Hubungan Polimorfisme Gen CYP2B6*4, CYP2B6*5, CYP2B6*9, ALDH1A1, GSTM1 dan GSTT1 Dengan Toksisitas Hematologik Siklofosfamid Pada Penderita Kanker Payudara dan Limfoma Non Hodgkin

RIZKA ANDALUSIA, DRA., APT., MPHARM, Prof. dr. Sofia Mubarika, M.Med. Sc., Ph.D.

2015 | Disertasi | S3 Ilmu Kedokteran

Kanker merupakan penyakit keganasan yang mempunyai angka mortalitas yang tinggi. Data Globocan tahun 2012 menunjukkan 14,1 juta kasus baru kanker dengan 8,2 juta kematian akibat kanker dan 32,6 juta pasien hidup dengan kanker (dalam 5 tahun diagnosis) di seluruh dunia. Kanker payudara merupakan keganasan tertinggi pada wanita, sedangkan kanker limfoma non hodgkin menduduki urutan ke 8 pada laki-laki dan ke 12 pada seluruh kasus dengan jumlah 385.741. Kemoterapi merupakan standar terapi pada kanker limfoma non hodgkin dan kanker payudara, baik sebagai terapi ajuvan maupun sebagai terapi utama pada kasus kanker yang sudah lanjut. Sifat obat antikanker yang tidak spesifik dan dapat merusak sel normal selain sel kanker meyebabkan toksisitas pada beberapa jenis obat dan pada individu tertentu. Efikasi dan toksisitas obat antikanker bervariasi antar individu, sehingga perlu bagi klinisi dan farmasis untuk melakukan monitoring respon obat guna memaksimalkan hasil pengobatan pada pasien. Siklofosfamid adalah salah satu jenis obat anti kanker yang termasuk golongan senyawa pengalkil (alkylating agent) digunakan dalam regimen kemoterapi beberapa kasus kanker baik kanker padat maupun keganasan darah. Kanker payudara dan kanker limfoma non hodgkin adalah jenis kanker yang menggunakan siklofosfamid sebagai salah satu jenis kemoterapi dalam regimen pengobatan. Pengobatan dengan siklofosfamid kemungkinan menyebabkan efek samping yang berat seperti anemia, leukopenia, dan trobositopenia, toksisitas pada sistem reproduksi, dan pada beberapa penelitian menyebabkan kanker sekunder. Terdapat beberapa enzim yang berperan dalam aktivasi dan eliminasi siklofosfamid untuk dapat bekerja sebagai senyawa sitotoksik. Enzim yang berperan dalam aktivasi dan eliminasi siklofosfamid mempunyai variasi bentuk polimorfik yang besar. Aktivasi siklofosfamid menjadi bentuk aktif 4-hidroksi siklofosfamid didominasi oleh enzim CYP2B6 dan CYP2C9. Resistensi siklofosamid dapat dihubungkan dengan peningkatan konjugasi dari aldofosfamid dan fosforamid mustard yang dilakukan oleh gluthathion S transferase. Melalui jalur minor siklofosfamid dapat dibentuk menjadi metabolit inaktif, yaitu 4-hidroksisiklofosfamid menjadi 4-oksosiklofosfamid dan aldofosfamid menjadi karboksifosfamid. Jalur terakhir ditentukan oleh enzim aldehid dehidrogenase. Penelitian ini yang dilakukan dirumah sakit kanker Dharmais, dengan desain penelitian kohort dilakukan untuk melihat polimorfisme dari enzim-enzim utama yang berperan dalam metabolisme dan eliminasi siklofosfamid dan dihubungkan dengan toksisitas hematologi yang terjadi pada pasien setelah mendapatkan kemoterapi dengan regimen yang mengandung siklofosfamid. Kriteria inklusi dalam penelitian ini adalah pasien kanker payudara dan limfoma non-hodgkin yang mendapatkan kemoterapi dengan regimen yang mengandung siklofosfamid, pasien dewasa berusia diatas 18 tahun, pasien tidak mengalami penurunan fungsi ginjal dan penurunan fungsi hepar, kadar hemoglobin, leukosit dan trombosit normal sebelum kemoterapi, dan mempunyai hasil pemantauan fungsi darah (hemoglobin, leukosit dan trombosit) setelah kemoterapi. Sebanyak 144 pasien terdiri dari 122 perempuan dan 22 laki-laki, dengan kasus kanker payudara sebanyak 110 dan limfoma non Hodgkin sebanyak 34 dapat direkrut dalam penelitian ini. Setelah diberikan penjelasan dan dimintakan persetujuan tertulis setelah penjelasan, pasien diambil darah untuk pemeriksaan gen enzim pemetabolisme obat. Hasil pemeriksaan laboratorium untuk memantau toksisitas hematologi dicatat dan dilihat derajat keparahannya berdasarkan Common Toxicity Criteria-Eastern Cooperative Oncology Group (CTC-ECOG) tahun 2007. Pemantauan efikasi hanya dilakukan