Zrozumienie nietolerancji żołądkowo-jelitowej wywołanej metotreksatem w młodzieńczym idiopatycznym zapaleniu stawów i białaczce dziecięcej

Tło:

Białaczka dziecięca (ostra białaczka limfoblastyczna, ALL) jest najczęstszym nowotworem złośliwym w populacji pediatrycznej (1). Wskaźniki przeżycia osiągnęły ponad 85% dzięki postępom w chemioterapii. Metotreksat w dużych dawkach (MTX) jest podstawą leczenia ALL (2-4). Toksyczność żołądkowo-jelitowa jest dobrze znanym wyzwaniem związanym z leczeniem dużymi dawkami MTX (5). Nie jest to jednak opisywane jako istotny problem wśród tych dzieci, gdy rozpoczynają leczenie podtrzymujące i otrzymują małe dawki MTX. Dzieci z młodzieńczym idiopatycznym zapaleniem stawów (MIZS) również otrzymują leczenie małymi dawkami MTX. Wśród tych pacjentów istotnym problemem jest nietolerancja żołądkowo-jelitowa wywołana MTX. Badania wykazały, że ponad połowa pacjentów z MIZS ma problemy z tolerancją MTX z powodu nudności, co może prowadzić do przerwania leczenia (6,7). W dużej mierze nie wiadomo, dlaczego MTX powoduje nudności, ale uważa się, że rolę odgrywają zarówno czynniki farmakogenetyczne, jak i psychologiczne (8).

MIZS jest najczęstszą przewlekłą chorobą reumatyczną wieku dziecięcego. Bez leczenia choroba powoduje znaczną krótko- i długoterminową niepełnosprawność oraz pogorszenie jakości życia. Rokowanie znacznie się poprawiło w ostatnich latach w wyniku znacznego postępu w leczeniu choroby, a MTX jest podstawą leczenia MIZS (9-13).

Celem tego projektu jest lepsze zrozumienie nietolerancji żołądkowo-jelitowej wywołanej MTX wśród dzieci chorych na białaczkę i dzieci z MIZS. Projekt skupi się na nudnościach i zbada poziom nudności w dwóch grupach pacjentów oraz porówna, czy istnieją różnice. Badacze będą dalej badać czynniki farmakogenetyczne i psychologiczne oraz ich związek z poziomem nudności u pacjentów.

Tło farmakogenetyczne:

MTX jest wchłaniany z przewodu pokarmowego i transportowany do krwioobiegu przez białka transportujące w enterocytach. Eliminacja MTX odbywa się głównie przez nerki, ale pewien procent MTX przechodzi najpierw przez krążenie jelitowo-wątrobowe (14,15). Badania dotyczące stosowania dużych dawek MTX u dzieci z ALL sugerują, że szybki klirens wątrobowy MTX zwiększa stopień toksyczności żołądkowo-jelitowej. Ponadto wykazano, że pacjenci z mutacjami (SNP) w genie kodującym wątrobowe białko transporterowe SLCO1B1, odpowiedzialne za transport MTX do wątroby, mają mniejszą toksyczność żołądkowo-jelitową w przypadku wysokich dawek MTX (16). Białko transporterowe kodowane przez SLC19A1 jest umieszczane zarówno w wątrobie, jak iw enterocytach (15).

Badania na dorosłych pacjentach ze zdiagnozowaną łuszczycą lub reumatoidalnym zapaleniem stawów leczonych małymi dawkami MTX oraz badania na pacjentach z WSZYSTKICH otrzymujących duże dawki MTX wykazały, że SLC19A1 jest związany ze stężeniem MTX w osoczu i erytrocytach, jak również z toksycznością związaną z MTX (1,17-20). Białka transportowe transportujące MTX z wątroby do dróg żółciowych są kodowane przez ABCC2 i ABCB1(15). Badania na dorosłych pacjentach z reumatoidalnym zapaleniem stawów otrzymujących MTX w małych dawkach, dorosłych z przewlekłą białaczką szpikową oraz badania na pacjentach z ALL otrzymujących duże dawki MTX wykazały, że oba geny mają znaczenie farmakokinetyczne, a ponadto wykazano, że ABCC2 wiąże się z toksycznością żołądkowo-jelitową związaną z MTX ( 5,21-24). Wcześniejsze badania na pacjentach z reumatoidalnym zapaleniem stawów, białaczką dziecięcą i MIZS wykazały, że częstość istotnych klinicznie SNP w genach kodujących białka transportowe związane z MTX to: SLCO1B1 (70,3%), ABCB1 (20,6%), ABCC2 (56,8%), SLC19A1 (31%) (5,16,17,19,21,25-28). Badacze uważają zatem, że możliwe jest znalezienie wybranych polimorfizmów genetycznych dla białek transportowych związanych z MTX w badanej populacji.

