Perioperativ administrering av COX 2-hemmere og betablokkere til kvinner som gjennomgår brystkreftkirurgi

Vitenskapelig bakgrunn Anestesi og kirurgi er stressende situasjoner som forårsaker nevro-endokrine, metabolske og nevrologiske responser. Kreftkirurgi kan forårsake en reduksjon i anti-angiogene faktorer, og muliggjøre spredning av tumorceller gjennom manipulering av svulsten og dens blodårer, samt lokal og systemisk sekresjon av veksthormoner og immunsuppresjon. Størrelsen på responsen avhenger av mange faktorer, inkludert omfanget av vevsskade, anestesiteknikk og type analgesi, transfusjoner, temperaturendringer, psykisk stress og genetiske faktorer (1-3). Vevsskaden starter en kaskade av lokale og systemiske prosesser som inkluderer sekresjon av hormoner og cytokiner (1).

Postoperativt oppstår undertrykkelse av flere immunfunksjoner, og kan vare i flere uker. Den cellulære immuniteten undertrykkes, mens den humorale immuniteten forblir nesten helt intakt (1). Disse endringene i cellemediert immunitet kan påvirke systemisk motstand mot infeksjon så vel som metastatiske prosesser. Spesifikt har NK-celler en sentral rolle i forsvar fra neoplastiske prosesser. Studier har vist at høye aktivitetsnivåer av NK-celler er assosiert med langsiktig overlevelse (1). Derfor er forståelse av prosessene som forårsaker postoperativ immunsuppresjon, og forebygging av slik suppresjon, av klinisk betydning.

Flere stoffer som skilles ut etter operasjonen antas å bidra til immunsuppresjon generelt og NK-celledysfunksjon spesielt. Disse inkluderer prostaglandiner, katekolaminer, steroider og endorfiner, har alle vist seg å undertrykke flere immunologiske funksjoner in vitro (1). Dyrestudier har vist at administrering av prostaglandiner og katekolaminer til rotter undertrykker NK-celleaktivitet in vivo, i forbindelse med økt mottakelighet for metastaser 4-6).

Hos rotter som gjennomgikk en laparotomi, opphevet perioperativ administrering av beta-adrenerge blokkere sammen med COX-2-hemmere signifikant NK-cellesuppresjonen samt den økte mottakelighet for metastaser etter operasjon (4,7).

Mekanismen for effekt av prostaglandiner og katekolaminer på NK-celler har blitt belyst (1): beta-adrenerge reseptorer og prostanoidreseptorer på cellemembranen forårsaker forhøyede nivåer av intracellulær cAMP når de aktiveres av deres ligand, som igjen forstyrrer NK. celle cytotoksisk aktivitet mot kreftceller eller virale patogener. Siden de forhøyede intracellulære nivåene av cAMP er forårsaket av hver type reseptor uavhengig, vil blokkering av bare én av disse veiene muliggjøre en økning i intracellulære cAMP-nivåer via den andre veien, og har ingen effekt av undertrykkelse av cytotoksisk aktivitet. Derfor kan samtidig blokkering av begge veier være mer effektiv. Forskning på rotter støtter direkte denne hypotesen (7).

Celler i immunsystemet uttrykker for det meste beta-2 adrenerge reseptorer, og i mindre grad beta-1 reseptorer (9, 10), så farmakologisk blokade krever bruk av en ikke-spesifikk blokker som kan blokkere begge typer reseptorer. Beta-antagonisten propranolol ble valgt for dette eksperimentet siden det er en ikke-spesifikk betablokker, i stand til å blokkere begge typer reseptorer, samt omfattende klinisk erfaring med dette stoffet og det faktum at det er et relativt trygt medikament. COX-2-hemmeren som er valgt er Etodlac (Etopan), som har fordelen av å være en selektiv COX-2-hemmer, syntetisert under skade og betennelse, med liten effekt på COX-1-enzymet, som er assosiert med pågående vedlikehold av vev.

Anestetika og opiat-analgetika forårsaker også NK-cellesuppresjon. Forskning på dyr og mennesker har vist at morfin og fentanyl forårsaker undertrykkelse av NK-celleaktivitet, og øker mottakelighet for brystkreftmetastaser hos rotter (11,12). Lavere doser av opiater hos pasienter er rapportert å redusere immunsuppresjonens omfang og varighet (13). Derfor kan perioperative intervensjoner som reduserer bruken av opiater (eller deres endogene sekresjon) være klinisk viktige faktorer ved tilbakefall av kreft.