pada pasien kanker payudara, dengan pertimbangan respon terapi kanker payudara dapat dilakukan pada kemoterapi siklus ke-tiga. Median umur subyek penelitian adalah 49 dengan nilai rerata 48,69. Sebanyak 62 (43,4%) dan 81 (56,6%) subyek mempunyai genotipe null dan non null GSTT1; dan 112 (77,9%) dan 30 (21,1%) subyek mempunyai genotipe null dan non null GSTM1. Dari kedua jenis enzim gluthation tersebut terdapat 57 (39,5%) subyek mempunyai double null genotipe. ALDH1A1 yang mengalami mutasi hanya didapatkan pada 1 subyek dan yang mempunyai bentuk heterozigot AT sebanyak 77 subyek. Distribusi frekuensi alel T dan A sebesar 27,45% dan 72,55%. Bentuk polimorf enzim CYP2B6*9 pada basa G516T TT terdapat pada 57 (35%) subyek yang merupakan bentuk mutasi, sedangkan G516T GG sebanyak 34 (20,8%) dan bentuk heterozigot G516T GT sebanyak 72 (44,2%). Distribusi frekuensi alel T dan G pada CYP2B6*9 adalah 57,1% dan 42,9%. Bentuk polimorf enzim CYP2B6*4 pada basa A785G GG terdapat pada 49 (34,0%) subyek yang merupakan bentuk mutasi, sedangkan A785G AA sebanyak 27 (18,8%) dan bentuk heterozigot A785G AG sebanyak 68 (47,2%). Distribusi frekuensi alel G dan A adalah 57,6 % dan 42,4%. Sebanyak 69 (42,3%) subyek yang mempunyai mutasi baik pada CYP2B6*4 maupun CYP2B6*9. Kondisi tersebut dikatakan sebagai polimorf CYP2B6*6. Hardy-Weinberg Equilibrium terjadi pada gen CYP2B6*9 dan CYP2B6*4 dengan p = 0,964 dan 0,971. Sedangkan pada ALDH1A1 tidak terjadi kesetimbangan, dimana antara jumlah alel yang diamati dan yang diperkirakan terdapat perbedaan yang bermakna, p = 0,002. Tidak terdapat hubungan yang bermakna antara mutasi gen GSTT1, GSTM1, ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4,dan CYP2B6*6 dengan jenis kelamin (p=0,80; 0,78; 1,00; 0,94; 1,00; 0,54; 0,81). Tidak terdapat hubungan yang bermakna antara usia, stadium penyakit, mutasi gen GSTT1, GSTM1,ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6, dan jumlah gen mutan dengan risiko leukopenia (p=0,56; 0,59; 0,58; 0,27; 0,39; 0,79; 0,24; 0,34; 0,24). Meskipun tidak ada hubungan yang bermakna, tetapi terdapat kecenderungan bahwa subyek dengan usia diatas 40 tahun, subyek dengan stadium penyakit yang lanjut dan subyek dengan mutasi gen GSTT1, GSTM1, ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6, dan subyek yang mempunyai jumlah gen mutan diatas 3 mempunyai risiko yang lebih besar untuk terjadi leukopenia. Tidak terdapat hubungan yang bermakna antara usia, stadium penyakit, mutasi gen GSTT1, GSTM1,ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6, dan jumlah gen mutan dengan risiko trombositopenia (p=1,00; 0,49; 0,50; 0,68; 0,51; 0,21; 0,10; 0,17; 0,06). Meskipun tidak ada hubungan yang bermakna, tetapi terdapat kecenderungan bahwa subyek dengan usia diatas 40 tahun, subyek dengan mutasi gen GSTT1, GSTM1, ALDH1A1, CYP2B6*4, CYP2B6*6, dan subyek yang mempunyai jumlah gen mutan diatas 3 mempunyai risiko yang lebih besar untuk terjadi trombositopenia. Sedangkan stadium penyakit yang lanjut dan mutasi gen CYP2B6*9 justru mempunyai risiko yang lebih kecil untuk terjadinya trombositopenia. Tidak terdapat hubungan yang bermakna antara usia, stadium penyakit, mutasi gen GSTT1, GSTM1,ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6, dan jumlah gen mutan dengan risiko trombositopenia (p=0,74; 0,27; 0,54; 0,17; 0,52; 0,51; 0,32; 0,58; 0,47). Meskipun tidak ada hubungan yang bermakna, tetapi terdapat kecenderungan bahwa subyek dengan usia diatas 40 tahun, subyek dengan stadium penyakit yang lanjut, subyek dengan mutasi gen ALDH1A1, CYP2B6*4, CYP2B6*6, mempunyai risiko yang lebih besar untuk terjadi hemoglobinemia. Sedangkan mutasi gen GSTT1, GSTM1, CYP2B6*9, dan jumlah gen mutan diatas 3 justru mempunyai risiko yang lebih kecil untuk terjadinya hemoglobinemia. Pengamatan pada kelompok subyek dengan kasus kanker payudara saja yang mempunyai data respon terapi didapatkan gambaran bahwa stadium penyakit yang lanjut mempunyai risiko 11,67 kali lebih besar untuk mengalami kegagalan terapi dengan p=0,00. Variasi gen enzim pemetabolisme tidak mempunyai hubungan yang bermakna dengan respon terapi, meskipun begitu pada subyek dengan mutasi gen GSTT1, GSTM1, ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6 dan subyek dengan jumlah gen mutan diatas 3 menunjukkan risiko yang lebih besar untuk terjadi kegagalan terapi.

