L - Asparaginase 치료 중 급성 림프구성 진핵혈증 소아의 지질 프로필과 Lipoprotein Lipase(LpL) 및 Apolipoprotein E(Apo E)의 다형성의 상관관계.

소개

어린 시절의 악성 종양은 전 세계적으로 부상에 이어 두 번째 사망 원인을 구성합니다. 역학 자료에 따르면, 매년 19세 미만의 어린이와 청소년에게 300,000건의 새로운 신생물 사례가 나타나며, 이 중 160,000건은 15세 미만의 어린이와 관련이 있습니다. 혈액 악성 종양은 소아 인구에서 가장 흔한 신생물 질환을 구성하며, 급성 백혈병이 32.8%의 비율로 1위를 차지하고, 그 다음이 중추 신경계 종양의 21%, 12%의 림프종입니다. 세 번째 자리에 %.

정의 - 병태생리학

백혈병(L)은 정상에서 골수의 일차 분기 및 미성숙 미분화 줄기 세포에 의한 침윤으로 인해 백혈구의 제어되지 않는 증식을 특징으로 하는 동요 그룹으로 정의됩니다. 정의에 따르면 골수의 20% 이상이 줄기 세포에 의해 침투됩니다. 백혈병의 정확한 발병 기전은 아직 밝혀지지 않았지만, 분화의 뚜렷한 단계 중 하나인 다능성 조혈 조상 세포에 대한 유전적 돌연변이와 손상의 결과인 것으로 보입니다. 이 사실은 클론 확장과 분화 억제로 이어집니다. 백혈병 세포의 면역 표현형은 종양 클론에 의해 달성된 분화 수준을 반영합니다. 백혈병 세포는 더 느린 속도로 분열하고 빈혈, 혈소판 감소증 및 호중구 감소증을 유발하는 정상 조혈 세포에 비해 DNA 합성에 추가 시간이 필요합니다. 진단 당시 백혈병 세포는 골수의 정상 세포를 대체할 뿐만 아니라 골수 외 영역으로 확장되었을 수 있습니다.

다양한 유형의 백혈병은 예외적으로 이질적이며 세포의 기원에 따라 림프구성 백혈병과 비림프구성 백혈병으로 구분됩니다. 위에서 언급한 각 하위 그룹은 급성 백혈병(AL) 또는 만성 백혈병(CL) 형태로 나타날 수 있습니다. 급성형은 조혈조직의 미성숙 세포가 우세하며 별다른 치료 없이 질병이 진행되면 빠르게 사망에 이른다. 만성 형태에서는 성숙한 세포가 조직을 지배하고 질병의 발달은 일반적으로 더 오래 걸립니다. 소아에서 백혈병은 주로 급성 형태(97%)로 발생하며 대부분의 경우 급성 림프구성 백혈병(ALL, 80%)으로 나타납니다. 급성 비림프구성 백혈병 - ANLL은 덜 빈번하게 발생하며(17%) 급성 골수성 백혈병 - AML(15%) 및 기타 드문 형태(2%)를 포함하며 나머지 3%는 만성 백혈병에 해당합니다. AL은 2세에서 6세 사이에 더 자주 발생하는 반면 여아에 비해 남아에서 발병률이 더 높습니다(1:1.3). 소아 ALL의 2.5% - 5% 및 소아 AML의 6% - 14%는 1세 미만의 영아에서 발생합니다. ALL의 특징적인 유형은 종격동의 림프절에 덩어리가 동반되는 T 세포 ALL(15%)과 비교하여 어린이(85%)에서 가장 흔한 B 세포 ALL입니다. .

역학

미국(USA) 및 대부분의 서유럽 국가에서 소아 백혈병의 빈도는 연간 소아 인구 100,000명당 3.5-4.0건이며 모든 연령의 악성 종양 중 사망 원인 20위입니다. 대규모 코호트 연구를 통해 선진국에서 소아암 발생률이 매년 1%씩 증가하고 있는 것으로 추론된다. 어린이의 ALL 유병률은 1930년대 영국과 미국에서 처음으로 발견되었습니다. 미국에서 ALL은 유럽 혈통의 어린이에게 처음 나타났고, 그 후 1960년대에 아프리카 혈통의 어린이에게서 나타났습니다. ALL의 빈도는 개발도상국과 저개발국에서 더 낮으며, 이는 산업화와 백혈병 발생 사이의 가능한 상관관계를 암시하는 사실입니다.

