K-RAS-Onkogenmutation bei Patienten mit fortgeschrittenem nicht-kleinzelligem Lungenkrebs im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber Holzrauch und Tabakrauchen: Therapeutische Implikationen (007/055/OMI)

Hintergrund:

Lungenkrebs ist weltweit die häufigste krebsbedingte Todesursache bei Männern und Frauen (1). Im Jahr 2007 wurden 213.380 neue Fälle von Lungenkrebs registriert; Aus diesen Fällen wurden 160.390 Todesfälle gemeldet. Diese Zahl macht 15 % aller Fälle und 29 % aller krebsbedingten Todesfälle weltweit aus. Nur 13 % der Patienten mit Lungenkrebs überleben 5 Jahre [Überwachungsepidemiologie und Endergebnisstatistik (Seer) http://seer. cancer.gov/], Daher stellt es immer noch ein ernstes Gesundheitsproblem dar (2). Klinisch wird Lungenkrebs in zwei Hauptkategorien unterteilt, die kleinzelligen Lungenkrebs und nicht-kleinzelligen Lungenkrebs (NSCLC) umfassen. Etwa 75 % aller Lungentumoren sind NSCLC, darunter Plattenepithelkarzinome, Adenokarzinome und großzellige Karzinome (1). Trotz der multimodalen Behandlung mit Chemotherapie, Strahlentherapie und Operation ist die Prognose für lokal fortgeschrittenes NSCLC schlecht. Die Überlebensrate im klinischen Stadium IIIA beträgt 64 % nach einem Jahr und zwischen 23 % und 30 % nach fünf Jahren; für das klinische Stadium IIIB 32 % bzw. 3 % nach einem bzw. fünf Jahren (3). Obwohl Fortschritte bei der Behandlung von NSCLC erzielt wurden, konnten nur wenige Verbesserungen der Überlebensrate erzielt werden.

Tabakrauchen gilt als Hauptursache für NSCLC, es gibt jedoch auch andere Risikofaktoren, wie z. B. die Belastung durch Asbest, Radon, Schwermetalle und Holzrauch. Letzteres wurde als menschliches Karzinogen und wichtiger Risikofaktor für die Entwicklung von NSCLC beschrieben. Die Häufigkeit der Exposition gegenüber Holzrauch bei Patienten mit NSCLC beträgt 28 % (2). Aktuelle Daten deuten darauf hin, dass Lungenkrebs im Zusammenhang mit Tabakrauchen und Lungenkrebs im Zusammenhang mit Holzrauchexposition unterschiedliche klinische Merkmale aufweisen, was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise auch unterschiedliche genetische Veränderungen aufweisen, die eine Folge der Tumorätiologie sind. Dennoch gibt es keine signifikanten molekularen Untersuchungen, die es ermöglichen, die Unterschiede im Mutationsmuster von Onkogenen, die an der Entstehung von Lungentumoren beteiligt sind, im Verhältnis zu den vom Patienten verursachten Risikofaktoren zu bestimmen. Jüngste Fortschritte im Wissen über die Krebsbiologie haben zur Identifizierung verschiedener potenzieller molekularer Ziele geführt, die eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und dem Fortschreiten der Krankheit spielen. Einer der am umfassendsten erforschten Signalwege, die an der Zellproliferation und dem Überleben beteiligt sind, ist derjenige, der durch den epidermalen Wachstumsfaktorrezeptor (EGFR) aktiviert wird. Wenn der epidermale Wachstumsfaktor (EGF) an die extrazelluläre Domäne von EGFR bindet, wird die Kinaseeigenschaft des Rezeptors aktiviert, die die Aktivierung verschiedener Signalwege reguliert. Einer dieser Wege führt zur Aktivierung von K-RAS, das gleichzeitig den Weg der MAP-Kinase aktiviert, der an der Proliferation, Differenzierung, Migration und dem Überleben der Zelle beteiligt ist (dies sind grundlegende Ereignisse in der Onkogenese). Berichten zufolge können EGFR-Mutationen bei 51 % der Nichtraucherpatienten (4) und bei 10 % der Raucherpatienten gefunden werden, während Mutationen in K-RAS bei 30 bis 50 % der mit Tabak assoziierten Lungenadenokarzinome auftreten.

