Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy
Phase: PHASE2
Conditions: Breast Cancer
Sponsor: University of Arkansas

 
 
 
Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects 
Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
A Phase II Pilot Study 
IRB #202253 
 
 
 
 
Principal Investigator:  
Loverd Peacock, MD 
University of Arkansas for Medical Sciences 
4301 W. Markham Street, Slot # 771 
Little Rock, AR 72205 
Telephone:  501.526.6591 
Email:  LMPeacock@uams.edu 
 
Sub‐Investigators: 
Yihong Kaufmann, PhD 
 
University of Arkansas for Medical Sciences 
 
Hershel Garner, MD 
University of Arkansas for Medical Sciences 
 
Sanjay Maraboyina, MD 
University of Arkansas for Medical Sciences 
 
 
Eric Siegel, MS 
University of Arkansas for Medical Sciences 
 
 
 
 
 
 
   
Version 7 
5/8/2017 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 2 of 18 
Table of Contents 
 
1. ABBREVIATIONS ...................................................................................................................................... 3 
2. PROTOCOL SUMMARY ............................................................................................................................ 4 
3. BACKGROUND ......................................................................................................................................... 5 
4. TRIAL OBJECTIVES AND AIMS ................................................................................................................. 6 
5. SUBJECT POPULATION ............................................................................................................................ 6 
6. INVESTIGATIONAL DRUG  ‐ Glutamine/Placebo ..................................................................................... 7 
7. TREATMENT PLAN ................................................................................................................................... 8 
8. STUDY CALENDAR ................................................................................................................................. 12 
9. RISKS AND TOXICITIES TO BE MONITORED ........................................................................................... 12 
10. DATA HANDLING AND RECORD KEEPING ........................................................................................... 13 
11. CRITERIA FOR EVALUATION ................................................................................................................ 14 
12. STATISTICAL CONSIDERATIONS .......................................................................................................... 15 
13. ETHICAL AND REGULATORY CONSIDERATIONS .................................................................................. 16 
14. ADVERSE EVENTS ................................................................................................................................ 17 
15. MONITORING ...................................................................................................................................... 17 
16. BIBLIOGRAPHY .................................................................................................................................... 18 
 
 
  
 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 3 of 18 
1. ABBREVIATIONS 
 
AE‐ adverse event 
ANOVA ‐ Analysis of variance 
APBI ‐ accelerated partial breast irradiation 
ASTRO ‐ American Society of Therapeutic Radiation Oncology 
BCT ‐ Breast conserving therapy 
C3PR ‐ cancer Biomedical Informatics Grid (caBIG®, NCI) application 
CCTO – Cancer Clinical Trials Office 
cGY ‐ centigray  
cm ‐ centimeter 
CRA – clinical research associate 
CRF – case report form 
DCIS – Ductal carcinoma in situ 
DNA ‐ Deoxyribonucleic acid 
FDA – Food and Drug Administration 
g – gram 
GCP – good clinical practice 
GLM – Glutamine 
GSH – Glutathione 
HSP –heat shock proteins 
ICH – International Conference on Harmonization 
IRB – Institutional Review Board 
kcal – kilocolarie  
kg – kilogram 
LENT/SOMA – Late Effects Normal Tissue Task Force subjective, objective, management and analytic 
MSG – monosodium glutamate 
NSABP ‐ National Surgical Adjuvant Breast and Bowel Project 
NK – natural killer 
PI – principal investigator 
PRMC – Protocol Review and Monitoring Committee 
RNA ‐ Ribonucleic acid 
ROS – reactive oxygen species 
RTOG ‐ Radiation Therapy Oncology Group 
SAE – serious adverse event 
SD – standard deviation 
TID – three times a day 
UAMS ‐ University of Arkansas for Medical Sciences 
UPIRTSO/UPR – unanticipated problems involving risk to subjects or others 
XRT ‐ Radiation therapy 
 
 
 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 4 of 18 
2. PROTOCOL SUMMARY 
 
Primary Objective  
To determine if oral glutamine (GLN) will reduce radiation toxicity for the subjects undergoing breast conserving 
therapy (BCT) 
 
Aim 1  
To evaluate GLN as an agent to prevent acute and late radiation toxicities and improve the quality of life for the 
subjects undergoing BCT  
 
Aim 2  
To elucidate the mechanisms of GLN effects by examining the antioxidant defense and immune response in host 
 
Study Population  
Subjects with DCIS, or Stage I or II Invasive Breast Cancer who are scheduled to undergo accelerated partial breast 
irradiation as part of BCT 
 
Inclusion Criteria   
 
Subject have been diagnosed with DCIS, or Stage I or II invasive breast cancer 
 
Subject will undergo APBI as part of BCT 
 
Subject is eligible for APBI based on ASTRO (American Society of Therapeutic Radiation Oncology) criteria 
 
Subject is 18 years of age or older  
 
Subject is female 
 
Exclusion Criteria  
 
History of uncontrolled, clinically significant lung, heart, endocrine, liver, or renal disease 
 
Subject has been diagnosed with any other cancer within 5 years 
 
Subject  has  a  known  hypersensitivity  reaction  to  the  following:  GLN,  glutamate,  MSG  (i.e.,  Chinese 
restaurant syndrome) 
 
Subject has history of collagen vascular disease 
 
Subject has uncontrolled Diabetes mellitus I or II 
 
Subject has had any prior breast radiation 
 
Subject is pregnant or breastfeeding 
 
Investigational Product  
Glutamine/Placebo 
 
Study Design 
This Phase II pilot study is a single‐centered, double‐blind, two‐arm randomized study to determine if oral GLN will 
reduce radiation toxicity for the subjects undergoing BCT. Sixty females with DCIS, or Stage I or II invasive breast 
cancer will be recruited from the University of Arkansas for Medical Sciences (UAMS) to ensure that 50 complete 
the study. 
 