아스파라기나아제(ASP)

ALL을 치료하기 위해 오늘날 사용되는 화학 요법 조합 치료는 1960년대 각각의 비율이 30% 미만인 반면 전체 5년 생존율이 80%를 초과하여 질병의 장기 과정을 상당히 개선했습니다. 이러한 개발에 기여한 주된 이유 중 하나는 아스파라기나아제의 집중적이고, 연장되고, 고용량 투여입니다. L-아스파라기나아제(L-ASP)는 질병 완화 달성과 관련하여 부하 용량 동안 및 마찬가지로 ALL을 앓고 있는 어린이와 성인 모두에서 완화를 확립하려는 의도로 유지 용량 동안 기본 구성 요소입니다. 아스파라기나아제의 외인성 투여로 인한 세포독성 효과는 혈액 내 아스파라긴 저장고의 고갈로 인해 발생합니다. 아스파라기나아제는 아스파라긴을 아스파르트산과 암모니아로 가수분해하는 촉매 역할을 합니다. 아스파라긴은 단백질과 세포 합성, 따라서 생존에 필수적입니다. 인체의 정상 세포는 아스파라긴 합성효소의 도움을 받아 아스파르트산으로부터 아스파라긴을 생산하는 능력을 가지고 있습니다. 그러나 신생물 세포에는 효소가 완전히 없거나 미량만 포함되어 있어 아스파라긴을 새로 합성할 수 없습니다. 이들 세포의 생존과 단백질 합성 능력은 전적으로 혈액에서 아스파라긴을 받는 것에 달려 있습니다. 따라서, 아스파라기나아제의 투여는 DNA, RNA 및 단백질 합성의 억제로 이어지고, 차례로 이들 세포의 세포사멸을 초래합니다. 낮은 수준의 아스파라긴은 암세포의 생존 가능성에만 영향을 미치고 건강한 세포는 그대로 둡니다.

백혈병 세포의 증식을 억제하는 L-ASP의 능력은 1970년대 임상 연구에서 처음 관찰되었으며, 그 순간부터 L-ASP는 소아 ALL 치료의 초석으로 남아 있습니다. Erwinia chrysanthemi 박테리아와 Escherichia coli(E.Coli)에 의해 생산되는 천연 형태의 효소는 E. Coli의 결합으로 생성된 L-ASP의 제품과 마찬가지로 치료에 사용되고 있습니다. 천연 형태의 반감기가 26시간인 폴리에틸렌 글리콜(Pegylated-Asparaginase, PEG-ASP)로 반감기가 5.5일로 늘어났습니다. ALL에 대한 화학 요법 프로토콜은 PEG-ASP의 1,000 - 2,500 IU/m2 및 천연 형태의 5,000 - 12,000 IU/m2의 용량을 권장합니다.

아스파라기나아제의 부작용

백혈병의 화학 요법 치료에서 L-ASP의 가장 중요한 중요성에도 불구하고 L-ASP는 때때로 투여 중단을 요구하는 과다한 독성 부작용의 원인이 됩니다. 연구는 이전 투여에서 독성 부작용의 출현으로 인한 용량 투여의 누락이 ALL을 가진 어린이의 불량한 예후와 관련이 있음을 보여주었습니다. 가장 흔한 부작용은 과민 반응으로, 연구에 따르면 발생률이 75%에 이릅니다. 활용되고 있는 ASP는 박테리아 기원의 큰 분자(주로 대장균)이므로 반복 노출 후, 주로 약물 투여 지연 후에 더 강해지는 면역 반응을 유도할 수 있습니다. 담당 의료진의 즉각적인 반응을 알리는 임상적 과민반응 외에도 신속하게 작용하기 위해 감지하기 어려운 약물의 역가 감소로 이어질 수 있는 무증상 반응도 존재합니다. 췌장염은 ASP로 치료하는 동안 ALL 환자의 18%만큼 높은 비율로 보고됩니다. 발병 기전은 아직 알려지지 않았지만 췌장과 같이 상당한 단백질 회전율을 보이는 기관에서 단백질 합성이 감소하는 것이 결함인 것으로 보입니다. 또한, 아스파라기나제로 치료하는 동안 검출되는 간독성도 이 기전이 원인이라고 생각된다. 또한, 단백질 합성에서 ASP 유도된 감소는 응고 및 섬유소용해 과정에 관여하며, 이는 중추 신경계의 혈전성 에피소드 및 사지의 심부정맥 혈전증을 유발합니다. 다른 부작용은 주로 다른 화학 요법 약물의 억제 효과를 강화하여 인슐린 생산 감소와 골수 억제로 인한 고혈당증입니다. 또한 ASP 분해로 인한 암모니아 수치 상승과 관련될 수 있는 ASP 치료 중 뇌병증 사례가 보고되었습니다.

