A timidilát-szintáz polimorfizmusok az 5-fluorouracil alapú kemoterápia toxicitásának előrejelzőjeként a vastagbélrák III. stádiumában

Hipotézis:

A közelmúltban a timidilát-szintáz gén promoteréről kiderült, hogy polimorf, változó számú, 28 bázispár hosszúságú tandem ismétlődéssel. Ezeket a polimorfizmusokat összefüggésbe hozták a fluor-pirimidin-kezelésre adott tumorválaszsal. A kutatók azt feltételezik, hogy a timidilát-szintáz (TS) gén promóterrégiójának polimorfizmusai az 5-fluorouracil (5FU)/leukovorin (LV) kezelés okozta toxicitáshoz kapcsolódnak, különösen a mieloszuppresszió és a hasmenés kialakulásához. A kutatók azt feltételezik, hogy a metilén-tetrahidrofolát-reduktáz (MTHFR) polimorfizmusa az 5FU/LV-kezelés toxicitásával és hatékonyságával is összefügg. A kutatók azt feltételezik, hogy az MTHFR polimorfizmus csak akkor válik klinikailag jelentőssé, ha a betegeket TS-promoter polimorfizmusok alapján rétegzik.

Célok:

1. Annak megállapítása, hogy a timidilát-szintáz promoter régiójának polimorfizmusai összefüggésben állnak-e az általános toxicitás, hasmenés, neutropenia vagy mucositis kialakulásával 5FU/LV-vel kezelt betegeknél.
2. Annak megállapítása, hogy a metilén-tetrahidrofolát-reduktáz (MTHFR) polimorfizmusa összefügg-e általános toxicitás, hasmenés, neutropenia vagy mucositis kialakulásával 5FU/LV-vel kezelt betegeknél

Háttér és jelentősége:

Az 5-fluorouracil (5FU) egy erős antimetabolit, amely a vastagbélrák jelenleg elfogadott adjuváns kezelése. Az 5FU-t fej- és nyakrák, mellrák és gyomorrák kezelésére is használják. 1985-ben Takeishi és munkatársai kimutatták, hogy a timidilát-szintáz génjének az 5' nem transzlált régiójában van egy szatellite, amely egy 28 bázispár hosszúságú szekvencia 3 tandem ismétlődéséből állt. Horie és munkatársai kimutatták, hogy ezek a műholdak polimorf hosszúságúak a különböző számú tandem ismétlődés miatt, ahol 2 hosszúságú polimorfizmus létezik, 2 tandem ismétlődés 28 bázispárból (2R) és 3 tandem ismétlődés 28 bázispárból (3R). A későbbi szerzők 4 ismétlést (4R), öt ismétlést (5R) és kilenc ismétlést (9R) mutattak be. Kawakami és munkatársai kimutatták, hogy a tandem ismétlődések száma befolyásolta a TS gén transzlációját. Kimutatták, hogy a 3R allélokra homozigóta betegek TS fehérje szintje magasabb volt, mint a 2R/3R heterozigótáké. A 2R és 3R gének in vitro expresszióját felhasználva kimutatták, hogy a megnövekedett fehérjeszint a 3R RNS fokozott transzlációs hatékonyságának köszönhető, nem pedig a megnövekedett 3R mRNS expressziónak. Ezek a tandem ismétlődések előre jelzik a különböző rákos megbetegedések válaszarányát a fluor-pirimidin rákkemoterápiára. Park és munkatársai kimutatták, hogy a capecitabinnal kezelt áttétes vastag- és végbélrákos betegeknél a válaszarány 14% volt a 3R ismétlődésre homozigóta betegeknél, és 80% a 2R ismétlődésekre homozigóta betegeknél. Egyetlen prospektív tanulmány sem vizsgálta, hogy a páciens TS genotípusa előre jelez-e 5-FU toxicitást.

