Analyser og prøver

Du kan læse om:

Methotrexate

Ery-MTX: 2 ml (min 1 ml) EDTA-Blod. Svartid 1-3 uger.

Forholdsregler: Bestemmelse af Ery-MTX bør finde sted mindst 48 timer efter indtagelse af lavdosis MTX (5-40 mg/m2/uge) eller 2 uger efter højdosis MTX. Ery-MTX vil være reduceret i 6-8 uger efter SAG-M erythrocyttransfusion. 

Indikationer: Behandlingskomplians; udredning af knoglemarvstoksicitet under MTX-behandling; monitorering af dosisjustering.

Cellegiften methotrexate (MTX) er en folinsyreantagonist, der bl.a. anvendes i behandlingen af cancer (især leukæmier, lymfomer, knogletumorer og visse CNS-tumorer), hudsygdomme, inflammatoriske tarmsygdomme og bindevævssygdomme samt til anden immunsuppression. Ligesom folinsyre kan MTX omdannes til MTX-polyglutamater ved tilhæftning af op til 7 glutaminsyrer på MTX-molekylet. Maligne cellers MTX-følsomhed er blandt andet betinget af deres evne til MTX polyglutamering. Polyglutameringen indebærer dels retinering og akkumulering af MTX intracellulært dels en øget affinitet for de enzymer, der er sensitive for MTX. 

De vigtigste cytotoksiske virkningsmekanismer for MTX er blokering af enzymet dihydrofolatreduktase (hvorved cellens pool af reduceret folat mindskes) og af enzymer, der indgår i thymidin og purin de-novo syntesen. Den intracellulære MTX akkumulering finder især sted i lever og erythrocytter. I knoglemarven indbygges MTX polyglutamater i erythroblaster. De langkædede MTX-polyglutamater vil herefter kunne retineres i de modne erythrocytter i hele deres levetid, mens der vil være efflux af de kortkædede MTX-polyglutamater. 

Ved peroral behandling med MTX akkumulerer MTX (inklusiv dets polyglutamater) i erythrocytter (Ery-MTX), indtil et steady-state niveau opnås i løbet af ca. 8 ugers uændret MTX dosis. Ery-MTX er korreleret til graden af knoglemarvstoksicitet. Hos patienter i behandling med MTX (20 mg/m2/uge) er det mediane Ery-MTX niveau 4.5-5.0 nmol/mmol Hgb. Ved uændret MTX dosis er den gennemsnitlige intraindividuelle variationskoefficient for Ery-MTX ca 10%. Regelmæssig måling af Ery-MTX er derfor velegnet til at vurdere behandlingskomplians.

Thiopuriner

De hyppigst anvendte thiopuriner er 6-mercaptopurin (6MP), Azathioprin (AZA, der efter absorption omdannes fuldstændig til 6MP) og 6-thioguanin (6TG). 

Thiopurinerne anvendes i behandling af patienter, der er blevet transplanterede, og ved en række autoimmune og inflammatoriske sygdomme samt ved maligne hæmatologiske sygdomme. Især på grund af forskelle i den enkelte patients aktivitet af enzymet thiopurin methyltransferase (TPMT) er der stor variation i den individuelle thiopurinomsætning, hvilket påvirker behandlingseffekt og risiko for toksicitet. 

De vigtigste metabolitter af thiopurinerne er 6-thioguaninnukleotider, der inkorporeres i DNA og medierer hovedparten af den cytotoksiske effekt, samt de methylerede thiopurin-metabolitter, hvoraf nogle er inaktive, mens andre er cytotoksiske og stærke inhibitorer af purin de-novo syntesen, hvorved inkorporeringen af 6-thioguaninnukleotider i DNA kan øges.​

 


6-thioguanin nukleotid (Ery-6TGN)

2 ml (min 1 ml) EDTA-Blod. Svartid 1-3 uger.

Forholdsregler: Ery-6TGN vil være reduceret i 4-5 uger efter en SAG-M erythrocyttransfusion.

Indikationer: Behandlingskomplians, udredning af knoglemarvstoksicitet under thiopurinbehandling, monitorering af dosisjustering.

