Role etnicity při léčbě inhibitory kináz v onkologii

Souhrn:
Jedním z faktorů ovlivňujících terapeutickou odpověď a toxicitu léčiv je etnicita. Ta se nemusí vždy opírat pouze o geneticky podmíněné odlišnosti mezi populacemi, ale může také vycházet z kulturních a socioekonomických rozdílů. Tyto vnější i vnitřní faktory mohou mít souvislost jak se změnami ve farmakodynamice, tak ve farmakokinetice. Příkladem léčiv, u kterých se vliv etnicity dostává do centra pozornosti, jsou inhibitory kináz. Ačkoliv se tato moderní cílená terapie začíná uplatňovat v řadě oblastí mimo onkologii, zůstává léčba nádorových onemocnění její hlavní doménou. V rámci klinického hodnocení byla většina zástupců této skupiny testována především u kavkazské a asijské populace. Širší zkušenosti s léčbou u ostatních populací dosud spíše chybějí. Následující text se pokusí sumarizovat závěry řady studií, které zkoumaly variabilitu v terapeutických odpovědích a/nebo v toxicitě inhibitorů kináz u různých etnik, a upozornit na významné rozdíly u vybraných skupin nádorových onemocnění (CML, NSCLC, RCC).

Summary:
Ethnicity is one of the factors that influence therapeutic response and drug toxicity. It is not based only on genetic variance between populations but also on cultural and socioeconomic differences. These outer and inner factors may be connected with differences both in pharmacodynamics and pharmacokinetics. Kinase inhibitors are examples of drugs for which ethnicity is becoming a center of attention. Although this modern targeted therapy is being used outside of the field of oncology more and more, the treatment of cancer remains its main domain. In the clinical trial setting, most of the drugs in this class were tested on Caucasian and Asian population. More complex experience with this treatment in other populations has been lacking up till now. The following text attempts to summarize the outcomes of many studies that assessed the variability in therapeutic responses and/or toxicity of kinase inhibitors in different ethnic groups and to point out important variance in selected groups of cancer diseases (CML, NSCLC, RCC).

Key words: targeted therapy, ethnicity, pharmacogenetics, tyrosine kinase inhibitors, oncology

Tak velký zájem jde ruku v ruce s neustále se prohlubujícími znalostmi lidského genomu. Ten v sobě skrývá genetickou informaci více než 500 proteinových kináz, v anglické literatuře je proto často používán pojem kinome [2]. Řada z těchto kináz je spojována se vznikem a s následnou progresí nádorového onemocnění. Výzkum v této oblasti probíhá již 40 let. První zmínky v literatuře pocházejí již z konce 70. let, kdy byla proteinkináza poprvé označena jako onkogen [3]. V roce 1981 bylo následně potvrzeno, že rostlinné estery forbolu, které způsobují hyperaktivaci proteinkinázy C (PKC), souvisejí s růstem nádorů [4]. V návaznosti na tento základní výzkum započala v následujících letech syntéza prvních molekul – inhibitorů proteinkináz. Ačkoliv se první látky potýkaly s nedostatečnou specificitou a účinností, došlo nakonec k uvedení prvního inhibitoru kináz na trh (imatinib). Jeho přínos znamenal v terapii CML určitý přelom [5,6]. Dnes je imatinib pro své „široké spektrum“ schválen v řadě dalších indikací − gastrointestinální stromální tumor (GIST), akutní lymfatická leukemie (AML), chronická eozinofilní leukemie, myelodysplastické/myeloproliferativní onemocnění, dermatofibrosarcoma protuberans.

Kinázy – cílové místo cílené terapie

Kinázy patří mezi enzymy, které se podílejí na přenosu fosfátové skupiny z ATP na protein, čímž dochází k jeho aktivaci. Opačnou funkci, odebrání fosfátové skupiny z proteinu a jeho inaktivaci, plní fosfatázy. Tyto vzájemně protichůdné reakce modulují četné aktivity proteinů v buňce, často v reakci na vnější stimul [7−9]. Tímto způsobem hrají kinázy jednu z klíčových rolí v signalizaci nádorových buněk, především pak v karcinogenezi a tvorbě metastáz, neboť většina proteinkináz podporuje buněčnou proliferaci, přežití a migraci buněk [10]. Jsou li nadměrně exprimovány nebo je li jejich aktivita příliš vysoká, jsou spojovány s onkogenezí [11]. Jak již bylo zmíněno, dysregulace aktivit kináz je nicméně v posledních letech spojována také s řadou onemocnění nespadajících do oblasti onkologie. Dnes již jsou inhibitory kináz používány také v pneumologii či v revmatologii. Z výzkumů ale vyplývá, že význam kináz zasahuje také do dalších oblastí − imunologie, neurologie, infektologie a dalších [12−15].

Z tabulky 1 [16] vyplývá, že převažujícím substrátem kináz, které jsou dnes ovlivnitelné dostupnými inhibitory, je tyrozin. Proto v následujícím textu bude v obecné rovině používána zkratka TKI (tyrozinkinázový inhibitor). Kromě kináz uvedených v tabulce 1 je pozornost v posledních letech zaměřena také na inhibitory Aurora kináz [17], kaseinové kinázy II (CKII) [18], fokální adhezní kinázy (FAK, PTK2) [19], proteinové kinázy B (PKB, Akt) [20], polo like kinázy I (PlkI) [21], tyrozinkinázy SYK [22] a další.

Přestože se klinický význam celé řady kináz vzájemně překrývá a doplňuje, obecně se podílí na transformaci buněk, iniciaci nádoru, přežití a proliferaci. Zajímavostí je, že i když jsou různé tyrozinkinázy definovány rozdílnými sekvencemi aminokyselin, jejich 3D struktura je relativně konzistentní, což může být příčinou schopnosti řady TKI ovlivnit funkci vícero kináz [9,23,24].