 
 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 5 of 18 
3. BACKGROUND 
 
Breast conserving therapy (BCT), which includes lumpectomy and postoperative radiation therapy (XRT), is accepted 
standard of care for DCIS, and Stage I and II invasive breast cancer. While the efficacy of such an approach has been 
demonstrated,  recent  studies  have  focused  on  altering  radiotherapy  techniques  to  improve  local  tumor  control 
rate,  decrease  time  of  treatment  and  thus  completion  of  therapy  and/or  decrease  morbidity.1,2  At  UAMS,  the 
standard radiotherapy technique is to administer external beam radiation therapy to the lumpectomy cavity plus 
2.5cm margin using megavoltage photons to a dose of 3850 cGy in 10 fractions delivered twice daily, with at least 6 
hours  between  treatments  for  5  consecutive  days.    However,  all  radiotherapy  techniques  induce  toxicities  that 
affect quality of life and can limit the delivery of adequate dose or completion of full dose. Therefore, there is a real 
need for agents that can protect normal host tissues while not affecting or even increasing tumor cell damage.   
 
Radiotherapy  produces  ions  and/or  free  radicals  in  its  passage  through  the  tissue,  causing  immediate  chemical 
alterations in biological tissues including normal tissue and cancerous tissue.3 It is thought that radiation‐induced 
side effects are caused, in part, by chronic oxidative stress and inflammation. The produced reactive oxygen species 
(ROS) either directly interact with the target molecules such as DNA, lipids, etc., or indirectly to form the active 
elements through various chemical interactions, leading to lipid peroxidation, oxidation of DNA and proteins, as 
well  as  activation  of  pro‐inflammatory  factors.4  For  example,  Delanian  et  al  found  that  the  radiation‐induced 
fibroatrophic process was induced by ROS and mediated by transforming growth factor 1 (TGF‐1), which could be 
greatly  reduced  or  reversed  via  the  antioxidant  pathway.5  Therefore,  substances  with  anti‐inflammatory  and 
antioxidant  effects  have  long  been  considered  good candidates  for  protection  against  radiation  toxicity.  On  the 
other hand, toxicities and recurrences after radiotherapy may be, in part, the result of immunologic deficits in the 
host. One study showed the numbers and functions of cells from both the innate and adaptive immune system, 
including natural killer (NK) cell activity, phagocytic activity of monocytes, and cytokine (TNF‐), were persistently 
and significantly decreased after the completion of radiotherapy for breast cancer, which were proposed to have 
consequences  for  immune  response  to  residual  or  recurrent  malignancy.6  Another  study  showed  that  immune 
recovery following adjuvant therapy for breast cancer (including radiotherapy) was significantly delayed up to 12 
months in various immune parameters, including NK cell and lymphokine‐activated killer cell activities, lymphocyte 
proliferation, cytokine productions  (IFN‐,  IL‐2,  IL‐4,  IL‐6,  and  IL‐1),  and  CD cell  subsets  (CD4,  CD8,  and  CD56), 
which  were  thought  to  contribute  to  the  poor  clinical  outcomes  affecting  the  quality  of  life.7  Therefore, 
interventions to facilitate a timely recovery of immune responses will potentially benefit patients to improve clinical 
outcomes.  
 
 
Our extensive glutamine (GLN) studies and studies performed by other investigators have strongly reinforced that 
GLN is a candidate for preventing radiation toxicities and recurrences in breast cancer patients undergoing BCT by 
providing host natural antioxidant and stimulating host immune system, which reverse the mechanisms of radiation 
toxicities. Treatment with oral GLN has been shown in multiple animal models to significantly reduce both acute 
and chronic radiation injuries, protect the host, and decrease tumor growth.8 Oral GLN treatment protected the 
intestinal  mucosa  and  accelerated  healing  of  the  small  intestine  after  radiation  injury  and  prevented  chronic 
radiation enteropathy.9,10 It has also been shown to replenish and elevate host GLN stores and support muscle GLN 
metabolism  without  stimulating  tumor  growth  in  a  rat  model.11  Oral  GLN  also  decreased  tumor  growth  by 
enhancing  NK  cell  activity  in  the  tumor‐bearing  rat  model.12  GLN  also  prevented  chemical  7,12‐
dimethylbenz[a]anthracene  (DMBA)‐induced  mammary  tumors  through  enhancing  glutathione  (GSH)  levels  in 
normal  tissues  (three  fold  in  breast  tissue),  while  reducing  GSH  levels  in  tumor  cells,  effectively  sensitizing  the 
tumor to radiation.13 Recently Kuhn et. al. reviewed the evidence from both experimental and clinical studies of 
glutamine  supplementation,  confirming  an  improvement  in  host  metabolism  without  increasing  tumor  growth. 
There is evidence for an enhancement of the tumoricidal effect of radiotherapy by GLN, in addition to a reduction in 
toxicity to host tissues through increasing GSH and modulation of apoptotic regulators and host immune response, 
and induction of heat shock proteins (HSPs).14 Furthermore, following tissue injury, the wound healing response 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 6 of 18 
relies upon an efficient function of fibroblasts, which require GLN as a rate‐limiting amino acid for their growth. GLN 
promotes  DNA  synthesis  and  proliferation  of  cultured  fibroblasts  and  plays  a  central  role  in  the  metabolism  of 
rapidly dividing cells by providing the nitrogen for the synthesis of nitrogenous compounds used in the manufacture 
of  DNA,  RNA  and  other  macromolecules.15  Thus,  the  increased  availability  of  GLN  in  the  microenvironment 
following GLN administration may lead to more efficient wound healing. On the other hand, wound healing and 
repair is critically regulated by ROS. If ROS are produced in excessive amount, oxidative stress occurs, resulting in 
severe cell damage. GLN treatment may also aid in wound healing and repair through increasing host antioxidant 
GSH.16   
 
