K-RAS onkogenmutation hos patienter med avanceret ikke-småcellet lungekræft forbundet med udsættelse for trærøg og tobaksrygning: Terapeutiske implikationer (007/055/OMI)

Baggrund:

Lungekræft er den førende årsag til kræftrelateret død blandt mænd og kvinder på verdensplan (1). I 2007 blev der registreret 213.380 nye tilfælde af lungekræft; fra disse tilfælde blev der rapporteret 160.390 dødsfald. Dette tal repræsenterer 15 % af de samlede tilfælde og 29 % af kræftrelaterede dødsfald i verden. Kun 13 % af patienterne med lungekræft overlever i 5 år [overvågningsepidemiologi og slutresultat (seer) statistik http://seer. cancer.gov/], derfor er det stadig et alvorligt sundhedsproblem (2). Klinisk set er lungekræft opdelt i to hovedkategorier, der dækker over småcellet lungekræft og ikke-småcellet lungekræft (NSCLC). Omkring 75 % af alle lungetumorer er NSCLC, inklusive planocellulært karcinom, adenokarcinom og storcellet karcinom (1). På trods af den multimodale behandling med kemoterapi, strålebehandling og kirurgi er der en dårlig prognose for lokalt fremskreden NSCLC. Overlevelsesrater for klinisk stadium IIIA er 64 % efter et år og mellem 23 % og 30 % efter fem år; for klinisk stadium IIIB 32 % og 3 % efter henholdsvis et og fem år (3). Mens der er gjort fremskridt i behandlingen af ​​NSCLC, er der kun opnået få forbedringer i overlevelsesraten.

Tobaksrygning betragtes som den vigtigste årsag til NSCLC, men der er også andre risikofaktorer, såsom eksponering for asbest, radon, tungmetaller og trærøg. Sidstnævnte er blevet beskrevet som et humant carcinogen og en vigtig risikofaktor for udvikling af NSCLC. Hyppigheden af ​​eksponering for trærøg hos patienter med NSCLC er 28 % (2). Aktuelle data indikerer, at lungekræft forbundet med tobaksrygning og lungekræft forbundet med trærøgseksponering har forskellige kliniske karakteristika, hvilket tyder på, at de også kan have forskellige genetiske ændringer, som er en konsekvens af tumorætiologi. Ikke desto mindre er der ingen væsentlige molekylære undersøgelser, der gør det muligt at bestemme forskellene i mønsteret af mutationer i onkogener, der er involveret i lungetumorgenese, i forhold til de risikofaktorer, som patienten tegner sig for. Nylige fremskridt i viden om cancerbiologi har ført til identifikation af forskellige potentielle molekylære mål, der spiller en stor rolle i udviklingen og progressionen af ​​sygdommen. En af de mest omfattende undersøgte signalveje involveret i celleproliferation og overlevelse er den, der aktiveres af den epidermale vækstfaktorreceptor (EGFR). Når den epidermale vækstfaktor (EGF) binder til det ekstracellulære domæne af EGFR, aktiveres receptorens kinaseegenskab og regulerer aktiveringen af ​​forskellige signalveje. En af disse veje fører til aktiveringen af ​​K-RAS, som samtidig aktiverer pathwayen for MAP kinase, involveret i proliferation, differentiering, migration og overlevelse af cellen (disse er fundamentale begivenheder i onkogenese). Rapporter indikerer, at mutationer i EGFR kan findes hos 51 % af ikke-rygende patienter (4) og hos 10 % af rygende patienter, mens mutationer i K-RAS forekommer i 30 % til 50 % af lungeadenokarcinomerne forbundet med tobak.

