PROBLEMATIKA VISOKIH ODMERKOV METOTREKSATA PRI
ONKOLOŠKIH BOLNIKIH
PROBLEMS OF HIGH-DOSE METHOTREXATE IN ONCOLOGICAL
PATIENTS
Petra Tavčar1, Monika Sonc1, Vojko Kmetec2 Prispelo: 6. 10. 2009 - Sprejeto: 20. 2. 2010
Izvirni znanstveni ~lanek UDK 615.277.015.3
Izvleček
Izhodišča: Metotr^ek^sat v visokih odmerk^ih je edini citostatik v onkologiji, k^i mu rutinsko dolo~amo serumske koncentr^acije, saj je v v^isokih odmerkiih potencialno smrten. Uporablja se za zdravljenje osteosarkomov in ne-Hodgkinovih limfomov. Ker so bile serumske koncentr^acije metotre^sata pri bolnikih na Onkolo{kem in{titutu pogosto povi{ane, nas je zanimalo, kateri parametri jih zvi{ujejo.
Bolniki in metode: V analizo smo vklju~ili vse bolnice, ki so v enem letu prejeli metotreksat v visokih odmerkih, ne glede na to, ali so bile serumske koncentracije metotreksata po^i{ane ali normalne. Gre za 20 bolnikov, ki so skupaj prejeli 55 visokodoznih terapij metotreksata. Pr^egledali smo, ali na serumske koncentracije metotreksata vplivajo parametri, kot so proizvajalec metotreksata, pripravljalec infuzije, indeks telesne mase, starost pacienta, o~istek kreatinina, ocenjeni o~istek k^eatinina, pH urina, so~asna kemoterapija s pr^okarbazinom, so~asna terapija z omeprazolom, acetilsalicilno kislino in nesteroidnimi antirevmatiki. Medsebojne vplive smo statisti~no ovrednotili s c -testom.
Rezultati: Med 55 visokoodmernimi terapijami smo pri 28 terapijah ugotovili vsaj eno povi{ano koncentracijo metotreksata. Ugotovili smo, da so bile koncentracije metotreksata v serumu bolnikov z lim^omi zna~ilno povi{ane pri starej{ih bolnikih, pri bolnikih z vi{jim indeksom telesne mase, z o~istkom kreatinina pod 100ml/min, in v primeru, da so bolnici so~asno z metotreksatom jemali prokarbazin ali omepr^azol.
Zaključki: Da bi se izognili neželenim učinkom visokoodmerne kemoterapije, bi bilo treba skrbno prilagoditi visoki odmerek metotreksata glede na pomembnej{e dejavnike, ki lahko zvi{ajo njegovo koncentracijo, in preprečiti interakcije z drugimi zdravili.
Ključne besede: metotreksat, visokoodmerna terapija, serumske koncentracije, farmakokinetika, interakcije
Original scientific article UDK 615.277.015.3
Abstract
Background: High-dose methotrexate is the only agent used in cancer therapy that requires routine measurements of serum concentrations to avoid potentially fatal high doses of methotrexate. The drug is used to t^eat osteosar^comas and non-Hodgkin's lymphomas. As serum levels of methotrexate in patients treated at the Institute of Oncology were often elevated, we undertook this study to identify the parameters that increase serum methotrexaate levels. Patients and Methods: All patients receiving a one-year course of high-dose methotrexate (n=20) were included in the study, regardless of whether they had elevated or normal serum concentrations of methotrexate. Altogether, they received 55 high-dose methotrexate thei^apies. The following parameters likely to affect serum concentrations of methotrexate were investigated: drug manufacturer, the person preparing the infusion, body mass index, patient's age, cr^eatinine clearance, estimated creatinine clear^ance, urine pH, concomitant chemotherapy with procarbazine, concomitant therapy with omeprazole, aspirin and nonsteroidal antirheumatic drugs. Interactions were statistically evaluated using the c -test.
Results: In 28 of the 55 therapies there was at least one case of elevated methotrexate concentrations. Serum methotrexate concentrations in patients with lymphomas were significantly increased in elderly patients, in patients
1Onkolo{ki in{titut Ljubljana, Zalo{ka 2, 1000 Ljubljana
2Fakulteta za farmacijo, A{kerceva 7, 1000 Ljubljana Kontaktni naslov: e-po{ta: ptavcar@onko-i.si
with high body mass index, those with creatinine clearance of < 100ml/min, and in patients on procarbazine or omeprazole therapy.
Conclusions: In order to avoid adverse side-effects of high-dose chemotherapy, the dosage of methotrexate should be carefully adjusted in accord to important factors that may increase its concentration, and possible interactions with other drugs should be prevented.
Key words: methotrexate, high-dose therapy, serum concentrations, pharmacokinetics, interactions
1 Uvod
1.1 Metotreksat
Leta 1948 je Farber prvi poročal o aminopterinu, analogu folne kisline, ki zavira razmnoževanje levkemičnih celic pri akutnih limfatičnih levkemijah pri otrocih. Njegovo odkritje je začelo novo obdobje kemoterapije z antimetaboliti antagonisti folne kisline. Leto dni kasneje so v terapijo uvedli metotreksat (ametopterin, MTX) zaradi njegove manjše toksičnosti. Metotreksat se uporablja pri različnih hematoloških in nehematoloških rakih, pa tudi v revmatologiji in imunologiji. Kemoterapija z metotreksatom je doživela prelomnico leta 1967, ko je Djerassi dokazal, da na sicer rezistentne tumorske celice lahko vplivamo z visokim odmerkom metotreksata in ga lahko apliciramo v potencialno smrtnih odmerkih, če normalne celice ščitimo s kalcijevim folinatom. Ta princip zdravljenja se danes uporablja pri akutnih limfatičnih levkemijah, limfomih in osteosarkomih. Metotreksat je edina zdravilna učinkovina v onkologiji, za katero se rutinsko določajo serumske koncentracije po visokoodmerni kemoterapiji (1).
