Mutacja onkogenu K-RAS u pacjentów z zaawansowanym niedrobnokomórkowym rakiem płuca związana z ekspozycją na dym drzewny i palenie tytoniu: implikacje terapeutyczne (007/055/OMI)

Tło:

Rak płuc jest główną przyczyną zgonów związanych z rakiem wśród mężczyzn i kobiet na całym świecie (1). W 2007 roku zarejestrowano 213 380 nowych zachorowań na raka płuca; z tych przypadków zgłoszono 160 390 zgonów. Liczba ta stanowi 15% wszystkich przypadków i 29% zgonów związanych z rakiem na świecie. Tylko 13% pacjentów z rakiem płuc przeżywa 5 lat [statystyki epidemiologii nadzoru i wyników końcowych (jasnowidzów) http://seer. rak.gov/], dlatego nadal stanowi poważny problem zdrowotny (2). Klinicznie rzecz biorąc, rak płuca dzieli się na dwie główne kategorie, które obejmują drobnokomórkowego raka płuca i niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC). Około 75% wszystkich nowotworów płuc to NSCLC, w tym rak płaskonabłonkowy, gruczolakorak i rak wielkokomórkowy (1). Pomimo multimodalnego leczenia z wykorzystaniem chemioterapii, radioterapii i operacji rokowanie w miejscowo zaawansowanym NSCLC jest złe. Wskaźniki przeżycia w stadium klinicznym IIIA wynoszą 64% po roku i od 23% do 30% po pięciu latach; dla stadium klinicznego IIIB odpowiednio 32% i 3% po roku i 5 latach (3). Chociaż poczyniono postępy w leczeniu NSCLC, osiągnięto niewielką poprawę wskaźnika przeżycia.

Palenie tytoniu jest uważane za główną przyczynę NSCLC, ale istnieją również inne czynniki ryzyka, takie jak narażenie na azbest, radon, metale ciężkie i dym drzewny. Ten ostatni został opisany jako czynnik rakotwórczy dla ludzi i ważny czynnik ryzyka rozwoju NSCLC. Częstość narażenia na dym drzewny u chorych na NSCLC wynosi 28% (2). Aktualne dane wskazują, że rak płuc związany z paleniem tytoniu i rak płuc związany z narażeniem na dym drzewny mają odmienną charakterystykę kliniczną, co sugeruje, że mogą mieć również różne zmiany genetyczne, które są konsekwencją etiologii nowotworu. Brak jest jednak znaczących badań molekularnych, które pozwalałyby określić różnice we wzorcu mutacji w onkogenach biorących udział w nowotworzeniu płuc, w odniesieniu do czynników ryzyka uwzględnianych przez pacjenta. Ostatnie postępy w wiedzy z zakresu biologii nowotworów doprowadziły do ​​zidentyfikowania różnych potencjalnych celów molekularnych, które odgrywają główną rolę w rozwoju i progresji choroby. Jednym z najlepiej zbadanych szlaków sygnałowych zaangażowanych w proliferację i przeżycie komórek jest szlak aktywowany przez receptor naskórkowego czynnika wzrostu (EGFR). Kiedy naskórkowy czynnik wzrostu (EGF) wiąże się z domeną zewnątrzkomórkową EGFR, aktywowana jest właściwość kinazy receptora, regulując aktywację różnych szlaków sygnałowych. Jeden z tych szlaków prowadzi do aktywacji K-RAS, który jednocześnie aktywuje szlak kinazy MAP, zaangażowanej w proliferację, różnicowanie, migrację i przeżycie komórki (są to fundamentalne zdarzenia w onkogenezie). Raporty wskazują, że mutacje w EGFR można znaleźć u 51% pacjentów niepalących (4) iu 10% pacjentów palących, podczas gdy mutacje w K-RAS występują w 30% do 50% gruczolakoraków płuc związanych z tytoniem.

Aktywne mutacje w K-RAS występują nie tylko w NSCLC, ale także w >50% gruczolakoraków jelita grubego, 75% guzów trzustki, 48% raków płuc i 44% guzów kory nadnerczy (5). Mutacje te wydają się być niezależnym czynnikiem ryzyka w rokowaniu nowotworów złośliwych, gdyż ponad 90% z nich występuje w kodonie 12 genu K-RAS (6-8) i wiąże się z brakiem odpowiedzi na erlotynib (9), inhibitor kinazy tyrozynowej. Nasz zespół badawczy niedawno poinformował, że dym drzewny jest niezależnym czynnikiem przeżycia i odpowiedzi na leczenie erlotynibem (10). Informacje te silnie wspierają hipotezę, że nowotwory raka płuc wynikają z różnych mechanizmów molekularnych, w zależności od stadium palacza (11) lub innych czynników rakotwórczych związanych z pojawieniem się nowotworu złośliwego, takich jak ekspozycja na dym drzewny. Dlatego uważamy, że w porównaniu z tym, co donoszono u pacjentów palących, dym drzewny może powodować inną częstotliwość i wzór mutacji w onkogenie K-RAS. Klinicznie istotne jest ustalenie, czy pacjenci z NSCLC narażeni na dym drzewny wykazują różnice w częstości i rodzaju mutacji w genie K-RAS, zarówno w odniesieniu do pacjentów palących, jak i niepalących.

