Free Press

Abstract

Objektiv. Även om värdet av Ki-67 har erkänts vid bröstcancer finns det också kontroverser. Målet med denna studie är att visa det prognostiska värdet av Ki-67 enligt progesteronreceptor (PgR)-uttryck hos patienter som har östrogenreceptor- (ER-) positiv, human epidermal tillväxtfaktorreceptor 2- (HER2-) negativ tidig bröstcancer. Metoder. Journaler över icke-metastatiska invasiva bröstcancerpatienter som genomgick kirurgi vid en enda institution mellan 2009 och 2012 granskades. Primär slutpunkt var recidivfri överlevnad (RFS) och sekundär slutpunkt var total överlevnad (OS). Ki-67 och PgR bedömdes med immunohistokemi för tumören efter operationen. Resultat. Sammanlagt 1848 patienter rekryterades till denna studie. 223 (12 %) patienter hade högt (≥10 %) Ki-67-uttryck och 1625 (88 %) hade lågt Ki-67-uttryck. Signifikant sämre RFS och OS observerades vid högt jämfört med lågt Ki-67-uttryck endast när PgR var lågt (<20 %) ( och 0,005 respektive för RFS och OS). Det fanns ingen signifikant skillnad i RFS och OS enligt Ki-67 när PgR var hög ( och 0,076). RFS för fyra grupper enligt högt/lågt Ki-67- och PgR-uttryck jämfördes. Gruppen med lågt PgR- och högt Ki-67-uttryck uppvisade sämsta utfall bland dem (). I en multivariat analys var hög Ki-67 en oberoende prognostisk faktor när PgR var låg (HR 3,05; 95 % CI 1,50-6,19; ). Slutsatser. Ki-67 hade ett värde som prognostisk faktor endast vid låg PgR-uttrycksnivå i tidig bröstcancer. PgR bör beaktas vid utvärdering av prognosen för bröstcancerpatienter med hjälp av Ki-67.

1. Introduktion

Prognosen för bröstcancerpatienter är mycket varierande och beror på flera egenskaper. Bröstcancer utgör en heterogen grupp av tumörer med histopatologiska, immunohistokemiska (IHC) och genetiska skillnader . Klinisk-histopatologiska egenskaper har länge använts för att uppskatta prognosen och besluta om behandlingsplaner. Surrogatmetoder som använder allmänt tillgängliga IHC-tester för östrogenreceptor (ER), progesteronreceptor (PgR), human epidermal tillväxtfaktorreceptor 2 (HER2) och Ki-67 har sedan dess utvecklats . Nyligen har genomisk information integrerats i kliniken för att förutsäga bröstcancerprognosen och besluta om systemisk behandling . På grund av höga kostnader och tekniska problem är det dock möjligt att genetiska tester inte är tillgängliga i stora delar av världen. Biomarkörernas roll är fortfarande viktig för att avgöra om patienten skulle gynnas av en viss behandling.

En ökad proliferation är ett kännetecken för maligna tumörer och är en viktig parameter för att förutsäga terapisvar . Ki-67 är ett representativt proliferationsindex. Många studier har använt Ki-67 som en presumtiv oberoende prediktiv markör för behandling med prognostiskt värde för det kliniska resultatet samt sjukdomsfri och total överlevnad . Det finns emellertid också en kontrovers om användningen av Ki-67, där vissa studier tyder på att Ki-67 saknar prognostiskt värde .

The Saint Gallen Consensus erkände en distinktion mellan ”luminal A-liknande” och ”luminal B-liknande” tumör och stödde värdet av Ki-67 för den robusta prognostiska information som den förmedlar . Utvecklingen av multigenanalyser har möjliggjort mer raffinerade definitioner av subtyper av bröstcancer. Patienter med IHC-baserade luminal A-tumörer i den låga PgR-gruppen hade betydligt sämre sjukdomsfri överlevnad än de i den höga PgR-gruppen . I en tidigare studie rapporterades att 51,3 % av IHC-luminal A-tumörer med PgR-uttryck ≤20 % föll inom den intrinsikala luminal B-klassificeringen, och att endast 30,9 % av IHC-luminal B-tumörer med PgR-uttryck >20 % faktiskt var intrinsikala luminal B-tumörer . Således är den PgR-baserade IHC-klassificeringen av luminal subtyp som används kliniskt något felaktig, och att kombinera denna klassificering med Ki-67-uttryck kan förbättra den diagnostiska noggrannheten.