Cancer is a malignant disease that has a high mortality rate. Globocan 2012 showed there were 14.1 million new cases of cancer; 8.2 million deaths from cancer and 32.6 million patients living with cancer (within 5 years of diagnosis) worldwide. Breast cancer is in the top rank of malignancy on women while non-Hodgkin lymphoma cancer is in the 8th on men and the 12th of all cases – with the total of 385,741. Chemotherapy is the standard therapy for non-Hodgkin lymphoma cancer and breast cancer, either as adjuvant therapy or as main therapy for advanced cancer cases. The characteristics of anti-cancer medicine that is unspecific and could damage normal cells other than the cancer cells cause toxicity of some medications to certain individuals. The efficacy and toxicity of anti-cancer medicine vary between individuals so that clinicians and pharmacists need to monitor the drug response to maximize the medications for the patients. Cyclophosphamide is one of anti-cancer medicine in the alkylating agent class, used in the chemotherapy regimen of several cancer cases – solid tumor and blood malignancy. Breast cancer and non-Hodgkin lymphoma cancer are types of cancer that use cyclophosphamide as one of the medication regimen. Medication with cyclophosphamide could cause side effects such as anemia, leukopenia, and thrombocytopenia, toxicity on reproduction system, and based on several researches – secondary cancer. There are some enzymes having roles in cyclophosphamide activation and elimination in order to work as cytotoxic compounds. Those enzymes have various big polymorphic forms. The activation of cyclophosphamide to the active form of 4-hydroxy cyclophosphamide is dominated by CYP2B6 and CYP2C9 enzymes. Cyclophosphamide resistance could be related to the increase of aldophosphamide and phosphoramide mustard’s conjugation by gluthathione S transferase. Through a minor route, cyclophosphamide could be formed into inactive metabolite: 4-hydroxycyclophosphamide change into 4-oxo cyclophosphamide and aldophosphamide change into carboxyphosphamide. The last route is decided by aldehyde dehydrogenase enzyme. This research was done in Dharmais cancer hospital with a cohort research design to see the polymorphism of main enzymes having roles in cyclophosphamide metabolism and elimination, and it was related to the hematological toxicity occurred to the patients after the chemotherapy treatments with regimen containing cyclophosphamide. The inclusion criteria of this research were: patients of breast cancer and non-Hodgkin lymphoma cancer who had received chemotherapy treatments with regimen containing cyclophosphamide; adults (above 18 years old), patients were not having decreased kidney and liver functions; the hemoglobin, leukocytes and thrombocytes levels were normal before chemotherapy; and having reports of blood function monitor (hemoglobin, leukocytes and thrombocytes) after chemotherapy. There were 144 patients consisting 122 females and 22 males, with 110 cases of breast cancer and 34 cases of non-Hodgkin lymphoma cancer recruited in this research. After being explained and requested written approvals afterwards, the patients had their blood drawn for checking the genes of drug-metabolizing enzyme. The test result from the laboratory to monitor hematological toxicity was then recorded and the degree of severity could be seen based on Common Toxicity Criteria-Eastern Cooperative Oncology Group (CTC-ECOG) year 2007. The efficacy monitor was just done to the breast cancer patients, considering the response to breast cancer therapy could be done in the third cycle. The median age of the research subjects is 49, and the average is 