신속하게 확인되지 않으면 추가 합병증을 유발할 수 있는 ASP의 중대한 부작용은 지질 대사 장애입니다. 구체적으로, 간 합성을 통해 중성지방을 생성하는 내인성 경로의 활성화가 고중성지방혈증을 유발하는 것으로 보인다. 일부 연구에 따르면 트리글리세리드 수치가 높은 비율은 약물 투여 후 8-14일에 67%입니다. 간은 트리글리세리드가 풍부한 VLDL(Very Low Density Lipoproteins)을 합성할 수 있습니다. 혈관 내피에 위치한 지질단백질 리파아제(LpL) 효소의 효과를 이용하여 트리글리세리드는 VLDL에서 분리되어 VLDL이 IDL(중간 밀도 지단백질)로 변환된 다음 나중에 LDL(저밀도 지단백질)로 변환됩니다. 트리글리세리드는 나중에 혈액 순환계에서 추출되어 지방 조직에 저장되는 반면 LDL 입자는 조직 수용체 또는 대식세포 수용체와 연결됩니다. 킬로미크론의 최종 분해 생성물(LpL의 도움으로 트리글리세리드의 말초 가수분해에서 발생), 지단백질의 잔여물인 VLDL은 결국 간 수용체에 의해 제거됩니다. Apolipoprotein E(apo-E)는 이 절차에서 중요한 역할을 하며 LpL 및 간 리파아제의 존재 하에 이러한 잔여물에 결합합니다.

지단백 리파아제(LpL)

LpL 유전자는 염색체 8p22에 위치하며 10개의 엑손으로 구성됩니다. 약 100개의 돌연변이가 기록되었으며 그 중 3개가 가장 흔하고 그 중 2개는 LpL 기능 감소 및 심혈관 위험 증가와 관련이 있습니다. 다형성 N291S로 알려진 돌연변이는 일반 인구의 2-5%에 존재하며 그 존재는 LpL의 기능 감소 및 VLDL 대사[트리글리세리드 증가, HDL(고밀도 지단백) 감소]의 불균형과 관련이 있습니다. 또한, 이 돌연변이의 효과는 다른 유전적 요인(가족성 고콜레스테롤혈증, 아포지단백 E2/E2)의 공존에 의해 증폭되는 것으로 보입니다. 다형성 D9N으로 알려진 두 번째 돌연변이는 돌연변이가 LpL의 기능을 약간 감소시키더라도 죽상 동맥 경화증의 위험 증가와 관련이 있습니다. 최근에는 Apo E와 LpL 유전자의 SNP(Small Nucleotide Polymorphism) 조합이 심혈관 질환의 고위험군으로 분류되는 것으로 관찰되었습니다. 마지막으로, 일반 인구의 20%에서 발생하는 세 번째 돌연변이인 다형성 S447X는 약간 상승된 HDL 수치와 낮은 트리글리세리드 수치와 연결되어 있으므로 지질 프로파일에 긍정적인 영향을 미칩니다.