W rzeczywistości bada się szereg potencjalnych markerów biologicznych w celu wyselekcjonowania pacjentów, którzy otrzymają bardziej specyficzne terapie, a tym samym osiągną lepsze wyniki w zakresie odpowiedzi na leczenie i całkowitego przeżycia. Z tego powodu zdolność do wykrywania mutacji K-RAS związanych z czynnikami ryzyka NSCLC może stanowić punkt wyjścia do proponowania różnych podejść terapeutycznych i przynosić korzyści pacjentom zgodnie ze specyficzną charakterystyką każdego guza.

Cel ogólny:

Określenie częstości i rodzaju mutacji w kodonie 12 onkogenu K-RAS, które występują u pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuca, którzy mają doświadczenie w narażeniu na dym drzewny lub palenie tytoniu.

Materiały i metody:

Obecność mutacji w onkogenie K-RAS zostanie oceniona retrospektywnie u 50 pacjentów z zaawansowanym NSCLC, którzy mieli w przeszłości narażenie na dym drzewny i 50 pacjentów z NSCLC, którzy palili tytoń. Dodatkowo, 50 pacjentów z NSCLC z lub bez narażenia na którykolwiek z tych czynników ryzyka raka płuc zostanie poddanych prospektywnej ocenie. W przypadku pacjentów, którzy zostaną poddani badaniu prospektywnemu, kryteria włączenia będą następujące: pacjenci, u których zdiagnozowano zaawansowanego NSCLC w stadium IIIB/IV, którzy nie otrzymywali wcześniej chemioterapii, radioterapii lub obu tych metod i u których tkanka nowotworowa została zatopiona w bloczkach parafinowych lub utrwalona w formalinie; tacy pacjenci muszą podpisać list świadomej zgody. Kryteriami wykluczającymi będą: pacjenci, którzy odmówią udziału w badaniu lub zdecydują się z niego wycofać, pacjenci bez tkanki nowotworowej lub z próbką o złej jakości. Próbki guzów, zarówno utrwalone w formalinie, jak i zatopione w parafinie, wykorzystywane do diagnostyki histologicznej pacjentów, będą pozyskiwane z Zakładów Patologii Narodowego Instytutu Onkologii i Narodowego Instytutu Chorób Układu Oddechowego; próbki te zostaną użyte do zebrania DNA do analizy mutacji K-RAS. Dane kliniczne pacjentów będą pozyskiwane z ich dokumentacji medycznej.

Ekstrakcja DNA:

Genomowy DNA ekstrahowano standardową procedurą z obszarów szkiełek parafinowych zawierających >50% guza przy użyciu zestawu QIAamp DNAFFPE Tissue Kit (QIAGEN), zgodnie z instrukcjami producenta.

Analiza mutacji onkogenu K-RAS Mutacje genu KRAS z próbek wykryto za pomocą zestawu Therascreen RGQ PCR Kit (QUIAGEN, metoda Scorpions ARMS), zgodnie z zaleceniami producenta.

Do analizy statystycznej wyników zmienne ciągłe zostaną przedstawione jako średnie arytmetyczne, mediany i odchylenia standardowe, natomiast zmienne kategoryczne zostaną przedstawione jako proporcje i 95% przedziały ufności. Porównania inferencyjne zostaną przeprowadzone za pomocą testu t-Studenta i testu U Manna-Whitneya, zgodnie z rozkładem danych (normalny i nieprawidłowy) wyznaczonym testem Kołmogorowa-Smirnowa. W celu oceny istotności między zmiennymi kategorialnymi zostanie przeprowadzony test chi-kwadrat lub dokładny test Fishera. Istotność statystyczna zostanie określona jako wartość p<0,05 za pomocą testu dwustronnego. Zarówno zmienne istotne, jak i zmienne o istotności granicznej (p<0,1) zostaną uwzględnione w wielowymiarowej analizie regresji logistycznej. Porównania między grupami zostaną przeprowadzone za pomocą testu log-rank.