4. TRIAL OBJECTIVES AND AIMS 
 
a. 
Primary Objective  
To determine if oral GLN will reduce radiation toxicity for subjects undergoing BCT. 
 
b.  
Aim 1  
Evaluate GLN as an agent to prevent acute and late radiation toxicities and improve the quality of life for 
subjects undergoing BCT.  
We will investigate oral GLN treatment in a cohort of 50 subjects diagnosed with DCIS, or Stage I or II invasive 
breast  cancer,  undergoing  accelerated  partial  breast  irradiation  (APBI)  as  part  of  BCT.  Subjects  will  be 
randomized in a 1:1 ratio to receive GLN versus placebo and followed daily during the treatment with APBI and 
then at 1, 6 and 12 months after APBI to determine differences in clinically evident acute and late radiation 
toxicity through multiple assessments. The primary efficacy outcome will be excessive toxicity, which will be 
defined as a score of 2 or higher using the RTOG Acute scale of radiation‐toxicity criteria when scored on 
either the 12‐day or 30‐day assessment time.     
 
c. 
Aim 2  
Elucidate  the mechanisms  of  GLN  effects by  examining the  antioxidant  defense  and  immune  response  in 
host.  
To examine antioxidant defense, we will measure non‐enzymatic and enzymatic antioxidants, reactive oxygen 
metabolites,  lipid  peroxidation,  oxidative  DNA  damage,  and  protein  oxidation  in  subjects  treated  with  GLN 
versus placebo. We will also test a potential biomarker for the GLN effect. To evaluate the immune response, 
we will measure complete blood count, NK cell activity, and cytokine production in these subjects.  
 
5. SUBJECT POPULATION 
 
Eligibility Criteria  
Subjects are eligible for the study if the following inclusion and exclusion criteria are met: 
 
Inclusion Criteria 
 
Diagnosed with DCIS, or Stage I or II invasive breast cancer 
 
Subject will undergo APBI as part of BCT 
 
Eligible for APBI based on ASTRO (American Society of Therapeutic Radiation Oncology) criteria 
 
Female and 18 years or older 
 
Exclusion Criteria 
 
Subject has history of uncontrolled, clinically significant lung, heart, endocrine, liver, or renal disease 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 7 of 18 
 
Subject has been diagnosed with any other cancer within 5 years 
 
Subject  has  any  type  of  hypersensitivity  reaction  following  exposure  to  GLN,  and/or  glutamate,  and/or 
MSG (i.e., Chinese restaurant syndrome) 
 
Subject has a history of collagen vascular disease 
 
Subject has been uncontrolled Diabetes mellitus I or II 
 
Subject has had any prior breast radiation 
 
Subject is pregnant or breastfeeding 
 
Accrual Goal 
 
Up to 60 subjects will be enrolled to ensure 50 subjects complete the study. 
 
Recruitment Plan 
 
Patients with DCIS, or Stage I or II Invasive Breast Cancer that are scheduled to undergo accelerated partial breast 
irradiation as part of Breast conserving therapy will be identified in the UAMS Breast Surgical Oncology clinic during 
routine clinic appointments by their providers.  Upon identification, the patient will be informed of the study by 
their physician along with the research staff.  
6. INVESTIGATIONAL DRUG ‐ Glutamine/Placebo 
 
a. 
General Description  
 
 
Glutamine is a non‐essential amino acid and is available as a white crystalline powder, which is soluble in water.  
Dextrose monohydrate is a form of sugar that is available as a white, crystalline or granular powder and is freely 
soluble in water. 
 
b. 
Manufacturing and Formulation  
 
 
Glutamine  will  be  ordered  from  a  commercially  available  supplier.  Glutamine’s  molecular  formula  is: 
C5H10N2O3 and molecular weight is 146.15 g/mol. 
 
c. 
Preparation   
 
Glutamine  and  Dextrose  powders  will  be  re‐packaged  into  opaque  jars,  along  with  disposable  measuring   
scoops for this study.  Re‐packaging and re‐labeling will be done by the UAMS Research Pharmacy staff. 
 
d. 
Dosing Administration or Utilization 
 
        Based on randomization assignment, subjects will be instructed to use measuring scoop to measure out each 
dose and then mix it with 8 ounces of water.  Dosing will be repeated three times a day. 
       