Druhy inhibitorů kinázy

Inhibitory kinázy prokázaly dobrou účinnost v léčbě nádorového onemocnění, zvláště pak ve spojení se specifickými mutacemi. Jejich klasifikace obvykle vychází ze schopnosti katalyzovat přenos fosfátové skupiny z ATP na jednotlivé substráty, které obsahují serinový, threoninový nebo tyrozinový zbytek. Většina z inhibitorů kináz cílí na vazebné místo pro ATP [25,26], některé pak na alosterická místa kináz nebo substrátu [27]. Z klinického hodnocení inhibitorů kináz vyplynulo, že terapeutická odpověď se u jednotlivých pacientů významně liší, což je podmíněno celou řadou vnitřních a vnějších faktorů. Výsledkem je výrazná variabilita intracelulární koncentrace TKI mezi pacienty po podání identické dávky [28−34]. Mezi ovlivňující faktory patří (epi)genetika, pohlaví, etnicita, potrava, současně užívaná léčiva a potravní doplňky, kouření a další. Dle místa působení a způsobu vazby jsou TKI děleny do pěti skupin.

Inhibitory typu I

Účinek inhibitorů kináz typu I vychází z kompetice. Svojí strukturou napodobují purinový kruh adeninového zbytku ATP, interagují tak s aktivním katalytickým místem kináz. Vzniklou vazbou mění strukturní konformaci kinázy, ta brání přenosu fosfátové skupiny z ATP [35,36]. Inhibitory kináz tohoto typu vykazují nízkou selektivitu, čímž se zvyšuje potenciál rozvoje nežádoucích účinků (NÚ), např. kardiotoxicity [37,38]. Do této skupiny patří bosutinib, krizotinib, dasatinib, erlotinib, gefitinib, lapatinib, pazopanib, ruxolitinib, sunitinib a vemurafenib.

Inhibitory typu II

Účinek této skupiny kináz je zprostředkován interakcí s katalytickým místem neaktivované kinázy, a to v jiném místě, než kde probíhá fosforylace [39]. Tyto inhibitory interagují reverzibilně s cílovou kinázou, což vede k tvorbě jednoduchých a/nebo vícenásobných vodíkových vazeb [35,39]. Vazba vykazuje vysoký stupeň selektivity, proto i nižší vyjádření NÚ. Do této skupiny patří imatinib a sorafenib.

Inhibitory typu III − alosterické inhibitory

Třetí skupina inhibitorů kináz se váže na specifická vazebná místa mimo katalytickou oblast pro ATP [40]. Skupina vykazuje vysoký stupeň selektivity, dobrou snášenlivost a nižší míru rezistence na farmakoterapeutickou odpověď [41]. Kompetice s ATP nemůže v tomto případě zabránit jejich interakci s cílovou kinázou. Do této skupiny patří např. trametinib.

Inhibitory typu IV − inhibitory řízené substrátem

Tyto inhibitory se váží opět mimo vazebnou oblast pro ATP, a to v místě substrátu dané kinázy. Tyto inhibitory proto nesoutěží s ATP a nabízejí opět vyšší stupeň selektivity [42], např. ONO12380.

Inhibitory typu V − kovalentní inhibitory

Inhibitory kinázy vytvářejí ireverzibilní kovalentní vazbu s aktivním místem, kdy vzniká nevratný komplex enzym–inhibitor [43−45]. Do této skupiny spadá afatinib, ibrutinib a nová molekula neratinib.

Vlastnosti inhibitorů kináz

Mezi společné vlastnosti TKI patří perorální podání a dlouhý biologický poločas, který umožňuje podání obvykle 1−2× denně. Biologická dostupnost je nicméně poměrně variabilní a pohybuje se zpravidla v rozmezí 70−80 %. Všechny TKI jsou charakterizovány velkými rozdíly v ploše pod křivkou plazmatické koncentrace (area under the curve, AUC), což ústí ve variabilitu v celkové expozici i s následným ovlivněním účinnosti a toxicity [46]. Systémová expozice je ovlivněna následujícími faktory:

• intestinálně absorbovanou frakcí (význam potravy, membránových transportérů, léčiv),
• vazbou na proteiny (albumin, alfa 1 kyselý glykoprotein − AGP),
• up take do hepatocytu (membránové transportní systémy),
• jaterním metabolismem (efekt prvního průchodu játry, CYP450),
• biliární exkrecí.

Jak terapeutická odpověď, tak také výskyt a závažnost NÚ korelují s obvyklými farmakokinetickými ukazateli (AUC, maximální plazmatická koncentrace [c_max], ustálená plazmatická koncentrace apod.). Proto dle předpokladu řada studií prokázala přínos terapeutického monitorování léčiv (therapeutic drug monitoring, TDM) u TKI. Dávkování vycházející ze znalosti plazmatických koncentrací léčiva prokázalo jak vyšší účinnost, tak současně nižší výskyt a závažnost NÚ [32−34,47−51]. Nicméně je třeba pamatovat na možnou diskrepanci, která je dána skutečností, že stanovená plazmatická koncentrace TKI nemusí vždy přesně korelovat s tkáňovou/buněčnou koncentrací TKI. Ačkoliv se nesporně jako výhodnější jeví stanovení intracelulární koncentrace TKI, proti stojí dosud omezené vyšetřovací možnosti [49]. Navzdory těmto uvedeným faktorům jsou TKI podávány ve standardních iniciálních dávkách.

Klíčová role membránových transportérů?

Jak bylo uvedeno výše, biologická dostupnost je u většiny TKI variabilní. Absorpce je ovlivněna řadou faktorů, mezi které patří především současný příjem potravy a aktivita influxních/efluxních membránových přenašečů. Ty jsou nezbytné nejen pro absorpci z trávicího traktu, ale rovněž pro vstup TKI do cílových buněk a pro eliminaci z nich. Průnik TKI do cílové buňky je tedy základním předpokladem pro vazbu TKI s ATP vazebným místem tyrozinkináz.

Lidský genom kóduje více než 400 takových transportérů. U 20 z nich je prokázána spojitost s transportem léčiv přes membránu [52]. Transportní systémy se nacházejí na membráně enterocytů, hepatocytů, proximálních tubulů renálních buněk, endotelu, hematoencefalické bariéry. Svoji klíčovou roli sehrávají nejen ve vztahu k účinnosti (průnik TKI přes membránu do cílové buňky a následná inhibice kinázy), ale také k toxicitě a rezistenci.

