Inzicht in door methotrexaat geïnduceerde gastro-intestinale intolerantie bij juveniele idiopathische artritis en leukemie bij kinderen

Achtergrond:

Kinderleukemie (acute lymfoblastische leukemie, ALL) is de meest voorkomende maligniteit bij pediatrische patiënten (1). Overlevingspercentages zijn gestegen tot boven de 85% dankzij de vooruitgang in chemotherapie. Hooggedoseerde methotrexaat (MTX) is een steunpilaar bij de behandeling van ALL (2-4). Gastro-intestinale toxiciteit is een bekende uitdaging die gepaard gaat met hooggedoseerde MTX-behandeling (5). Dit wordt echter niet beschreven als een significant probleem bij deze kinderen wanneer ze de onderhoudsbehandeling bereiken en een laaggedoseerde MTX-behandeling krijgen. Kinderen met juveniele idiopathische artritis (JIA) krijgen ook een lage dosis MTX-behandeling. Onder deze patiënten is MTX-geïnduceerde gastro-intestinale intolerantie een significant probleem. Studies hebben aangetoond dat meer dan de helft van de JIA-patiënten problemen heeft met het verdragen van MTX vanwege misselijkheid, wat kan leiden tot stopzetting van de behandeling (6,7). Het is grotendeels onbekend waarom MTX misselijkheid veroorzaakt, maar men denkt dat zowel farmacogenetische als psychologische factoren een rol spelen (8).

JIA is de meest voorkomende chronische reumatische aandoening bij kinderen. Zonder behandeling veroorzaakt de ziekte aanzienlijke invaliditeit op korte en lange termijn en verslechtert de kwaliteit van leven. De prognose is de afgelopen jaren sterk verbeterd als gevolg van substantiële vooruitgang in ziektebeheer en MTX is een steunpilaar in de behandeling van JIA (9-13).

Het doel van dit project is om meer inzicht te krijgen in MTX-geïnduceerde gastro-intestinale intolerantie bij kinderen met leukemie en kinderen met JIA. Het project richt zich op misselijkheid en onderzoekt de mate van misselijkheid in de twee patiëntengroepen en vergelijkt of er een verschil is. De onderzoekers zullen farmacogenetische en psychologische factoren en hun relatie met de mate van misselijkheid van de patiënt verder onderzoeken.

Farmacogenetische achtergrond:

MTX wordt geabsorbeerd vanuit het maagdarmkanaal en naar de bloedbaan getransporteerd door transporteiwitten in de enterocyten. De eliminatie van MTX vindt voornamelijk renaal plaats, maar een percentage van MTX passeert eerst de enterohepatische circulatie (14,15). Studies naar het gebruik van hooggedoseerde MTX-behandeling bij kinderen met ALL suggereren dat een snelle hepatische klaring van MTX de mate van gastro-intestinale toxiciteit verhoogt. Verder is aangetoond dat patiënten met mutaties (Single Nucleotide Peptides, SNP's) in het gen dat codeert voor het hepatische transporteiwit SLCO1B1, verantwoordelijk voor het transport van MTX naar de lever, minder gastro-intestinale toxiciteit hebben voor hooggedoseerde MTX (16). Het transporteiwit waarvoor SLC19A1 codeert, wordt zowel in de lever als in de enterocyten geplaatst (15).

Studies bij volwassen patiënten met de diagnose psoriasis of reumatoïde artritis en behandeld met een lage dosis MTX, en studies bij ALLE patiënten met een hoge dosis MTX tonen aan dat SLC19A1 geassocieerd is met de concentratie van MTX in plasma en erytrocyten, evenals met MTX-gerelateerde toxiciteit (1,17-20). Transporteiwitten die MTX uit de lever naar de galwegen transporteren, worden gecodeerd door ABCC2 en ABCB1(15). Studies bij volwassen patiënten met reumatoïde artritis bij een lage dosis MTX, volwassenen met chronische myeloïde leukemie en studies bij ALLE patiënten bij een hoge dosis MTX hebben aangetoond dat beide genen farmacokinetisch belangrijk zijn en dat ABCC2 verder in verband is gebracht met MTX-gerelateerde gastro-intestinale toxiciteit ( 5,21-24). Eerdere studies bij patiënten met reumatoïde artritis, kinderleukemie en JIA hebben aangetoond dat de frequentie van klinisch relevante SNP's in genen die coderen voor MTX-gerelateerde transporteiwitten zijn: SLCO1B1 (70,3%), ABCB1 (20,6%), ABCC2 (56,8%), SLC19A1 (31%) (5,16,17,19,21,25-28). De onderzoekers denken daarom dat het denkbaar is om de geselecteerde genetische polymorfismen voor MTX-gerelateerde transporteiwitten te vinden in de deelnemende onderzoekspopulatie.