Thiopurinerne udøver hovedparten af deres cytotoksiske effekt ved omdannelse til 6-thioguaninnukleotider, der inkorporeres i DNA. Under behandling er gennemsnitlig 1 ud af 5000 nukleotider 6TGN substituerede, om end der er en overordentlig stor interindividuel variation i DNA-6TGN niveauet. Patienter, der er TPMT-heterozygote, har Ery-6TGN niveauer, der er det dobbelte af de niveauer, der ses hos TPMT-vildtype patienter. Patienter, der er TPMT-deficiente, har Ery-6TGN-niveauer, der er op til 10x højere end de niveauer, der ses hos TPMT-vildtype patienter.

Ved peroral behandling med AZA, 6MP eller 6TG akkumulerer 6TGN i erythrocytter (Ery-6TGN), indtil et steady state niveau opnås i løbet af ca. 4-6 ugers uændret dosis. Ery-6TGN niveauet er uafhængig af, om der er givet thiopuriner indenfor de seneste 24 timer. Hos patienter i behandling med 6MP (75 mg/m2/døgn) er det mediane Ery-6TGN niveau ca. 175 nmol/mmol Hgb. Under 6TG-behandling kan Ery-6TGN-niveauerne være 10 gange højere. Ved uændret AZA/6MP-dosis er den gennemsnitlige intraindividuelle variationskoefficient for Ery-6TGN ca 10%. 

Regelmæssig måling af Ery-6TGN er derfor velegnet til at vurdere behandlingskomplians. Patienter med høje Ery-6TGN-niveauer har øget risiko for knoglemarvstoksicitet. Levertoksicitet under 6TG behandling kan være udtryk for veno-okklusiv sygdom og kan ledsages af thrombocytopeni. Denne levertoksicitet er tilsyneladende ikke relateret til høje Ery-6TGN eller Ery-MeMP niveauer.

 


​Methylerede thiopurinmetabolitter (Ery-MeMP)

2 ml (min 1 ml) EDTA-Blod. Svartid 1-3 uger.

Forholdsregler: Ery-MeMP vil være reduceret i 4-5 uger efter en SAG-M erythrocyttransfusion. 

Indikationer: Behandlingskomplians; udredning af knoglemarvstoksicitet, levertoksicitet, dermatit og pancreatit under thiopurinbehandling; monitorering af dosisjustering.

 
TPMT katalyserer konvertering af 6MP (og AZA, men kun i ringe grad 6TG) og visse af deres metabolitter til methylerede thiopurin metabolitter (MeMP). Nogle af disse metabolitter er inaktive, mens andre er stærke inhibitorer af purin de-novo syntesen (ikke mindst methyl-thioinosin monofosfat). De methylerede metabolitter kan derved i sig selv kan være cytotoksiske og øge inkorporeringen af 6-TGN i DNA. 

Ved peroral behandling med AZA eller 6MP akkumulerer methylerede thiopurinmetaboliter i erythrocytter, indtil et steady state niveau opnås i løbet af ca. 4-6 ugers uændret dosis (Ery-MeMP). Ery-MeMP er positivt korreleret til dosis af AZA/6MP. Måling af Ery-MeMP er derfor relevant til vurdering af behandlingskomplians. Hos patienter i behandling med 6MP (75 mg/m2/døgn) er det mediane Ery-MeMP niveau ca. 6000 nmol/mmol Hgb. Patienter med høje Ery-MeMP niveauer har øget risiko for levertoksicitet (stigning i aminotransferaser), dermatit og pancreatit. I sjældne tilfælde kan ses leversvigt. Ved meget høje Ery-MeMP niveauer er der risiko for svær knoglemarvstoksicitet. Måling af Ery-MeMP er relevant ved udredning af knoglemarvs-, lever-, hud- og pancreastoksicitet hos patienter i AZA/6MP-dosering.

 


DNA-6TGN

2 ml (min 1 ml) EDTA-blod. 

Analysen anvendes ikke rutinemæssigt klinisk. 