Ve vztahu k TKI mají dominantní postavení především tzv. ABC pumpy (ATP binding cassette) a SLC přenašeče (Solute Carrier). V případě ABC přenašečů se jedná o ATP dependentní transportní systém, který plní efluxní funkci (např. na povrchu enterocytů brání absorpci). Často bývá označován jako primární aktivní transport. Kromě vztahu k účinnosti je dáván do souvislosti také s mnohočetnou rezistencí na léky (multidrug resistance) u nádorových buněk. Do skupiny ABC pump je řazen P glykoprotein (kódovaný ABCB1/MDR1) a BCRP (breast cancer resistance protein – kódovaný ABCG). Většina TKI (kromě kabozantinibu, ibrutinibu, regorafenibu, ruxolitinibu, trametinibu a vandetanibu) jsou substráty těchto systémů [52,53]. Nicméně u řady léčiv, u kterých byl sice v prostředí in vitro popsán vliv P glykoproteinu (především pak u bosutinibu, nilotinibu a sorafenibu), je dnes skutečný význam in vivo zkoumán [52]. Přenašeče ABCB1 a ABCG2 jsou spojovány také s rezistencí k cytostatikům [54−56]. I proto FDA doporučuje význam těchto dvou systémů v průběhu klinického zkoušení nových léčiv sledovat [57].

Druhou velkou skupinou jsou SLC přenašeče. Zdrojem energie těchto systémů je přesun iontů koncentračním a elektrochemickým spádem, tzv. sekundární aktivní transport. Význam systémů spočívá ve zprostředkování vstupu (uptake) látek do buněk (enterocytu, hepatocytu). Do této skupiny patří následující systémy:

• OATP 1B1 (SLC01B1), OATP 1B3 (SLC01B3) – organic anion transporting polypeptides,
• OCT1 (SLC22A1) – organic cation transporters.

Ačkoliv se zdá, že většina TKI nemůže být považována za významné substráty SLC přenašečů, ve vztahu k farmakokinetice je přesto potřeba s jejich případným vlivem počítat především v případě axitinibu (OATP1B1, OATP1B3), regorafenibu (OATP1B1), nintedanibu a dasatinibu (OCT1) [52].

Do popředí se v posledních letech stále častěji dostává možnost průniku TKI membránou prostřednictvím pasivní difuze. Tomu by nasvědčovala i skutečnost, že řada TKI není při fyziologickém pH 7,4 polarizována [58−61]. Již dnes je průnik difuzí potvrzen například u palbociklibu [62]. Ve vztahu k nádorovým onemocněním není dosud ani přesně vyjádřen vliv onemocnění samotného na expresi genů kódujících proteinové přenašeče. Zastoupení i aktivita přenašečů mohou být totiž odlišné u zdravých, nádorových buněk a metastáz a mohou mít souvislost s nižší odpovědí u onkologických pacientů na podaná léčiva v důsledku nedostatečné intracelulární koncentrace TKI (snížený influx a zvýšený eflux). I v tomto případě by měly být tyto odlišnosti podrobeny dalšímu zkoumání. Stejně jako otázky, zda deficit jednoho transportního systému nemůže být kompenzován jiným či zda je kapacita transportních systémů dostatečná [52].

Distribuce, metabolismus, eliminace

Pro většinu TKI platí, že zdánlivý distribuční objem dosahuje vysokých hodnot, obvykle v rozmezí 100−1 000 litrů. Jak bylo uvedeno, biologický poločas je u většiny TKI relativně dlouhý (24−48 hodin). Mezi léčiva s kratším biologickým poločasem patří např. axitinib, dabrafenib, dasatinib, ibrutinib, nintedanib, ruxolitinib. Naopak mezi léčiva s výrazně delším biologickým poločasem se řadí trametinib a vandetanib (4 dny, resp. 10 dní) [52,63]. Inhibitory tyrozinkináz jsou z více než 90 % vázány na plazmatické bílkoviny. Hlavní roli zde hraje albumin a AGP. Patologické stavy (infekce, nádor) mohou vést k vyšší plazmatické koncentraci AGP, následně tedy mohou ovlivnit účinnost a toxicitu. Na metabolismu TKI se podílejí v naprosté většině v první fázi enzymy cytochromu P450. Dominantní postavení má izoforma CYP3A4/5. Význam dalších izoforem – CYP1A1, CYP1A2, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 – je menší, viz tabulku 2 (pod článkem). Ve druhé fázi pak probíhá metabolizace prostřednictvím UGP (uridin difosfát glukuronosyltransferáza). Pro léčebnou odpověď a toxicitu má nezanedbatelný význam také to, zda vznikají metabolity neaktivní, či metabolity s vyšší či nižší aktivitou. Příkladem mohou být sunitinib, imatinib, sorafenib a erlotinib, ze kterých vznikají metabolity s aktivitou podobnou původní molekule [64,65]. Výsledná klinická odpověď se tedy rovná součtu aktivit TKI a vzniklého metabolitu. Inhibitory tyrozinkináz jsou primárně eliminovány jaterním metabolismem a biliární exkrecí zprostředkovanou P glykoproteinem, méně než 10 % je vyloučeno močí v nezměněné formě.

Rozdíly ve farmakokinetice na podkladě etnicity – vnitřní faktory

S hlubším poznáním a širší zkušeností s používáním TKI u různých etnik roste i význam etnicity ve vztahu k variabilitě terapeutických odpovědí [66−69]. I proto je dnes etnicita řazena mezi jeden z vnitřních faktorů predikujících účinnost a toxicitu TKI. Hlavní pozornost výzkumu zahrnujícího oblast farmakokinetiky je dnes soustřeďována na rozdíly v expresi a/nebo v aktivitě genů, které kódují enzymy ovlivňující metabolismus TKI (např. cytochrom P450), a membránových transportních proteinů. Ve vztahu k rozdílům ve farmakodynamických parametrech dominují geny kódující proteiny, které se podílejí na samotném účinku – často se jedná o cílové struktury působení TKI. Mezi již dobře zdokumentované rozdíly patří například odlišná prevalence aktivačních mutací genu EGFR u pacientů s nemalobuněčným karcinomem plic (NSCLC). Pro kavkazskou populaci se udává výskyt těchto mutací přibližně u 10−20 % pacientů [70,71]. Méně známým faktem je, že se tyto „klasické“ aktivační mutace genu (deleční v exonu 19 a L858R v exonu 21) vyskytují častěji u Asiatů, respektive u východoasijských pacientů (30−40 %) [71–73]. Uvedené aktivační mutace významným způsobem předurčují dobrý efekt léčby, a mohou tedy alespoň zčásti vysvětlit pozorovanou lepší odpověď na erlotinib a gefitinib u této populace [74−81]. Rozdíly ve výskytu dalších mutací genů u pacientů s NSCLC u různých etnik uvádí tabulka 3 [71].

