K-RAS-oncogene mutatie bij patiënten met gevorderde niet-kleincellige longkanker geassocieerd met blootstelling aan houtrook en het roken van tabak: therapeutische implicaties (007/055/OMI)

Achtergrond:

Longkanker is wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak door kanker bij mannen en vrouwen (1). In 2007 werden 213.380 nieuwe gevallen van longkanker geregistreerd; van deze gevallen werden 160.390 sterfgevallen gemeld. Dit aantal vertegenwoordigt 15% van het totale aantal gevallen en 29% van de sterfgevallen door kanker in de wereld. Slechts 13% van de patiënten met longkanker overleeft 5 jaar [surveillance epidemiologie en eindresultaat (seer) statistics http://seer. kanker.gov/], daarom is het nog steeds een ernstig gezondheidsprobleem (2). Klinisch gezien is longkanker verdeeld in twee hoofdcategorieën die betrekking hebben op kleincellige longkanker en niet-kleincellige longkanker (NSCLC). Ongeveer 75% van alle longtumoren zijn NSCLC, inclusief plaveiselcelcarcinoom, adenocarcinoom en grootcellig carcinoom (1). Ondanks de multimodale behandeling met chemotherapie, radiotherapie en chirurgie is de prognose voor lokaal gevorderde NSCLC slecht. Overlevingspercentages voor klinisch stadium IIIA zijn 64% na één jaar en tussen 23% en 30% na vijf jaar; voor klinisch stadium IIIB 32% en 3% na respectievelijk één en vijf jaar (3). Hoewel er vooruitgang is geboekt bij de behandeling van NSCLC, zijn er weinig verbeteringen in de overlevingskans bereikt.

Het roken van tabak wordt beschouwd als de belangrijkste oorzaak van NSCLC, maar er zijn ook andere risicofactoren, zoals blootstelling aan asbest, radon, zware metalen en houtrook. Dit laatste is beschreven als kankerverwekkend voor de mens en een belangrijke risicofactor voor de ontwikkeling van NSCLC. De frequentie van blootstelling aan houtrook bij patiënten met NSCLC is 28% (2). Uit de huidige gegevens blijkt dat longkanker geassocieerd met het roken van tabak en longkanker geassocieerd met blootstelling aan houtrook verschillende klinische kenmerken vertonen, wat suggereert dat ze ook verschillende genetische veranderingen kunnen hebben, die een gevolg zijn van de etiologie van de tumor. Desalniettemin zijn er geen significante moleculaire onderzoeken die het mogelijk maken om de verschillen te bepalen in het patroon van mutaties in oncogenen die betrokken zijn bij het ontstaan ​​van longtumoren, in relatie tot de risicofactoren die door de patiënt worden veroorzaakt. Recente vorderingen in de kennis van kankerbiologie hebben geleid tot de identificatie van verschillende potentiële moleculaire doelwitten die een belangrijke rol spelen bij de ontwikkeling en progressie van de ziekte. Een van de meest uitgebreid onderzochte signaalroutes die betrokken zijn bij de celproliferatie en overleving is degene die wordt geactiveerd door de epidermale groeifactorreceptor (EGFR). Wanneer de epidermale groeifactor (EGF) bindt aan het extracellulaire domein van EGFR, wordt de kinase-eigenschap van de receptor geactiveerd, waardoor de activering van verschillende signaalroutes wordt gereguleerd. Een van deze routes leidt tot de activering van K-RAS, dat tegelijkertijd de route van MAP-kinase activeert, die betrokken is bij de proliferatie, differentiatie, migratie en overleving van de cel (dit zijn fundamentele gebeurtenissen in oncogenese). Rapporten geven aan dat mutaties in EGFR kunnen worden gevonden bij 51% van de niet-rokende patiënten (4) en bij 10% van de rokende patiënten, terwijl mutaties in K-RAS optreden bij 30% tot 50% van de longadenocarcinomen geassocieerd met tabak.

