Metabolom-Untersuchung von Serum mittels 1H NMR und LC-MS zur Vorhersage des Response auf eine präoperative Chemotherapie

Die Vorsage eines Response auf eine präoperative Chemotherapie könnte die Therapie des Mammakarzinoms optimieren und die Behandlung mit unwirksamen Regimen vermeiden. In diesem Projekt haben wir im Serum präoperativ behandelter Mammakarzinompatientinnen nach Metaboliten gesucht, um das Ansprechen gegenüber einer Chemotherapie vorhersagen zu können.

Von 30 Mammakarzinompatientinnen wurden vor dem Start der präoperativen Chemotherapie Serum gewonnen („Baselineprobe“). Die Chemotherapie bestand aus 4 dreiwöchigen Zyklen mit Epirubicin+Cyclophosphamid (EC) gefolgt von 4 dreiwöchigen Zyklen Docetaxel. Patientinnen mit einem Her2/neu-positiven Mammakarzinom erhielten außerdem alle 3 Wochen Trastuzumab. Der Tumorresponse wurde mittels Immunhistopathologie bestimmt.

Die Serumproben wurden durch Kernspinresonanz-Spektrometrie (nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy) und Flüssigchromatografie -gekoppelt mit Massenspektrometrie (liquid chromatography-mass spectrometry; LC-MS) untersucht.

Die Datenanalyse erfolgte mittels „partial least square“ (PLS) und „leave-one-patient-out“ Analyse. Das „R“Statistikpaket (Version 2.8.0) wurde zur Herstellung von „receiver operating characteristics“ (ROC) Kurven und „Box-whisker plots“ eingesetzt.

Es wurden 27 NMR und 10 LC-MS Metabolite identifiziert, die zwischen Respondern und Nicht-Respondern differentiell repräsentiert sind: 3 Metabolite (Threonin, Glutamin und Isoleucin) mittels NMR und Linolensäure mittels LC-MS (p<0,05 und p<0,03). Wenn alle vier Metabolite kombiniert werden, beträgt der AUROC-Wert 0,95, die Sensitivität 1 und die Spezifität 0,78

Mithilfe von metabolischem Profiling von Serum mittels NMR und LC-MS konnten wir 4 Metabolite nachweisen, mit denen man vor einer präoperativen Chemotherapie 90% der Nicht-Responder bestimmen kann. Eine unabhängige Validierung ist geplant.