Rozdíly v absorpci

Zásadní význam zde hraje především systém membránových přenašečů BCRP a P glykoproteinu. Aktivita těchto systémů může být různá u různých etnik, což může být částečně vy­světleno rozdílným zastoupením variantních alel jednotlivých polymorfismů genů kódujících zmíněné proteiny. Membránový přenašeč BCRP je kódován genem ABCG2. Mezi jeho substráty patří řada TKI − afatinib, axitinib, dabrafenib, dasatinib, erlotinib, gefitinib, imatinib, lapatinib, nilotinib, osimertinib, pazopanib, ponapanib, sorafenib a sunitinib. Mezi významné polymorfismy genu ABCG2 patří například jednonukleotidové polymorfismy (single nucleotide polymorphism, SNP) ABCG2 34G>A (Val 12 Met, rs 2231137) a 421 C>A (Gln 141 Lys, rs2231142). V obou případech jsou variantní alely A spojeny se sníženou expresí a s efluxní aktivitou BCRP. To může vést ke zvýšení plazmatické a následně i buněčné koncentrace BCRP uvedených substrátů v cílových buňkách. Variantní alely uvedených polymorfismů se vyskytují u východoasijské populace s výrazně vyšší četností. Výskyt variantní alely A u polymorfismu ABCG2 34 G>A byl zjištěn pouze asi u 3 % kavkazské populace, naopak ve vý­cho­do­asi­jské populaci nalezneme tuto alelu až u poloviny pacientů. Možná i proto byla u této skupiny pacientů potvrzena lepší terapeutická odpověď na léčbu imatinibem [82,83] či vyšší toxicita u gefitinibu [84]. I v případě SNP ABCG2 421 C>A bylo vyšší zastoupení pacientů s genotypem AA častější u východoasijské populace (Japonci 34,1 %, Číňané 29,2 %) oproti populaci kavkazské (7−11,1 %). To je spojováno s vyšší systémovou expozicí imatinibu a sunitinibu [85−87]. To opět dle řady studií může souviset s lepší terapeutickou odpovědí na imatinib či s nižší snášenlivostí sunitinibu, erlotinibu a gefitinibu u vý­cho­do­asijských pacientů [83,88−93].

Východoasijská populace

Tato populace má významné postavení ve farmakogenetických studiích s TKI, neboť právě naprostá většina rozdílů v účinnosti a toxicitě byla dosud potvrzena mezi kavkazskou a východoasijskou populací. Etnicky do této populace patří osoby původem z Číny, Japonska, Koreje, ale rovněž z Mongolska a Tchaj wanu. U jiných populací je zkušenost s podáváním TKI, především pro vysokou cenu, velmi omezená. Východoasijská populace celosvětově tvoří až pětinu populace a asi 40 % všech Asiatů. V rámci této skupiny pak dominuje čínské etnikum Han (1,3 miliardy lidí = 95 % Číňanů). Mimo původní region můžeme nalézt tuto populaci např. v USA (3,8 mil.), Kanadě (1,5 mil.), Vietnamu (0,8 mil.), Rusku (1 mil.), Francii (0,7 mil.). V kontextu České republiky pak hovoříme o počtu přibližně 20 tisíc osob, kdy převládají občané Mongolska a Číny [94].

Interetnické rozdíly ovlivňující distribuci TKI

Jedním z prokázaných rozdílů ve farmakokinetických parametrech na podkladě etnicity, které mohou ovlivňovat distribuci TKI v organismu, je rozdílná koncentrace AGP. U východoasijské populace byla zjištěna nižší koncentrace AGP v krvi oproti populaci kavkazské [95]. To vede například v případě imatinibu ke zvýšení volné (nevázané) frakce [96−98]. V důsledku toho dochází k rychlé redistribuci do tkání, ke zvýšení účinnosti imatinibu v léčbě CML, ale také k vyšší toxicitě u východoasijských pacientů [98]. Mezi další faktory, které mohou mít vliv na distribuci TKI a u kterých byly potvrzeny rozdíly mezi etniky, patří například index tělesné hmotnosti (BMI), hmotnost a množství/procento tělesného tuku. Uvedené parametry souvisejí se změnami v distribučním objemu a v eliminaci. Na základě studií bylo u východo  a jihoasijských pacientů zjištěno, že i při nižší hodnotě BMI a LBM (lean body mass, hodnota získaná odečtením množství tělesného tuku od celkové tělesné hmotnosti) mají vyšší podíl tělesného tuku [99−102]. U TKI lipofilního charakteru se tedy zvětšuje zdánlivý distribuční objem. To bývá obvykle dáváno do souvislosti s vyšší četností výskytu NÚ, případně s jejich závažností u Asiatů [103−110].

Rozdíly na podkladě etnicity – vnější faktory

S onkologickou léčbou je spojována, jako snad s žádnou jinou léčbou, alternativní, komplementární a v posledních letech také integrativní medicína. V posledním případě se sice jedná o kombinaci alternativní a komplementární medicíny, nicméně je podložena daty o efektivitě a také je uplatňována v souladu se standardní terapií a se souhlasem lékaře. Využívány jsou kromě řady fytofarmak také další nefarmakologické metody, mezi něž patří například akupunktura, akupresura, jóga a léčebný program snižování stresu (mindfulness based ­stress reduction, MBSR). Z řady studií vyplývá, že během onkologické léčby užívá přípravky z komplementární a alternativní medicíny 70−90 % pacientů. Jako zcela zásadní se jeví fakt, že téměř tři čtvrtiny pacientů o této skutečnosti svého onkologa neinformují [111,112]. To může být problematické s ohledem na zjištění americké studie, že až čtvrtina pacientů sahajících v průběhu chemoterapie k alternativní léčbě užívá stran interakcí potenciálně nebezpečné přípravky [113]. Většina TKI je metabolizována cestou cytochromu P450 (nejčastěji CYP3A4) a současně se jedná o substráty řady transportních přenašečů (P glykoprotein apod.). Jejich interakční potenciál je tedy vysoký. Klasickým příkladem rizikového fytofarmaka je třezalka tečkovaná. Ta je silným induktorem jak CYP3A4, tak CYP2C9, což ovlivňuje i celou řadu TKI − např. imatinib, sunitinib, pazopanib, gefitinib, erlotinib aj. [114].