1.1.1 Mehanizem delovanja
Metotreksat je antimetabolit - kompetitivni zaviralec dihidrofolat reduktaze (DHFR). DHFR je encim, ki reducira folno kislino v tetrahidrofolno kislino, ki je kofaktor pri prenosu 1 -C fragmentov pri sintezi purinov in pirimidinov za DNA. Metotreksat je specifičen za S-fazo celičnega cikla (fazo izgradnje DNA) (2). V intracelularni prostor prehaja s pasivno difuzijo in prek dveh transportnih sistemov (RFC - reduced folate carrier in mFBP - membrane-associated folate binding protein). Znotraj celice pripne encim folna kislina-poliglutamat sintetaza (FPGS) metotreksatu do šest glutaminskih kislin. Proces je odvisen od koncentracije metotreksata in časa izpostavljenosti ter vrste celic (poliglutamacija je obsežnejša v tumorskih celicah v primerjavi z normalnimi celicami). Tako nastali metotreksat-poliglutamat (MTX-PG) ima negativni
naboj in ne more zapustiti celice po transporterjih RFC in mFBP niti ne more pasivno difundirati, zato dlje ostaja v celici. MTX-PG ima prav tako kot metotreksat visoko afiniteto za DHFR (3), poleg tega pa zavira še encim timidilat sintetazo (TS, ki katalizira reakcijo sinteze timidilata iz deoksiuridilata) in encima, ki sodelujeta pri sintezi purinov (glicinamid ribonukleotid transformilaza - GAR in aminoimidazol karboksamid ribonukleotid transformilaza - AICAR) (4).
1.1.2 Farmakokinetika
Metotreksat se iz gastrointestinalnega trakta dobro absorbira v odmerkih do 25mg/m , višji odmerki pa se ne absorbirajo popolno, zato se jih rutinsko aplicira intravensko. Po intravenski aplikaciji se metroteksat iz plazme izloča trifazno. Hitri fazi porazdelitve po celotni telesni tekočini sledi druga faza, ki izkazuje izločanje preko ledvic (t1/2 = 2 - 3h), tej pa sledi tretja faza (t1/2 = 8 - 10h). Če je tretja faza podaljšana zaradi ledvične odpovedi, je lahko to vzrok za večino toksičnih učinkov na kostni mozeg in gastrointestinalni trakt. Metotreksat se porazdeli po celotni telesni tekočini vključno s patološkimi ascitesi in plevralnimi izlivi, vendar je ta porazdelitev v telesne votline počasna, lahko pa deluje kot rezervoar za metotreksat, kar vodi v dolgotrajno zvišane plazemske koncentracije metotreksata in podaljšanje razpolovne dobe (5). Približno 50 % metroteksata je vezanega na plazemske beljakovine. Z albuminov ga lahko izpodrinejo številne zdravilne učinkovine, vključno s sulfonamidi, salicilati, tetraciklini, kloramfenikolom in fenitoinom. Metabolizira se le manjša količina metotreksata, ki prispe v krvni obtok. Glavni metabolit je neaktivni 7-OH-metotreksat, ki je slabše vodotopen in zato nefrotoksičen. Nefrotoksičnost omilimo, če skrbimo za zadostno hidracijo organizma in alkalnost urina. Pod vplivom bakterij v prebavnem traktu nastaja neaktivni metabolit 2,4-diamino-N - metilpteroinska kislina (DAMPA).
90 % metotreksata se izloči skozi ledvice v nespremenjeni obliki v 48 urah, največ v prvih 8-12 urah. Izločanje poteka z glomerulno filtracijo in aktivno tubulno sekrecijo. Po intravenski aplikaciji visokih
odmerkov metotreksata so visoke tudi koncentracije metotreksata, izlo~enega v urinu, in lahko presežejo 20mmol/l, s ~imer je presežena tudi topnost pri pH 7,0. V ledvicah se tako odlagajo kristal~ki metotreksata, kar vodi v odpoved ledvic. Temu se izognemo z dobro hidracijo in alkalinizacijo urina.
1.1.3 Interakcije z zdravili
So~asno aplicirane zdravilne u~inkovine lahko pove~ajo toksi~nost metotreksata, ~e ga izpodrivajo s plazemskih beljakovin ali zavirajo njegovo izlo~anje preko ledvic.
Metotreksat lahko s plazemskih beljakovin izpodrinejo:
-	salicilati,
-	sulfonamidi,
-	tetraciklini,
-	fenitoin,
-	benzodiazepini.
Še pomembnejše so interakcije metotreksata z zdravilnimi u~inkovinami, ki zmanjšajo njegovo izlo~anje preko ledvic:
-	aminoglikozidi,
-	nesteroidni antirevmatiki in salicilati (zavirajo sintezo prostaglandinov v ledvicah in zmanjšajo perfuzijo ledvic; njihovo uporabo naj bi prekinili 10 dni pred visokoodmerno kemoterapijo, saj v literaturi poro~ajo o ve~ smrtih zaradi hematološke in gastrointestinalne toksi~nosti),
-	penicilini (tekmujejo za tubulno sekrecijo),
-	cisplatin (v kumulativnem odmerku 300mg/m ) (6),
-	probenecid,
-	sulfonamidi,
-	trimetoprim (aditivna inhibicija DHFR, sinergisti~ni antifolatni u~inki),
-	omeprazol (zavira H+,K+-ATPazo v ledvicah in s tem aktivno sekrecijo metotreksata),
-	pantoprazol (zavira izlo~anje 7-OH-metotreksata),
-	ciprofloksacin (zavira ledvi~ni tubulni transport). Od ostalih interakcij bi omenili interakcijo s prokarbazinom, katere mehanizem ni poznan, priporo~a pa se 72-urni razmak med aplikacijami prokarbazina in visokoodmernega metotreksata.