Actieve mutaties in K-RAS komen niet alleen voor bij NSCLC, maar ze komen ook voor bij >50% van de colorectale adenocarcinomen, 75% van de alvleeskliertumoren, 48% van de longkanker en 44% van de adrenocorticale tumoren (5). Deze mutaties lijken een onafhankelijke risicofactor te zijn voor de prognose van kwaadaardige tumoren, aangezien meer dan 90% van hen voorkomt in codon 12 van het K-RAS-gen (6-8), en ze worden geassocieerd met een gebrek aan respons op erlotinib. (9), een tyrosinekinaseremmer. Ons onderzoeksteam heeft onlangs gemeld dat houtrook een onafhankelijke factor is voor de overleving en respons op een behandeling met erlotinib (10). Deze informatie ondersteunt sterk de hypothese dat het ontstaan ​​van longkankertumoren het gevolg is van verschillende moleculaire mechanismen, afhankelijk van het stadium van de roker (11) of andere carcinogene factoren die verband houden met het optreden van de kwaadaardige neoplasie, zoals blootstelling aan houtrook. Daarom zijn wij van mening dat, in vergelijking met wat is gemeld bij rokende patiënten, houtrook een andere frequentie en ander patroon van mutaties in het K-RAS-oncogen kan veroorzaken. Het is van klinisch belang om te bepalen of de patiënten met NSCLC die aan houtrook zijn blootgesteld verschillen vertonen in de frequentie en het type mutaties in het K-RAS-gen, zowel bij rokende als niet-rokende patiënten.

Er wordt momenteel een aantal potentiële biologische markers onderzocht met als doel patiënten te selecteren die meer specifieke therapieën zullen krijgen en zo betere resultaten zullen behalen met betrekking tot de respons op de behandeling en de algehele overleving. Dit is de reden waarom het vermogen om K-RAS-mutaties te detecteren die geassocieerd zijn met risicofactoren voor NSCLC een startpunt zou kunnen zijn voor het voorstellen van verschillende behandelingsbenaderingen en ten goede komen aan de patiënten volgens de specifieke kenmerken van elke tumor.

Algemene doelstelling:

Om de frequentie en het type mutaties op codon 12 van het K-RAS-oncogen te definiëren die optreden bij patiënten met niet-kleincellige longkanker die een achtergrond hebben van blootstelling aan houtrook of het roken van tabak.

Materialen en methodes:

De aanwezigheid van mutaties op het K-RAS-oncogen zal retrospectief worden geëvalueerd bij 50 patiënten met gevorderde NSCLC die een achtergrond hebben van blootstelling aan houtrook en 50 patiënten met NSCLC die een achtergrond hebben van het roken van tabak. Bovendien zullen 50 patiënten met NSCLC met of zonder achtergrond van blootstelling aan een van deze risicofactoren voor longkanker prospectief worden geëvalueerd. Voor de patiënten die prospectief zullen worden bestudeerd, zijn de inclusiecriteria als volgt: patiënten met de diagnose gevorderd NSCLC stadium IIIB/IV die niet eerder chemotherapie, radiotherapie of beide hebben gekregen en bij wie tumorweefsel is ingebed in paraffineblokken of formaline-gefixeerd; deze patiënten moeten een geïnformeerde toestemmingsbrief ondertekenen. De uitsluitingscriteria zijn: patiënten die weigeren deel te nemen aan de studie of degenen die besluiten zich terug te trekken, patiënten zonder tumorweefsel of met een monster van slechte kwaliteit. De tumormonsters, zowel in formaline gefixeerd als in paraffine ingebed, die worden gebruikt voor de histologische diagnose van patiënten, zullen worden verkregen van de Pathologie-afdelingen van het National Cancer Institute en het National Institute of Respiratory Diseases; deze monsters zullen worden gebruikt om DNA te verzamelen voor de analyse van K-RAS-mutaties. De klinische gegevens van de patiënten worden uit hun medisch dossier gehaald.

DNA-extractie:

Genomisch DNA werd volgens de standaardprocedure geëxtraheerd uit delen van paraffine-objectglaasjes die >50% tumor bevatten met behulp van de QIAamp DNAFFPE Tissue Kit (QIAGEN), volgens de instructies van de fabrikant.

Analyse van K-RAS-oncogenmutaties KRAS-genmutaties uit de monsters werden gedetecteerd met de Therascreen RGQ PCR-kit (QUIAGEN, Scorpions ARMS-methode), volgens de instructies van de fabrikant.

Voor de statistische analyse van resultaten worden continue variabelen gepresenteerd als rekenkundige gemiddelden, medianen en standaarddeviaties, terwijl de categorische variabelen worden gepresenteerd als proporties en 95% betrouwbaarheidsintervallen. Inferentiële vergelijkingen zullen worden uitgevoerd door Student's t-test en Mann-Whitney U-test, volgens de verdeling van gegevens (normaal en abnormaal) bepaald door de Kolmogorov-Smirnov-test. De chi-kwadraattoets of de Fisher's exact-toets wordt uitgevoerd om de significantie van categorische variabelen te evalueren. Statistische significantie wordt bepaald als een p<0,05 waarde met een tweezijdige toets. Zowel significante variabelen als variabelen met een borderline-significantie (p<0,1) zullen worden meegenomen in de multivariate logistische regressieanalyse. Vergelijkingen tussen groepen zullen worden uitgevoerd met de log-rank test.