Existují však etnicky podmíněné rozdíly v přístupu k alternativní a komplementární léčbě. U asijské populace byla prokázána obecně vyšší míra adherence k doplňkům stravy a k fytofarmakům oproti ostatním populacím. Mezi tradičně využívané patří zelený čaj, ženšen a sójové produkty [115,116]. Jak je znázorněno v grafu 1, který spojuje závěry více studií, jedná se o významné rozdíly, s nimiž je třeba při léčbě TKI počítat [117−120].

Dalším významným faktorem, který se podílí na terapeutické odpovědi některých TKI, je kouření. I zde existují mezi etniky velké rozdíly. Ještě větší rozdíly jsou pak při srovnání mezi etniky s ohledem na pohlaví. Například v ČR kouří okolo 24 % populace (27,3 % mužů vs. 21,1 % žen), zatímco v Číně v roce 2010 dle statistik kouřilo 52,9 % mužů, ale jen 2,4 % žen [121,122]. Polycyklické aromatické uhlovodíky v tabákovém kouři mají potenciál ovlivnit metabolismus řady látek, především pak prostřednictvím indukce CYP1A1 a CYP1A2 [123]. Tato skutečnost je v přímé souvislosti s metabolismem erlotinibu, kdy byla u kuřáků prokázána vyšší clearance. Výsledkem byla 2,8krát nižší hodnota AUC a 8,3krát nižší hodnota průměrné plazmatické koncentrace oproti nekuřákům [124,125]. Metaanalýzou bylo dle očekávání potvrzeno, že kouření představuje rizikový faktor snižující účinnost léčby jak erlotinibu, tak gefitinibu (zkrácení přežití bez progrese nemoci – progression free survival, PFS) [126].

Následující text se pokusí sumarizovat závěry řady studií, které zkoumaly variabilitu v terapeutických odpovědích inhibitorů kináz u různých etnik, a upozornit na významné rozdíly u vybraných skupin nádorových onemocnění (CML, NSCLC, RCC).

Etnicitou podmíněná variabilita v odpovědích na cílenou terapii CML

Při podrobnějším rozboru pacientů s CML byly zjištěny určité rozdíly mezi populacemi. Americká studie například poukázala na celkově nižší výskyt CML u asijské populace oproti populaci kavkazské (0,4−0,9 případu vs. 1,5 případu na 100 000 obyvatel). Zajímavým zjištěním pak bylo, že průměrný věk při stanovení diagnózy byl u Asiatů výrazně nižší (36−55 let u Asiatů vs. 65 let u kavkazské populace) [103].

Ačkoliv se v případě imatinibu jedná o první zaregistrovaný TKI (1. generace TKI), jeho role v terapii CML je stále významná. Charakteristickým znakem nádorových buněk u CML je až 95% pravděpodobnost přítomnosti filadelfského chromozomu (Ph+, Ph1) [127]. Ten vzniká translokací části 9. chromozomu nesoucí protoonkogen c abl na 22. chromozom, kde je umístěn gen bcr. Výsledkem je fúzní gen bcr abl, který kóduje tyrozinkinázu stejného označení. Inhibice aktivity tyrozinkinázy BCR ABL vede k zastavení množení a k apoptóze leukemických buněk. Imatinib nicméně blokuje aktivitu i dalších kináz, viz tabulku 3. Odlišné odpovědi na imatinib mezi jednotlivými populacemi jsou zdokumentovány jak z hlediska farmakodynamického, tak farmakokinetického. Stran farmakodynamických odlišností byla popsána lepší terapeutická odezva u východoasijské populace oproti populaci evropské [103,128]. Jako určitý paradox se může jevit naopak horší odezva u jihoasijské populace. Vysvětlením může být rozdílné zastoupení variantní alely T genu BCL2L11/BIM (465C>T), který kóduje regulační protein procesu buněčné apoptózy Bcl 2 like protein 1. Variantní alela T je spojována s horší terapeutickou odpovědí a její zastoupení je nejvyšší právě u jihoasijské populace (56,9 %), následuje populace evropská (29,6–40,7 %) a východoasijská (Čína 12,8−14,6 %, Japonsko 8,4 %) [82]. Horší odpověď u jiho­asijské populace může rovněž souviset s variabilitou exprese genu pro interferon gama (IFNγ), a to prostřednictvím vlivu na proliferaci hematopoetických kmenových buněk. V konečném důsledku dochází ke změně citlivosti CML k imatinibu. Genotyp CC polymorfismu IFNG­ 1616C>T (rs2069705) je dáván do vztahu s lepší terapeutickou odpovědí (v parametrech kompletní cytogenetické odpovědi CCyR a tzv. velké molekulární odpovědi MMR) [129]. Zmíněný genotyp se častěji vyskytuje u východoasijské populace (Japonsko 78 % a Čína 53–66 %) oproti Evropanům (10 %) a populaci jiho­asijské (6 %) [82].

Ve vztahu k toxicitě byla popsána vyšší četnost nehematologických NÚ (retence tekutin, vyrážka, nevolnost, únava) u Asiatů, zvláště Japonců. Asijská populace byla obecně rovněž citlivější k hematologickým NÚ (neutropenie, trombocytopenie a hypokalemie) stupně závažnosti ≥ 3 [103].

Rozdíly ve farmakokinetice imatinibu mezi etniky se promítají do výsledné systémové expozice. Dle očekávání je vyšší systémová expozice spojena jak s lepší terapeutickou odpovědí u pacientů s CML, tak s toxicitou [85−87,130,131]. Rozhodující měrou ovlivňují systémovou expozici transportní systémy (P glykoprotein a BCRP). Jak bylo uvedeno výše, existují mezietnické rozdíly v aktivitě a expresi genů kódujících tyto systémy. Klinicky nejvýznamnější variabilitu podmiňují SNP ABCG2 421C>A (rs2231142) a ABCG2 34G>A (rs2231137). V obou případech je variantní alela A spojována se sníženou expresí a aktivitou membránového efluxního proteinu BCRP, a tudíž i s vyšší systémovou expozicí [83,88]. U kavkazské populace se A alela ABCG2 34G>A vyskytuje pouze výjimečně (asi u 3 %), ve východoasijské populaci se vyskytuje až u poloviny pacientů s CML [82].

