결장암 치료에서 카페시타빈 화학요법에 대한 독성 예측인자로서의 티미딜산 합성효소 다형성

가설:

최근에, 티미딜레이트 신타제 유전자의 프로모터는 28개 염기쌍 길이의 다양한 수의 탠덤 반복을 갖는 다형성인 것으로 밝혀졌다. 이러한 다형성은 플루오로피리미딘 치료에 대한 종양 반응과 관련이 있습니다. 연구자들은 thymidylate synthase(TS) 유전자의 프로모터 영역의 다형성이 카페시타빈 치료의 독성, 특히 골수억제 및 설사 발생과 관련이 있다는 가설을 세웠습니다. 연구자들은 MTHFR(methylene tetrahydrofolate reductase)의 다형성이 카페시타빈 치료의 독성 및 효능과도 관련이 있다는 가설을 세웠습니다. 연구자들은 MTHFR 다형성이 TS 프로모터 다형성에 의해 환자를 계층화함으로써만 임상적으로 중요해진다고 추측합니다.

목표:

1. thymidylate synthase의 프로모터 영역의 다형성이 capecitabine으로 치료받은 환자의 전반적인 독성, 설사, 호중구 감소증 또는 점막염의 발생과 관련이 있는지 확인합니다.
2. methylene tetrahydrofolate reductase(MTHFR)의 다형성이 capecitabine으로 치료받은 환자의 전반적인 독성, 설사, 호중구 감소증 또는 점막염의 발생과 관련이 있는지 확인합니다.

배경 및 의의:

카페시타빈은 현재 결장직장암에 대한 보조 치료제로 허용되는 강력한 항대사물질입니다. 또한, 카페시타빈은 두경부암, 유방암 및 위암을 치료하는 데 사용됩니다. 1985년에 Takeishi 등은 thymidylate synthase의 유전자가 28 염기쌍 서열의 3개의 탠덤 반복으로 구성된 5' 비번역 영역에 위성을 가지고 있음을 입증했습니다. Horie 등은 이러한 위성이 서로 다른 수의 탠덤 반복으로 인해 길이가 다형성임을 입증했으며, 2 길이 다형성은 28 염기쌍(2R)의 2 탠덤 반복 및 28 염기쌍(3R)의 3 탠덤 반복을 가지고 있습니다. 후속 저자는 4회 반복(4R), 5회 반복(5R) 및 9회 반복(9R)을 시연했습니다.

Kawakami 등은 탠덤 반복의 수가 TS 유전자 번역에 영향을 미친다는 것을 입증했습니다. 그들은 3R 대립형질에 대해 동형접합인 환자들이 더 높은 TS 단백질 수준과 2R/3R 이형접합체를 가지고 있음을 보여주었습니다. 그들은 2R 및 3R 유전자의 시험관 내 발현을 사용하여 증가된 단백질 수준이 증가된 3R mRNA 발현 때문이 아니라 3R RNA의 증가된 번역 효율 때문임을 입증했습니다. 이러한 탠덤 반복은 플루오로피리미딘 암 화학요법에 대한 다양한 암의 반응률을 예측합니다. Park 등은 카페시타빈으로 치료받은 전이성 대장암 환자에서 반응률이 3R 반복 동형접합 환자에서 14%, 2R 반복 동형접합 환자에서 80%임을 보였다. 환자의 TS 유전자형이 5-FU 독성을 예측하는지 조사한 전향적 연구는 없습니다.

methylene tetrahydrofolate reductase(MTHFR) 유전자의 다형성도 카페시타빈 독성에 대한 환자의 위험을 결정할 수 있습니다. MTHFR의 다형성은 열에 불안정하고 빠르게 분해되는 효소를 생성하는 C에서 T까지의 위치 677에 존재합니다. TT 동형접합체는 메틸렌 테트라히드로엽산 수치가 증가했습니다. Methylene tetrahydrofolate는 5FU와 thymidylate synthase의 결합을 안정화시키며, TS, 5FU 및 methylene tetrahydrofolate의 복합체를 ternary complex라고 합니다. 나는 증가된 양의 메틸렌 테트라하이드로폴레이트로 인한 TS 및 5FU의 증가된 안정화가 카페시타빈 독성 및 효능 증가로 이어질 것이라고 가정합니다. TT 동형접합체가 플루오로피리미딘에 대한 반응률 증가 또는 독성 증가 여부를 조사한 연구는 없습니다.