Syftet med denna studie var att klargöra det oberoende prognostiska värdet av att bestämma Ki-67-uttryck. För detta ändamål undersökte vi förhållandet mellan Ki-67- och PgR-uttrycksnivåer i klinisk praxis och korrelerade uttrycket av dessa markörer med klinikopatologiska variabler.

2. Material och metoder

2.1. Studiepopulation

Dokumentationen från 1848 patienter med patologiskt bekräftad invasiv bröstcancer som genomgick kirurgi vid avdelningen för kirurgi, Seoul National University Hospital (SNUH; Seoul, Sydkorea), mellan juli 2009 och december 2012 samlades in retrospektivt. Patienter med ER-positiv och HER2-negativ bröstcancer inkluderades, oavsett PgR-status. Patienter som diagnostiserats med in situ-karcinom eller fjärrmetastaser vid den första diagnosen eller som tidigare opererats för bröstcancer exkluderades, liksom de patienter för vilka uppgifter om PgR eller Ki-67 inte var tillgängliga. Vi uteslöt inte patienter som genomgått neoadjuvant systemisk behandling. IHC-analys utfördes från vävnad med hjälp av kärnbiopsi vid en diagnos. Om informationen från de ursprungliga vävnaderna var otillräcklig använde vi permanenta sektioner hos de patienter som inte fick neoadjuvant systemisk behandling. Biopsivävnad erhölls från patienter som genomgått neoadjuvant systemisk behandling före behandling. Studiepopulationen bestod av patienter med diagnosen stadium I till IIIC enligt AJCC:s (American Joint Committee on Cancer, 8:e upplagan) patologiska stadieindelningssystem. Recidiv delades upp i lokoregionala och avlägsna. Kontralaterala återfall ingick inte bland återfallskategorierna i denna studie. Den primära slutpunkten var recidivfri överlevnad (RFS) i förhållande till Ki-67- och PgR-uttrycksstatus. Uppföljningsperioden motsvarade intervallet från operationen till det sista datumet för ett sjukhusbesök, oavsett vilken avdelning som besöktes. Den sekundära slutpunkten var total överlevnad (OS). För uppföljningar granskades patienternas elektroniska medicinska journaler fram till november 2015; dödsfall registrerades baserat på rapporter från och med december 2013. RFS klassificerades i fyra grupper baserat på korrelationer med Ki-67- och PgR-uttryck.

2,2. IHC-förfarande

ER-, PgR-, HER2- och Ki-67-uttryck bestämdes genom IHC i formalinfixerade, paraffinininbäddade vävnadsblock. Uttrycksnivåerna för hormonreceptorer, HER2 och Ki-67 bedömdes med hjälp av tekniken med avidin-biotin-komplex. Vävnaderna skars i 4 μm tjocka snitt, deparaffiniserades med xylen, rehydrerades med en graderad etanolserie och nedsänktes i Tris-buffrad saltlösning. Representativa sektioner immunfärgades, och mer än 10 högstyrkegrafiska synfält valdes slumpmässigt ut och undersöktes i ett optiskt mikroskop. Efter antigenhämtning inkuberades sektionerna med primära antikroppar mot ER (1DO5; Dako, Danmark; 1 : 50), PgR (PgR636; Dako; 1 : 50), HER2 (CB11; Novocastra Laboratories, upon-Tyne, UK; 1 : 200) och Ki-67 (MIB-1; Dako; 1 : 800) i de angivna utspädningarna. Sektionerna inkuberades sedan med biotinylerad sekundär antikropp mot mus och färgades med streptavidinpepparrotperoxidas (Zymed Laboratories, San Francisco, CA, USA). Sektionerna kontrafärgades med Mayers hematoxylin, dehydratiserades, rensades och monterades sedan för undersökning. IHC-proverna analyserades av en erfaren patolog vid SNUH. Det gränsvärde som användes för att definiera lågt respektive högt Ki-67-uttryck var närvaron av Ki-67-immunoreaktivitet i mer än 10 % av de färgade kärnorna i tumörvävnader. Gränsvärdet på 10 % för Ki-67 visade sig ha det bästa prognostiska värdet för prognos vid SNUH . Patienterna delades in i tumörer med lågt (<20 %) och högt (≥20 %) PgR-uttryck. PgR-gränsen på 20 % är baserad på 2013 Saint Gallen International Breast Cancer Conference .