Thiopurinerne udøver hovedparten af deres cytotoksiske effekt ved omdannelse til 6-thioguaninnukleotider, der inkorporeres i DNA. Under behandling er gennemsnitlig 1 af 5000 nukleotider 6TGN substituerede, om end der er en overordentlig stor interindividuel variation i DNA-6TGN niveauet.
 

Plasma 6-mercaptopurin (Pl-6-MP)

0,5 ml EDTA-plasma. Sendes på tøris. Svartid efter aftale.

Indikationer: Ingen kliniske indikationer. 

Efter indtagelse af 6-mercaptopurin ses kortvarig (2-3 timer) stigning i plasma 6MP. Analysen har udelukkende forskningsmæssig (farmakokinetisk) interesse.

 


​​Thiopurin methyltransferase (TPMT)

Genotypeanalyse: 4 ml (min 2 ml) EDTA-Blod. Svartid 1-3 uger.

Fænotypeanalyse
: 1 ml EDTA-Blod (Sendes med almindelig post​).

TPMT-aktiviteten vil være reduceret i 6-8 uger efter en SAG-M erythrocyttransfusion, mens TPMT-genotypning ikke påvirkes af SAG-M erythrocyttransfusion. Svartid 1-3 uger.

 
Indikationer: Forud for (eller ved start på) AZA/6MP/6TG-behandling og hos patienter, der har udviklet svær knoglemarvstoksicitet under AZA/6MP/6TG-behandling.
​ 
Referenceområde: 
Normal enzymaktivitet
> 14 U/ml ery. Værdier > 40U/ml ery. Kan ses ved øget erytrocytomsætning (anæmi)

> 11 U/ml ery. Ved nedsat knoglemarvsfunktion (dvs relativt flere ældre erythrocytter)

Nedsat enzymaktivitet (heterozygoti) 
< 14 U/ml ery. 
< 11 U/ml ery. Ved nedsat knoglemarvsfunktion (dvs relativt flere ældre erythrocytter)

Svært nedsat enzymaktivitet (deficiens)
< 2 U/ml ery.

TPMT er det enzym, der methylerer 6MP (og AZA) samt visse af disses metabolitter (MeMP). Blandt andet på grund af genetisk polymorfi er der store individuelle variationer i aktiviteten af dette enzym. 1 ud af 300 individer har stort set ingen enzymaktivitet (< 2 U/ml Ery, TPMT-deficiens). Disse individer er i øvrigt raske; men risikerer svær, eventuel letal, knoglemarvsdepression på standarddoser af thiopuriner. 

Risikoen for svær knoglemarvssuppression er størst ved behandling med 6MP og AZA, men er også tilstede ved 6TG-behandling. 10% af alle individer har lav TPMT-aktivitet på grund af en eller flere mutationer i den ene af TPMT allelerne (<10-14 U/ml Ery). Disse patienter vil have en nedsat tolerance for thiopurin-behandling ved standard doser. De resterende 90% har normal TPMT-aktivitet. På grund af de store individuelle variationer i TPMT-aktiviteten kan det således være vanskeligt at forudsige effekten af en standarddosis af thiopuriner (6MP, AZA, 6TG). 

På grund af risikoen for livstruende knoglemarvstoksicitet ved TPMT-deficiens bør TPMT-genotype eller –fænotype bestemmes før eller ved start på 6MP/AZA/6TG-behandling. TPMT-aktiviteten (TPMT fænotype) måles i erytrocytter. TPMT- aktiviteten falder i løbet af erythrocyttens levetid. Patienter med hæmolyse og kort erythrocyt-levetid har derfor øget TPMT-aktivitetsniveau, mens patienter med knoglemarvshypoplasi har reduceret TPMT-aktivitetsniveau. Der bør ikke være givet erythrocyt-transfusion indenfor de seneste 6-8 uger før TPMT-aktivitetsbestemmelse. Patienter med lav TPMT-aktivitet vil have høje Ery-6TGN niveauer, lave Ery-MeMP niveauer og øget risiko for knoglemarvstoksicitet (se Ery-6TGN). Patienter med høj TPMT-aktivitet vil have lavere Ery-6TGN niveauer, høje Ery-MeMP niveauer og øget risiko for levertoksicitet, dermatit og pancreatit (se Ery-MeMP). Patienter med TPMT-deficiens kan behandles med 10% af standard 6MP/AZA/6TG-doser. Patienter med TPMT-heterozygoti kan behandles med 50-75% af standard 6MP/AZA-doser, mens 6TG-dosis ikke behøver at blive reduceret. Ved TPMT-genotypning bestemmes de hyppigste mutationer TPMT*3B/*3C/*3D (G460A og A719G), der dækker >95% af alle mutationer blandt danskere. Ved uforklaret lav TPMT-aktivitet bestemmes desuden TPMT*2 (G238C).