Podobně má i AA genotyp ABCG2 421C>A četnější zastoupení ve východoasijské populaci (okolo 30 %) oproti populaci kavkazské (okolo 10 %) [82]. Východoasijští pacienti tedy při podání stejné dávky imatinibu dosahují častěji vyšších plazmatických koncentrací, a tedy i terapeutické odezvy. Význam polymorfismů genu pro P glykoprotein není tak jednoznačný [132]. Pozornost je soustředěna především na SNP ABCB1 2677T>G/A (rs2032582), 3435C>T (rs1045642) a 1236T>C (rs1128503), respektive na haplotyp uvedených tří SNP. V roce 2015 byla publikována data metaanalýzy, která vycházela z údajů od 1 826 pacientů a zkoumala vliv uvedených polymorfismů ve vztahu k účinnosti imatinibu v léčbě CML. Výsledky ukázaly, že alela 2677G nebo alela 3435T předpovídaly horší odezvu na imatinib u pacientů s CML (častěji u jihoasijské a kavkazské populace), zatímco genotyp 1236CC byl spojen s lepší odpovědí u pacientů s CML z asijské oblasti [133]. Tyto nové znalosti se dosud nestaly součástí souhrnů údajů o přípravku (SPC) léčivých přípravků s imatinibem registrovaných FDA i EMA (Evropská léková agentura), nicméně v klinické praxi je dobré s uvedenými rozdíly počítat.

Pro pacienty netolerující imatinib nebo rezistentní na léčbu tímto přípravkem se volí mezi dalšími TKI 2. generace, mezi něž jsou řazeny nilotinib, dasatinib a bosutinib. Rovněž u těchto molekul byly popsány rozdíly mezi etniky jak v účinnosti, tak v toxicitě. Ve studiích in vitro dasatinib až 325× převyšuje účinnost imatinibu a podobně jako imatinib se zdá být účinnější u východoasijské populace [103,134]. Rovněž tak se zdá, že tato populace je citlivější k rozvoji hematologických, nehematologických NÚ (retence tekutin, edémy, pleurální výpotek, vyrážka, únava) a abnormalit biochemických parametrů [103]. Nilotinib se váže s 30× vyšší afinitou ke kinázové doméně než imatinib. Ve studiích in vitro nilotinib inhibuje 32 z 33 klinicky relevantních mutací, které jsou příčinou rezistence na imatinib. Východoasijští pacienti dosahovali mírně lepších výsledků. U japonské populace byla zaznamenána vyšší incidence vyrážky, u čínské populace častěji hyperbilirubinemie, trombocytopenie a neutropenie [135−137].

Ponatinib je multipotentní TKI 3. generace. Účinkuje in vitro u všech mutací rezistentních na imatinib, včetně polyrezistentní mutace T315I. Výsledky studie fáze II naznačují vyšší míru odpovědi u japonské populace a rovněž vyšší incidenci NÚ [138,139].

Bosutinib podobně jako dasatinib je duálním inhibitorem kináz Abl a Src. Studie naznačují srovnatelnou odpověď u pacientů různých etnických skupin [140,141], zatímco citlivost k rozvoji nehematologických NÚ (zejména průjem, vyrážka, horečka) byla vyšší u Asiatů [142].

Etnicitou podmíněná variabilita v odpovědích na cílenou terapii NSCLC

Cílená léčba NSCLC směřuje k ovlivnění mutace signalizační dráhy pomocí receptoru pro epidermální růstový faktor (epidermal growth factor receptor, EGFR) a translokace v genech ALK (anaplastická lymfomová kináza) a ROS1. Celosvětově se uvádí výskyt aktivačních mutací EGFR u asi 20 % pacientů, viz tabulku 3 [143]. Vyšší četnost nicméně najdeme u asijské populace, dále u žen, nekuřáků a u pacientů s adenokarcinomem [144].

Aktivační mutace jsou zodpovědné za nekontrolovaný nádorový růst a mají tendenci vytvářet metastázy v důsledku zvýšené buněčné proliferace a inhibice apoptózy. V současné době jsou uznány jako prediktory účinnosti inhibitorů EGFR. Průkaz těchto mutací je proto nezbytným předpokladem pro indikaci cílené terapie TKI. Ty zabraňují aktivaci receptorů a přenosu signálu na další členy signalizační kaskády. Z detekovaných mutací je nejběžnější delece v exonu 19 a bodová mutace L858R v exonu 21 [145].

Inhibitory EGFR

Gefitinib a erlotinib, 1. generace inhibitorů EGFR, blokují EGFR reverzibilně. Představují ukázkový příklad variability terapeutické odpovědi na podkladě etnicity, neboť v případě východoasijských pacientů byla popsána lepší klinická odpověď ve srovnání s pacienty evropského původu [78,80]. Tato populace byla rovněž citlivější k rozvoji NÚ (kožní projevy, průjem, anorexie, pneumonie). V případě intersticiálních plicních procesů (intersticial lung disease, ILD) byl pak největší výskyt zjištěn u pacientů z Japonska [75,76,146]. Zvýšená míra rozvoje NÚ je dávána do souvislosti s variabilitou genů ABCG2. Jako významné z pohledu etnicity se jeví polymorfismy 34G>A (rs2231137) a 421C>A (rs2231142). Variantní alela A v obou případech odpovídá za nižší expresi a aktivitu efluxního proteinu BCRP a tím za vyšší plazmatické koncentrace uvedených TKI. Genotyp GG prvního z nich převažuje u kavkazské populace (97 %). Naopak ve východoasijské populaci se vyskytuje pouze u poloviny pacientů (42−66 %) [82,84]. Podobně je tomu v případě polymorfismu 421C>A, kdy je genotyp AA častěji detekován u východoasijské populace (29−34 %) ve srovnání s Evropany a s jihoasijskými pacienty (oba asi 10 %) či s Afroameričany (1 %) [93,147].