2,3. Statistisk analys

Patienterna delades in i grupper med lågt och högt Ki-67-uttryck och grupper med lågt och högt PgR-uttryck. Klinikopatologiska egenskaper bedömdes med hjälp av alla parvisa jämförelser av grupperna. Kategoriska variabler jämfördes med hjälp av chi-square eller Fisher’s exact test. Studentens t-test användes för att jämföra kontinuerliga variabler mellan två grupper. RFS definierades som intervallet från operationsdatum till datumet för den första observationen av ett återfall eller det sista uppföljningsdatumet utan tecken på återfall. OS definierades som intervallet från operationsdatum till dödsdatum eller sista uppföljningsdatum. Överlevnadssiffrorna uppskattades med Kaplan-Meier-metoden, och skillnader mellan två grupper jämfördes med hjälp av log-rank-testet. I univariata och multivariata analyser av överlevnadsfrekvenser användes Cox proportional hazardregression med justering för olika faktorer. Cox-regressionsanalyser användes för att beräkna hazardkvoter (HR) och 95-procentiga konfidensintervall (CIs). Värdena var tvåsidiga och statistisk signifikans definierades som ett värde <0,05. Alla statistiska analyser utfördes med hjälp av SPSS-programvaran, version 21 för Windows (IBM Corp., Chicago, IL, USA).

3. Resultat

3.1. Patienternas klinisk-patologiska egenskaper

Totalt 1 848 patienter deltog i den här studien. Klinikopatologiska egenskaper hos de analyserade patienterna fick man tillgång till genom att jämföra undergrupper med lågt och högt PgR-uttryck och undergrupper med lågt och högt Ki-67-uttryck. Medelåldern var 49-52 år i varje undergrupp. Större cancerformer (>2 cm) var oftare förknippade med hög Ki-67 () och låg PgR (). Histologisk grad (HG) dikotomiserade proverna i låga och höga undergrupper, där grad 3 klassificeras som hög och grad 1 + 2 klassificeras som låg. Node-positiva och hög-HG-prover identifierades också i undergrupper med hög Ki-67 och låg PgR. Signifikant är att fler fall med låg PgR genomgick neoadjuvant kemoterapi, oavsett Ki-67-status. Dessutom genomgick fler patienter med hög Ki-67 adjuvant kemoterapi, oavsett PgR-status. Vi tog också hänsyn till tumörkarakteristika enligt operationsmetoden. Totalt 719 patienter genomgick mastektomi, där ett större antal av dessa patienter hade lågt PgR-uttryck än högt PgR-uttryck. Det fanns dock inget signifikant samband mellan Ki-67-undergrupper och frekvensen av mastektomi. Endast PgR-undergrupper var signifikant olika mellan olika typer av axillakirurgi. Återfall, lokalt eller avlägset, observerades hos 52 patienter. Återfall var lokalt i 10 fall och avlägset i 42 fall. Mortalitetsfynden baseras på offentliga uppgifter från inrikesministeriet. 2013 (sista året för vilket mortalitetsuppgifter undersöktes) hade 11 patienter avlidit (tabell 1).

RFS var signifikant bättre för patienter i gruppen med lågt Ki-67-uttryck än för dem i gruppen med högt Ki-67-uttryck (; figur 1 a). RFS var också signifikant bättre för gruppen med högt PgR-uttryck än för gruppen med lågt PgR-uttryck (; figur 1(b)).

(a)

(b)

(a)
(b)

Interessant nog visade en undergruppsanalys att RFS baserat på Ki-67-uttrycksstatus skiljde sig signifikant åt i undergruppen med lågt PgR-uttryck men inte i undergruppen med högt PgR-uttryck. Specifikt var RFS hos patienter med högt Ki-67-uttryck och lågt PgR-uttryck (<20 %) sämre än i gruppen med lågt Ki-67-uttryck och lågt PgR-uttryck (; figur 2(a)). Bland patienter i gruppen med högt PgR-uttryck (≥20 %) fanns det däremot ingen signifikant skillnad mellan grupperna med högt och lågt Ki-67-uttryck (; figur 2(b)).

(a)

(b)

(a)
(b)

RFS analyserades ytterligare genom att korrelera den med undergrupper indelade i fyra grupper baserat på Ki-67- och PgR-uttryck. Patienter med lågt PgR- och högt Ki-67-uttryck visade det sämsta utfallet jämfört med de andra tre grupperna (; Figur 3).