ASP로 치료하는 동안 감소된 LpL 기능이 기록되며, 알부민 및 피브리노겐과 같은 다른 단백질의 농도 감소에서 명백한 바와 같이 간에서 완전히 감소된 단백질 합성에 의해 유발된 것으로 보입니다. 연구 결과, 특히 LpL 효과의 억제는 ApoCIII/ApoCII의 비율 증가와 관련이 있으며, 여기서 ApoCII는 LpL의 필수 보조인자이며 트리글리세리드의 가수분해를 촉진하고 ApoCIII는 LpL의 억제제로 작용합니다. 동시에 LpL과는 독립적으로 혈청 내 트리글리세리드 수치를 조절할 수 있는 것으로 보입니다. 따라서 트리글리세라이드 수치가 높아지면 혈장에서 정화되는 문제가 발생합니다. 아스파라기나아제로 치료하는 동안 높은 수준의 트리글리세리드에 대한 또 다른 제안된 메커니즘은 VLDL 합성의 증가이며, 이는 VLDL의 구성 요소인 높은 아포지단백 ApoB100 농도에도 반영됩니다.

아포지단백 E(Apo E)

Apo E의 유전자는 19번 염색체에 위치하며 4개의 엑손으로 구성됩니다. Apolipoprotein E(Apo E)는 트리글리세리드가 풍부한 지단백질에 포함된 구조적 성분 중 하나로 간 단백질 섭취에 중요한 역할을 한다. 아포지단백질 E(Apo E)는 3개의 대립유전자 ε2, ε3, ε4[APOE-ε2(cys112, cys158), APOE-ε3(cys112, arg158) 및 APOE-ε4(arg112, arg158)]를 가지고 있습니다. ε3은 일반 인구에서 가장 흔하며 112번 위치에 시스테인, 158번 위치에 아르기닌을 포함합니다. ε4는 위치 112에서 ε3과 다르며 대신 아르기닌55를 시스테인으로 대체합니다. 동형체 ε2는 간의 지단백질 수용체와의 연결이 더 약하여 킬로미크론 및 VLDL의 잔여물이 축적됩니다.

ApoE4는 시험관 내에서 ApoE3과 동일한 친화력을 가지고 간에서 지단백질 수용체에 부착되지만 생체 내에서 트리글리세라이드가 풍부한 지단백질을 정화하는 ApoE4의 효과는 아직 정의되지 않았습니다. ε2 대립유전자는 금식 후 더 높은 트리글리세라이드 수치와 관련이 있는 반면, ε4 대립유전자는 고콜레스테롤혈증 및 높은 LDL 콜레스테롤 수치와 관련이 있습니다. 유전자형 E3/E4를 가진 개인은 유전자형 E3/E3를 가진 개인과 비교하여 트리글리세리드가 풍부한 지단백질의 느린 정화를 나타냅니다. ε4 대립유전자는 영향을 받는 중성지방 대사와 관련이 있는 것으로 보입니다. ε2 대립유전자를 가진 개체는 ε3 및 ε4 대립유전자를 가진 개체에 비해 콜레스테롤 수치가 낮습니다. 또한, 연구에 따르면 유전자형 E2/E4를 가진 개인은 유전자형 E3/E3을 가진 개인과 관련하여 금식 후 트리글리세리드 수치가 더 높습니다.

ApoE 유전자의 변형은 암호화된 단백질의 아미노산 변화로 이어져 정상 단백질의 변형된 구조를 초래합니다. 후자는 트리글리세리드가 풍부한 지단백질의 느린 정화를 초래합니다. 한 연구에서 정상 중성지방 수치를 가진 환자에 비해 고중성지방혈증 환자에서 표현형 E4/E3의 유병률이 더 높은 것으로 밝혀졌습니다. 또한, 아스파라기나제로 처리한 후 트리글리세리드 수치와 ApoE의 표현형 사이에 유의한 통계적 차이가 관찰되지 않았습니다.

