Разработка тест системы оценки ферментативного звена метаболизма 5-фторурацила
Аннотация
Резюме. Главным лимитирующим фактором, определяющим концентрации активных метаболитов 5-фторурацила (5-ФУ), является активность тимидинфосфорилазы (ТФ), которая реализует первый этап его активации, и дигидропиримидиндегидрогеназы (ДПД), которая обеспечивает его деградацию.
Цель. Разработка и апробация малоинвазивной тест-системы для прогнозирования индивидуального ответа на химиотерапию 5-фторурацилом.
Материалы и методы. Апробация метода была проведена на стандартных растворах, биоптатах опухолевых узлов и смежных с ними не трансформированных тканях, взятых у больных с аденокарциномой молочной железы.
Активность ферментов, отвечающих за метаболизм 5-ФУ, определяли по изменению концентрации продуктов реакции: 5-фторуридину и тимину для ТФ, 5-фтор‑2-дезоксиуридина для ДПД на методом ВЭЖХ на хроматографе Кonikrom (Испания) c флюометрическим и ультрафиолетовым детектором с колонкой YMC Hydrosphere C18 5 мкм 250 x 0,46 в обратнофазовом режиме.
Заключение. Методика комплексной оценки ключевых ферментов фармакодинамики 5-ФУ обеспечивает удовлетворительное детектирование и разделение, как субстратов, так и продуктов метаболизма 5-ФУ. В среднем коэффициент разделения пиков составил не менее 2.
Показан трансферазный механизм переноса тимидинфосфорилазой рибозильного остатка с тимидина на 5-ФУ с образованием активного действующего вещества — 5-фторуридина и тимина. Также отмечена неоднородность в ферментативном профиле образцов с сохранением однонаправленности степени выраженности экспрессии исследуемых ферментов.
Литература
2. Richardson A, Wang Z, De Nicolo A et al. X chromosomal abnormalities in basal-like human breast cancer. Cancer Cell. 2006;9(2):121-132. doi:10.1016/j.ccr.2006.01.013
3. Gobburu J, Marroum P. Utilisation of Pharmacokinetic- Pharmacodynamic Modelling and Simulation in Regulatory Decision-Making. Clin Pharmacokinet. 2001;40(12):883-892. doi:10.2165/00003088-200140120-00001.
4. Yeatman T. Predictive Biomarkers: Identification and Verification. Journal of Clinical Oncology. 2009;27(17):2743-2744. doi:10.1200/jco.2008.21.5087.
5. Nielsen T. Immunohistochemical and Clinical Characterization of the Basal-Like Subtype of Invasive Breast Carcinoma. Clinical Cancer Research. 2004;10(16):5367-5374. doi:10.1158/1078-0432.ccr-04-0220.
6. Yamamoto A, Dhar D, El-Assal O, Masahiko I, Hideki T, Naofumi N. Thymidine phosphorylase (platelet-derived endothelial cell growth factor), microvessel density and clinical outcome in hepatocellular carcinoma. J Hepatol. 1998;29(2):290-299. doi:10.1016/s0168-8278(98)80015-9.
7. Yu E, Lee Y, Rha S et al. Angiogenic Factor Thymidine Phosphorylase Increases Cancer Cell Invasion Activity in Patients with Gastric Adenocarcinoma. Molecular Cancer Research. 2008;6(10):1554-1566. doi:10.1158/1541-7786.mcr-08-0166.
8. Bronckaers A, Gago F, Balzarini J, Liekens S. The dual role of thymidine phosphorylase in cancer development and chemotherapy. Med Res Rev. 2009;29(6):903-953. doi:10.1002/med.20159.
9. Wang J. Clinical effects of camptothecin plus 5-fluorouracil in treating patients with 5-fluorouracil resistant advanced colorectal cancer. World Chinese Journal of Digestology. 2015;23(14):2341. doi:10.11569/wcjd.v23.i14.2341.
10. Longley D, Harkin D, Johnston P. 5-Fluorouracil: mechanisms of action and clinical strategies. Nature Reviews Cancer. 2003;3(5):330-338. doi:10.1038/nrc1074.
11. Saif M, Ezzeldin H, Vance K, Sellers S, Diasio R. DPYD*2A mutation: the most common mutation associated with DPD deficiency. Cancer Chemother Pharmacol. 2006;60(4):503-507. doi:10.1007/s00280-006-0392-5.
12. Astrup Jensen S, Vainer B, Janet Witton C, Trøst Jørgensen J, Benn Sørensen J. Prognostic significance of numeric aberrations of genes for thymidylate synthase, thymidine phosphorylase and dihydrofolate reductase in colorectal cancer. Acta Oncol (Madr). 2008;47(6):1054-1061. doi:10.1080/02841860801942158.
13. Büchel B, Rhyn P, Schürch S, Bühr C, Amstutz U, R. Largiadèr C. LC-MS/MS method for simultaneous analysis of uracil, 5,6-dihydrouracil, 5-fluorouracil and 5-fluoro-5,6-dihydrouracil in human plasma for therapeutic drug monitoring and toxicity prediction in cancer patients. Biomedical Chromatography. 2012;27(1):7-16. doi:10.1002/bmc.2741.
14. Hirayama A, Kami K, Sugimoto M et al. Quantitative Metabolome Profiling of Colon and Stomach Cancer Microenvironment by Capillary Electrophoresis Time-of-Flight Mass Spectrometry. Cancer Res. 2009;69(11):4918-4925. doi:10.1158/0008-5472.can-08-4806.