48.69. Sixty-two (43.4%) and eighty-one (56.6%) subjects had GSTT1 null and nonnull genotype; and one-hundred-twelve (77.9%) and thirty (21.1%) subjects had GSTM1 null and non-null genotype. From those two types of gluthatione enzymes, there were fifty-seven (39.5%) subjects with double null genotype. Mutated ALDH1A1 was found only in one subject and the AT heterozygous form in seventyseven subjects. The allele frequency distributions of T and A were 27.45% and 72.55% respectively. The form of polymorphic enzyme CYP2B6*9 in G516T TT base was found in fifty-seven (35%) subjects – mutations, in G516T GG thirty-four (20.8%) subjects, and G516T GT heterozygous form in seventy-two (44.2%). The allele frequency distributions of T and G in CYP2B6*9 were 57.1% and 42.9%. The form of polymorphic enzyme CYP2B6*4 in A785G GG base was found in forty-nine (34.0%) subjects – mutations, in A785G AA twenty-seven (18.8%) subjects, and A785G AG heterozygous form in sixty-eight (47.2%). The allele frequency distributions of G and A were 57.6 % and 42.4%. Sixty-nine (42.3%) subjects had mutations either in the CYP2B6*4 or CYP2B6*9. The condition is called polymorph CYP2B6*6. Hardy-Weinberg Equilibrium occurred in CYP2B6*9 and CYP2B6*4 genes with p = 0.964 and 0.971. Meanwhile, in ALDH1A1 there was no equilibrium; there was a significant difference between the numbers of observed and predicted alleles (p = 0.002). There was no significant relationship between the mutation of GSTT1, GSTM1, ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, and CYP2B6*6 genes and gender (p=0.80; 0.78; 1.00; 0.94; 1.00; 0.54; 0.81). There was no significant relationship between age, stage of disease, mutation of GSTT1, GSTM1,ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6 genes, and number of mutant genes with the risk of leukopenia (p=0.56; 0.59; 0.58; 0.27; 0.39; 0.79; 0.24; 0.34; 0.24). Even though there was no significant relationship, there was a tendency for subjects above 40 years old, subjects with advanced stage of disease and subjects with mutations of GSTT1, GSTM1, ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6 genes, and subjects having mutant genes above three to have higher risk of leukopenia. There was no significant relationship between age, stage of disease, mutation of GSTT1, GSTM1,ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6 genes, and number of mutant genes with the risk of thrombocytopenia (p=1.00; 0.49; 0.50; 0.68; 0.51; 0.21; 0.10; 0.17; 0.06). Even though there was no significant relationship, there was a tendency for subjects above 40 years old, subjects with mutations of GSTT1, GSTM1, ALDH1A1, CYP2B6*4, CYP2B6*6 genes, and subjects having mutant genes above three to have higher risk of thrombocytopenia. Nevertheless, advanced stage of disease and mutation of CYP2B6*9 gene had less risk to develop thrombocytopenia. There was no significant relationship between age, stage of disease, mutation of GSTT1, GSTM1,ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6 genes, and number of mutant genes with the risk of thrombocytopenia (p=0.74; 0.27; 0.54; 0.17; 0.52; 0.51; 0.32; 0.58; 0.47). Even though there was no significant relationship, there was a tendency for subjects above 40 years old, subjects with advanced stage of disease, subjects with mutations of ALDH1A1, CYP2B6*4, CYP2B6*6 genes to have higher risk of hemoglobinemia. . Nevertheless, mutation of GSTT1, GSTM1, CYP2B6*9 genes and having mutant genes above three had less risk to develop hemoglobinemia. It is the observation merely on the subject group with breast cancer cases that has data of the therapy response. The advanced stage of disease had 11.67 times higher risk to therapy failure, with p=0.00. The variation of metabolizing enzyme genes had no significant relationship with the therapy response; however, subjects with mutation of GSTT1, GSTM1, ALDH1A1, CYP2B6*9, CYP2B6*4, CYP2B6*6 genes and having mutant genes above three had higher risk to therapy failure

Kata Kunci : -