Aktive Mutationen in K-RAS treten nicht nur bei NSCLC auf, sondern auch bei >50 % der kolorektalen Adenokarzinome, 75 % der Pankreastumoren, 48 % der Lungenkrebse und 44 % der Nebennierenrindentumoren (5). Diese Mutationen scheinen ein unabhängiger Risikofaktor für die Prognose bösartiger Tumoren zu sein, da mehr als 90 % davon am Codon 12 des K-RAS-Gens (6-8) auftreten und mit einem fehlenden Ansprechen auf Erlotinib verbunden sind (9), ein Tyrosinkinase-Inhibitor. Unser Forschungsteam hat kürzlich berichtet, dass Holzrauch ein unabhängiger Faktor für das Überleben und Ansprechen auf eine Behandlung mit Erlotinib ist (10). Diese Informationen stützen nachdrücklich die Hypothese, dass die Tumorentstehung von Lungenkrebs je nach Raucherstadium (11) oder anderen karzinogenen Faktoren, die mit dem Auftreten der bösartigen Neoplasie in Zusammenhang stehen, wie z. B. Holzrauchexposition, auf unterschiedlichen molekularen Mechanismen beruht. Daher glauben wir, dass Holzrauch im Vergleich zu den Berichten bei rauchenden Patienten eine andere Häufigkeit und ein anderes Muster von Mutationen im K-RAS-Onkogen verursachen könnte. Es ist von klinischer Relevanz zu bestimmen, ob bei Patienten mit NSCLC, die Holzrauch ausgesetzt waren, Unterschiede in der Häufigkeit und Art der Mutationen im K-RAS-Gen sowohl im Vergleich zu rauchenden als auch nicht rauchenden Patienten vorliegen.

Tatsächlich werden eine Reihe potenzieller biologischer Marker untersucht mit dem Ziel, Patienten auszuwählen, die spezifischere Therapien erhalten und so bessere Ergebnisse hinsichtlich des Ansprechens auf die Behandlung und des Gesamtüberlebens erzielen. Aus diesem Grund könnte die Fähigkeit, K-RAS-Mutationen im Zusammenhang mit Risikofaktoren für NSCLC zu erkennen, einen Ausgangspunkt für den Vorschlag verschiedener Behandlungsansätze darstellen und den Patienten entsprechend den spezifischen Merkmalen jedes Tumors zugute kommen.

Allgemeines Ziel:

Um die Häufigkeit und Art der Mutationen am Codon 12 des K-RAS-Onkogens zu definieren, die bei Patienten mit nichtkleinzelligem Lungenkrebs auftreten, die im Hintergrund Holzrauch oder Tabakrauchen ausgesetzt sind.

Materialen und Methoden:

Das Vorhandensein von Mutationen im K-RAS-Onkogen wird retrospektiv bei 50 Patienten mit fortgeschrittenem NSCLC, die im Hintergrund Holzrauch ausgesetzt waren, und 50 Patienten mit NSCLC, die im Hintergrund Tabak rauchten, evaluiert. Darüber hinaus werden prospektiv 50 Patienten mit NSCLC untersucht, die entweder einem dieser Risikofaktoren für Lungenkrebs ausgesetzt waren oder nicht. Für die Patienten, die prospektiv untersucht werden, lauten die Einschlusskriterien wie folgt: Patienten mit diagnostiziertem fortgeschrittenem NSCLC im Stadium IIIB/IV, die zuvor keine Chemotherapie, Strahlentherapie oder beides erhalten haben und deren Tumorgewebe in Paraffinblöcke eingebettet oder formalinfixiert ist; Diese Patienten müssen eine Einverständniserklärung unterzeichnen. Die Ausschlusskriterien sind: Patienten, die die Teilnahme an der Studie verweigern oder sich entscheiden, die Studie abzubrechen, Patienten ohne Tumorgewebe oder mit einer Probe von schlechter Qualität. Die Tumorproben, sowohl formalinfixiert als auch in Paraffin eingebettet, die für die histologische Diagnose von Patienten verwendet werden, werden von den Pathologieabteilungen des National Cancer Institute und des National Institute of Respiratory Diseases bezogen; Diese Proben werden verwendet, um DNA für die Analyse von K-RAS-Mutationen zu sammeln. Die klinischen Daten der Patienten werden aus ihren Krankenakten entnommen.

DNA-Extraktion:

Genomische DNA wurde mit dem QIAamp DNAFFPE Tissue Kit (QIAGEN) gemäß den Anweisungen des Herstellers nach Standardverfahren aus Bereichen von Paraffinobjektträgern extrahiert, die mehr als 50 % Tumoren enthielten.

Analyse der K-RAS-Onkogenmutationen KRAS-Genmutationen aus den Proben wurden mit dem Therascreen RGQ PCR Kit (QUIAGEN, Scorpions ARMS-Methode) gemäß den Anweisungen des Herstellers nachgewiesen.

Für die statistische Analyse der Ergebnisse werden kontinuierliche Variablen als arithmetische Mittelwerte, Mediane und Standardabweichungen dargestellt, während die kategorialen Variablen als Anteile und 95 %-Konfidenzintervalle dargestellt werden. Inferenzvergleiche werden mit dem Student-t-Test und dem Mann-Whitney-U-Test gemäß der durch den Kolmogorov-Smirnov-Test ermittelten Datenverteilung (normal und abnormal) durchgeführt. Um die Signifikanz zwischen kategorialen Variablen zu bewerten, wird entweder der Chi-Quadrat-Test oder der exakte Fisher-Test durchgeführt. Die statistische Signifikanz wird mit einem zweiseitigen Test als p<0,05-Wert bestimmt. Sowohl signifikante Variablen als auch Variablen mit grenzwertiger Signifikanz (p<0,1) werden in die multivariate logistische Regressionsanalyse einbezogen. Vergleiche zwischen Gruppen werden mit dem Log-Rank-Test durchgeführt.