아스파라기나제 및 지질 프로필

아스파라기나아제가 콜레스테롤 수치에 미치는 영향과 관련하여 일부 연구에서는 약을 투여한 후 적은 비율의 환자가 증가한 것으로 나타났고 다른 연구에서는 상당한 증가를 보인 반면 다른 연구에서는 아직 제시되지 않았기 때문에 신뢰할 수 있는 결론에 도달할 수 없습니다. 작지만 유의미한 감소는 아닙니다. HDL 수치와 관련하여 연구에 따르면 악성 종양, 특히 혈액학적 유형의 소아에서 HDL 수치가 더 낮다는 사실이 밝혀졌습니다. ALL을 가진 어린이에 초점을 맞춘 또 다른 연구에서 ASP로 치료하는 동안과 치료 후에 HDL 수치가 동시에 Apo-A1 수치가 떨어지면서 상승했습니다. HDL은 HDL에 항응고제의 특성을 부여하는 메커니즘인 말초 조직에서 간으로의 콜레스테롤 역전이 과정에서 중요한 역할을 합니다. 앞서 언급한 특성과 함께 작용하는 HDL의 다른 부분은 항산화, 항염증, 항세포사멸 및 항응고 특성을 가지고 있어 동맥경화를 예방하는 데 기여합니다. Lipoprotein Apo-A1은 HDL의 주요 구조 단백질을 구성합니다. 단백질 합성의 억제 인자인 아스파라기나아제가 HDL 분자의 첫 번째에 유리하게 지질/단백질의 비율을 수정할 수 있다는 것은 명백합니다. 낮은 HDL 및 Apo-A1 수치는 치료 종료 후 ALL의 질병 생존자가 없는 경우에도 발견되었습니다. 낮은 수준의 HDL로 인한 죽상종증 및 관상동맥 질환의 위험을 생각한다면 이러한 관찰은 특히 중요합니다.

고중성지방혈증은 급성 췌장염 발병의 유일한 원인이 될 수 있습니다. 트리글리세리드 수치가 900mg/dl 이상으로 올라가면 카일로미크론이 형성되는데, 이 분자는 크기가 충분히 커서 췌장 모세혈관을 막을 수 있어 허혈과 췌장 리파아제 방출로 이어집니다. 후자는 유리 지방산의 증가로 지방 분해를 강화할 것이며, 이는 결국 염증 및 괴사를 유발하는 자유 라디칼 및 전염증성 유도체의 방출을 허용할 것입니다. 위에서 본 바와 같이, 아스파라기나아제는 트리글리세리드에 독립적이고 의존적인 두 가지 경로를 통해 췌장염의 병인에 참여할 수 있습니다. 고중성지방혈증은 또한 ALL로 고통받고 ASP로 치료 중인 환자의 혈전증에 대한 소인을 촉진할 수 있습니다. 트리글리세리드는 혈액의 고점도를 유발하여 혈전 색전증 합병증의 위험을 높입니다. 보편적 참고 문헌에 기록된 사례를 보면 대부분의 혈전증이 중추신경계(CNS)와 관련이 있고 두 번째로 상지의 심부정맥 혈전증 사례가 있다는 것이 분명해졌습니다.

마지막으로, 치료의 여러 단계에서 혈액 악성 종양이 있는 소아에게 ASP 투여가 코르티코스테로이드(프레드니손 또는 덱사메타손)와 병용 투여된다는 점을 추가하는 것이 중요합니다. 코르티코스테로이드가 고지혈증, 췌장염 및 혈전증과 같은 부작용을 상승시키고 강화할 수 있다는 것을 쉽게 인식할 수 있습니다. 또한, 아스파라기나아제는 그것이 생성하는 과응고 상태를 통해 골괴사증과 같은 코르티코스테로이드의 일부 부작용에 기여할 수 있습니다. 이 두 약물 모두 중추적인 치료 요인이기 때문에 필요한 경우 개입하기 위해 환자의 상태와 이상 반응의 출현을 매우 면밀하고 주의 깊게 모니터링해야 합니다.

독창성

LpL 및 Apo E의 효능에 대한 아스파라기나아제의 효과와 ASP를 사용한 화학 요법 중 ALL로 고통받는 어린이의 지질 값에 관한 보편적 및 국가적 참고 문헌은 모두 제한적이며, 유전자와 관련된 참고 문헌은 없습니다. LpL 및 Apo E에 대한 배경 및 지질 프로파일의 관계. 현재 연구는 ASP로 치료하는 동안 급성 ALL을 가진 어린이에서 LpL과 Apo E의 유전자 다형성을 처음으로 조사할 것입니다.