Cele farmogenetyczne:

Zbadaj, czy nietolerancja żołądkowo-jelitowa związana z MTX jest związana z krążeniem jelitowo-wątrobowym. W szczególności, aby określić, czy SNP w genach kodujących białka transportera wątrobowego związane z MTX są związane z poziomem żołądkowo-jelitowych skutków ubocznych wywołanych lekami.

Hipotezy farmakogenetyczne:

Pacjenci z SNP w genach kodujących białka transportowe związane z MTX w wątrobie mają niższy poziom krążenia jelitowo-wątrobowego MTX, a tym samym mają niższy poziom nudności niż inni pacjenci.

Tło psychologiczne:

Badania przeprowadzone na dorosłych pacjentach z rakiem wykazały, że nudności o podłożu psychicznym występujące po chemioterapii są możliwym wyjaśnieniem nudności, które jest nieproporcjonalne do potencjału emetogennego leku. Jest to również możliwe wyjaśnienie dużej zmienności nasilenia nudności u pacjentów z rakiem po tym samym typie chemioterapii (29,30). Badania dzieci poddanych chemioterapii z powodu różnych nowotworów wykazały, że czynniki psychologiczne, takie jak strategie radzenia sobie i lęk, wpływają na stopień nasilenia nudności i wymiotów związanych z chemioterapią (31-33). Badacze chcą zbadać, czy dotyczy to również dzieci z białaczką leczonych podtrzymująco małymi dawkami MTX oraz pacjentów z MIZS leczonych małymi dawkami MTX.

Cele psychologiczne:

Zbadanie, czy strategie radzenia sobie z nudnościami i poziom lęku w badanej populacji są powiązane ze stopniem nietolerancji żołądkowo-jelitowej wywołanej przez MTX. I zbadaj, czy istnieje różnica między dwiema grupami pacjentów.

Hipotezy psychologiczne:

Niewystarczające psychologiczne strategie radzenia sobie i wysoki poziom lęku mogą powodować nudności o podłożu psychicznym. Tak więc pacjenci z wysokim poziomem lęku i niewystarczającymi strategiami radzenia sobie będą mieli wyższy stopień nudności w związku z leczeniem MTX niż inni pacjenci.

Perspektywy Ten projekt przyczyni się do lepszego zrozumienia nietolerancji wywołanej przez MTX u dzieci z białaczką i MIZS. Będzie to również korzystne dla wszystkich innych dzieci, które otrzymują leczenie małymi dawkami MTX. Projekt zoptymalizuje leczenie podtrzymujące białaczki dziecięcej oraz leczenie MIZS poprzez wykorzystanie genotypów SNP pacjentów w celu określenia, kto może tolerować MTX, a kto nie. Ponadto należy zidentyfikować pacjentów, u których interwencja psychologiczna może zmniejszyć nudności wywołane MTX.

Materiały i metody

Badana populacja obejmuje:

1. Dzieci z rozpoznaniem ALL w leczeniu podtrzymującym
2. Dzieci z rozpoznaniem MIZS według kryteriów ILAR

Kryteria włączenia/wyłączenia znajdują się w części „Kryteria kwalifikowalności”. Dla każdego pacjenta zostanie sporządzona lista charakterystycznych cech choroby. Poziom nietolerancji wywołanej przez MTX określa się za pomocą elektronicznego „dzienniczka nudności” przez cztery tygodnie, zawierającego „skalę twarzy mdłości” opartą na „skali bólu twarzy” (34). Działania niepożądane ze strony przewodu pokarmowego będą następnie oceniane za pomocą kwestionariusza Methotrexate-Intolerance-Severity-Score (MISS) (35).

Metody farmakogenetyczne:

Próbki krwi każdego pacjenta zostaną wykorzystane do określenia częstości występowania SNP w genach kodujących białka transportowe związane z MTX (geny m.in.: SLCO1B1, SLC19A1, ABCC2, ABCB1). Analiza genetyczna zostanie przeprowadzona w Instytucie Biomedycyny Uniwersytetu w Aarhus. Genotypowanie przeprowadza się przy użyciu systemu Sequenom MassARRAY Genotyping (Sequenom, San Diego, CA). W skrócie multipleks PCR przeprowadza się w 5 μl reakcji zawierających 10 ng genomowego DNA, 1,25 x bufor PCR, 0,5 mM dNTP, 100 nM każdego startera i 0,5 U polimerazy Taq stosując standardowe warunki cykli. Produkty PCR są następnie traktowane SAP i przeprowadzana jest reakcja wydłużania sondy (iPLEX) zgodnie ze standardowym protokołem iPLEX (Sequenom). Odsolone próbki analizuje się stosując spektrometr masowy Bruker wspomagany matrycą desorpcji laserowej/jonizacji-czasu przelotu (MALDI-TOF) (Sequenom) i określa genotypy stosując oprogramowanie MassARRAY Typer 3.4 (Sequenom). Próbka krwi zostanie również wykorzystana do pomiaru stężenia poliglutaminianów MTX w erytrocytach (Ery-MTX-PG). Pomiar Ery-MTX-PG zostanie przeprowadzony techniką HPLC w dziecięcym laboratorium onkologicznym, Rigshospitalet, Kopenhaga, Dania.