디히드로피리미딘 탈수소효소(DPD) 결핍은 플루오로피리미딘에 대한 드물게 심각한 생명을 위협하는 반응의 원인으로 확인되었습니다. 첫 번째 사례는 사이클로포스파미드, 메토트렉세이트 및 5-플루오로우라실로 보조 화학요법을 받고 심각한 신경학적 합병증이 발생한 27세 여성에서 Tuchman 등에 의해 보고되었습니다. Diasio 등은 유방암에 대해 5-플루오로우라실로 치료를 받고 있는 여성에서 두 번째 사례를 다시 보고했습니다.

Etienne 등의 연구는 플루오로피리미딘 독성의 위험이 있는 환자를 예측하기 위한 DPD 활성 단독의 유용성에 관한 질문을 제기했습니다. 그들은 5FU 함유 화학 요법으로 치료받은 185명의 환자를 전향적으로 연구했습니다. 그들은 0.222 nmol/min/mg 단백질의 평균값을 갖는 DPD 활동의 정규 분포를 발견했습니다. 그들은 DPD 활성과 5FU 독성 사이에 어떠한 상관관계도 발견하지 못했습니다.

연구자들은 보조 결장암 환자에서 카페시타빈의 독성에 대한 이 두 가지 다형성 효소의 효과를 연구할 것을 제안합니다. 2R/2R에 대해 동형 접합인 환자는 3R/3R 동형 접합보다 전반적인 독성, 설사, 호중구 감소증 및 점막염의 비율이 더 높을 것으로 예상됩니다. MTHFR의 경우 TT 동형접합체가 CC 동형접합체보다 전반적인 독성, 설사, 호중구 감소증 및 점막염 비율이 더 높을 것으로 예상됩니다. 카페시타빈의 독성에 대한 MTHFR 다형성의 효과는 티미딜레이트 신타제 유전자형을 통제하여 조사될 것입니다.

행동 양식:

결장직장암에 대한 보조 화학 요법을 받도록 권고받은 환자가 등록될 것입니다. 환자는 X-ACT 연구에 따라 표준 용량의 카페시타빈으로 치료받게 됩니다. 주기 1 동안의 독성은 National Cancer Institute Common Toxicity Criteria Version 3.0에 따라 등급이 매겨집니다. 주기 1 동안 용량 감소가 기록됩니다.

조사:

치료를 시작하기 전에 환자는 백혈구에서 DNA를 얻는 데 사용할 혈액 샘플 10ml를 제공합니다. 환자는 TS 및 MTHFR 유전자형에 따라 유전자형이 결정될 것입니다. 혈장은 결정된 DPD 표현형에 저장될 것입니다.

샘플 크기 계산:

3R 탠덤 반복의 대립 유전자 빈도는 0.6이고 2R 탠덤 반복은 0.417입니다. 따라서 100명의 환자에서 2R/2R 유전자형 환자 16명, 2R/3R 유전자형 환자 48명, 3R/3R 유전자형 환자 36명이 예상됩니다. 3/4등급 손바닥 발바닥 홍반성 감각이상 및 설사의 발병률이 14~16% 정도라는 것은 흥미로운 사실입니다. 104명의 환자 샘플에서 검정력이 0.8이면 2R/2R(60%)과 3R/3R(20%) 사이에 통계적으로 유의한 차이가 40%임을 나타냅니다.

통계 분석:

TS 유전자형과 등급 1/2 및 3/4 전체 독성의 발달 사이의 연관성은 0.05의 유의 수준으로 카이 제곱 테스트를 사용하여 조사됩니다. 관심 있는 다른 독성, 설사, 점막염 및 호중구감소증은 TS 유전자형 카이 제곱 검정과의 연관성에 대해 조사될 것입니다. 유사한 탐색적 분석이 MTHFR 표현형에 대해 수행될 것이다.