Za veliko ve~ino zdravilnih u~inkovin interakcije z metotreksatom niso raziskane. V praksi velja pravilo, da se v kriti~nem intervalu 48 ur po za~etku kemoterapije z metotreksatom izognemo so~asni aplikaciji zdravil, ki lahko potencialno zmanjšajo izlo~anje preko ledvic (5, 7, 8, 9).
1.2 Visokoodmerna terapija z metotreksatom
Poznavanje znotrajceli~ne farmakologije metotreksata nam pomaga razložiti u~inkovitost metotreksata v visokih odmerkih. Prva prednost se pokaže pri transportu metotreksata ~ez celi~ne membrane. Energijsko odvisni nasitljivi transportni sistemi normalno pospešujejo prenos endogenih folatov. Ko se ti sistemi zasitijo, za~ne metotreksat pasivno difundirati v celico. Proces pasivne difuzije je odvisen od ekstracelularne koncentracije u~inkovine in je klju~nega pomena pri tumorskih celicah, ki so izgubile mehanizme za aktivni transport. Druga prednost je metabolizem metotreksata v metotreksat-poliglutamat (MTX-PG), ki je odvisen tako od ekstracelularne koncentracije u~inkovine kot tudi od ~asa izpostavljenosti. Nastanek poliglutamata (posebno z daljšo verigo - 4 do 6 glutaminskih kislin) zmanjša izgubljanje u~inkovine iz celice, poleg tega pa nastali metabolit mo~no zavira encime DHFR, TS,GAR in AICAR (3).
Cilj visokoodmerne kemoterapije z metotreksatom je pri osteosarkotTiih dose~i maksimalno serumsko koncentracijo 10- mol/l, saj so ti tumorji ponavadi slabo prekrvavljeni, visoka serumska koncentracija pa zagotavlja zadostno znotrajceli~no koncentracijo citostatika tudi v celicah, ki so izgubile transportne mehanizme za folate. Tako koncentracijo dosežemo, ~2e apliciramo metotreksat v visokem odmerku (8-12g/m ) s štiriurno infuzijo. Pri ne-Hodgkinovih limfomih pa je u~inkovit4jjše vzdrževanje terapevtske koncentracije 10- -10- mol/l, da zajame ~im ve~ malignih celic v fazi sinteze DNA (faza S) (5, 10), zato v 30 minutah najprej apliciramo 10 % celotnega odmerka, 90 % odmerka pa dajemo v kontinuirani infuziji 23,5 ur, da vzdržujemo želeno koncentr2acijo. Celotni odmerek znaša pri limfomih 1,5-5 g/m . Visoki odmerki metotreksata so potencialno smrtni. Preden so za~eli skrbno spremljati laboratorijske parametre bolnikov in dolo~ati serumske koncentracije metotreksata ter aplicirati rešilne odmerke folinata, so v literaturi poro~ali o znatni toksi~nosti terapije. Pred letom 1977 so tako v povezavi z visokoodmernim metotreksatom zabeležili kar 6 % smrti, od tega jih je bilo štiri petine zaradi hude mielosupresije, ki se je kazala kot sepsa ali hemoragija, preostala petina pa jih je bilo povezanih z ledvi~no odpovedjo. Sodobni protokoli zato zahtevajo skrbno predpripravo bolnika ter natan~no izvajanje predpisanih postopkov med kemoterapijo in po njej.
Bolniki visokoodmerno kemoterapijo z metotreksatom relativno dobro prenašajo, ~e
-	je ohranjena ledvična funkcija (serumski kreatinin v mejah normale, hitrost glomerulne filtracije pa vsaj 60 ml/min),
-	skrbimo za zadostno hidracijo,
-	zagotavljamo alkalnost urina,
-	preprečimo interakcije z drugimi zdravili,
-	merimo serumske koncentracije metotreksata in jim prilagodimo rešilne odmerke kalcijevega folinata. Visoka doza metotreksata je lahko smrtna, če ji ne sledi aplikacija reduciranih folatov za preprečitev metabolne blokade. Dokazali so, da se preživetje podaljša samo, če se folinat aplicira z določenim časovnim zamikom po visokoodmerni terapiji (če se aplicira sočasno, terapija nima učinka), vendar najkasneje 42 do 48 ur po začetku terapije (3).
Prisotnost plevralnega izliva ali ascitesa je absolutna kontraindikacija za začetek aplikacije visokoodmernega metotreksata.
2 Namen raziskave
Ker so bile serumske koncentracije metotreksata pogosto nad predvidenimi, je bil namen našega dela ugotoviti, kateri parametri zvišujejo serumske koncentracije metotreksata in povečujejo verjetnost nastanka toksičnih učinkov terapije. Pri tem nas je zanimalo, ali na serumske koncentracije v določenih časovnih točkah vplivajo parametri, kot so proizvajalec metotreksata (če bi bila presežena koncentracija zdravilne učinkovine v viali), pripravljalec infuzije (če bi pomotoma dajali prevelike odmerke v infuzijo), indeks telesne mase, starost pacientov, očistek kreatinina, ocenjeni očistek kreatinina, pH urina, sočasna terapija s prokarbazinom, omeprazolom, acetilsalicilno kislino in nesteroidnimi antirevmatiki. Raziskava je bila opravljena v skladu z načeli Helsinško-tokijske deklaracije.
