Wirkung von Metformin auf die ABCB1- und AMPK-Expression bei Jugendlichen mit neu diagnostizierter akuter lymphoblastischer Leukämie

Die akute lymphoblastische Leukämie ist die häufigste Krebserkrankung bei Kindern und Jugendlichen. Mittlerweile erreicht die Chemotherapeutika-Kombination bei mehr als 90 % der Patienten eine Remission. Allerdings haben Jugendliche im Vergleich zu Kindern eine schlechtere Prognose.

Die multiplen arzneimittelresistenten Gene sind bekannt dafür, dass sie Resistenzen bei verschiedenen Krebsarten verursachen. Die wichtigsten dieser Gene sind die ABCB-Genfamilie, insbesondere ABCB1. Diese Resistenz wird auch bei akuter lymphoblastischer Leukämie berichtet. Auch Veränderungen in der AMPK (Adenosintriphosphat)-Genexpression hängen mit Antitumorwirkungen innerhalb der Zelle zusammen.

Metformin, ein Biguanid, hat gezeigt, dass es die intrazellulären ATP-Spiegel durch AMPK-Aktivierung und die Blockade des Glykoproteins P, Produkt des ABCB1-Gens, senkt. Viele Berichte hatten die Wirkung von Metformin auf verschiedene Krebsarten beschrieben. Bei Erwachsenen hat sich die Anwendung von Metformin als nützlich erwiesen, um das Gesamtüberleben und das ereignisfreie Überleben zu verbessern, was mit einer niedrigen ABCB1/MDR1-Expression (Multidrug Resistance 1) und einer hohen AMPK-Expression zusammenhängt.

Die Forscher schlagen vor, ob Metformin während der Remissionsinduktionsphase bei Jugendlichen mit neu diagnostizierter akuter lymphoblastischer Leukämie eine Wirkung auf ABCB1/MDR1 und AMPK hat.

Hypothese: Wird Metformin während der Remissionsinduktion bei mexikanischen Jugendlichen mit neu diagnostizierter akuter lymphoblastischer Leukämie zusätzlich zur Standard-Chemotherapie eingesetzt, so sinkt die mRNA (Messenger Ribonukleinsäure)-Expression des ABCB1-Gens und die AMPK-Genexpression steigt am Ende an Remissionsinduktion.

Diese Studie gibt vor, die Wirkung der Zugabe von Metformin zu einem Standard-Chemotherapieschema bei der Modifikation der Expression der ABCB1- und AMPK-Gene während der Remissionsinduktion bei neu diagnostizierten Jugendlichen mit akuter lymphoblastischer Leukämie zu bewerten.

Auch zur Beschreibung der Expressionsniveaus von ABCB1 und AMPK von gesunden Jugendlichen und solchen, bei denen akute lymphoblastische Leukämie diagnostiziert wurde. Vergleichen Sie das Expressionsniveau dieser Gene bei der Diagnose und am Ende der Remissionsinduktion; und um das globale und ereignisfreie Überleben basierend auf der anfänglichen Expression dieser Gene und der Verwendung von Metformin zu vergleichen.

Die Forscher schlugen eine randomisierte offene klinische Studie vor, um die Veränderung der Expression der ABCB1- und AMPK-Gene bei Jugendlichen mit neu diagnostizierter akuter lymphoblastischer Leukämie bei Patienten zu vergleichen, die eine konventionelle Chemotherapie mit einer konventionellen Chemotherapie plus 1000 mg/m2SC Metformin pro Tag während der Remissionsinduktionsphase erhielten Behandlung.

Alle Patienten mit neu aufgetretener akuter lymphoblastischer Leukämie im Alter zwischen 10 und 21 Jahren sind zur Teilnahme eingeladen, wobei eine Einwilligung nach Aufklärung vorliegt. Zu den Ausschlusskriterien gehören Patienten mit vorheriger Anwendung von Steroiden oder einer anderen Chemotherapie sowie Patienten mit Down-Syndrom.

Die Ermittler geben vor, 10 Patienten für jede Gruppe aufzunehmen. Nach der morphologischen und zytometrischen Diagnosesicherung der akuten lymphoblastischen Leukämie werden die Jugendlichen mit einer von den Patienten und gesetzlichen Vertretern unterschriebenen Einverständniserklärung zur Teilnahme eingeladen.

Die Proben werden aus mononukleären Zellen aus peripherem Blut gewonnen, die Gesamt-RNA (Ribonuceinsäure) wird von TRIzol ® (Invitrogen ® Life Technologies) gewonnen. Die Integrität und Reinheit der Nukleinsäure werden durch Spektrophotometrie bestimmt. Die RNA wird bis zur Verwendung bei -80 °C eingefroren. Die DNAc-Synthese (komplementäre Desoxyribonukleinsäure) erfolgt aus 2 Mikrogramm RNA, Oligonukleotiden, dNTPs, Puffer, MgCl2, KCl (Kaliumchlorid) und DTT (Dithiothreitol) werden hinzugefügt, um ein Endvolumen von 20 Mikrogramm zu erhalten. Die Mischung wird bei 37°C für 2 Minuten und 1 Mikroliter inverse Transkriptase inkubiert und für 50 Minuten bei 37°C inkubiert. Die qRT-PCR (quantitative Echtzeit-Plymerase-Kettenreaktion) der Gene wird mit dem Genexpressionsassay TaqMan® durchgeführt. Die Expressionsspiegel werden nach der 2-Delta-Delta-Ct-Methode berechnet.

Die Remissionsinduktionschemotherapie beinhaltet eine Steroid-Vorphase von 7 Tagen Prednison 60 mgm2SCD. Die eigentliche Remissionsinduktionsphase besteht aus Prednison 60 mgm2 täglich von Tag 0 bis 28; Vincristin 1,5 mgm2 an den Tagen 0, 7, 14 und 21; Doxorubicin 25 mgm2 an den Tagen 0, 7, 21; L-Asparaginase 10.000 um2 an den Tagen 2, 4, 6, 8, 10 und 12. Etoposid 300 mgm2 und Cytarabin 300 mgm2 an den Tagen 22, 25 und 29. An den Tagen 0, 7, 14 und 21 wird eine intrathekale Chemotherapie verabreicht. Nach dem Remissionsinduktionsschema wird eine Knochenmarkpunktion durchgeführt, um die Morphologie zu bewerten, wenn weniger als 5 % der lymphatischen Blasten gemeldet werden, fahren die Patienten mit der Konsolidierungsphase mit hochdosiertem Methotrexat und 6-Mercaptopurin fort und danach mit der Erhaltungsphase bis zum Ende das Protokoll.

Die Zwischenvariablen sind die Anzahl der peripheren Blasten an Tag 0, die morphologische Untersuchung des Knochenmarks an Tag 14 und am Ende der Induktion und am Ende der Induktion MRD (minimale Resterkrankung).

Metformin wird der experimentellen Gruppe durch Randomisierung in einer Dosis von 1000 mgm2 pro Tag verabreicht, mit einer maximalen Dosis von 850 mg dreimal täglich, von Tag -7 bis zum Ende der Remissionsinduktionsphase. Die Entnahme der peripheren Blutproben zur Bestimmung der Expression der Gene ABCB1 und AMPK erfolgt am Tag -7 und am Ende der Remissionsinduktion. Die Nachsorge des Patienten wird durchgeführt, um das globale und ereignisfreie Überleben zu berechnen.