Polimorfismi della timidilato sintasi come predittori di tossicità della chemioterapia a base di 5-fluorouracile nel carcinoma del colon in stadio III

Ipotesi:

Recentemente, è stato scoperto che il promotore del gene della timidilato sintasi è polimorfico, con un numero variabile di ripetizioni in tandem di 28 paia di basi di lunghezza. Questi polimorfismi sono stati associati alla risposta del tumore al trattamento con fluoropirimidine. I ricercatori ipotizzano che i polimorfismi nella regione del promotore del gene della timidilato sintasi (TS) siano associati alla tossicità del trattamento con 5-fluorouracile (5FU)/leucovorina (LV), in particolare allo sviluppo di mielosoppressione e diarrea. I ricercatori ipotizzano che un polimorfismo nella metilene tetraidrofolato reduttasi (MTHFR) sia anche associato alla tossicità e all'efficacia del trattamento 5FU/LV. I ricercatori ipotizzano che il polimorfismo MTHFR diventi clinicamente significativo solo stratificando i pazienti in base ai polimorfismi del promotore di TS.

Obiettivi:

1. Per determinare se i polimorfismi nella regione del promotore della timidilato sintasi sono associati allo sviluppo di tossicità generale, diarrea, neutropenia o mucosite nei pazienti trattati con 5FU/LV.
2. Determinare se un polimorfismo nella metilentetraidrofolato reduttasi (MTHFR) è associato allo sviluppo di tossicità generale, diarrea, neutropenia o mucosite in pazienti trattati con 5FU/LV

Contesto e significato:

Il 5-fluorouracile (5FU) è un potente antimetabolita che è il trattamento adiuvante attualmente accettato per il cancro del colon-retto. Inoltre, il 5FU è usato per trattare i tumori della testa e del collo, il cancro al seno e il cancro gastrico. Nel 1985, Takeishi et al. dimostrarono che il gene della timidilato sintasi aveva un satellite nella regione 5' non tradotta, che consisteva in 3 ripetizioni in tandem di una sequenza di 28 paia di basi. Horie et al hanno dimostrato che questi satelliti erano polimorfici in lunghezza a causa del diverso numero di ripetizioni in tandem, con 2 polimorfismi di lunghezza esistenti 2 ripetizioni in tandem di 28 paia di basi (2R) e 3 ripetizioni in tandem di 28 paia di basi (3R). Gli autori successivi hanno dimostrato 4 ripetizioni (4R), cinque ripetizioni (5R) e nove ripetizioni (9R). Kawakami et al hanno dimostrato che il numero di ripetizioni in tandem ha influenzato la traduzione del gene TS. Hanno mostrato che quei pazienti omozigoti per gli alleli 3R avevano livelli di proteina TS più elevati rispetto agli eterozigoti 2R/3R. Utilizzando l'espressione in vitro dei geni 2R e 3R, hanno dimostrato che l'aumento dei livelli proteici era dovuto all'aumento dell'efficienza traslazionale dell'RNA 3R e non all'aumento dell'espressione dell'mRNA 3R. Queste ripetizioni in tandem sono predittive dei tassi di risposta di vari tumori alla chemioterapia antitumorale con fluoropirimidina. Park et al hanno mostrato nei pazienti con carcinoma colorettale metastatico trattati con capecitabina, il tasso di risposta era del 14% nei pazienti omozigoti per le ripetizioni 3R e dell'80% nei pazienti omozigoti per le ripetizioni 2R. Nessuno studio prospettico ha esaminato se il genotipo TS di un paziente predice la tossicità del 5-FU.

