The role of galectin-3 and its genetic variants in tumor risk and survival of patients with surgically resected early-stage non-small cell lung cancer
Abstract
Background: The aim of this study was to investigate the possible relationship between galectin-3 gene variants, serum level, gene expression level, and the risks and survivals of resectable non-small cell lung cancer patients. Methods: The rs4644 and rs4652 variants of galectin-3 were genotyped by TaqMan single nucleotide polymorphism assay using genomic deoxyribonucleic acid isolated from the peripheral blood of 65 (54 males, 11 females; mean age: 60.1±11.9 years; range, 34 to 83 years) with Stage IA-IIIA non-small cell lung cancer who underwent primary surgical treatment and 95 healthy individuals (48 males, 47 females; mean age: 53.9±13.5 years; range, 32 to 87 years) between March 2017 and September 2018. Circulating galectin-3 levels in serum samples of the patient and control groups were assessed by enzyme-linked immunosorbent assay. Messenger ribonucleic acid expression of galectin-3 in tumor and surrounding tissues of the patient group was examined by real-time quantitative polymerase chain reaction. Both predictive and prognostic significance of the results were analyzed. Results: The presence of angiolymphatic invasion was significant in the patients with rs4652 AA genotype (p=0.04). Serum galectin-3 levels were significantly higher in the patients than the controls (p<0.0001). The patients with rs4644 CA/CC (p<0.0001 and p<0.0001) and rs4652 AA/AC (p=0.001 and p<0.0001) genotypes had higher serum galectin-3 levels than their corresponding controls. Serum galectin-3 levels increased in the presence of vascular invasion in patients with both rs4644 AC (p=0.03) and rs4652 AC (p=0.019) genotypes. The receiver operating characteristic curve suggested serum galectin-3 level as a strong predictive marker for the patient group with a cut-off value of 17.089 ng/mL (area under the curve: 0.910±0.04; 95% confidence interval: 0.832-0.988; p<0.001). Univariate analysis revealed the association of lower serum galectin-3 levels with better survival (p=0.048). Multivariate survival analysis showed that only high serum galectin-3 levels tended to be related to survival of the patients (hazard ratio: 5.106; 95% confidence interval: 0.956-27.267; p=0.056). Conclusion: The presence of galectin-3 gene variants may lead to histopathological differences among patients with non-small cell lung cancer. Serum galectin-3 level may be a valuable diagnostic biomarker and be associated with survival of these patients. Amaç: Bu çalışmada galektin-3 gen varyantları, serum düzeyi, gen ekspresyon düzeyi ile rezektabl küçük hücreli dışı akciğer kanseri hastalarının riskleri ve sağkalımları arasındaki olası ilişki araştırıldı. Çalışma planı: Mart 2017 - Eylül 2018 tarihleri arasında galektin-3'ün rs4644 ve rs4652 varyantları, primer cerrahi tedavi yapılan küçük hücreli dışı akciğer kanserli 65 hastanın (54 erkek, 11 kadın; ort. yaş: 60.1±11.9 yıl; dağılım, 34-83 yıl) ve 95 sağlıklı bireyin (48 erkek, 47 kadın; ort. yaş: 53.9±13.5 yıl; dağılım, 32-87 yıl) periferik kanından izole edilen genomik deoksiribonükleik asitler kullanılarak TaqMan tek nükleotid polimorfizm testi ile genotiplendi. Hasta ve kontrol gruplarının serum örneklerinde dolaşımdaki galektin-3 düzeyi, enzim bağlı immünosorbent testi ile değerlendirildi. Hasta grubunda tümör ve çevre dokulardaki galektin-3’ün haberci ribonükleik asit ekspresyonu, gerçek zamanlı kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu ile incelendi. Bu sonuçların hem prediktif, hem de prognostik önemi analiz edildi. Bulgular: Rs4652 AA genotipi olan hastalarda anjiyolenfatik invazyon varlığı anlamlı idi (p=0.04). Kontrol grubuna kıyasla, hastalarda serum galektin-3 düzeyleri anlamlı düzeyde yüksekti (p<0.0001). Rs4644 CA/CC (p<0.0001 ve p<0.0001) ve rs4652 AA/AC (p=0.001 ve p<0.0001) genotipleri olan hastalarda, karşılık gelen kontrollere kıyasla, serum galektin-3 düzeyleri daha yüksekti. Hem rs4644 (p=0.03) hem de rs4652 (p=0.019) AC genotipleri olan hastalarda, vasküler invazyon varlığında daha yüksek serum galektin-3 düzeyleri izlendi. Alıcı işletim karakteristik eğrisi, 17.089 ng/mL (eğri altında kalan alan: 0.910±0.04; %95 güven aralığı: 0.832-0.988; p<0.001) kesme değeri ile serum galektin-3 düzeyinin hasta grubu için güçlü bir prediktif belirteç olduğunu gösterdi. Tek değişkenli analiz, daha düşük serum galektin-3 düzeylerinin daha iyi sağkalım ile ilişkili olduğunu ortaya koydu (p=0.048). Çok değişkenli sağkalım analizi, yalnızca yüksek serum galektin-3 düzeylerinin hastaların sağkalımı ile ilişkili olma eğiliminde olduğunu gösterdi (risk oranı: 5.106; %95 güven aralığı: 0.956-27.267; p=0.056). Sonuç: Küçük hücreli dışı akciğer kanserli hastalarda galektin-3̓ün genetik varyantlarının varlığı histopatolojik farklılıklara yol açabilir. Serum galektin-3 düzeyi, bu hastalar için değerli bir tanısal biyobelirteç olabilir ve sağkalım süreleri ile ilişkili olabilir