Erlotinib rovněž prokázal lepší výsledky u východoasijské populace v léčbě NSCLC (i karcinomu pankreatu) ve srovnání s ostatními populacemi. I zde platí, že aktivační mutace (L778P a I821T v exonu 20, K728R a W731X v exonu 19) jsou častější u pacientů z východní Asie (Číňané) než u Evropanů [148]. Výjimečně jsou známa bližší data i pro jinou než asijskou a kavkazskou populaci, neboť byla u erlotinibu pozorována nižší systémová expozice a menší incidence NÚ u Afroameričanů ve srovnání s jinými populacemi [149]. K vysvětlení tohoto rozdílu může přispět jak již zmíněný malý výskyt genotypu AA 421C>A ABCG2, tak rovněž variabilita v genu ABCB1 pro P glykoprotein. Výskyt TTT haplotypu ABCB1 (3435T>C/1236T>C/2677T>G/A) snižuje jeho expresi, výsledkem je snížená clearance, respektive zvýšení systémové expozice. Zastoupení TTT haplotypu se udává do 8,5 % u afroamerické populace v kontrastu s 35−56% zastoupením u jiných populací [150−152]. Rozdíly byly identifikovány i na úrovni biotransformace, jak je zřejmé z práce hledající spojitost s polymorfismem CYP1A1 a CYP3A5. U japonských pacientů, nositelů genotypů CYP1A1 2455GG a/nebo CYP3A5 6986GA/GG, byly zaznamenány významně vyšší plazmatické koncentrace erlotinibu [153]. Tyto varianty jsou četnější u východních Asiatů ve srovnání s evropskou a afroamerickou populací [82].

Afatinib je řazen do 2. generace inhibitorů EGFR. Jedná se o vysoce selektivní ireverzibilní blokátor ErbB rodiny (receptory ErbB1 = EGFR, ErbB2 = HER2, ErbB4). Má prokázanou účinnost jak u běžných mutací EGFR, tak i u mutací rezistentních (T790M). Při interetnickém srovnání měli z afatinibu největší prospěch pacienti původu japonského ve srovnání s ostatními populacemi, současně se u nich ale ve větší míře projevovaly NÚ, jako je stomatitida či ILD [154,155].

V krátké době bude na trh uveden další TKI 2. generace – dacomitinib. Stejně jako v případě afatinibu by se mělo jednat o ireverzibilní inhibitor celé rodiny EGFR. Údaje vycházejí z výsledků studie ARCHER 1050 srovnávající dacomitinib (n = 227) s gefitinibem (n = 225) u východoasijské populace, které prokázaly klinicky významné zlepšení průměrného PFS (14,7 měsíce vs. 9,2 měsíce), nicméně přímé srovnání s jinou populací chybí [156].

Osimertinib, zástupce 3. generace inhibitorů EGFR, se ireverzibilně váže na EGFR. Účinkuje na senzitivní mutace EGFR včetně rezistentní mutace T790M. Díky nižší citlivosti k divokému typu EGFR můžeme očekávat menší intenzitu NÚ (vyrážka, průjem). Význam etnicity není u osimertinibu dosud zcela znám, dokonce byly publikovány odlišné závěry. Nicméně z výsledků nejnovější studie, která byla zveřejněna začátkem roku 2018, vyplývá horší terapeutická odpověď u asijské populace oproti jiným populacím při srovnání režimů osimertinib vs. gefitinib/erlotinib [157].

Inhibitory ALK

Jiným řídícím onkogenem u pacientů s NSCLC je ALK. Tento onkogen může vytvářet fúzní gen s genem EML4 (echinoderm microtubule associated protein like 4) [158]. U nemocných s NSCLC se objevuje translokace genu ALK ve zhruba 5 % [159]. Tak jako v případě mutací EGFR se i tato mutace častěji vyskytuje u žen mladšího věku, nekuřáků a u nemocných s adenokarcinomem. Z výsledků řady studií rovněž vyplývá různé zastoupení mutací EML4 ALK u různých populací (Asiaté 2,3−6,7 %, kavkazská populace 1,0−3,0 %) [160,161].

Do 1. generace inhibitorů ALK je řazen krizotinib. Dále inhibuje receptor pro růstový faktor pro hepatocyty (HGFR, c Met) RTK, ROS1 (c ros) a Recepteur d’Origine Nantais (RON) RTK. Léčba krizotinibem u ALK pozitivních asijských pacientů byla spojena s lepšími výsledky oproti jiným populacím a současně se ukázali být pacienti této skupiny méně citliví k výskytu NÚ (edémy, bradykardie) [162,163]. Pouze v případě gastrointestinálních NÚ tomu bylo opačně [164].

ALK inhibitory 2. generace – ceritinib a alektinib – účinkují na nádorové buňky s rezistencí vůči krizotinibu. Existují dvě hlavní skupiny příčin rezistence – tzv. ALK dominantní (ALK mutace – L1196M, G1269A, I1171T a S1206Y, ALK amplifikace, metastázy do CNS) a ALK nedominantní (mutace či amplifikace jiných řídících genů, popřípadě přeměna v sarkomatoidní typ nádoru). U ceritinibu byla pozorována lepší terapeutická odpověď u populace asijské a asijští pacienti také méně inklinovali k rozvoji NÚ vyššího stupně závažnosti [163]. Alektinib působí nejen proti ALK, ale i proti dalším kinázám (LTK – leukocyte receptor tyrosine kinase, GAK – cyclin G associated kinase). U alektinibu nebyl význam etnicity potvrzen.

Inhibitory angiokináz

Zajímavých výsledků bylo také dosaženo u nintedanibu, inhibitoru angiokináz (VEGFR 1–3, PDGFR α/ß, FGFR 1–3 a dalších). Ze studie LUME Lung 1 srovnávající léčbu kombinací docetaxelu s nintedanibem vs. podávání docetaxelu a placeba vyplynulo, že asijští pacienti s NSCLC nemusejí mít signifikantní terapeutický přínos ve vztahu k celkovému přežití (overall survival, OS) oproti placebu [165]. Na druhou stranu u nich byla pozorována vyšší incidence hepatotoxicity [166,167]. S ohledem na skutečnost, že se jednalo o rozsáhlou multicentrickou studii, které se zúčastnilo 1 314 pacientů (81 % kavkazská populace, 18 % Asiaté, 1 % ostatní), mají výsledky poměrně silnou váhu.

Etnicitou podmíněná variabilita v odpovědích na cílenou terapii renálního karcinomu

Cílená léčba TKI našla uplatnění v terapii lokálně pokročilého inoperabilního a metastatického renálního karcinomu (renal cell carcinoma, RCC). Ačkoliv v této indikaci dostupné TKI cílí především na klíčovou signální dráhu v procesu angiogeneze zprostředkovanou VEGF (vascular endothelial growth factor, vaskulární endoteliální růstový faktor), jedná se o multikinázové inhibitory.

