมพันธ์กับอัตราการรอดชีวิตในผู้ป่วยมะเร็งกระเพาะปัสสาวะแบบรุกเข้ากล้ามเนื้อ โดยสรุป การแบ่งกลุ่มย่อยโดยใช้ GATA3 และ CK5/6 ใช้ได้กับ MIBCs และผู้ป่วยที่มี subtype แบบ double-negative มีความเสี่ยงสูงสุด ส่วนการแบ่งกลุ่มย่อยของ mRNA จากการวิเคราะห์โดยใช้ข้อมูลจากตัวอย่างที่ศึกษาและประยุกต์ใช้กับข้อมูลผู้ป่วยจากฐานข้อมูลอื่น สามารถพบรูปแบบความสัมพันธ์กับอัตราการรอดชีพได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ
บทคัดย่อ
Molecular subtyping of muscle-invasive bladder cancer (MIBC) predicts disease progression and treatment response. However, present subtyping techniques are based primarily on transcriptomic analysis, which is relatively expensive. Subtype classification of protein levels by immunohistochemistry (IHC) are more affordable and feasible to perform in a general pathology laboratory. Recent data demonstrated that GATA3, CK20, CK5/6, and CK14 protein levels were correlated with MIBC molecular subtypes. We aimed to evaluate the correlation of those IHC markers with survival outcomes after radical cystectomy in Thai patients. Moreover, we aim to evaluate molecular subtypings by mRNA expression analysis. We evaluated the IHC-based subtypes in MIBC, as classified by GATA3, CK20, CK5/6, and CK14 expression in 132 MIBC patients who underwent radical cystectomy followed by adjuvant chemotherapy (2008–2016). All individual markers and clinicopathological parameters were analyzed against treatment outcomes after radical cystectomy and some selected tissues were sent for whole transcriptome sequencing and clustering from mRNA expression. The result showed that the mean patient age was 65.6 years, and the male to female ratio was 6.8:1. Positive IHC expression rates of GATA3, CK20, CK5/6, and CK14 were 80.3%, 50.8%, 42.4%, and 28.0%, respectively. The 5-year overall survival (OS) was 27.0% (95% confidence interval (CI) 19.6%–35.0%). Only GATA3 and CK5/6 were significantly associated with survival outcome (log-rank p-values = 0.004 and 0.02). GATA3 and CK5/6 were then used to establish subtypes, which were luminal (GATA+ and CK5/6−, 38.6%), basal (GATA− and CK5/6+, 12.9%), mixed (GATA+ and CK5/6+, 37.9%), and double-negative (GATA− and CK5/6−, 10.6%). Patients with the mixed subtype had a significantly better 5-year OS at 42.8%, whereas patients with the double-negative subtype had the worst prognosis among the four groups (5-year OS 7.14%). In the multivariable analysis, lymph node status and subtype independently predicted survival probability. The double-negative subtype had a hazard ratio of 3.29 (95% CI 1.71–6.32). In conclusion, subtyping using GATA3 and CK5/6 was applicable in MIBCs, and patients with the double-negative subtype were at the highest risk and may require more intensive therapy and mRNA subtyping by mRNA expression must showed the significant relationship with survival rate.