A metilén-tetrahidrofolát-reduktáz (MTHFR) génjének polimorfizmusa szintén meghatározhatja a beteg kapecitabin-toxicitásának kockázatát. Az MTHFR-ben polimorfizmus létezik a 677. pozícióban, C-T, hőre labilis és gyorsan lebomló enzimet termelve. A TT homozigótákban megnövekedett a metilén-tetrahidrofolát szintje. A metilén-tetrahidrofolát stabilizálja az 5FU kötődését a timidilát-szintázhoz, és a TS, 5FU és metilén-tetrahidrofolát komplexét háromkomponensű komplexnek nevezik. A kutató azt feltételezi, hogy a TS és 5FU fokozott stabilizálása a megnövekedett mennyiségű metilén-tetrahidrofolát miatt a kapecitabin fokozott toxicitásához és hatékonyságához vezet. Egyetlen tanulmány sem vizsgálta, hogy a TT homozigótáknak megnövekedett-e a válaszaránya a fluor-pirimidinekre vagy a toxicitás. A dihidropirimidin-dehidrogenáz (DPD) hiánya a fluor-pirimidinek okozta ritka, súlyos életveszélyes reakciók oka. Az első esetet Tuchman és munkatársai jelentették egy 27 éves nőnél, aki ciklofoszfamiddal, metotrexáttal és 5-fluoruracillal adjuváns kemoterápián esett át, és súlyos neurológiai szövődményeket fejlesztett ki. Diasio és munkatársai ismét beszámoltak a második esetről olyan nőknél, akiket 5-fluoruracillal kezeltek emlőrák miatt.

Etienne és munkatársai tanulmánya kérdéseket vetett fel a DPD-aktivitás önmagában való használhatóságával kapcsolatban a fluor-pirimidin-toxicitás kockázatának kitett betegek előrejelzésében. Prospektívan 185, 5FU-t tartalmazó kemoterápiás kezeléssel kezelt beteget vizsgáltak. A DPD aktivitás normális eloszlását találták, átlagosan 0,222 nmol/perc/mg fehérje értékkel. Nem találtak összefüggést a DPD aktivitás és az 5FU toxicitás között. A kutatók azt javasolják, hogy tanulmányozzák e két polimorf enzim hatását az 5FU/LV toxicitására adjuváns vastagbélrákos betegekben. A kutatók arra számítanak, hogy a 2R/2R-re homozigóta betegeknél nagyobb arányban fordulnak elő általános toxicitás, hasmenés, neutropénia és nyálkahártyagyulladás, mint a 3R/3R homozigóták. Az MTHFR esetében a kutatók arra számítanak, hogy a TT homozigóták általános toxicitása, hasmenése, neutropénia és nyálkahártyagyulladása magasabb lesz, mint a CC homozigóták. Az MTHFR polimorfizmus 5FU/LV toxicitására gyakorolt ​​hatását a timidilát-szintáz genotípus kontrollálásával vizsgáljuk.

Mód:

Azokat a betegeket, akiknek azt tanácsolták, hogy adjuváns kemoterápiát kapjanak vastag- és végbélrák kezelésére, besorolják. A betegeket standard dózisú 5FU/LV-vel kezelik a Mayo-sémának megfelelően. Az első ciklus alatti toxicitásokat a National Cancer Institute Common Toxicity Criteria 2. verziója szerint osztályozzák. Az első ciklus alatti dóziscsökkentéseket rögzítik.

Vizsgálatok:

A kezelés megkezdése előtt a betegek 10 ml-es vérmintát adnak át, amelyből DNS-t nyernek fehérvérekből. A betegek genotípusát a TS és MTHFR genotípusok szerint határozzák meg. A plazmát a meghatározott DPD fenotípushoz kötjük.

A minta méretének kiszámítása:

A 3R tandem ismétlődések allélfrekvenciája 0,6, a 2R tandem ismétlődéseké pedig 0,417. 100 betegből tehát 16 2R/2R genotípusú, 48 2R/3R genotípusú és 36 3R/3R genotípusú betegre számíthatunk. Érdekes megjegyezni, hogy a 3/4-es fokozatú palmaris plantáris eritrodysesthesia és hasmenés előfordulása 14-16 százalék körüli. Egy 104 betegből álló minta 0,8-as ereje 40%-os statisztikailag szignifikáns különbséget mutatna a 2R/2R (60%) és a 3R/3R (20%) között.

Statisztikai analízis:

A TS genotípus és az 1/2. és 3/4. fokozatú általános toxicitás kialakulása közötti összefüggéseket a chi square teszt segítségével vizsgáljuk, 0,05 szignifikanciaszinttel. Az egyéb érdekes toxicitásokat, a hasmenést, a nyálkahártyagyulladást és a neutropeniát megvizsgálják a TS genotípus chi square teszttel való összefüggése szempontjából. Hasonló feltáró elemzést végeznek az MTHFR fenotípusokra is