         Study drug supply (Glutamine/Placebo) will be dispensed on Day 0 to each study subject.      
 
e. 
Storage and Disposition 
 
         Glutamine  and  Dextrose  monohydrate  powder  (placebo)  will  be  stored  securely  in  the  UAMS  Research   
Pharmacy at room temperature.  

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 8 of 18 
f. 
f.      Agent Ordering  
 
 
 
Ordering of bulk test article and placebo will be performed by the UAMS Research Pharmacy staff. 
 
 
g.  Agent Accountability 
 
Accountability  records  will  be  maintained  on  this  study  by  the  UAMS  Research  Pharmacy  staff.      A 
standardized NCI accountability log or equivalent will be used.  
 
7. TREATMENT PLAN 
 
a. On‐Study Evaluation  
 
 
After signing the IRB‐approved informed consent form, research participants will be registered by a member of 
the research team. 
 
b. Dose Assignment    
This is a randomized, doubly blinded, placebo‐controlled study.  Subjects will be randomized to one of two 
groups; group 1 will receive powdered dextrose (i.e., placebo) while group 2 will receive powdered glutamine.  
Glutamine and placebo (dextrose) will be stocked in the UAMS Research Pharmacy. Arrangements will be made 
with the pharmacist to dispense the medications in dosages to be glutamine (30 g/day – 10 g three times a day 
(TID)), dextrose (25 g/day). Daily doses will be divided into a TID administration. If any doses are missed they 
can be added to the next scheduled dose. The powder may be mixed with any cold liquid. Medication will be 
dispensed in bulk and a measuring scoop appropriate for the subject’s dose will be provided. Participants will 
be given a 30 day supply of medication.  Dextrose was chosen as a control as it looks like the glutamine powder 
to be administered.  This amount of Dextrose (approximately 100 kcal) is equal to one Hershey kiss three times 
a day so a very small dose of carbohydrate calories. 
Subject eligibility will be established before treatment randomization.  Once a subject’s eligibility is determined, 
the UAMS Research Pharmacist will be notified to implement the randomization process. Randomization will be 
completed  when  Pharmacy  receives  a  copy  of  signed  consent  and  physician’s  orders  for  study  agent  to  be 
dispensed. 
Block randomization will be done using randomly chosen block sizes of 2, 4, and 6 to maximize the likelihood 
that treatment arms will have equal numbers of patients.  Randomization will be done by sealed envelopes 
located at the UAMS Research Pharmacy. There will be one set of consecutively numbered envelopes.  At each 
randomization, the lowest numbered envelope in the set will be chosen. The Pharmacist will open the envelope 
and assign the subject to the treatment arm based on the contents of the envelope.    
Based on the results of the randomization, the appropriate treatment will be dispensed to the subject. A list of 
randomized subjects will be kept confidential and securely stored in the UAMS Research Pharmacy. 
 Methods for ensuring blinding 
Only the UAMS Research Pharmacy staff will be unblinded. The blinded drugs and the blinded code 
will be stored in a safe and secure location in the UAMS Research Pharmacy. 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 9 of 18 
 Methods for unblinding the study   
Upon completion of the study: The drug codes will be broken and made available to the Statistician, 
the Principal Investigator and the Co‐investigator for final data analysis. 
PROCEDURE FOR UNBLINDING IN CASE OF MEDICAL EMERGENCY: In the event of medical emergency, the treating 
physician  will contact the  UAMS  Research  Pharmacy  to unblind  the  patient’s  treatment  assignment.  A  subject’s 
treatment  assignment  should  only  be  unblinded  when  knowledge  of  the  treatment  is  essential  for  further 
management of the subject. Unblinding for any other reason will be considered a protocol deviation.  Unblinding 
must be documented in the subject’s CRF. 
 
Arms 
Assigned interventions
Placebo – Group 1 
 
Glutamine – Group 2 
 
Powdered Dextrose, 8.33 grams by mouth TID for 30 days, so that daily dose 
is 25 grams per day.  
Powdered Glutamine, 10.0 grams by mouth TID for 30 days, so that daily dose 
is 30 grams per day. .  
 
c. Specimen Handling  
 
Blood (approximately 45ml) will be collected in Sodium Heparin (green top) tubes and 5 ml blood collected in 
serum (red top) tubes. Samples will be collected in the Cancer Institute Blood Draw station or the Infusion 
room by a trained personal. Tubes will be labeled with each subject’s unique identification number or code.  
Tubes will be delivered to Dr. Kaufmann’s laboratory for analysis.  
  
d. Visit Breakdown  
 
Baseline Visit: 
 
The subject will sign the consent form. 
 
A quality of life questionnaire will be completed by the subject. 
 
Performance status will also be determined. 
 
Subject will have breast skin graded by RTOG acute scoring system. 
 
Subject and physician point scoring system for breast cosmesis will be completed. 
 
Blood will be drawn for the measurements of non‐enzymatic and enzymatic antioxidants, reactive 
oxygen  metabolites,  lipid  peroxidation,  oxidative  DNA  damage,  protein  oxidation,  myoglobin, 
complete blood count, NK cell activity, and cytokine production. Blood (approximately 45ml) will be 
collected in Sodium Heparin (green top) tubes and 5 ml blood collected in serum (red top) tubes. A 
bilateral digital mammogram will be performed in the range  6 months prior to lumpectomy as per 
standard treatment and density will be determined. 
 
Subject will obtain supply of medication from the outpatient pharmacy after subject is randomized by 
the pharmacist. 
 