Sunitinib je multikinázový inhibitor (tab. 2). I když nebyl nalezen rozdíl v terapeutické odpovědi mezi pacienty neasijského a východoasijského původu (time to progression, TTP; PFS), u jihoasijských pacientů tomu tak nebylo, neboť u nich byly prokázány horší výsledky léčby (overall response rate, ORR; PFS) oproti uvedeným populacím [107,109,168]. Na druhou stranu léčba asijských pacientů byla obecně spojena s častějším rozvojem NÚ (trombocytopenie, neutropenie, anémie, syndrom ruka noha, hypertenze, průjem, únava, mukozitida), i s jejich závažností [109,169]. Tento rozdíl lze vysvětlit polymorfismem jak v genech kódujících BCRP a P glykoprotein, tak v polymorfismech genů cílových receptorů VEGFR, ­PDGFR, FLT3 nebo biotransformačních enzymů cytochromu P450 CYP1A1 a 3A5. Ačkoliv SPC nezmiňuje potřebu úpravy dávkování na základě etnicity, českým lékařům je rozdíl v účinnosti a v toxicitě u pacientů asijského původu znám [170]. Dokonce je na základě výsledků studie z roku 2015 doporučeno u asijských pacientů s karcinomem ledvin začínat léčbu redukovanou iniciální dávkou 37,5 mg oproti běžné dávce 50 mg [171]. Ze závěrů studie totiž vyplynulo, že redukce dávky sníží rizika vážných NÚ při srovnatelném účinku.

Sorafenib je multikinázový inhibitor (tab. 2). Přestože se metabolizuje podobně jako sunitinib na farmakologicky aktivní metabolit, nepředpokládá se ovlivnění výsledného účinku. Význam etnicity ve vztahu k účinnosti terapie RCC je dosud poznamenán protichůdnými výsledky. Existují studie popírající etnické rozdíly, nicméně některé práce naznačují lepší odezvu u pacientů asijského původu [172−175]. Z hlediska rozvoje NÚ jsou východoasijští pacienti náchylnější ke vzniku syndromu ruka noha, k průjmu, hypertenzi, alopecii a anorexii [108,110,176]. Dosud byly identifikovány polymorfismy 15 kandidátních genů, které mají souvislost s terapeutickým účinkem (zejména pro VEGF a VEGFR) či s toxicitou sorafenibu (nejvíce pro VEGF a ABCB1) [177]. Přesto existuje řada dalších geneticky podmíněných odlišností mezi etniky, především pak ve vztahu k toxicitě. Například ve studii hodnotící efekt sorafenibu v indikaci hepatocelulárního karcinomu byla zjištěna souvislost variability genu pro glukuronizační enzym UGT1A9 IVS1 37431 s rozvojem syndromu ruka noha. Genotyp AA, který je spojen s rozvojem tohoto NÚ s vyšším stupněm závažnosti, se častěji vyskytuje u východoasijské populace [108].

Pazopanib je multikinázový inhibitor. Byl pozorován srovnatelný klinický účinek nezávislý na etnickém původu, zatímco citlivost na některé NÚ (syndrom ruka noha, hypertenze, trombocytopenie, leukopenie, neutropenie, zvýšení aktivity jaterních enzymů ALT/AST, proteinurie) se typicky ve větší míře vyskytovala u asijské populace na rozdíl od evropské, která byla více zasažena gastrointestinálními NÚ (průjem, mukozitida, zvracení) [106].

Axitinib je selektivní inhibitor 2. generace, který blokuje VEGFR při nízkých koncentracích. V celé řadě publikovaných prací se objevují data poukazující na lepší účinnost u pacientů z Japonska oproti ostatním skupinám. Současně byli i více postiženi NÚ, jako jsou dysfonie, hypertenze, syndrom ruka noha, poruchy funkce štítné žlázy, stomatitida [173−175,178].

Kabozantinib je multikinázový inhibitor s aktivitou namířenou proti MET, AXL a třem receptorům VEGF. Aktivace receptorů MET a AXL se podílí na rezistenci nádorových buněk vůči TKI a je spojena s agresivnějším chováním nádoru. Bylo prokázáno, že ke zvýšené expresi MET a AXL dochází během léčby sunitinibem (což však lze extrapolovat i na ostatní typy anti VEGF terapie) [179]. Není znám vliv na účinnost a toxicitu z hlediska etnicity.

Lenvatinib, multikinázový inhibitor s převahou pro ­ ­VEGFR2 a VEGFR3, byl dosud registrován pro léčbu metastatického karcinomu štítné žlázy, registrace pro metastatický RCC se očekává. Nelze hodnotit existenci rozdílu v účinnosti mezi populacemi s ohledem na skutečnost, že studií se účastnili převážně pacienti evropského původu [180].

Závěr

Role etnicity ve vztahu k účinnosti a snášenlivosti byla již u řady TKI prokázána. Variabilita je obvykle podmíněna odlišnostmi v genetické výbavě jednotlivých populací. Nejčastěji se jedná o rozdílný výskyt variantních alel polymorfismů genů, které mají souvislost s farmakokinetikou či s farmakodynamikou TKI. Variabilita může být nicméně podmíněna také celou řadou dalších vnitřních i vnějších faktorů (stravovací návyky, užívaná fytofarmaka, koncentrace AGP, poměr tělesného tuku a další). Největší zkušenosti s TKI jsou u kavkazské a (východo)asijské populace, i proto je nejvíce dostupných informací o rozdílné účinnosti a snášenlivosti právě mezi těmito populacemi. Pro další populace data spíše chybějí. U řady registrovaných léčivých přípravků je již zmínka o vlivu etnicity součástí SPC. V případě axitinibu, gefitinibu, krizotinibu, lenvatinibu, osimertinibu, pazopanibu, regorafenibu je uvedena zmínka o vyšší citlivosti a častějším výskytu NÚ u asijské populace. Pouze v případě lapatinibu je popsáno nižší riziko hepatotoxicity ve srovnání s kavkazskou populací. U ostatních zástupců či populací vliv etnicity buď prokázán nebyl, nebo dosud neexistují dostatečně silná data. Snadnou implementaci nových informací rovněž komplikuje nejednotnost uspořádání studií a často malý počet pacientů. Obecně se ale jeví asijská populace jako citlivější k rozvoji NÚ, také je u ní obvykle pozorována lepší terapeutická odpověď (ORR, OS, PFS). Jasné závěry nicméně přinesou až rozsáhlejší metaanalýzy a studie typu „head to head“.