K-RAS onkogenmutation hos patienter med avancerad icke-småcellig lungcancer associerad med exponering för vedrök och tobaksrökning: Terapeutiska konsekvenser (007/055/OMI)

Bakgrund:

Lungcancer är den vanligaste orsaken till cancerrelaterad död bland män och kvinnor över hela världen (1). Under 2007 registrerades 213 380 nya fall av lungcancer; från dessa fall rapporterades 160 390 dödsfall. Detta antal representerar 15 % av de totala fallen och 29 % av cancerrelaterade dödsfall i världen. Endast 13 % av patienterna med lungcancer överlever i 5 år [övervakningsepidemiologi och slutresultat (seer) statistik http://seer. cancer.gov/], därför är det fortfarande ett allvarligt hälsoproblem (2). Kliniskt sett delas lungcancer in i två huvudkategorier som täcker småcellig lungcancer och icke-småcellig lungcancer (NSCLC). Cirka 75 % av alla lungtumörer är NSCLC, inklusive skivepitelcancer, adenokarcinom och storcellig karcinom (1). Trots den multimodala behandlingen med kemoterapi, strålbehandling och kirurgi finns en dålig prognos för lokalt avancerad NSCLC. Överlevnadsgraden för kliniskt stadium IIIA är 64 % efter ett år och mellan 23 % och 30 % efter fem år; för kliniskt stadium IIIB 32 % och 3 % efter ett respektive fem år (3). Även om framsteg i behandlingen av NSCLC har gjorts, har få förbättringar av överlevnadsgraden uppnåtts.

Tobaksrökning anses vara den främsta orsaken till NSCLC, men det finns också andra riskfaktorer, såsom exponering för asbest, radon, tungmetaller och trärök. Det senare har beskrivits som ett cancerframkallande ämne hos människor och en viktig riskfaktor för utveckling av NSCLC. Frekvensen av exponering för vedrök hos patienter med NSCLC är 28 % (2). Aktuella data tyder på att lungcancer associerad med tobaksrökning och lungcancer associerad med vedrökexponering uppvisar olika kliniska egenskaper, vilket tyder på att de också kan ha olika genetiska förändringar, som är en konsekvens av tumöretiologi. Ändå finns det inga betydande molekylära undersökningar som gör det möjligt att fastställa skillnaderna i mönstret av mutationer i onkogener som är involverade i lungtumörbildning, i förhållande till de riskfaktorer som patienten står för. De senaste framstegen i kunskapen om cancerbiologi har lett till identifieringen av olika potentiella molekylära mål som spelar en viktig roll i utvecklingen och progressionen av sjukdomen. En av de mest undersökta signalvägarna som är involverade i cellproliferation och överlevnad är den som aktiveras av epidermal tillväxtfaktorreceptor (EGFR). När den epidermala tillväxtfaktorn (EGF) binder till den extracellulära domänen av EGFR aktiveras kinasegenskapen hos receptorn och reglerar aktiveringen av olika signalvägar. En av dessa vägar leder till aktiveringen av K-RAS, som samtidigt aktiverar vägen för MAP-kinas, involverad i proliferation, differentiering, migration och överlevnad av cellen (detta är grundläggande händelser i onkogenes). Rapporter indikerar att mutationer i EGFR kan hittas hos 51% av icke-rökare (4) och hos 10% av rökande patienter, medan mutationer i K-RAS förekommer i 30% till 50% av lungadenokarcinom som är associerade med tobak.

Aktiva mutationer i K-RAS förekommer inte bara vid NSCLC, utan de förekommer också i >50 % av de kolorektala adenocarcinomerna, 75 % av bukspottkörteltumörerna, 48 % av lungcancern och 44 % av binjurebarktumörerna (5). Dessa mutationer verkar vara en oberoende riskfaktor för prognosen för maligna tumörer, eftersom mer än 90 % av dem förekommer vid kodon 12 av K-RAS-genen (6-8), och de är förknippade med bristande svar på erlotinib (9), en tyrosinkinasinhibitor. Vårt forskarteam har nyligen rapporterat att vedrök är en oberoende faktor för överlevnad och svar på en behandling med erlotinib (10). Denna information stöder starkt hypotesen att lungcancertumörbildning är ett resultat av olika molekylära mekanismer beroende på rökarens stadium (11) eller andra cancerframkallande faktorer associerade med uppkomsten av den maligna neoplasin, såsom exponering för trärök. Därför tror vi att, jämfört med vad som har rapporterats hos rökande patienter, kan vedrök orsaka en annan frekvens och mönster av mutationer i K-RAS-onkogenen. Det är av klinisk relevans att avgöra om patienter med NSCLC exponerade för vedrök uppvisar några skillnader i frekvens och typ av mutationer i K-RAS-genen, med avseende på både rökande och icke-rökare.