Administration  of  the  GLN/placebo  will  begin  at  Day  1  with  the  instructions  for  taking  the  initial 
dosage of the oral medication given to the subject. The subject will remain on medication from this 
point; continue through APBI, and for 2 weeks following completion of APBI.  GLN/placebo will be 
discontinued at the Month 1 visit. 
 
A Glutamine diary will be given to the subject with instructions.  Subjects are to record daily intake of 
Glutamine along with any events they may experience that the believe maybe related to Glutamine. 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 10 of 18 
 
The next appointment for the subject will be made and subject will be released from either the UAMS 
Breast Surgical Oncology clinic or the UAMS Radiation Oncology Center. 
 
Day 8 Visit: 
 
The subject will begin APBI as part of routine care.  
 
Blood will be drawn for the measurements of non‐enzymatic and enzymatic antioxidants, reactive 
oxygen  metabolites,  lipid  peroxidation,  oxidative  DNA  damage,  protein  oxidation,  myoglobin, 
complete blood count, NK cell activity, and cytokine production. Blood (approximately 45ml) will be 
collected in Sodium Heparin (green top) tubes and 5 ml blood collected in serum (red top) tubes.  
 
The  next  appointment  for  the  subject  will  be  made  and  subject  will  be  released  from  the  UAMS 
Radiation Oncology Center. 
 
 
Day 9 Visit: 
 
Adverse Event assessment 
 
The  next  appointment  for  the  subject  will  be  made  and subject  will  be  released  from  the  UAMS 
Radiation Oncology Center. 
 
Day 12 Visit: 
 
Blood will be drawn for the measurements of non‐enzymatic and enzymatic antioxidants, reactive 
oxygen  metabolites,  lipid  peroxidation,  oxidative  DNA  damage,  protein  oxidation,  myoglobin, 
complete blood count, NK cell activity, and cytokine production. Blood (approximately 45ml) will be 
collected in Sodium Heparin (green top) tubes and 5 ml blood collected in serum (red top) tubes. 
 
A quality of life questionnaire will be completed by the subject. 
 
Performance status will also be determined. 
 
The subject will have breast skin graded by RTOG acute scoring system. 
 
A subject and physician point scoring system for breast cosmesis will be completed. 
 
The  next  appointment  for  the  subject  will  be  made  and  subject  will  be  released  from  the  UAMS 
Radiation Oncology Center. 
 
Adverse Event assessment 
 
Month 1 Visit: 
 
The subject will complete GLN/placebo. 
 
Subject will return any unused GLN/placebo to monitor treatment compliance (measure unconsumed 
product). This will be used to measure compliance as a percentage of product dose taken. It will also 
be used to correlate with serum levels of glutamine. Analysis will be performed on intent to treat. 
 
Glutamine diary will be returned to the study personnel. 
 
Blood will be drawn for the measurements of non‐enzymatic and enzymatic antioxidants, reactive 
oxygen  metabolites,  lipid  peroxidation,  oxidative  DNA  damage,  protein  oxidation,  complete  blood 
count,  NK  cell  activity,  and  cytokine  production.  Blood  (approximately  45ml)  will  be  collected  in 
Sodium Heparin (green top) tubes and 5 ml blood collected in serum (red top) tubes. 
 
A quality of life questionnaire will be completed by the subject. 
 
Performance status will also be determined. 
 
The subject will have breast skin graded by RTOG acute scoring system. 
 
 A subject and physician point scoring system for breast cosmesis will be completed. 
 
An  open‐ended  question  for  subjects  regarding  their  experience  with  the  study  supplement 
(glutamine/placebo) and radiation treatment will be completed by the subjects. 
 
Subjects will be examined for recurrence.  
 
Adverse Event assessment 
 
The next appointment for the subject will be made and subject will be released from the either the 
UAMS Breast Surgical Oncology clinic or the UAMS Radiation Oncology Center. 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 11 of 18 
 
Month 6 Visit: 
 
A bilateral mammogram will be performed. 
 
The subject will continue to be grade by per guidelines on RTOG LENT/SOMA Scoring System.  
 
A quality of life questionnaire will be completed by the subject. 
 
Performance status will also be determined. 
 
An  open‐ended  question  for  subjects  regarding  their  experience  with  the  study  supplement 
(glutamine/placebo) and radiation treatment will be completed by the subjects. 
 
Subjects will be examined for recurrence. 
 
A subject and physician point scoring system for breast cosmesis will be completed. 
 
Adverse Event assessment 
 
The next appointment for the subject will be made and subject will be released from the either the 
UAMS Breast Surgical Oncology clinic or the UAMS Radiation Oncology Center. 
 
Month 12 Visit: 
 
A bilateral mammogram will be performed. 
 
The subject will be grade by per guidelines on RTOG LENT/SOMA Scoring System. 
 
Subjects will be examined for recurrence. 
 
A subject and physician point scoring system for breast cosmesis will be completed. 
 