3 Bolniki in metode 3.1 Bolniki
V analizo smo vključili vse bolnike, ki so na Onkološkem inštitutu med 1. 1. 2005 in 17. 1. 2006 prejeli metotreksat v visokih odmerkih, ne glede na to, ali so bile serumske koncentracije metotreksata povišane ali normalne. Zbrane imamo podatke za 20 bolnikov, ki so skupaj prejeli 55 visokoodmernih terapij metotreksata, med njimi je bilo 16 bolnikov z limfomi (47 terapij) in štirje bolniki z osteosarkomi (8 terapij). Bolniki z lirnfomi so prejeli metotreksat v odmerku 2,9-5,0 g/m , in sicer 10 % odmerka s 30-minutno, 90
% odmerka pa z dolgotrajno infuzijo (23,5 ure). Bolniki s sarkomi so dobili 6,1-8,9 g/m metotreksata s štiriurno infuzijo.
3.2	Vrednotene količine
Pri limfomih sta nas zanimali frekvenca povišanih vrednosti metotreksata v serumu po 24, 36, 42 in 48 urah od začetka terapije ter skupna frekvenca povišanih vrednosti po 54. uri. Normalne serumske koncentracije metotreksata morajo po protokolu NHL BFM 90 znašati pod 100 ^mol/l po 24 urah od začetka terapije, pod 3,0 ^mol/l po 36 urah, pod 1,0 ^mol/l po 42 urah in pod 0,4 ^mol/l po 48 urah. Te koncentracije so določene empirično; višje koncentracije so potencialno nevarne zaradi večje verjetnosti nastanka stranskih učinkov po visokoodmerni kemoterapiji.
Pri sarkomih nas je zanimala frekvenca povišanih vrednosti po 24, 48 in 72 urah ter skupna frekvenca po 93. uri. Serumske koncentracije morajo biti po protokolu SSG XIV nižje kot 20 ^mol/l po 24 urah, 2 ^mol/l po 48 urah in 0,2 ^mol/l po 72 urah od začetka terapije.
Serumske koncentracije metotreksata določajo v laboratoriju Pediatrične klinike na TDxFLx aparatu Abbott s pomočjo fluorescenčno polarizacijsko imunokemične analize (FPIA, točnost 97,6 +/- 2,8 %, natančnost KV 10 %).
3.3	Statistična analiza
2
S c -testom smo ugotavljali, ali na povišane vrednosti metotreksata vplivajo proizvajalec, pripravljalec infuzije, indeks telesne mase, starost, očistek kreatinina, ocenjeni očistek kreatinina, pH urina, sočasna terapija s prokarbazinom, omeprazolom, acetilsalicilno kislino in nesteroidnimi antirevmatiki. Za vsak parameter posebej smo pri določeni časovni točki za limfome naredili kontingenčno tabelo 2 x 2 z opazovanimi frekvencami in jih primerjali s pričakovanimi. Postavili smo ničelno hipotezo, da med spremenljivkama (koncentracija metotreksata, izbran parameter) ni povezave, in njej alternativno hipotezo, da med
spremenljivkama obstaja povezava.
2
C exp smo izračunali po formuli z Yatesovo korekturo.
2
C tab smo odčitali iz tabel pri stopnjah prostosti m = 1
in stopnji tveganja a= 0,05. 2
C tab (m=1, a =0,05) = 3,84 (enostransko tveganje) 22
Pri C exp > C tab lahko ničelno hipotezo zavržemo in sprejmemo alternativno hipotezo, da sta spremenljivki povezani.
4 Rezultati
4.1	Bolniki
V	raziskavo je bilo vklju~enih 20 bolnikov, od tega štirje z osteosarkomi in 16 z limfomi. Povpre~na starost bolnikov z limfomi je bila 47,3 let (od 21 do 71 let), s sarkomi pa 27,7 let (od 19 do 36 let) (slika 1).
4.2	Vrednotene količine
Na sliki 2 je prikazana pogostost pojavljanja (frekvenca) povišanih in normalnih serumskih vrednosti metotreksata pri bolnikih z limfomi in sarkomi v dolo~enih ~asovnih to~kah.
4.3	Statistična analiza
V	statisti~no analizo smo vklju~ili le bolnike z limfomi, saj je število bolnikov s sarkomi, ki so se zdravili z visokimi odmerki metotreksata, premajhno za statisti~no obravnavo. Za vsako kombinacijo parametra in koncentracije metotreksata pri limfomih smo testirali hipotezo o njuni povezanosti, kar nam pokaže izra~unana vrednost c exp. Po primerjavi
c exp s c tab lahko ugotovimo, ali je razlika v povišanju koncentracij metotreksata zaradi dolo~enega parametra signifikantna (S) ali nesignifikantna (NS). Opazovani parametri so:
-	proizvajalec metotreksata: Lederle, Pliva
-	pripravljalec infuzije metotreksata: lekarna, oddelek
-	starost bolnikov: <50 let, >50 let
22
-	indeks telesne mase (BMI): <25 kg/m , >25 kg/m
-	o~istek kreatinina (CIcr): <100 ml/min, >100 ml/ min
-	ocenjeni o~istek kreatinina, izra~unan po Cockcroft-Gaultovi ena~bi (eClCR): <100 ml/min, >100 ml/ min
-	najnižji pH urina: pH pod 7, pH 7 ali ve~
-	so~asna kemoterapija s prokarbazinom: s prokarbazinom, brez prokarbazina
-	so~asna terapija z omeprazolom: z omeprazolom, brez omeprazola
-	so~asna terapija z nesteroidnimi antirevmatiki oziroma acetilsalicilno kislino: z NSAR/ASA, brez NSAR/ASA
V tabeli 1 so zbrani podatki o vplivu dolo~enega parametra na povišanje serumskih koncentracij metotreksata.