Egentligen undersöks ett antal potentiella biologiska markörer i syfte att välja ut patienter som ska få mer specifika terapier och därmed uppnå bättre resultat vad gäller behandlingssvar och total överlevnad. Det är därför förmågan att upptäcka K-RAS-mutationer associerade med riskfaktorer för NSCLC skulle kunna utgöra en utgångspunkt för att föreslå olika behandlingsmetoder och gynna patienterna enligt de specifika egenskaperna hos varje tumör.

Generellt mål:

Att definiera frekvensen och typen av mutationer vid kodon 12 av K-RAS-onkogenen som uppstår hos patienter med icke-småcellig lungcancer som har en bakgrund av vedrökexponering eller tobaksrökning.

Material och metoder:

Förekomsten av mutationer vid K-RAS onkogen kommer att utvärderas retrospektivt hos 50 patienter med avancerad NSCLC som har en bakgrund av trärökexponering och 50 patienter med NSCLC som har en bakgrund av tobaksrökning. Dessutom kommer 50 patienter med NSCLC med eller utan bakgrund av exponering för någon av dessa riskfaktorer för lungcancer att utvärderas prospektivt. För de patienter som kommer att studeras prospektivt kommer inklusionskriterierna att vara följande: patienter diagnostiserade med avancerad NSCLC stadium IIIB/IV som inte har fått tidigare kemoterapi, strålbehandling eller båda och som har tumörvävnad inbäddad i paraffinblock eller formalinfixerad; dessa patienter måste underteckna ett informerat samtycke. Uteslutningskriterierna kommer att vara: patienter som vägrar delta i studien eller de som bestämmer sig för att dra sig ur den, patienter utan tumörvävnad eller med prov av dålig kvalitet. Tumörproverna, både formalinfixerade eller paraffininbäddade, som används för histologisk diagnos av patienter kommer att erhållas från patologiavdelningarna vid National Cancer Institute och National Institute of Respiratory Diseases; dessa prover kommer att användas för att samla in DNA för analys av K-RAS-mutationer. Patienternas kliniska data kommer att hämtas från deras medicinska filer.

DNA-extraktion:

Genomiskt DNA extraherades med standardförfarande från områden med paraffinglas som innehöll >50 % tumör med hjälp av QIAamp DNAFFPE Tissue Kit (QIAGEN), enligt tillverkarens instruktioner.

Analys av K-RAS-onkogenmutationer KRAS-genmutationer från proverna detekterades med Therascreen RGQ PCR Kit (QUIAGEN, Scorpions ARMS-metoden), enligt tillverkarens instruktioner.

För den statistiska analysen av resultat kommer kontinuerliga variabler att presenteras som aritmetiska medelvärden, medianer och standardavvikelser, medan de kategoriska variablerna kommer att presenteras som proportioner och 95 % konfidensintervall. Slutledningsjämförelser kommer att utföras av Students t-test och Mann-Whitney U-test, enligt fördelningen av data (normala och onormala) som bestäms av Kolmogorov-Smirnov-testet. Antingen chi-kvadrattestet eller Fishers exakta test kommer att utföras för att utvärdera signifikans bland kategoriska variabler. Statistisk signifikans kommer att bestämmas som ett p<0,05-värde med ett tvåsidigt test. Både signifikanta variabler och variabler med borderline signifikans (p<0,1) kommer att inkluderas i den multivariata logistiska regressionsanalysen. Jämförelser mellan grupper kommer att utföras med log-rank test.