Figur 3

Patienternas recidivfria överlevnad delades in i 4 gruppkombination mellan Ki-67- och progesteronreceptoruttryck.

Multivariata Cox-regressionsmodeller visade att Ki-67 inte var signifikant associerad med hög PgR-uttrycksstatus, efter justering för faktorer inklusive Ki-67-uttrycksgrupp, ålder, tumörstorlek, nodalstatus och HG (HR 2,03; 95 % KI 0,61-6,72; ; Tabell 2). För patienter i undergruppen med låg PgR-uttryck var Ki-67 tydligt associerad med RFS (HR 3,05; 95 % CI 1,50-6,19; ; Tabell 2). Tumörstorlek var statistiskt signifikant med RFS i båda PgR-statuserna.

En analys av det sekundära effektmåttet, OS, visade på liknande sätt överlägsen överlevnad i undergruppen med lågt Ki-67-uttryck med lågt PgR-uttryck (; figur 4(a)) och ingen signifikant skillnad i OS mellan Ki-67-undergrupperna i gruppen med högt PgR (; figur 4(b)).

(a)

(b)

(a)
(b)

Den genomsnittliga sjukdomsfria överlevnadstiden var 70 månader i undergruppen med lågt PgR/hög Ki-67 och 75 månader i undergruppen med högt PgR/låg Ki-67. Den genomsnittliga totala överlevnadstiden var 74 månader respektive 76 månader för undergruppen låg PgR/hög Ki-67 och hög PgR/låg Ki-67.

4. Diskussion

Här utvärderade vi värdet av Ki-67 som en oberoende prognostisk faktor för recidiv och överlevnad hos icke-metastaserande bröstcancerpatienter med ER-positiva och HER2-negativa tumörer. I överensstämmelse med tidigare rapporter visade vår studie att Ki-67-uttryck uppvisade ett signifikant prognostiskt värde, men vi visade vidare att Ki-67 inte alltid är en oberoende prognostisk faktor. Specifikt hade Ki-67 ett värde som prognostisk faktor endast i gruppen med lågt PgR-uttryck. I vår studie visade en jämförelse av RFS mellan de fyra uttrycksundergrupperna den sämsta prognosen i undergruppen med låg PgR hög Ki-67. Och undergruppen var 120 av 1848 patienter. Därför kan aktiv behandling övervägas för cirka 6 % av patienterna. När det gäller att förutsäga prognosen tyder våra resultat på att kombinationen av Ki-67-uttrycksnivån med PgR-uttrycksnivån förbättrar det prediktiva värdet. Allison et al. rapporterade en stark korrelation mellan höga Oncotype DX Recurrence Scores med grad 3 och lågt till obefintligt PR-uttryck och Ki-67 > 10 % . Dessutom visade Thakur et al. att hög Ki-67-status var signifikant korrelerad med den högre Oncotype DX-riskgruppen för återfall (låg jämfört med hög, ) . Om en genomisk analys inte är tillgänglig kan patienten med lågt PgR- och högt Ki-67-uttryck vid aktiv behandling övervägas i ER-positiv och HER2-negativ bröstcancer. Det krävs dock ytterligare arbete, inklusive oberoende validering och eventuellt en prospektiv studie, innan dessa resultat kan tas till klinisk översättning.