I tillegg til immunsuppresjon, har endogene og eksogene opiater (endorfiner morfin, fentanyl) blitt implisert for å fremme metastatisk spredning og neoplastisk spredning via andre mekanismer:

• Katekolaminer er rapportert å øke VEGF-sekresjonen av humane kreftceller, og øke tumorcelleinvasjonen (14-16).
• Morfin forårsaker økt spredning av humane tumorceller og øker tumorvaskularisering (17)
• COX2-hemmere øker følsomheten til humane tumorceller for induksjon av apoptose, og reduserer kapillærtettheten i kreftvev (18, 19).

Derfor kan minimering av perioperativ opiatbruk og forebygging eller blokkering av prostaglandin- og katekolamineffekter forsinke den metastatiske prosessen og utviklingen av eksisterende mikrometastaser.

En retrospektiv klinisk studie publisert i 2006 støtter indirekte den foreslåtte studien: I denne studien ble brystkreftpasienter behandlet per-operativt med en COX-hemmer (diklofenak) sammen med lokal blokkering av sympati- og smerteveiene (paravertebral anestesi). Disse behandlingene reduserte uten tvil bruken av opiater under og etter operasjonen. Blant pasienter som ble behandlet på denne måten ble det funnet en tre ganger reduksjon i residivrater tre år etter operasjonen (21). Merk at denne studien siterer den tidligere nevnte studien på rotter (6,22) og involverer de samme intervensjonene.

FORMÅL Målet med den foreslåtte studien er å undersøke om perioperativ administrering av COX2-hemmere med beta-adrenerge blokkere reduserer immunsuppresjon under kirurgi, reduserer sekresjon av stresshormon og pro-angiogene faktor, og er assosiert med en reduksjon i tilbakefallsrater for kreft.

De perioperative variablene som vil bli undersøkt vil omfatte antall og aktivitet av NK-celler i blodet, nivåer av Th1 og Th2 cytokiner, stresshormoner og pro-angiogene faktorer, og Th1 og 2 cytokinproduksjon av leukocytter som respons på in vitro stimulering . Som en del av den kliniske overvåkingen omhyggelig registrering av type og doser analgetika gitt postoperativt, samt postoperativ smertevurdering (NAS VAS). I tillegg til disse parametrene vil det bli utført langsiktig oppfølging for å bestemme langtidseffekter av intervensjonen på tilbakefall av kreft.

Perioperativ administrering av COX-hemmere og beta-adrenerge blokkere Rutinemessig premedisinering før operasjon inkluderer vanligvis angstdempende midler som benzodiazepiner, medisiner som rutinemessig tas av pasienten og tilleggsmedisiner for spesifikke indikasjoner. Forebyggende administrering av betablokkere og COX-hemmere anbefales i litteraturen om anestesi og smerte. Administrering av betablokkere har vist seg å stabilisere det kardiovaskulære systemet og redusere perioperative iskemiske hendelser (23), mens forebyggende administrering av COX-hemmere reduserer postoperativ smerte (5). Postoperativ smerte har betydelige immunologiske effekter: de forårsaker sekresjon av endogene opiater, og behandles ofte med syntetiske opiater som morfin. Opiatene forårsaker en stressrespons, undertrykker immunfunksjoner og fremmer tumorvekst og spredning. Studier har vist at administrering av COX-hemmere sammen med morfin forårsaket en reduksjon i morfinbehovet. Administrering av COX-hemmere kan bidra til å kontrollere smerte ved å oppheve prostaglandin-medierte smerteveier og samtidig redusere opiatbehovet. En ekstra fordel med COX-hemmere er dens direkte aktivitet mot tumorceller ved å forsterke apoptose og redusere tumorblodtilførsel som rapportert i en nylig publisert studie (21). Disse studiene indikerer at perioperativ bruk av disse legemidlene ikke har noen skadelige effekter, ikke er forbundet med økte komplikasjoner – og faktisk kan være fordelaktig.

Pasienter og metoder

Pasienter og behandlinger:

Immunsystemets aktivitet vil bli bestemt blant 80 opererte brystkreftpasienter, og 20 helsekvinner i følgende grupper:

• Behandlingsarm: 40 pasienter som gjennomgår elektiv kirurgi for primær brystkreft vil bli behandlet oralt i henhold til følgende protokoll:

  • Propranolol (Deralin) - pasienter vil få en lav dose på 40 mg/dag (4X10 mg) fra to dager før operasjonen (umiddelbart etter første blodprøvetaking) frem til operasjonskvelden. Den første dosen vil bli gitt under tilsyn (beskrevet senere). Om morgenen etter operasjonen, vil en enkelt tablett med propranolol XL 80 mg administreres sammen med andre premedisinske legemidler, og fortsettes én gang daglig i tre dager etter operasjonen. Puls og blodtrykk vil bli overvåket i løpet av første behandlingsdag, i løpet av operasjonsdagen og de påfølgende dagene frem til utskrivning fra sykehuset. Hvis pulsen synker til <50/min eller blodtrykket synker til <100 systolisk - vil dosen halveres.
  • Etodolac (Etopan) - pasienter vil motta 400 mg etodolac XL to ganger daglig, fra to dager før og to dager etter operasjonen.
• Kontrollarm: Førti pasienter som gjennomgår de samme operasjonene vil bli behandlet med placebomedisiner etter samme tidsplan.
• Sunne kontroller: en tredje kontrollarm vil inkludere 20 friske kvinner med samme alder som møter til rutinemessige brystundersøkelser og som ikke gjennomgår kirurgi, vil kun gjennomgå blodprøver.

Pasienter vil bli randomisert til en av de to gruppene, og pasient, leger og laboratoriepersonell vil bli blindet for pasientens oppdrag.

Avhengige variabler som skal testes:

1. Cytotoksisk aktivitet av NK-celler mot K562-målceller.
2. Blodleukocyttnivåer av NK-celler, NKT-celler, lymfocytter, monocytter og granulocytter som bestemt av FACS.
3. Serumnivåer av cytokiner (Th1, Th2 og inflammatoriske): IFN-gamma, IL-2, IL-12, IL-4, IL-10 IL-10 og IL-6.
4. In vitro cytokinsekresjon av leukocytter stimulert av HPA og LPS. (IFN-gamma IL-2, IL-12, IL-4, IL-10 IL-10 og IL-6.)
5. Stresshormoner og angiogene faktorer: nivåer av kortisol og VEGF.
6. Doser av anestetika og smertestillende midler brukt under og etter operasjonen.
7. Residiv av kreft i løpet av 5 år (inkludert tilbakefallssted). I tillegg til de nevnte gruppene, vil ytterligere 190 pasienter rekrutteres til hver gruppe uten å undersøke immunologiske parametere, og vil bli fulgt kun for tilbakefall av kreft.

Kvalifikasjonskriterier:

• Kvinner som er planlagt å gjennomgå kirurgi av en enkelt, stadium I-III, invasiv duktal eller lobulær karsinomtumor med kurativ hensikt
• Ingen tegn på metastatisk sykdom før operasjonen. Minimal opparbeiding vil omfatte røntgen av thorax, abdominal ultralyd og beinskanning.
• Alder mellom 20 og 70 år.
• ASA-score på 1-2
• Pasienten er i stand til å forstå studiens mål og prosedyrer, i stand til å overholde protokollen og er i stand til å signere et informert samtykke.

Ekskluderingskriterier:

• Pasienter med metastatisk sykdom, kjent før operasjonen.
• Pasienter hvor kirurgisk reseksjon planlegges uten kurativ hensikt.
• Pasienter som har gjennomgått neoadjuvant behandling.
• Pasienter med nyresvikt, målt ved kreatininnivå >1,5
• Pasienter med betydelig hjertesvikt (NYHA funksjonsklasse 3 eller høyere)
• Pasienter med betydelig leversvikt (kjent cirrhose, bilirubinnivå >2)
• Pasienter som lider av astma
• Pasienter med kjent allergi mot ett eller flere av studiemedisinene
• Pasienter med kjent allergi mot medisiner fra gruppen av ikke-steroide antiinflammatoriske legemidler.
• Pasienter med diabetes mellitus (type 1 eller 2).
• Pasienter behandlet kronisk med ett eller flere av studiemedisinene
• Pasienter som behandles kronisk med alle typer beta-adrenerge blokkere.
• Pasienter behandlet kronisk med alle typer COX-hemmere.
• Pasienter med andre eller tredje grads AV-blokk.
• Pasienter med sinusbradykardi (pasienter med hjertefrekvens under 50).
• Pasienter med sick sinus syndrome.
• Pasienter med pågående atrieflimmer/fladder.
• Pasienter med Printzmetals angina
• Pasienter med hypertensjon
• Pasienter med høyresidig hjertesvikt på grunn av pulmonal hypertensjon.
• Pasienter med betydelig kardiomegali
• Pasienter med (nåværende) feokromocytom
• Pasienter med kronisk digoksinbehandling
• Pasienter med aktiv peptisk sykdom
• Pasienter med perifer vaskulær sykdom
• Pasienter med anamnese eller samtidig malign sykdom av noen annen type enn brystkreft.
• Pasienter som ble behandlet med kjemoterapi i løpet av de siste 10 årene av en eller annen grunn foruten neo-adjuvant terapi for brystkreft i løpet av de siste seks månedene.
• Gravid kvinne.
• Pasienter som for tiden deltar i andre kliniske studier

Fremgangsmåte:

Etter godkjenning fra Helsinki-komiteen vil kvalifiserte pasienter motta forklaringer og bli invitert til å delta i studien. Kvinner som samtykker vil signere det godkjente informerte samtykkeskjemaet.