중요성

이 특정 연구에서 조사관은 ALL을 가진 어린이의 지질 프로필, 이러한 환자의 지질 프로필에 대한 ASP의 효과, 그리고 지단백 리파아제(LpL)와 아포지단백 E(ApoE)의 다형성과 화학 요법 프로토콜 기간 동안의 지질 값. 테스트할 가설은 ALL을 가진 과소 학습 아동의 유전자형을 기록하는 것이 치료 결과에 대한 선제적 지표 요소를 구성할 수 있는지 여부입니다.

이러한 방식으로 L-ASP를 투여받는 어린이의 유전자형이 치료 중 지질 장애의 실험실 증명, 치료의 해당 단계 동안 면밀한 감독 및 적시의 치료 개입에 기여할 가능성이 있는지에 대해 중요한 결론이 추출됩니다. 합병증을 예방하기 위해.

방법론

연구 유형: 전향적 사례-대조군 연구 특성화 역학 연구는 우리 연구의 목적, ALL(환자 그룹)을 가진 소아 및 청소년의 지질 프로필에 대한 ASP의 효과 연구 및 화학 요법 프로토콜의 지질 수준 기간에 따른 LpL 및 ApoE의 다형성. 인구 통제 역할을 할 2개의 추가 어린이 그룹의 존재(질병을 나타내지 않는 동일한 연령 그룹의 어린이 및 청소년 및 질병을 나타내고 적어도 프로토콜에 따라 화학 요법을 완료한 유사한 연령의 참가자) 6개월 전) 우리의 연구 유형을 케이스-컨트롤 연구로 전문화합니다.

연구 장소: 연구는 AHEPA 대학 종합 병원의 테살로니키 아리스토텔레스 대학(AUTH) 소아과 2부 소아 및 청소년 혈액학 - 종양학 병동에서 수행됩니다.

기록된 매개변수에 대한 설명

질병을 진단하는 동안 환자의 지질 프로파일은 다음 매개변수를 측정하여 결정됩니다: 총 콜레스테롤, 트리글리세리드, HDL-콜레스테롤, LDL-콜레스테롤, 아포지단백 A1, 아포지단백 B100, 지단백 α[Lp(α)], 포도당 , 혈청 글루탐산 옥살로아세트산 트랜스아미나제(SGOT), 혈청 글루탐산 피루브산 트랜스아미나제(SGPT), 갑상선 자극 호르몬(TSH), 유리 티록신(FT4), 아밀라아제, 리파아제. 또한 LpL 및 Apo E의 다형성에 대한 유전자 분석이 수행됩니다. 모든 그룹의 모든 참가자에게 유사한 측정이 수행됩니다.

그룹 A의 참가자는 즉시 화학 요법 프로토콜 ALLIC BFM 2009를 받게 됩니다. 로딩 용량 동안 이 어린이들은 연속 33일 동안 프레드니솔론으로 치료를 받고 아스파라기나아제는 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33일에 추가됩니다. 유지 단계 동안 아이들은 8, 11, 16, 18일에 코르티코스테로이드, 덱사메타손 및 아스파라기나제로 치료를 새로 받게 됩니다. 지질 동일성은 0일 및 11일에 ASP를 투여하기 전 뿐만 아니라 ASP를 투여한 후 그리고 로딩 용량으로 다음 용량을 투여하기 전에(15, 24, 33일을 의미함) 확인될 것입니다. 유사하게, 유지 단계, 즉 8일, 16일, 21일 뿐만 아니라 ASP가 투여되지 않는 화학요법 프로토콜의 모든 단계가 끝난 후에 지질 동일성이 확인될 것입니다.

또한, LpL 다형성(세 가지 가장 일반적인 다형성 p.N291S, p.D9N, p.S447X) 및 Apo E 다형성[ε2(rs7412-T,rs429358-T), ε3(rs7412-C, rs429358- T) 및 ε4(rs7412-C, rs429358-C)]는 말초혈액에서 DNA를 분리하여 분자기법으로 분석한 후 수행한다.

이 연구의 모든 포함 기준을 충족하는 참가자는 검사를 받고 ASP(환자 그룹)로 치료를 받으며 건강한 어린이 및 병에 걸렸고 최소 6개월 동안 화학 요법을 받지 않은 어린이로 구성된 해당 팀(대조군 그룹)과 비교됩니다. ).