Vår artikel väcker flera ytterligare frågor. Även om Ki-67 har studerats som en prognostisk markör i bröstcancer i mer än två decennier finns det kontroverser kring de metoder som används för att bestämma dess uttryck och den övergripande analytiska validiteten hos publicerade resultat. Analytisk validitet avser ett testets förmåga att ge reproducerbara och korrekta resultat. För att en markör ska ha ett prognostiskt och prediktivt värde är det viktigt med en evidensbaserad ”optimal” brytpunkt. En anledning till kontroversen kring användningen av Ki-67 som markör är därför avsaknaden av ett allmänt accepterat standardgränsvärde, vilket har lett till att olika laboratorier använder olika specifika tröskelvärden. Vår institution har tidigare visat att ett gränsvärde på 10 % ger de bästa prognosförutsägelserna . Detta värde skiljer sig från det gränsvärde som presenteras i Saint Gallen Consensus, som 2011 definierade ”lågproliferativa” tumörer som tumörer med ett Ki-67-index <14 % , ett gränsvärde som fastställts genom jämförelse med det molekylära multigene-testet PAM50 för klassificering av luminal cancer . Under Saint Gallen-konferensen 2013 röstade en majoritet av paneldeltagarna för att höja tröskelvärdet som indikerar hög Ki-67-status till ≥20 %. En slutgiltig definition av en enda brytpunkt av Saint Gallen Consensus har förblivit svårfångad, på grund av den kontinuerliga fördelningen av Ki-67 och analytiska och preanalytiska hinder för en standardiserad bedömning . Den brytpunkt som används av vårt institut är lämplig för vår forskning, men diskussionerna om att standardisera Ki-67-bedömningar för att ytterligare minska variabiliteten mellan observatörerna kommer att fortsätta. Det måste analyseras för att se om de resultat som rapporterats när det gäller det prognostiska värdet av Ki-67 skulle återskapas om 14 % eller 20 % användes i stället för 10 %. När gränsvärdet för Ki-67 sattes till 14 % fanns det ingen skillnad enligt Ki-67. RFS enligt Ki-67 hade ingen statistisk signifikans (; bilaga 1) och visade inte heller någon skillnad mellan låg och hög Ki-67 enligt undergrupperna med PgR-uttryck (; bilaga 2a, ; bilaga 2b). Den bästa strategin är att använda Ki-67 som en kontinuerlig markör som återspeglar tumörproliferationens biologi. Dessutom bör behandlingsbeslutet för enskilda patienter inte vara beroende av små skillnader i Ki-67 kring en given brytpunkt.

Såvitt vi vet är detta en av de största retrospektiva studierna som analyserar data från ett högkvalitativt kliniskt cancerregister om rutinmässig användning och prognostisk betydelse av Ki-67. Även om den är retrospektiv har den fördelen att den omfattar en oselekterad, icke-metastatisk bröstcancerpopulation utan selektionsbias. Framför allt utfördes patologi- och biomarköranalyser prospektivt i ett enda ackrediterat laboratorium och representerar därmed en ”verklig” bedömning av värdet av IHC i klinisk praxis.

Trots de olika begränsningarna av Ki-67 som markör har dess kliniska användning inom bröstcancerområdet antagits av flera skäl. Den används för att särskilja luminal tumörer och anses vara en prognostisk faktor. Att utvärdera Ki-67 med IHC är billigt och lätt att genomföra utan investeringar i sofistikerad utrustning, vilket leder till det attraktiva konceptet Ki-67 som en billig biomarkör. Vikten av klinisk flexibilitet är grundläggande, med tanke på osäkerheten kring anpassningen av olika kemoterapialternativ till varje enskilt fall, vilket understryker vikten av att fastställa en mer exakt roll för Ki-67.

I denna studie fann vi att Ki-67 är en effektiv prognostisk markör endast i samband med låg PgR-status. Vi fann vidare att patienter med låg PgR och högt Ki-67-uttryck hade den sämsta prognosen när det gäller RFS. Ur ett globalt perspektiv kommer genomiska signaturer att förbli svårtillgängliga inom en överskådlig framtid för de flesta patienter. Aktiv behandling kan betraktas som standard vid tidig ER-positiv och HER2-negativ bröstcancer som uppfyller villkoren för låg PgR och hög Ki-67.

5. Slutsatser

Våra resultat visar att Ki-67 har prognostiskt värde för återfall och överlevnad hos patienter med ER-positiv och HER2-negativ tidig bröstcancer endast i samband med låg PgR-uttrycksnivå. Således bör PgR-uttryck också beaktas vid utvärdering av prognosen för bröstcancerpatienter med hjälp av Ki-67.

Datatillgänglighet

De demografiska och kliniska data som samlats in för den statistiska analysen för att stödja resultaten i denna studie är tillgängliga från motsvarande författare på begäran.

Intressekonflikter

Författarna förklarar att det inte finns några intressekonflikter avseende publiceringen av denna artikel.

Supplementärt material

Anhang 1: recidivfri överlevnad (RFS) enligt Ki-67-indexet med ett 14-procentigt gränsvärde. Tillägg 2a: Återfallsfri överlevnad (RFS) enligt Ki-67 (14 % gränsvärde) i undergruppen med låg progesteronreceptor. Tillägg 2b: RFS enligt Ki-67 (14 % avgränsningsvärde) i undergruppen med hög progesteronreceptor. (Kompletterande material)