Farmacogenetische doelstellingen:

Onderzoek of MTX-gerelateerde gastro-intestinale intolerantie geassocieerd is met de enterohepatische circulatie. Specifiek om te bepalen of SNP's in genen die coderen voor MTX-gerelateerde levertransporteiwitten geassocieerd zijn met het niveau van door geneesmiddelen veroorzaakte gastro-intestinale bijwerkingen.

Farmacogenetische hypothesen:

Patiënten met SNP's in genen die coderen voor MTX-gerelateerde transporteiwitten in de lever hebben een lager niveau van enterohepatische circulatie van MTX en hebben dus een lager niveau van misselijkheid dan andere patiënten.

psychologische achtergrond:

Studies bij volwassen kankerpatiënten hebben aangetoond dat misselijkheid op psychologische basis die optreedt na behandeling met chemotherapie een mogelijke verklaring is voor de misselijkheid die niet in verhouding staat tot het emetogene potentieel van het geneesmiddel. Het is ook een mogelijke verklaring voor de grote variatie in de mate van misselijkheid bij kankerpatiënten na dezelfde soort chemotherapie (29,30). Studies bij kinderen die chemotherapie ondergaan voor verschillende vormen van kanker hebben aangetoond dat psychologische factoren, zoals copingstrategieën en angst, de mate van misselijkheid en braken die gepaard gaan met chemotherapie beïnvloeden (31-33). De onderzoekers willen onderzoeken of dit ook het geval is voor kinderen met leukemie in onderhoudsbehandeling met een lage dosis MTX en voor JIA-patiënten in een lage dosis MTX-behandeling.

Psychologische doelen:

Om te onderzoeken of de strategieën voor het omgaan met misselijkheid en het angstniveau van de onderzoekspopulatie verband houden met de mate van MTX-geïnduceerde gastro-intestinale intolerantie. En ga na of er een verschil is tussen de twee patiëntengroepen.

Psychologische hypothesen:

Onvoldoende psychologische copingstrategieën en een hoge mate van angst kunnen psychologische misselijkheid veroorzaken. Patiënten met een hoge mate van angst en onvoldoende copingstrategieën zullen dus meer misselijk zijn bij MTX-behandeling dan andere patiënten.

Perspectieven Dit project zal bijdragen tot een beter begrip van MTX-geïnduceerde intolerantie bij kinderen met leukemie en JIA. Dit zal ook gunstig zijn voor alle andere kinderen die een laaggedoseerde MTX-behandeling krijgen. Het project zal de onderhoudsbehandeling van kinderleukemie en de behandeling van JIA optimaliseren door SNP-genotypes van patiënten te gebruiken om te bepalen wie MTX kan verdragen en wie niet. Identificeer bovendien patiënten bij wie psychologische interventie MTX-geïnduceerde misselijkheid kan verminderen.

materialen en methodes

De onderzoekspopulatie bestaat uit:

1. Kinderen met de diagnose ALL in onderhoudsbehandeling
2. Kinderen gediagnosticeerd met JIA volgens ILAR-criteria

Zie voor opname-/uitsluitingscriteria onder "Geschiktheidscriteria". Voor elke patiënt wordt een lijst met ziektespecifieke kenmerken genoteerd. Het niveau van MTX-geïnduceerde intolerantie wordt gedurende vier weken bepaald door een elektronisch "misselijkheidsdagboek", dat een "gezichten van misselijkheidsschaal" bevat op basis van een "gezichten van pijnschaal" (34). De gastro-intestinale bijwerkingen zullen verder worden geëvalueerd door middel van een Methotrexaat-Intolerantie-Severity-Score-vragenlijst (MISS) (35).

Farmacogenetische methoden:

Bloedmonsters van elke patiënt zullen worden gebruikt om de prevalentie van SNP's te bepalen in genen die coderen voor MTX-gerelateerde transporteiwitten (genen waaronder: SLCO1B1, SLC19A1, ABCC2, ABCB1). De genetische analyse zal worden uitgevoerd aan het Institute of Biomedicine, Aarhus University. Genotypering wordt uitgevoerd met behulp van het Sequenom MassARRAY Genotyperingssysteem (Sequenom, San Diego, CA). In het kort worden multiplex-PCR uitgevoerd in reacties van 5 μl die 10 ng genomisch DNA, 1,25 x PCR-buffer, 0,5 mM dNTP, 100 nM van elke primer en 0,5 U Taq-polymerase bevatten onder gebruikmaking van standaard cyclusomstandigheden. De PCR-producten worden vervolgens behandeld met SAP en de sondeverlengingsreactie (iPLEX) wordt uitgevoerd volgens het iPLEX-standaardprotocol (Sequenom). De ontzoute monsters worden geanalyseerd met behulp van een Bruker-matrix-geassisteerde laserdesorptie / ionisatie-vluchttijd (MALDI-TOF) massaspectrometer (Sequenom) en de genotypen worden bepaald met behulp van de MassARRAY Typer 3.4-software (Sequenom). Het bloedmonster zal ook worden gebruikt om de concentratie van MTX-polyglutamaten in de erytrocyten (Ery-MTX-PG) te meten. De meting van Ery-MTX-PG zal worden uitgevoerd met behulp van HPLC-techniek in het kinderoncologisch laboratorium, Rigshospitalet, Kopenhagen, Denemarken.