Anestesi prosedyre vil omfatte:

Standard overvåking inkludert automatisert blodtrykk, EKG, O2-metning, nivåer av inhalerte og utåndede gasser Premedisinering: hos anestesileger Induksjon: etter anestesilegens skjønn Vedlikehold: etter anestesilegens skjønn (en innsats vil bli gjort for å minimere opiatbruk, men uten å gå på akkord med smerte kontroll).

Postoperativ smertebehandling:

Pasientene vil få valget mellom oral Paracetamol 1000 mg hver 4. time, oral Dipyrone 1000 mg hver 4. time, oral Tramadol-løsning 50 mg hver 6. time og kombinasjoner av ovennevnte. Ved behov - 5 mg oral percocet/oxycodon sirup hver 6. time kan tilsettes. For pasienter som ikke er i stand til å opprettholde oralt inntak, vil intravenøs Tramal tilbys i en dose på 50-100 mg hver 6. time og om nødvendig - morfin 0,1 mg/kg hver 4. time. Denne protokollen er identisk med den som brukes etter denne typen operasjon.

Blodprøver:

Blodprøver vil bli tatt to dager før operasjonen (før administrasjon av studiemedikamenter eller placebo), om morgenen og morgenen etter operasjonen. Blodprøver vil bli tatt mellom 7:30 og 9:00, og vil inkludere 10 cc perifert blod, fortrinnsvis fra ante-cubital-venen.

Blod vil bli samlet i vakuumrør som inneholder 30 enheter heparin uten konserveringsmidler, og vil umiddelbart bli overført til nevro-immunologilaboratoriet ved Tel Aviv University. Laboratorieevaluering av prøvene vil begynne innen 3 timer etter bloduttak. Prøvene oppbevares i romtemperatur.

Prøvene vil bli delt inn som følger:

NK-celleaktivitetstesting - 2 ml FACS-analyse av celler - 1 ml In vitro-testing av cytokinrespons på LPS - 2 ml Cytokin-, kortisol- og VEGF-nivåer - 5 ml (utføres i batcher på et senere tidspunkt - etter separasjon av celleplasma holdes ved -80C).

Dokumentasjon og analyse av resultater:

Dokumentasjon:

Epidemiologiske data: identifikasjon (navn, ID-nr), alder, etnisk opprinnelse, medisinske bakgrunnstilstander og rusmidler, røyking, menstruasjonsstatus og dato for siste menstruasjon, fysisk aktivitet, tilstedeværelse av infeksjoner eller virussykdommer innen de siste 2 ukene.

Data relatert til anestesi og kirurgi:

Type og lengde på operasjonen, systemisk administrering av opioider under og etter operasjonen (type og dose).

Kreftrelaterte parametere: Tumorstørrelse, grad, histologisk type, lymfeknutestatus, adjuvant terapi.

Immunologiske parametere: som tidligere beskrevet er tre blodprøver fra opererte pasienter og en enkelt prøve fra de friske kontrollene.

Residivdata: lokalisering, tid siden operasjon og overlevelse.

Statistisk analyse:

Statistisk analyse vil bli gjort av ANOVA (mellom og innenfor fag) angående variablene. Bestemmelse av spesifikke forskjeller mellom grupper vil være basert på PLSD-testen for planlagte sammenligninger, og Scheffe-testen for ikke-planlagte sammenligninger. Chi square tester vil bli brukt samt Kaplan-Meier overlevelseskurver for ikke-kontinuerlige eller kategoriske variabler. I tillegg vil Cox-regresjoner bli beregnet for å evaluere prediksjonsevnen til behandlinger ved tilbakefall av kreft, tatt i betraktning andre prediksjonsfaktorer. Blodprøver og immunologiske data vil bli samlet inn for 40 pasienter i gruppe 1 og 2 og 20 friske kontroller i gruppe 3. For å bestemme effekten av behandlingen på residivrater vil totalt 230 pasienter bli rekruttert i hver gruppe. Prøvestørrelse ble beregnet for å gi en 805-styrke for å oppdage en 30-50 % reduksjon i kreftresidiv med en alfa på 0,05.