Adverse Event assessment 
 
e. Prohibited Medications  
 
Lactulose 
 
f. Dose Limiting Criteria  
 
None 
 
 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 12 of 18 
8. STUDY CALENDAR 
 
 
Base 
linee 
Day 1 
to  
Day 7 
Day 
8b 
Day 
9 
Day 
10 
Day 
11 
Day 
12c 
Day 13
to 
Day 30 
Month 
1 
+2wk 
Month 
6 
+1mo 
Month 
12 
+1mo 
Informed Consent 
x 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
GLN 
 
x 
x 
x 
x 
x 
x 
x 
 
 
 
APBI 
 
 
x 
x 
x 
x 
x 
 
 
 
 
RTOG Acute 
x 
 
 
 
 
 
x 
 
x 
 
 
Cosmetic score 
x 
 
 
 
 
 
x 
 
x 
x 
x 
RTOG Chronic 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
x 
x 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CBC 
x 
 
x 
 
 
 
x 
 
x 
 
 
Myoglobin 
x 
 
x 
 
 
 
x 
 
 
 
 
Study Labd 
x 
 
x 
 
 
 
x 
 
x 
 
 
Mammogram/Breast Densitya 
x 
 
 
 
 
 
 
 
 
X 
X
Performance Status 
x 
 
 
 
 
 
x 
 
x 
x 
 
A quality of life questionnaire 
x 
 
 
 
 
 
x 
 
x 
x 
 
An open‐ended question 
 
 
 
 
 
 
 
 
x 
x 
 
Adverse event assessment 
 
 
 
x 
 
 
x 
 
x 
x 
x 
a.   A bilateral digital mammogram will be performed in the range  6 months prior to lumpectomy as per standard  
 
treatment to rule out recurrence and measure density. 
b.  Day 8 is start of APBI. 
c. 
Day 12 is end of APBI. 
d.  Blood will be drawn for the measurements of non‐enzymatic and enzymatic antioxidants, reactive oxygen 
metabolites, lipid peroxidation, oxidative DNA damage, protein oxidation, myoglobin, complete blood count, 
NK cell activity, and cytokine production. 
e. 
A window of 2 weeks will be allowed from Baseline to Day 1.  All baseline procedures must be completed prior 
to subject starting glutamine. 
9. RISKS AND TOXICITIES TO BE MONITORED 
 
a. 
Potential Toxicities, Risks and Precautions 
 
Procedure 
Risks 
Measures to Minimize Risks 
Complete history 
and physical exam, 
including blood 
chemistries 
Identification of previously 
unknown condition 
Qualified health care provider to evaluate potential 
subject 
Collection of blood 
samples  
Pain, bruising at the 
injection site and rarely 
infection  
 
Discovery of previously 
unknown conditions  
 
Possible breach of 
confidentiality  
Experienced personnel will perform the phlebotomies 
using approved techniques.  
 
Pressure and dressings will be used to minimize pain, 
bruising and infection.  
 
Research records are kept in a locked area accessible 
only by study personnel.  
 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 13 of 18 
Procedure 
Risks 
Measures to Minimize Risks 
Subject study numbers will be used for identification 
of samples so that confidentiality is ensured.  
Glutamate 
sensitivity 
Headache, flushing, 
sweating, facial pressure or 
tightness, numbness, 
tingling or burning in the 
face, neck or other areas, 
rapid, fluttering heartbeats, 
chest pain, nausea, and/or 
weakness 
Qualified health care provider to evaluate potential 
subject 
Dextrose 
sensitivity 
High Blood sugar:
(Tissue damage, 
coma,death) 
Subjects with uncontrolled Diabetes mellitus I or II are 
excluded from the study 
 
Qualified health care provider to evaluate potential 
subject 
Collection of data 
Possible breach of 
confidentiality  
 
Research records are kept in a locked area accessible 
only by study personnel. 
 
Subjects will only be identified by study numbers on all 
research documents. 
 
Investigators will provide certification of completion of 
human subject protection training course. 
 
UAMS shall retain the study documents on file until 
three years after the completion and final study report 
of this investigational study. 
 
b. Benefits  
There is no guarantee that subjects will receive direct benefit from participation in the study.  Subjects may 
experience  a  significant  decrease  in  the  severity  of  the  effects  of  radiation  therapy  to  the  breast,  thereby 
increasing the general well‐being during therapy and aiding to maintain a generally increased quality of life 
while  receiving  radiation  therapy.  Potential  additional  benefits  include  decreased  chance  of  long  term 
radiation‐induced skin damage, breast scarring and therefore improved cosmetic results.  
 
For subjects assigned to the arm of this study who are receiving dextrose, no benefit will be anticipated. 
 
c. Injury   
There are no foreseeable risks associated with the administration of GLN or dextrose.   
10. DATA HANDLING AND RECORD KEEPING 
 
a. Registration Procedures 
Subjects will be registered in C3PR, a cancer Biomedical Informatics Grid (caBIG®, NCI) application.  
 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 14 of 18 
b. Methods for Data Collection and Data Collection Tools 
Data will be entered into OpenClinica through electronic web‐based case report forms (CRFs) which replicate 
the  paper  CRFs  attached  to  this  protocol.  OpenClinica  is  a  secure  open  source  system  for  electronic  data 
capture and clinical data management. Data will be stored as required per regulations.  
 
c. Confidentiality, Storage and De‐Identification of Data  
Government  agency  regulations  and  directives  require  that  the  study  investigator  retain  all  study 
documentation pertaining to the conduct of a clinical trial. Study documents should be kept on file until three 
years after the completion and final study report of this investigational study. 
11. CRITERIA FOR EVALUATION 
 
a. 
Outcome measures for Specific Aim 1 
 
i. 
Primary efficacy outcome:  
 
