Pathophysiological basis of combination of radiotherapy and therapy directed to EGFR inhibition

Abstract

Radiotherapy plays an import ant role in the treatment of cancer patients. Frequently failure of the treatment (locoregional progression) is observed. Overactivity of EGFR-depentent intracellular signaling contributes to tumor progression and radioresistance. Therapeutic strategies aimed at inhibition EGFR activity are an attractive perspective in terms of increasing radiosensitivity of neoplastic cells. Numerous experimental studies allowed for identification of several mechanisms underlying local tumor control after combinainterfetion of radiotherapy and therapy directed to EGFR inhibition, including: direct kill of cancer stem cells by EGFR inhibitors, cellular radiosensitization through modified signal transduction, inhibition of radiation induced-DNA damage repair, reduced repopulation or improved reoxygenation of tumor cells during fractionated radiotherapy. Clinical effects of the combined treatment are heterogeneous and depend among others on histopathological type of cancer, type of administered EGFR inhibitor, its dosage, and treatment sequence. To date, mechanism underlying these variations are not well understood. Predictive factors of such combined treatment are scant. Additional studies aimed at better understanding of efficacy and mechanisms of activity of radiotherapy combined with EGFR inhibitors with local control as an endpoint are warranted. Potential toxicity towards normal tissues of such treatment should be also assessed. Onkol. Prak. Klin. 2010; 6, 5: 255–263Radioterapia odgrywa ważną rolę w leczeniu chorych na nowotwory. Niejednokrotnie jednak obserwuje się niepowodzenia leczenia pod postacią progresji miejscowej i/lub regionalnej. Nadmierna aktywność szlaku przekaźnictwa wewnątrzkomórkowego zależnego od funkcji receptora czynnika wzrostu naskórka (EGFR) przyspiesza progresję nowotworu i przyczynia się do oporności na działanie promieniowania jonizującego. Strategie terapeutyczne polegające na interferowaniu z funkcją EGFR stanowią atrakcyjną perspektywę w kontekście zwiększenia wrażliwości komórek nowotworowych na cytotoksyczne działanie promieniowania jonizującego. W licznych badaniach eksperymentalnych zidentyfikowano różne mechanizmy leżące u podstaw poprawy miejscowej kontroli nowotworu po zastosowaniu radioterapii w skojarzeniu z terapią anty-EGFR, między innymi bezpośredni efekt toksyczny inhibitorów EGFR w stosunku do nowotworowych komórek macierzystych, efekt radiouczulający poprzez zmodyfikowanie przekaźnictwa wewnątrzkomórkowego, zahamowanie naprawy uszkodzeń DNA wywołanych działaniem energii jonizującej, zmniejszenie repopulacji komórek nowotworowych czy poprawę ich utlenowania pod wpływem radioterapii frakcjonowanej. Efekty kliniczne kojarzenia radioterapii i leczenia interferującego z aktywnością EGFR są zróżnicowane w zależności między innymi od typu histopatologicznego nowotworu, rodzaju zastosowanego leku, jego dawki oraz sekwencji leczenia. Dotychczas w pełni nie poznano mechanizmów tych odrębności. Brakuje też czynników predykcyjnych odpowiedzi na wymienione leczenie. Istnieje potrzeba przeprowadzenia dalszych badań nad skutecznością tej terapii skojarzonej, w których punktem końcowych byłaby miejscowa kontrola nowotworu. Ponadto ważne jest pełne poznanie mechanizmów interferowania obu metod leczenia oraz potencjalnej toksyczności tej terapii w stosunku do prawidłowych tkanek. Onkol. Prak. Klin. 2010; 6, 5: 255–26

    Similar works