Un polimorfismo nel gene della metilene tetraidrofolato reduttasi (MTHFR) può anche determinare il rischio di un paziente per la tossicità della capecitabina. Esiste un polimorfismo in MTHFR alla posizione 677, da C a T che produce un enzima termolabile e rapidamente degradato. Gli omozigoti TT hanno livelli aumentati di metilene tetraidrofolato. Il metilene tetraidrofolato stabilizza il legame del 5FU alla timidilato sintasi e il complesso di TS, 5FU e metilene tetraidrofolato è indicato come complesso ternario. Il ricercatore ipotizza che una maggiore stabilizzazione di TS e 5FU a causa di maggiori quantità di metilene tetraidrofolato porterebbe a una maggiore tossicità ed efficacia della capecitabina. Nessuno studio ha esaminato se gli omozigoti TT hanno un aumento del tasso di risposta alle fluoropirimidine o una maggiore tossicità. Il deficit di diidropirimidina deidrogenasi (DPD) è stato identificato come la causa di rare gravi reazioni pericolose per la vita alle fluoropirimidine. Il primo caso è stato riportato da Tuchman et al in una donna di 27 anni che era stata sottoposta a chemioterapia adiuvante con ciclofosfamide, metotrexato e 5-fluoruracile e aveva sviluppato gravi complicanze neurologiche. Diasio et al hanno riportato di nuovo il secondo caso in una donna trattata con 5-fluoruracile per cancro al seno.

Uno studio di Etienne et al ha sollevato interrogativi sull'utilità della sola attività DPD per prevedere i pazienti a rischio di tossicità da fluoropirimidina. Hanno studiato prospetticamente 185 pazienti trattati con regimi chemioterapici contenenti 5FU. Hanno trovato una normale distribuzione dell'attività DPD con un valore medio di 0,222 nmol/min/mg di proteine. Non hanno trovato alcuna correlazione tra l'attività del DPD e la tossicità del 5FU. I ricercatori si propongono di studiare l'effetto di questi due enzimi polimorfici sulla tossicità del 5FU/LV nei pazienti con cancro del colon adiuvante. I ricercatori prevedono che i pazienti omozigoti per 2R/2R avranno tassi più elevati di tossicità complessiva, diarrea, neutropenia e mucosite rispetto agli omozigoti 3R/3R. Per MTHFR, i ricercatori prevedono che gli omozigoti TT avranno tassi più elevati di tossicità complessiva, diarrea, neutropenia e mucosite rispetto agli omozigoti CC. Verrà esaminato l'effetto del polimorfismo MTHFR sulla tossicità di 5FU/LV controllando il genotipo timidilato sintasi.

Metodi:

Verranno arruolati pazienti a cui è stato consigliato di sottoporsi a chemioterapia adiuvante per il cancro del colon-retto. I pazienti saranno trattati con dosi standard di 5FU/LV secondo il regime Mayo. Le tossicità durante il primo ciclo saranno classificate secondo i criteri comuni di tossicità del National Cancer Institute versione 2. Verranno registrate le riduzioni della dose durante il primo ciclo.

Indagini:

Prima di iniziare i trattamenti i pazienti forniranno un campione di sangue da 10 ml che verrà utilizzato per ottenere il DNA dai globuli bianchi. I pazienti saranno genotipizzati secondo i genotipi TS e MTHFR. Il plasma verrà depositato in banche per determinare il fenotipo DPD.

Calcolo della dimensione del campione:

La frequenza allelica delle ripetizioni tandem 3R è 0,6 e delle ripetizioni tandem 2R è 0,417. In 100 pazienti quindi, ci si aspetterebbe 16 pazienti con genotipi 2R/2R, 48 con genotipi 2R/3R e 36 con genotipi 3R/3R. È interessante notare che l'incidenza dell'eritrodisestesia palmo-plantare e della diarrea di grado 3/4 è dell'ordine del 14-16%. Un campione di 104 pazienti avrebbe una potenza di 0,8 per mostrare una differenza statisticamente significativa del 40% tra 2R/2R (60%) e 3R/3R (20%).

Analisi statistica:

Le associazioni tra genotipo TS e sviluppo di tossicità complessiva di grado 1/2 e 3/4 saranno esaminate utilizzando il test del chi quadrato, con un livello di significatività di 0,05. Altre tossicità di interesse, diarrea, mucosite e neutropenia, saranno esaminate per l'associazione con il test chi quadrato del genotipo TS. Analoga analisi esplorativa sarà effettuata per i fenotipi di MTHFR