Excessive Toxicity, which will be defined as an acute radiation‐toxicity score of 2 or higher on either Day 12 
(the  last  day  of  APBI)  or  at  the  one‐month  follow‐up  visit.    Acute  radiation  toxicity  will  be  scored  as 
described below using the RTOG Acute toxicity‐scoring criteria. 
 
ii.  Secondary efficacy outcomes: 
 
Acute radiation toxicity, which will be scored using the RTOG Acute toxicity‐scoring criteria.  These range 
from 0 (no change) to 4 (necrosis).  Acute radiation toxicities will be scored on Day 0 (baseline, a week 
before APBI), Day 12 (the last day of APBI), and at the one‐month follow‐up visit. 
o A score of 2 or higher on the RTOG Acute scale will be considered to be excessive toxicity if it is 
scored on either Day 12 or at the one‐month follow‐up visit (see Excessive Toxicity above).   
 
 
Chronic radiation toxicity, which will be scored using RTOG LENT/SOMA criteria.  These range from Grade 1 
(minimal  hypersensation)  to  Grade  4  (refractory).    Chronic  radiation  toxicities  will  not  be  scored  at 
baseline, but will be scored during the follow‐up visits at 6, and 12 months. 
 
 
 
Breast cosmesis, which will be scored using a subject‐and‐physician point‐scoring system.  Breast cosmesis 
will be scored at Day 0 (baseline), Day 12 (the last day of APBI), and during the 1 month, 6 month, and 12 
month follow‐up visit. 
 
 
Breast density, which will be determined by mammogram at baseline and during the follow‐up visits at 6 
and 12 months. 
 
 
Performance Status, which will be assessed using questionnaire.  Performance status will be assessed on 
Study Days 0, 12, and during the follow‐up visits at 1 and 6 months. 
 
 
Quality  of  life,  which  will  be  determined  using  questionnaire.  The  quality‐of‐life  questionnaire  will  be 
assessed on Study Days 0, 12, and during the follow‐up visits at 1 and 6 months. 
 
 
An open‐ended question (How was your experience with this treatment?), which will be answered by the 
subject. An open‐ended question will be assessed during the follow‐up visits at 1 and 6 months. 
 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 15 of 18 
 
Additional subject data to be collected will be BMI, meds, steroids, smoking, alcohol, etc. Stratification 
using these criteria will be considered but unlikely to be significant in this small pilot trial. 
 
b. 
Outcome measures for Specific Aim 2 
   
Assays of all outcome measures will be performed on blood samples obtained at the following times from each 
subject: Day 0 (baseline, the day before GLN/placebo begins), Day 8 (just before APBI commences), Day 10 (the 
third day of APBI), Day 12 (the last day of APBI), and at the 1‐month follow‐up visit (the day when GLN/placebo 
ends). 
 
 
Measures of oxidative stress, antioxidant defense and a potential biomarker for GLN effect: 
 
o Levels  of  enzymatic  antioxidants  such  as  glutathione  peroxidase  (GPx),  glutathione  S‐transferase 
(GST), superoxide dismutase (SOD), and catalase (CAT).  
o Levels of non‐enzymatic antioxidants, namely, glutathione in both its reduced (GSH) and oxidized 
(GSSG) form. 
o Reactive oxygen species such as the superoxide anion (O2‐) and hydrogen peroxide (H2O2). 
o Lipid peroxidation products such as malondialdehyde (MDA) and/or 4‐hydroxynonenal (4‐HNE).  
o DNA‐oxidation products such as 8‐hydroxy‐2’‐deoxyguanosine (8‐OHdG). 
o Protein‐oxidation markers such as the carbonyl derivatives of proline, lysine, arginine and threonine 
residues. 
o A potential biomarker for GLN effect such as myoglobin.   
 
 
Measures of immune response: 
 
o Complete blood count (CBC) 
o NK‐cell activity. 
o Production of cytokines such as interferon‐gamma (IFN‐γ) and tumor necrosis factor‐alpha (TNF‐α). 
 
 
12. STATISTICAL CONSIDERATIONS 
 
a.   Sample Size and Power 
 
Sample‐size considerations are motivated by the statistical analysis plan for the primary efficacy outcome (see 
below), in which a two‐sided Fisher’s exact test will be used at 10% alpha to compare the glutamine arm to 
the placebo arm for a statistically significant decrease in the proportion of excessive toxicities.  Rubio et al.17 
reported the results of a pilot study of oral glutamine supplementation versus placebo in 17 breast‐cancer 
subjects  receiving  radiation  as  part  of  breast‐conservation  therapy.    By  the  7th  week  of  their  study,  all  8 
subjects taking placebo (100%), but only 4 of 9 subjects taking glutamine (44%), experienced scores of ≥2 on 
the RTOG Acute toxicity scale.  Their results are consistent with excessive‐toxicity rates of at least 90% on the 
placebo arm, but at most only 50% on the glutamine arm.  To calculate power, we hypothesize that excessive 
toxicity rates in our study will be equal to 50% with glutamine versus 90% with placebo.  Calculations using 
PASS  12  software18  show  that  a  total  of  50  study  subjects,  25  randomized  to  the  glutamine  arm  and  25 
randomized to the placebo arm, give the two‐sided Fisher’s exact test 91.1% power at 10% alpha to detect the 
hypothesized difference in excessive‐toxicity rates between the glutamine arm and the placebo arm.  This 
result  demonstrates  that  25  subjects  per  study  arm  (50  subjects  total)  give  this  proposed  study  sufficient 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 16 of 18 
power to achieve the radiation‐toxicity‐reduction part of its primary objective.  To protect against dropouts, a 
total of 60 subjects will be enrolled and randomized in order to ensure that 50 subjects complete the study. 
b. 
Statistical analysis plan for Specific Aim 1 
 
i. 
Analysis plan for the primary efficacy outcome 
The number of excessive toxicities on each study arm will be reported both as a raw count and as a proportion 
of the number enrolled per arm.  The study‐arm difference in excessive‐toxicity proportions will be tested for 
statistical significance using a two‐sided Fisher’s exact test at an alpha=10% significance level. 
 