Slika 1. Starostna struktura bolnikov z limfomi in sarkomi, ki so prejeli visokoodmerno kemoterapijo z metotreksatom
Figure 1. The age structure of patients with lymphomas and sarcomas treated with high-dose methotrexate chemotherapy.
A. Limfomi / lymphomas:
B. Sarkomi / sarcomas:
Slika 2. Pogostost pojavljanja normalnih in povišanih serumskih koncentracij metotreksata A: pri bolnikih z limfomi (po 24, 36, 42, 48 in več kot 54 urah od začetka terapije) in B: pri bolnikih s sarkomi (po 24, 48, 72 in več kot 93 urah).
Figure 2. Incidence of normal and increased serum concentrations of methotrexate
A: in patients with lymphomas (at24,36,42,48and at more than 54 hours after the initiation of therapy) and B: in patients with sarcomas (at 24, 48, 72 and at more than 93 hours after the initiation of therapy).
Tabela 1. Vpliv parametrov na povi{ane vrednosti metotreksata v serumu v določenih časovnih točkah za limfome. Številke prikazujejo izračunano vrednost x2ex^p, pri> 3,84 govorimo o signifikantnem (S), pri < 3,84 pa o nesignifikantnem (nS) vplivu parametra na povi{ane koncentracije metotreksata.
Table 1. The influence of parameters on elevated serum methotrexate levels at certain time points -patients with lymphomas. This influence is considered significant (S) when the calculated value x2ex^p. is higher than 3.84; it is not significant (NS) when x2ex^p is lower than 3.84
c2 X exp S / NS	Vpliv parametra na povišane koncentracije metotreksata / The influence of parameter on increased methotrexate				
	concentrations				
Parameter / parameter	L 24h	L 30h	L 42h	L 48h	L>54h
Proizvajalec / Manufacturer	1,13 NS	0,11 NS	0,14 NS	0,14 NS	0,06 NS
Pripr. inf. /	0,01	0,46	0,19	0,11	0,04
Person preparing infusion	NS	NS	NS	NS	NS
Starost /	0,46	12,52	11,80	10,40	14,52
Age	NS	S	S	S	S
Indeks telesne mase /	2,58	8,62	4,61	4,37	5,61
Body mass index (BMI)	NS	S	S	S	S
O~istek kreatinina /	0,45	4,42	2,79	3,05	4,78
Creatinine clearance (CICR)	NS	S	NS	NS	S
Ocenjeni o~istek kreatinina /	0,01	8,05	7,74	5,10	8,63
Estimated creatinine clearance (eClcR)	NS	S	S	S	S
pH urina /	1,74	0,61	0,002	0,02	0,001
Urine pH	NS	NS	NS	NS	NS
Prokarbazin /	2,67	13,67	9,99	10,24	11,26
Procarbazine	NS	S	S	S	S
Omeprazol / Omeprazole	4,79 S	5,09 S	4,18 S	17,60 S	5,90 S
Nesteroidni antirevmatiki / acetilsalicilna	0,20 NS	0,08 NS	0,02 NS	0,11 NS	0,04 NS
kislina / Nonsteroidal antirheumatic drugs					
/ acetylsalicylic acid (NSAR/ASA)					
5 Razprava
Uporaba visokih odmerkov metotreksata je indicirana v primerih slabo prekrvavljenih tumorjev (osteosarkomi) in tumorjev, ki zahtevajo visoke koncentracije u~inkovine v centralnem živ~nem sistemu (tumorji v centralnem živ~nem sistemu, profilaksa pri akutni limfati~ni levkemiji in ne-Hodgkinovem limfomu). Metotreksat je v visokih odmerkih zelo toksi~en in zahteva skrbno predpripravo bolnika ter natan~no izvajanje predpisanih postopkov med kemoterapijo in po njej. V najhujših primerih je terapija z njim lahko celo smrtna zaradi hude zavore kostnega mozga ali ledvi~ne odpovedi. Ker je uporaba visokoodmernega
metotreksata indicirana za tumorje, ki so potencialno ozdravljivi in se pogosto pojavljajo v zgodnejši življenjski dobi oziroma pri mlajših odraslih, je nedopustno, da bi terapija pustila na bolnikih trajne posledice. V našem primeru smo imeli štiri bolnike s sarkomi in 16 bolnikov z limfomi. Bolniki s sarkomi so bili stari od 19 do 36 let, bolniki z limfomi pa od 21 do 71 let. Od 55 visokoodmernih terapij smo kar pri 28 ugotovili povišano vsaj eno koncentracijo metotreksata, od tega je bilo 27 terapij pri limfomih in ena pri sarkomih. Statisti~na analiza je pokazala, da so bile koncentracije povišane ne glede na to, ali smo za pripravo infuzije uporabili metotreksat proizvajalca Lederle ali Pliva, kar smo tudi pri~akovali, saj sta nam
oba proizvajalca z analiznimi certifikati zagotovila ustreznost izdelka.
Prav tako ni pomembno, ali smo infuzijo pripravljali v lekarni ali pa so jo pripravljale sestre na oddelku. S tem smo izključili možnost sistematične napake, da bi pomotoma v infuzijo pripravljali prevelike odmerke metotreksata.