Aktive mutationer i K-RAS forekommer ikke kun ved NSCLC, men de forekommer også i >50 % af de kolorektale adenocarcinomer, 75 % af bugspytkirteltumorer, 48 % af lungecancer og 44 % af binyrebarktumorer (5). Disse mutationer synes at være en uafhængig risikofaktor for prognosen for maligne tumorer, da mere end 90 % af dem forekommer ved kodon 12 af K-RAS-genet (6-8), og de er forbundet med manglende respons på erlotinib (9), en tyrosinkinaseinhibitor. Vores forskerhold har for nylig rapporteret, at trærøg er en uafhængig faktor for overlevelse og respons på en behandling med erlotinib (10). Denne information understøtter kraftigt hypotesen om, at lungecancer-tumorogenese skyldes forskellige molekylære mekanismer i henhold til rygerstadiet (11) eller andre kræftfremkaldende faktorer, der er forbundet med forekomsten af ​​den maligne neoplasi, såsom trærøgeksponering. Derfor mener vi, at i forhold til hvad der er blevet rapporteret hos rygende patienter, kan trærøg forårsage en anden frekvens og et andet mønster af mutationer i K-RAS-onkogenet. Det er af klinisk relevans at afgøre, om patienter med NSCLC udsat for trærøg udviser forskelle i hyppigheden og typen af ​​mutationer i K-RAS-genet, med hensyn til både rygende og ikke-rygende patienter.

Faktisk undersøges en række potentielle biologiske markører med det formål at udvælge patienter, som vil modtage mere specifikke behandlinger og dermed opnå bedre resultater med hensyn til respons på behandling og samlet overlevelse. Dette er grunden til, at evnen til at påvise K-RAS-mutationer forbundet med risikofaktorer for NSCLC kunne repræsentere et udgangspunkt for at foreslå forskellige behandlingstilgange og gavne patienterne i henhold til de specifikke karakteristika for hver tumor.

Generelt mål:

At definere hyppigheden og typen af ​​mutationer ved codon 12 af K-RAS-onkogenet, der forekommer hos patienter med ikke-småcellet lungekræft, som har en baggrund for trærøgeksponering eller tobaksrygning.

Materialer og metoder:

Tilstedeværelsen af ​​mutationer ved K-RAS-onkogenet vil blive evalueret retrospektivt hos 50 patienter med fremskreden NSCLC, som har en baggrund for trærøgeksponering, og 50 patienter med NSCLC, som har en baggrund for tobaksrygning. Derudover vil 50 patienter med NSCLC med eller uden baggrund af eksponering for nogen af ​​disse risikofaktorer for lungekræft blive evalueret prospektivt. For de patienter, der vil blive undersøgt prospektivt, vil inklusionskriterierne være som følger: patienter diagnosticeret med fremskreden NSCLC stadium IIIB/IV, som ikke har modtaget tidligere kemoterapi, strålebehandling eller begge dele, og som har tumorvæv indlejret i paraffinblokke eller formalinfikseret; disse patienter skal underskrive et informeret samtykkebrev. Eksklusionskriterierne vil være: patienter, der nægter at deltage i undersøgelsen eller dem, der beslutter at trække sig fra det, patienter uden tumorvæv eller med en prøve af dårlig kvalitet. Tumorprøverne, både formalinfikserede eller paraffinindlejrede, der anvendes til histologisk diagnosticering af patienter, vil blive indhentet fra Patologiafdelingerne i National Cancer Institute og National Institute of Respiratory Diseases; disse prøver vil blive brugt til at indsamle DNA til analyse af K-RAS mutationer. Patienternes kliniske data vil blive indhentet fra deres medicinske filer.

DNA ekstraktion:

Genomisk DNA blev ekstraheret ved standardprocedure fra områder af paraffinglas indeholdende >50 % tumor ved hjælp af QIAamp DNAFFPE Tissue Kit (QIAGEN) i henhold til producentens instruktioner.

Analyse af K-RAS onkogenmutationer KRAS-genmutationer fra prøverne blev påvist med Therascreen RGQ PCR Kit (QUIAGEN, Scorpions ARMS-metoden) i henhold til producentens instruktioner.

Til den statistiske analyse af resultater vil kontinuerte variable blive præsenteret som aritmetiske middelværdier, medianer og standardafvigelser, mens de kategoriske variable vil blive præsenteret som proportioner og 95 % konfidensintervaller. Inferentielle sammenligninger vil blive udført af Students t-test og Mann-Whitney U-test i henhold til fordelingen af ​​data (normale og unormale) bestemt af Kolmogorov-Smirnov-testen. Enten chi square testen eller Fishers eksakte test vil blive udført for at evaluere signifikans blandt kategoriske variabler. Statistisk signifikans vil blive bestemt som en p<0,05 værdi med en tosidet test. Både signifikante variable og variable med grænsesignifikans (p<0,1) vil indgå i den multivariate logistiske regressionsanalyse. Sammenligninger mellem grupper vil blive udført med log-rank test.