Polymorfismy thymidylátsyntázy jako prediktor toxicity chemoterapie na bázi 5-fluorouracilu u rakoviny tlustého střeva stadia III

Hypotéza:

Nedávno bylo zjištěno, že promotor genu thymidylátsyntázy je polymorfní, s proměnlivým počtem tandemových repetic o délce 28 párů bází. Tyto polymorfismy byly spojeny s odpovědí nádoru na léčbu fluoropyrimidiny. Výzkumníci předpokládají, že polymorfismy v promotorové oblasti genu thymidylátsyntázy (TS) jsou spojeny s toxicitou při léčbě 5-fluorouracilem (5FU)/leukovorinem (LV), konkrétně rozvojem myelosuprese a průjmu. Výzkumníci předpokládají, že polymorfismus v methylen tetrahydrofolát reduktáze (MTHFR) je také spojen s toxicitou a účinností léčby 5FU/LV. Výzkumníci spekulují, že polymorfismus MTHFR se stává klinicky významným pouze stratifikací pacientů podle polymorfismů promotorů TS.

Cíle:

1. Stanovit, zda jsou polymorfismy v oblasti promotoru thymidylátsyntázy spojeny s rozvojem celkové toxicity, průjmu, neutropenie nebo mukozitidy u pacientů léčených 5FU/LV.
2. Zjistit, zda je polymorfismus methylentetrahydrofolát reduktázy (MTHFR) spojen s rozvojem celkové toxicity, průjmu, neutropenie nebo mukozitidy u pacientů léčených 5FU/LV

Pozadí a význam:

5-Fluoruracil (5FU) je silný antimetabolit, který je v současnosti akceptovanou adjuvantní léčbou kolorektálního karcinomu. 5FU se také používá k léčbě rakoviny hlavy a krku, rakoviny prsu a rakoviny žaludku. V roce 1985 Takeishi et al prokázali, že gen thymidylátsyntázy měl satelit v 5' netranslatované oblasti, která se skládala ze 3 tandemových repetic sekvence o 28 párech bází. Horie et al prokázali, že tyto satelity měly polymorfní délku v důsledku různého počtu tandemových repetic, se 2 délkovým polymorfismem existujícím 2 tandemovými repeticemi o 28 párech bází (2R) a 3 tandemovými repeticemi o 28 párech bází (3R). Následující autoři prokázali 4 repetice (4R), pět repetic (5R) a devět repetic (9R). Kawakami et al prokázali, že počet tandemových repetic ovlivnil translaci TS genu. Ukázali, že pacienti homozygotní pro 3R alely měli vyšší hladiny TS proteinu než 2R/3R heterozygoti. Použitím in vitro exprese genů 2R a 3R prokázali, že zvýšené hladiny proteinu byly způsobeny zvýšenou translační účinností 3R RNA a nikoli zvýšenou expresí 3R mRNA. Tyto tandemové repetice předpovídají míru odezvy různých druhů rakoviny na chemoterapii rakoviny fluoropyrimidinem. Park et al prokázali u pacientů s metastatickým kolorektálním karcinomem léčených kapecitabinem, že míra odpovědi byla 14 % u pacientů homozygotních pro 3R repetice a 80 % u pacientů homozygotních pro 2R repetice. Žádná prospektivní studie nezkoumala, zda genotyp TS pacienta předpovídá toxicitu 5-FU.

Polymorfismus v genu methylen tetrahydrofolát reduktázy (MTHFR) může také určovat pacientovo riziko toxicity kapecitabinu. Polymorfismus v MTHFR existuje v pozici 677, C až T produkující termolabilní a rychle degradovaný enzym. TT homozygoti mají zvýšené hladiny methylentetrahydrofolátu. Methylentetrahydrofolát stabilizuje vazbu 5FU na thymidylátsyntázu a komplex TS, 5FU a methylentetrahydrofolátu je označován jako ternární komplex. Výzkumník předpokládá, že zvýšená stabilizace TS a 5FU v důsledku zvýšeného množství methylentetrahydrofolátu by vedla ke zvýšené toxicitě a účinnosti kapecitabinu. Žádná studie nezkoumala, zda homozygoti TT mají zvýšenou míru odpovědi na fluoropyrimidiny nebo zvýšenou toxicitu. Deficit dihydropyrimidindehydrogenázy (DPD) byl identifikován jako příčina vzácných závažných život ohrožujících reakcí na fluoropyrimidiny. První případ byl popsán Tuchmanem et al u 27leté ženy, která podstoupila adjuvantní chemoterapii cyklofosfamidem, methotrexátem a 5-fluoruracilem a vyvinuly se u ní závažné neurologické komplikace. Diasio et al hlásili druhý případ opět u ženy léčené 5-fluoruracilem na rakovinu prsu.

Studie Etienna et al vyvolala otázky týkající se užitečnosti samotné aktivity DPD k predikci pacientů s rizikem toxicity fluoropyrimidinu. Prospektivně studovali 185 pacientů léčených chemoterapeutickými režimy obsahujícími 5FU. Zjistili normální distribuci aktivity DPD s průměrnou hodnotou 0,222 nmol/min/mg proteinu. Nezjistili žádnou korelaci mezi aktivitou DPD a toxicitou 5FU. Výzkumníci navrhují studovat účinek těchto dvou polymorfních enzymů na toxicitu 5FU/LV u pacientů s adjuvantní rakovinou tlustého střeva. Výzkumníci předpokládají, že pacienti homozygotní pro 2R/2R budou mít vyšší míru celkové toxicity, průjmu, neutropenie a mukozitidy než homozygoti 3R/3R. U MTHFR vědci předpokládají, že homozygoti TT budou mít vyšší míru celkové toxicity, průjmu, neutropenie a mukozitidy než homozygoti CC. Vliv polymorfismu MTHFR na toxicitu 5FU/LV bude zkoumán kontrolou genotypu thymidylátsyntázy.

Metody:

Budou zařazeni pacienti, kterým byla doporučena adjuvantní chemoterapie kolorektálního karcinomu. Pacienti budou léčeni standardními dávkami 5FU/LV podle Mayo režimu. Toxicita během cyklu jedna bude hodnocena podle Common Toxicity Criteria Verze 2 National Cancer Institute. Snížení dávky během cyklu jedna bude zaznamenáno.

Vyšetřování:

Před zahájením léčby pacienti poskytnou 10 ml vzorek krve, který bude použit k získání DNA z bílé krve. Pacienti budou genotypováni podle genotypů TS a MTHFR. Plazma bude uložena do určeného fenotypu DPD.

Vzorový výpočet velikosti:

Frekvence alel 3R tandemových repetic je 0,6 a 2R tandemových repetic je 0,417. Na 100 pacientů by se tedy dalo očekávat 16 pacientů s genotypy 2R/2R, 48 s genotypy 2R/3R a 36 s genotypy 3R/3R. Je zajímavé poznamenat, že výskyt palmoplantární erytrodysestezie a průjmu 3/4 stupně je řádově 14 až 16 procent. Vzorek 104 pacientů by měl sílu 0,8, aby ukázal statisticky významný rozdíl 40 % mezi 2R/2R (60 %) a 3R/3R (20 %).

Statistická analýza:

Asociace mezi genotypem TS a vývojem celkové toxicity stupně 1/2 a 3/4 budou zkoumány pomocí testu chí kvadrát s hladinou významnosti 0,05. Ostatní sledované toxicity, průjem, mukozitida a neutropenie, budou zkoumány na souvislost s chi kvadrát testem genotypu TS. Podobná průzkumná analýza bude provedena pro fenotypy MTHFR