Dokazali smo, da so se povišane koncentracije metotreksata značilno pojavljale pri bolnikih z limfomi, ki so bili starejši od 50 let. Tudi v literaturi poročajo o hujših neželenih učinkih pri starejših bolnikih, ki se izrazijo kot huda mielosupresija ali ledvična toksičnost, v primerjavi z mlajšimi bolniki, pri katerih se neželeni učinki izrazijo v milejši obliki (slabost, mukozitis, diareja) (3). Možna razlaga je starostno pogojena okvara mehanizmov izločanja metotreksata (zaradi propadanja nefronov se hitrost glomerulne filtracije po 40. letu zmanjšuje za približno 1 ml/min na leto), manjši volumen distribucije (s starostjo narašča delež maščob v telesu, delež celotne telesne tekočine pa se zmanjšuje) in znižana vrednost serumskih albuminov ter s tem zvišan delež proste učinkovine v plazmi (11, 12). Pri naših bolnikih sta se zaradi povišanih koncentracij metotreksata najpogosteje pojavljala stomatitis in mielosupresija, pri enem pa je prišlo celo do progresivne ledvične odpovedi. Tudi indeks telesne mase nad 25 kg/m je pokazal značilen vpliv na višje koncentracije metotreksata. Čeprav v literaturi poročajo o zvišanem očistku metotreksata pri zvišanem volumnu distribucije in nespremenjeni konstanti hitrosti eliminacije (13, 14), smo v našem primeru dobili pri čezmerno težkih in debelih ljudeh zvišane koncentracije metotreksata. Odmerek večine citostatikov se namreč preračunava glede na telesno površino pacienta, saj z njo korelira večina fizioloških funkcij (15). Čezmerno težki in debeli ljudje imajo večji delež maščob glede na celotno telesno težo in jih zato lahko predoziramo, če odmerek preračunavamo iz dejanske telesne teže namesto iz idealne.
Očistek kreatinina pod 100 ml/min je le delno vplival na povišanje serumskih koncentracij metotreksata, bolj konzistentne rezultate smo dobili z ocenjenim očistkom kreatinina, saj smo dokazali signifikanten vpliv na koncentracije pri bolnikih z limfomi. Serumski keatinin je sicer indikator hitrosti glomerulne filtracije, vendar je še mnogo drugih parametrov, ki opisujejo delovanje ledvic in bi jih lahko upoštevali pri odmerjanju metotreksata. a1- mikroglobulin je beljakovina, ki se prosto filtrira v glomerulih in normalno resorbira v tubulih. Povišane vrednosti a1- mikroglobulina v urinu govorijo o disfunkciji ledvičnih tubulov. Albumin in
imunoglobulin G sta indikatorja poškodbe glomerulov. Serumski cistatin C je boljši napovedni dejavnik za hitrost glomerulne filtracije kot serumski kreatinin, ker je neodvisen od starosti (16). V prihodnje bi bilo smiselno testirati tudi te parametre in jih upoštevati pri odmerjanju visokoodmernega metotreksata. Vendar hitrost glomerulne filtracije ni edino merilo izločanja metotreksata prek ledvic, saj se ta izloča tudi z aktivno tubulno sekrecijo.
pH urina pod 7,0 nam ni pokazal značilnega vpliva na zvišanje serumskih koncentracij metotreksata, verjetno zato, ker smo v analizi upoštevali samo najnižjo vrednost, do katere je padel pH, ne pa povprečnega pH urina. V praksi se namreč pH meri po vsakem uriniranju in če pade v območje kislega, dobi pacient takoj natrijev hidrogenkarbonat za alkalinizacijo urina, torej skušamo čim prej preprečiti kristalizacijo metotreksata in 7-OH-metotreksata v ledvičnih tubulih. Značilno povišanje serumskih koncentracij metotreksata se je pokazalo pri bolnikih z limfomi, ki so sočasno z visokoodmernim metotreksatom prejemali citostatik prokarbazin. Interakcija je sicer opisana v literaturi, vendar ji pripisujejo manjši pomen. Mehanizem interakcije ni poznan, pripelje pa do slabšega delovanja ledvic, če se citostatika aplicirata sočasno. Bolnikom, ki so prejemali prokarbazin več dni zapored in je bilo njihovo delovanje ledvic normalno, so aplicirali visokoodmerni metotreksat. Delovanje ledvic se je poslabšalo po 24 do 48 urah od začetka terapije z metotreksatom. Zato priporočajo vsaj 72-urni razmik med aplikacijami prokarbazina in metotreksata (5). Dokazali smo tudi, da je omeprazol značilno vplival na serumske koncentracije metotreksata. Interakcija je klinično pomembna, saj poveča verjetnost nastanka toksičnih učinkov metotreksata. Omeprazol zavira ^,^-ATPazo v ledvicah in s tem aktivno tubulno sekrecijo metotreksata. Metotreksat se namreč poleg glomerulne filtracije izloča z aktivno tubulno sekrecijo v distalnih ledvičnih tubulih s pomočjo mehanizma, ki zahteva prisotnost protona ^,^-ATPazna črpalka izloča H+ v ledvične tubule in reabsorbira K+ ione. Aktivna tubulna sekrecija metotreksata zahteva delovanje te črpalke, saj se metotreksat izloča skupaj s H (17). V literaturi poročajo o zvišanih serumskih vrednostih metotreksata, ki so takoj po ukinitvi terapije z omeprazolom padle na normalno vrednost. Med visokoodmerno terapijo z metotreksatom priporočajo začasno ukinitev terapije z omeprazolom, če pa to ni mogoče, naj pacient dobi ustrezno alternativo, npr. pantoprazol ali ranitidin. Čeprav je tudi pantoprazol tako kot omeprazol zaviralec protonske črpalke, pa ne poročajo o neželenih učinkih, saj naj bi zmanjševal
le izločanje 7-OH-metotreksata, ne pa tudi samega metotreksata (5). Vsi zaviralci protonske črpalke so namreč predzdravila, ki se aktivirajo v kislem okolju. Pri pH 5,0 v ledvičnih tubulih se omeprazol aktivira do aktivne učinkovine hitreje kot pantoprazol in se veže na sulfhidrilne skupine cisteina na H+,K+-ATPazi v ledvicah ter tako prepreči izločanje H+ v ledvične tubule (18).