De hyppigst anvendte thiopuriner er 6-Mercaptopurin, Azathioprin (der omdannes til 6-Mercaptopurin efter absorption) og 6-thioguanin. Thiopurinerne anvendes i behandling af patienter, der er blevet transplanterede og ved en række autoimmune og inflammatoriske sygdomme samt ved maligne hæmatologiske sygdomme. På grund af forskelle i den enkelte patients aktivitet af enzymet thiopurin methyltransferase (TPMT) er der stor variation i den individuelle thiopurin-omsætning, hvilket kan påvirke behandlingseffekten (Se TPMT). 

De vigtigste metabolitter af thiopurinerne er 6-thioguaninnukleotid, der inkorporeres i DNA og medierer hovedparten af den cytotoksiske effekt, samt de methylerede thiopurin-metabolitter, hvoraf nogle er inaktive mens andre er stærke inhibitorer af purin de-novo syntesen, hvorved inkorporeringen af 6-thioguaninnukleotider i DNA kan forstærkes.


​Plasma Busulfan Analysis

​Indications:
Monitoring Busulfan exposure during myeloablative conditioning with Busilvex/Busulfan prior to haemaotpoietic stem cell transplantation.

Samples:
Peripheral heparin blood. Immediately centrifuge and freeze (preferably -80ºC) plasma (minimum 300 microliters/sample). Recommended sampling times with a three-hour Busulfan infusion are:

Pre-infusion sample (-3 hours) and post-infusion samples at 0 , ½  , 1 , 2 , 4  and 6 hours after infusion termination. Please also provide data on patient weight and the Busulfan infusion dose.

The analysis is offered on all Danish working days (please notice that national holidays differ). The laboratory should be notified as soon as possible (at least three days in advance) and samples should arrive at the laboratory no later than 10 a.m. on the agreed day. The results (.pdf file​​) will be send to agreed email address no later than 5 p.m. on the same day.

The analysis includes determination​ of the patient's plasma Busulfan levels (microgram/liter, mean of duplicates​) at up to 8 time points, an overall estimate of the area-under-the time:concentration-curve, AUC (milligram/(liter*hour) calculated with a two-compartment, first order pharmacokinetics model, as well as dose recommendations for subsequent infusions.

Ship on dry ice with courier service to:

​Bonkolab
Rigshospitalet, Bygning 57. Afd. 5704
Att. Jacob Nersting
Henrik Harpestrengsvej 4
2100 Copenhagen Ø
DK-Denmark​

Contact:
bonkolab.rigshospitalet@regionh.dk
phone: (+45) 35 45 45 34
Jacob.Nersting@regionh.dk
phone: (+45) 35 45 70 91 / (+45) 30 24 48 81​​



Plasma imatinib/desmethyl-imatinib

Price: 
250 DKR for combined analysis of NPU56946 (p-imatinib massek. = ? μg/L) and NPU56947 (p-desmethyl-imatinib massek. = ? μg/L). Analysis results will be available within approx. one week.

Blood sampling: 
Minimum 1 ml ml EDTA blood taken within one hour before the next dose of imatinib. The patient should be on constant dosing for at least four days prior to sampling. Ship with Bonkolab’s analysis requisition. Samples can be sent by standard mail, but must reach the laboratory within four days.