2) Psychologische methoden: de copingstrategieën van de patiënten zullen worden onderzocht met behulp van een vragenlijst over het omgaan met misselijkheid, ontwikkeld op basis van een vragenlijst over het omgaan met pijn, die specifiek is ontwikkeld voor kinderen en eerder is vertaald naar het Deens, gevalideerd en gebruikt in eerdere studies. Het bestaat uit acht subschalen van de belangrijkste copingstrategieën: informatie zoeken, problemen oplossen, sociale steun zoeken, positieve zelfverklaringen, gedragsafleiding, cognitieve afleiding, externaliseren en internaliseren/catastroferen (36,37,39,40). Het angstniveau van de patiënten zal worden beoordeeld door "Beck Youth Inventories" (BYI), die eerder in het Deens zijn vertaald en gevalideerd. De BYI is kort en gemakkelijk te gebruiken. Het bestaat uit 20 zinnen die angst, piekeren en fysiologische symptomen die verband houden met angst onderzoeken (38).

Statistieken Vermogensberekening: Dit is gebaseerd op de primaire doelmaat (de mate van misselijkheid) gekwantificeerd door de "gezichten van misselijkheidsschaal" in het misselijkheidsdagboek. De schaal heeft de eindpunten: "geen misselijkheid" en "extreme misselijkheid", in getallen van 0 tot 5. Resultaten van een eerder onderzoek waarbij de gezichten van de pijnschaal werden gebruikt, laten zien dat de gemiddelde scores 0,74 waren (SD=0,70). en 0,91 (SD = 0,86) (36). Op basis van een klinische beoordeling verwachten de onderzoekers dat de gemiddelde misselijkheidsscore voor de groep JIA-patiënten 2,5 is en 1 voor de ALL-patiënten. De standaarddeviatie zal naar verwachting vergelijkbaar zijn met de bovenstaande studie (SD=0,9). Als het significantieniveau (alfa) 0,05 is, het vermogen 80% is en de verhouding tussen de groepsgroottes 2 is, dan is de berekende omvang van de onderzoekspopulatie 10 patiënten in de JIA-groep en 5 in de ALL-groep. Als de gemiddelde misselijkheidsscore slechts 2 is voor de groep JIA-patiënten, maar nog steeds 1 voor de groep ALLE patiënten, en de standaarddeviatie groter is dan verwacht, is SD=2. Maar alfa is nog steeds 0,05, de power is 80% en de verhouding tussen de groepsgroottes is nog steeds 2. Dan is de berekende omvang van de studiepopulatie 96 patiënten in de JIA-groep en 48 in de ALL-groep.

Onderzoeksplan

De onderzoeksgroep bestaat uit:

Van de afdeling kindergeneeskunde, Aarhus Universitair Ziekenhuis Skejby:

Hoofdaanvrager: Nini Kyvsgaard Brix Nørgaard, PhD-student (ingeschreven aan de Universiteit van Aarhus), M.D.

Hoofdbegeleider: Troels Herlin, Professor, DMSc; Copromotor: Torben Stamm Mikkelsen, MD, PhD.

Van Instituut voor Biogeneeskunde, Universiteit van Aarhus:

Copromotor: Thomas Juhl Corydon, universitair hoofddocent, PhD, plaatsvervangend hoofd van het Instituut voor Biogeneeskunde, Universiteit van Aarhus.

Van Instituut voor Psychologie, Universiteit van Aarhus:

Copromotor: Mikael Thastum, Professor, PhD, Hoofd Klinische Psychologie, Universiteit van Aarhus.

De doctorandus voert en coördineert de dagelijkse uitvoering van het project onder begeleiding van de groep van begeleiders. Het eerste en tweede jaar van het project staan ​​in het teken van het verzamelen van patiëntgegevens en bloedmonsters. Ten eerste zal de inclusie van de JIA-patiënten beginnen. Dan de opname van de ALL-patiënten. Het derde jaar zal gewijd zijn aan analyse van genpolymorfismen en MTX-niveaus, data-analyse en compilatie van manuscripten voor publicatie. De onderzoeksgroep beschikt over uitgebreide onderzoekservaring en klinische expertise op dit gebied.

Haalbaarheid De laboratoriumfaciliteiten om de bloedmonsters te nemen en de eerste behandeling ervan uit te voeren zijn aanwezig. De uiteindelijke analyse wordt uitgevoerd zoals beschreven onder 'farmacogenetische methoden'. De onderzoekers hebben toegang tot software om de vragenlijsten elektronisch uit te voeren, evenals toegang tot statistische ondersteuning.