V enem primeru visokoodmerne kemoterapije se je sočasno dajala acetilsalicilna kislina, v štirih primerih pa nesteroidni antirevmatiki. Med bolniki s sarkomi ni nihče prejemal nesteroidnih antirevmatikov oziroma acetilsalicilne kisline. S statistično analizo nam ni upelo dokazati, da bi ta zdravila vplivala na koncentracije metotreksata, čeprav literatura navaja bistveno podaljšan razpolovni čas metotreksata in celo primere smrti zaradi gastrointestinalne in hematološke toksičnosti. Podaljšan razpolovni čas metotreksata je posledica zavrte sinteze prostaglandinov v ledvicah in zmanjšane perfuzije ledvic. Če je le mogoče, terapijo z nesteriodnimi antirevmatiki oziroma acetilsalicilno kislino prekinemo že 10 dni pred načrtovanim visokoodmernim metotreksatom (5). Pri tem bi izpostavili primer 25-letnega bolnika z Burkittovim limfomom, ki je prejel tri cikluse visokoodmerne kemoterapije z metotreksatom. Pred terapijo so bili vsi laboratorijski parametri normalni. V prvem ciklusu je prejemal 100 mg acetilsalicilne kisline na dan, v drugih dveh pa 5000 IE nizkomolarnega heparina deltaparina. V prvem ciklusu so bile vse koncentracije po 36. uri nad normalno in so ostale povišane kar osem dni. V drugem in tretjem ciklusu, ko bolnik ni prejemal acetilsalicilne kisline, pa so bile vse ravni metotreksata pod kritičnimi vrednostmi. Vse statistično signifikantne vplive parametrov na povišane koncentracije metotreksata smo dokazali le pri bolnikih z limfomi, saj bolnikov s sarkomi zaradi premajhnega vzorca nismo vključili v statistično analizo. Od osmih visokodoznih kemoterapij so bile koncentracije metotreksata povišane le v enem primeru. 24-letni bolnik z osteosarkomom tibije je le enkrat prejel visoki odmerek metotreksata, saj so bile koncentracije povišane kar 14 dni in se je kljub rešilnim odmerkom s kalcijevim folinatom razvila progresivna ledvična insuficienca. Od parametrov, ki smo jih opazovali, so bili vsi v mejah normale. Edini možni vzrok bi lahko bila predhodna kemoterapija s cisplatinom v odmerku 100 mg/m , ki ga je bolnik prejel šest tednov pred visokodoznim metotreksatom, vendar v literaturi poročajo, da se očistek metotreksata signifikantno zniža šele po predhodni kemoterapiji s cisplatinom v kumulativnem odmerku nad 300 mg/m (6).
Poleg očistka kreatinina bi torej v terapiji z visokoodmernim metotreksatom morali v smislu zniževanja odmerka upoštevati tudi indeks telesne mase in starost bolnika ter se izogibati sočasni terapiji s prokarbazinom, omeprazolom, nesteroidnimi antirevmatiki oziroma acetilsalicilno kislino, da bi bile ravni metotreksata pod kritičnimi vrednostmi in bi bili bolniki deležni čim manj neželenih učinkov, po drugi strani pa bi bile koncentracije metotreksata dovolj visoke, da bi uničile rakave celice. Multivariatna analiza je namreč pokazala, da je serumska koncentracija metotreksata edini signifikantni prognostični dejavnik za zmanjšano verjetnost ponovitve bolezni (19). Inhibicija de novo sinteze purinov je odvisna od intracelularne koncentracije metotreksat-poliglutamata. Prav tako pa se je pokazalo tudi premo sorazmerje med sistemsko toksičnostjo in serumsko koncentracijo metotreksata (19). Visoke koncentracije metotreksata se lahko relativno dobro prenašajo krajši čas, daljša izpostavljenost nizkim koncentracijam pa lahko vodi v življenjsko ogroženost. Da bi se izognili resnim neželenim učinkom visokoodmerne kemoterapije, v literaturi priporočajo predhodno določitev farmakokinetičnih parametrov pri vsakem bolniku posebej s testnim odmerkom 50 mg/m , na podlagi česar se nato prilagodi visoki odmerek metotreksata (1).
CIMTT — '
A.
AUa
^O.HDMTX ~ ^p,HDMTX '^^MTX
D,
-K
i,HDMTX -THOMTX
ClMTX - očistek metotreksata
2
DtestMTX - testni odmerek metotreksata (50mg/m ) AUCtestMTX - površina pod krivuljo plazemskih koncentracij metotreksata po testnem odmerku k0,HDMTX - hitrost infuzije visokoodmernega metotreksata
cp,HDMTX - želena steady-state plazemska koncentracija visokoodmernega metotreksata Dhdmtx - odmerek visokoodmernega metotreksata
THDMTX - čas trajanja infuzije visokoodmernega metotreksata
Če pri visokoodmerni kemoterapiji koncentracije v 42 do 48 urah narastejo nad 10 ^mol/l, kot
alternativo kalcijevemu folinatu priporočajo aplikacijo 2. karboksipeptidaze G2 (CPDG2), ki hidrolizira metotreksat v neaktivno 2,4-diamino-N -metilpteroinsko kislino (DAMPA) in glutaminsko kislino ter tako že v nekaj minutah zniža koncentracijo metotreksata za faktor 1 do 2 na logaritemski skali. Toksičnost CPDG2 je minimalna, vendar se lahko tako kot pri vseh tujih proteinih pojavijo anafilaktične reakcije (20, 21).