Interpretation of results:
Plasma concentration should exceed 1000 microgram/L for effective therapy. Dose increments should be proportional (if concentration is 800 microgram/L, increase the dose by at least 25%). Dose reductions are determined by side effects. Very little data exist on association with drug concentrations. In case of side effects and dose reductions, plasma concentrations should be kept above 1000 microgram/L.

Clinic: 
Imatinib (tradenames Gleevec/Glivec) is used in the treatment of chronic myeloid leukemia (CML), BCR-ABL1 translocated (Philadelphia chromosome positive, Ph+) and Ph-like acute lymphoblastic leukemias, and in a few rare malignancies. 

Imatinib inhibits tyrosine kinases by blocking the ATP-binding sites. Mutations in this domain can to a variable degree reduce the effect of imatinib, which in some patients can be circumvented by increasing the imatinib concentration. Imatinib also inhibits non-translocated abl and other tyrosine kinases including c-cit, SCF and platelet-derived growth factor receptor. Accordingly, imatinib may also be useful in the treatment of gastrointestinal stromal tumors (GIST), hyper-eosinophilic syndrome, chronic eosinophilic leukemia, systemic mastocytosis and some myeolodysplastic syndromes. 

This lack of specificity is also the cause of side effects associated with imatinib therapy. These range from vomiting, diarrhea, muscle pain, headache and rash to fluid retention, gastrointestinal bleeding, bone marrow suppression, liver problems and heart failure.

Pharmacology:
With oral administration imatinib bioavailability is approximately 98%. The tablets are administered once or twice daily at 400-800 mg/day in adults. The plasma half-life of imatinib is 13-18 hours. The major metabolite, desmethyl-imatinib, has a half-life of 20-40 hours. It is present at 15-20 % of the parent drug and its bioactivity is preserved. Approximately 95% of imatinib and desmethyl-imatinib is bound to plasma proteins and their apparent clearances are similar in adults and children. 

The metabolism and excretion of imatinib is mainly hepatic. Only approx. 13% of the drug is excreted via the urine (mainly as metabolites), and with hepatic dysfunction the AUC (area under the curve) of imatinib and desmethyl-imatinib can increase to approx. 150%. Liver microsomal CYP3A4, CYP3A5 and CYP2C8 activity are main contributors to metabolism (minor activity by CYP1A2, CYP2D6, CYP2C9, CYP2C19), but variants in these genes have not convincingly been associated with variations in imatinib disposition. This may in part reflect a role of additional factors, most notably SLC22A1 and ABCB1/G2 transporters. Co-medication likewise influences imatinib metabolism either through competition at the level of microsomal CYPs or by inducing expression of these enzymes (e.g. dexamethasone). 

Imatinib levels (plasma trough concentration) exhibit modest within-patient variation (CV approx. 20%) with repeated administrations. This allows compensatory imatinib dose adjustment to adjust for inter-patient variability in drug exposure through therapeutic drug monitoring. The bulk of the literature suggests that trough imatinib plasma concentration should exceed 1000 microgram/L for effective therapy. Trough levels should be valuated at least 4 days after therapy initiation or dose adjustments to ascertain that the plasma concentrations fluctuate within a steady state dynamic pattern.

Sources and further information:

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Imatinib

  • https://www.drugs.com/monograph/imatinib-mesylate.html

  • Whirl-Carrillo M, McDonagh EM, Hebert JM, et al. Pharmacogenomics knowledge for personalized medicine. Clinical pharmacology and therapeutics. 2012;92(4):414-417.

  • https://www.pharmgkb.org/pathway/PA164713427

  • Herviou P, Thivat E, Richard D, et al. Therapeutic drug monitoring and tyrosine kinase inhibitors. Oncology letters. 2016;12(2):1223-1232.

  • Yoo C, Ryu MH, Ryoo BY, et al. Changes in imatinib plasma trough level during long-term treatment of patients with advanced gastrointestinal stromal tumors: correlation between changes in covariates and imatinib exposure. Investigational new drugs. 2012;30(4):1703-1708.

  • Copland M. Is There a Role for Dose Modification of TKI Therapy in CML? Current hematologic malignancy reports. 2019;14(4):337-345.

Jacob Nersting & Kjeld Schmiegelow, November 2019






Redaktør