2) Metody psychologiczne: Strategie radzenia sobie pacjentów zostaną zbadane za pomocą kwestionariusza radzenia sobie z nudnościami opracowanego na podstawie kwestionariusza radzenia sobie z bólem, który został opracowany specjalnie dla dzieci i został wcześniej przetłumaczony na język duński, zatwierdzony i wykorzystany we wcześniejszych badaniach. Składa się z ośmiu podskal głównych strategii radzenia sobie: poszukiwanie informacji, rozwiązywanie problemów, poszukiwanie wsparcia społecznego, pozytywne autodeklaracje, rozproszenie behawioralne, rozproszenie poznawcze, eksternalizacja i internalizacja/katastrofizacja (36,37,39,40). Poziom lęku pacjentów zostanie oceniony za pomocą "Beck Youth Inventories" (BYI), które wcześniej zostały przetłumaczone na język duński i zatwierdzone. BYI jest krótki i łatwy w użyciu. Składa się z 20 zdań, które badają strach, zamartwianie się i objawy fizjologiczne związane z lękiem (38).

Statystyka Obliczanie mocy: Jest to oparte na głównym celu (stopień nudności) określanym ilościowo przez „twarze skali nudności” w dzienniczku nudności. Skala ma punkty końcowe: „brak mdłości” i „skrajne mdłości” w liczbach od 0 do 5. Wyniki wcześniejszego badania z użyciem skali bólu twarzy pokazują, że średnie wyniki wyniosły 0,74 (SD=0,70) i 0,91 (SD=0,86) (36). Na podstawie oceny klinicznej badacze spodziewają się, że średni wynik nudności dla grupy pacjentów z MIZS wyniesie 2,5 i 1 dla pacjentów z ALL. Oczekuje się, że odchylenie standardowe będzie podobne do powyższego badania (SD=0,9). Jeśli poziom istotności (alfa) wynosi 0,05, moc wynosi 80%, a stosunek wielkości grup wynosi 2, to obliczona wielkość badanej populacji wyniesie 10 pacjentów w grupie MIZS i 5 w grupie ALL. Jeśli średni wynik nudności wynosi tylko 2 dla grupy pacjentów z MIZS, ale nadal 1 dla grupy pacjentów z ALL, a odchylenie standardowe jest większe niż oczekiwano, SD=2. Ale alfa nadal wynosi 0,05, moc wynosi 80%, a stosunek wielkości grup nadal wynosi 2. Wtedy obliczona wielkość badanej populacji wyniesie 96 pacjentów w grupie MIZS i 48 w grupie ALL.

Plan badań

W skład zespołu badawczego wchodzą:

Z Oddziału Pediatrii Szpitala Uniwersyteckiego w Aarhus Skejby:

Główny wnioskodawca: Nini Kyvsgaard Brix Nørgaard, doktorantka (studiowała na Uniwersytecie w Aarhus), M.D.

Główny promotor: Troels Herlin, profesor, DMSc; Współpromotor: dr n. med. Torben Stamm Mikkelsen.

Z Instytutu Biomedycyny Uniwersytetu w Aarhus:

Współpromotor: Thomas Juhl Corydon, profesor nadzwyczajny, dr, zastępca kierownika Instytutu Biomedycyny Uniwersytetu Aarhus.

Z Instytutu Psychologii Uniwersytetu w Aarhus:

Współkierownik: Mikael Thastum, profesor, dr, kierownik wydziału psychologii klinicznej, Uniwersytet w Aarhus.

Doktorant będzie wykonywał i koordynował codzienną realizację projektu pod kierunkiem grupy promotorów. Pierwszy i drugi rok projektu będzie poświęcony gromadzeniu danych pacjentów i próbek krwi. Po pierwsze, rozpocznie się włączanie pacjentów z MIZS. Następnie włączenie WSZYSTKICH pacjentów. Trzeci rok będzie poświęcony analizie polimorfizmów genów i poziomów MTX, analizie danych i kompilacji manuskryptów do publikacji. Grupa badawcza posiada bogate doświadczenie badawcze i wiedzę kliniczną w tej dziedzinie.

Wykonalność Dostępne są urządzenia laboratoryjne do pobierania próbek krwi i przeprowadzania wstępnej obróbki. Ostateczna analiza zostanie przeprowadzona zgodnie z opisem w części „Metody farmakogenetyczne”. Badacze mają dostęp do oprogramowania do elektronicznego wypełniania kwestionariuszy, a także dostęp do wsparcia statystycznego.