6 Zaklju~ek
Visoki odmerki metotreksata se uporabljajo za zdravljenje osteosarkomov in ne-Hodgkinovih limfomov, torej tumorjev, ki so potencialno ozdravljivi in se pogosto pojavljajo v zgodnejši življenjski dobi. Visoki odmerki metotreksata so lahko smrtno nevarni, vendar bolniki terapijo relativno dobro prenašajo, če skrbimo za zadostno hidracijo, alkalnost urina, če preprečimo interakcije z drugimi zdravili in če merimo serumske koncentracije metotreksata ter jim prilagodimo rešilne odmerke kalcijevega folinata. Na osnovi pridobljenih podatkov in statistične analize smo ugotovili:
-	Koncentracije metotreksata v serumu bolnikov z limfomi so bile značilno povišane pri starejših bolnikih, pri bolnikih z višjim indeksom telesne mase, z očistkom kreatinina pod 100 ml/min in v primeru, da so bolniki sočasno z metotreksatom jemali prokarbazin ali omeprazol.
-	Proizvajalec metotreksata, pripravljalec infuzije, pH urina in sočasna terapija z nesteroidnimi antirevmatiki oziroma acetilsalicilno kislino niso pokazali značilnih vplivov na ravni serumskega metotreksata bolnikov z limfomi, čeprav v zadnjih dveh primerih literatura navaja tudi smrtne primere.
Da bi se izognili neželenim učinkom visokoodmerne kemoterapije, bi bilo treba skrbno prilagoditi visoki odmerek metotreksata. Idealno bi bilo, če bi vsakemu bolniku najprej s testnim nizkim odmerkom metotreksata določili farmakokinetične parametre, na podlagi tega pa bi izračunali visoki odmerek. Klinični farmacevt, ki naj bi bil prisoten na oddelku, bi nadzoroval terapijo in preprečil potencialne interakcije z drugimi zdravili.
Literatura
1. Monahan BP, Allegra CJ. Antifolates. In: Chabner BA, Longo DL, editors. Cancer chemotherapy & biotherapy: principles & practices, 4th ed. New York: Lippincott Williams & Wilkins, 2006: 92-124.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10. 11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20. 21.
Chabner BA, Ryan DP, Paz-Ares L, Garcia-Carbonero R, Calabresi P. Antineoplastic agents. In: Hardman JG, Limbird LE, editors. Goodman & Gilman's the pharmacological basis of therapeutics, 10th ed. New York: McGraw-Hill Medical Publishing Division, 2001: 1399-1404.
Treon SP, Chabner BA. Concepts in use of high-dose methotrexate therapy. Clin Chem 1996; 42; 8(B): 1322-1329. DeVita VT, Jr, Hellman S, Rosenberg SA. Cancer: principles & practice of oncology, 7th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 2005.
Micromedex® Healthcare Series: Thomson Micromedex, Greenwood Village, Colorado, 2006.
Crom WR, Pratt CB, Green AA, Champion JE, Crom DB, Stewart CF et al. The effect of prior cisplatin therapy on the pharmacokinetics of high-dose methotrexate. J Clin Oncol 1984; 2: 655-661.
Josting A, Diehl V, Engert A. Methotrexat: Pharmakologie, Toxizität und Rescue-massnahmen bei hochdosierter Behandlung. Onkologe 1998; 4: 974-985. Solimando DA. Drug information handbook for oncology, 5th ed. Drug Information Series, Lexi-Comp. Inc, 2005. British Naional Formulary 55, BMJ Group and RPS Publishing, 2008.
Bleyr WA. The clinical pharmacology of methotrexate: new applications of an old drug. Cancer 1978; 41: 36-51. Cova D, Lorusso V, Silvestris N. The pharmacokinetics and pharmacodynamics of drugs in elderly cachectic (cancer) patients. In: Mantovani G. Cachexia and Wasting: A Modern Approach. Springer Milan, 2006: 377-382. Undevia SD, Gomez-Abuin G, Ratain MJ. Pharmacokinetic variability of snticancer agents. Nat Rev Cancer 2005; 5:447458.
Fleming RF, Eldridge RM, Johnson CE, Stewart CF. Disposition of high-dose methotrexate in an obese cancer patient. Cancer 1991; 68: 1247-1250.
Abdah-Bortnyak R, Tsalic M, Haim N. Actual body weight for determining doses of chemotherapy in obese cancer patients. Med Oncol 2003; 20: 363-367.
Jaehde U, Kloft C. Dosis-Individualisierung in der KrebsChemotherapie. Pharm Unserer Zeit 2006; 2: 150-156. Skaerby T, Joensson P, Hjorth L, Behrentz M, Bjoerk O, Forestier E et al. High-dose methotrexate: on the relationship of methotrexate elimination time vs renal function and serum methotrexate levels in 1164 courses in 264 Swedish children with acute lymphoblastic leukaemia (ALL). Cancer Chemother and Pharmacol 2003; 51: 311-320.
Bauters TGM, Verlooy J, Robays H, Laureys G. Interaction between methotrexate and omeprazole in an adolescent with leukemia: a case report. Pharm World Sc 2008; 30(3). Beorlegui B, Aldaz A, Ortega A, Aquerreta I, Sierrasesumega L, Giraldez J. Potential interaction between methotrexate and omeprazole. Ann Pharmacother 2000; 34: 1024-1027. Hon ZZ, Evans WE. Making TDM work to optimize cancer chemotherapy: a multidisciplinary team approach. Clin Chem 1998; 44: 388-400.
Widemann BC, Adamson PC. Understanding and managing methotrexate nephrotoxicity. Oncologist 2006; 11: 694-703. Esteve MA, Devictor-Pierre B, Galy G, Andre N, Coze C, Lacarelle B et al. Severe acute toxicity assiciated with high-dose methotrexate (MTX) therapy: use of therapeutic drug monitoring and test-dose to guide carboxypeptidase G2 rescue and MTX continuation. Eur J Clin Pharmacol 2007; 63: 39-42.