ii. 
Analysis plan for the secondary efficacy outcomes 
Data for each secondary‐efficacy outcome measure will be summarized by assessment time and study arm, 
using mean scores and proportions for Likert‐scaled data (acute radiation toxicity, chronic radiation toxicity, 
and performance status), and using means and standard deviations (SDs) for continuous and quasi‐continuous 
data (, breast cosmesis, and quality of lifeData will be graphed versus assessment time as stacked barcharts or 
profile plots depending on the outcome measure.  Treatment‐arm differences over time will be assessed using 
longitudinal‐analysis  methods,  namely,  (A)  logistic  and  cumulative‐logistic  regressions  with  generalized 
estimating  equations  for  dichotomized  and  Likert‐scaled  data,  respectively,  and  (B)  repeated‐measures 
ANOVAs for continuous and quasi‐continuous data.  Post‐hoc comparisons between study arms at each time 
point will employ an alpha=5% significance level despite the multiple testing, in order not to inflate Type II 
error in this pilot Phase II study. 
 
c.  
Statistical analysis plan for Specific Aim 2   
 
For each assay endpoint, data will be summarized by study arm and collection timepoint as means and SDs, 
and graphed versus time as profile plots.  Adherence to distributional assumptions will be examined, and data 
transformations will be applied if warranted.  Repeated‐measures ANOVA will be used to compare each assay 
endpoint for study‐arm differences over time.  Post‐hoc comparisons between study arms at each time point 
will employ an alpha=5% significance level despite the multiple testing, in order not to inflate Type II error in 
this pilot Phase II study. 
 
d. 
Missing, Unused and Spurious Data 
 
 
Missing data will be treated as missing, and will not be imputed.  Spurious data will be corrected at the source 
document.  Any data documented as spurious that is unable to be corrected at the source will be treated as 
missing.   
 
13. ETHICAL AND REGULATORY CONSIDERATIONS 
 
The  following  must  be  observed  to  comply  with  FDA  regulations  for  the  conduct  and  monitoring  of  clinical 
investigations. The following also represents sound research practice. All study personnel must have completed 
training in good clinical practice (GCP) and protection of human subjects. 
 
a. 
Recruitment and Informed Consent                                                   
 
Patients with DCIS, or Stage I or II Invasive Breast Cancer that are scheduled to undergo accelerated partial 
breast irradiation as part of Breast conserving therapy will be identified in the UAMS Breast Surgical Oncology 
clinic during routine clinic appointments by their providers. Upon identification, the patient will be informed 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 17 of 18 
of the study by their physician along with the research staff. The patient will be allowed to review the IRB‐
approved informed consent form, and if they would like to participate in the study, they will be presented the 
informed  consent  form.  During  the  consent  process,  the  patient  will  be  clearly  informed  of  the  fact  that 
participation in this study is voluntary and that the decision to not participate in the study will have no effect 
on future clinical care. The patient will be encouraged to have family or friends participate in any or all of the 
process. The patient will be provided sufficient time to ask questions, and will be questioned to be ensure they 
understand the information. If the patient agrees to proceed, they will sign consent.  The consent process will 
be documented in the medical record. A copy of the informed consent document will be given to the research 
participant,  and  additional  copies  will  be  sent  to  the  medical  records  department.  The  original  informed 
consent will be filed with the subject file in CCTO. The principles of informed consent are described by the 
Federal  Regulatory  Guidelines:  Code  of  Federal  Regulations  (21CFR50)  and  the Office  for  Human  Research 
Protections: Protection of Human Subjects (45CFR46). These principles must be followed to comply with Food 
and Drug Administration (FDA) regulations for the conduct and monitoring of clinical investigations.  
 
b. 
Institutional Review:  
 
This study will be approved by the UAMS Institutional Review Board (IRB) as defined by Federal Regulatory 
Guidelines 21CFR56 and the Office for Human Research Protections: Protection of Human Subjects 45CFR46. 
This  study  will  also  undergo  scientific  review  by  the  Cancer  Institute’s  Protocol  Review  and  Monitoring 
Committee (PRMC). Approval by both the IRB and PRMC is required before the clinical trial can be activated.   
 
14. ADVERSE EVENTS 
 
a. 
Expedited Reporting  
• 
The Principal Investigator (PI) must be notified within 24 hours of learning of any serious adverse events 
(SAEs), regardless of attribution, occurring during the study. 
• 
The UAMS IRB must be notified within 10 business days of “any unanticipated problem involving risk to 
subject or others (UPR/UPIRTSO).”  
• 
For UPR/UPIRTSO, see UAMS IRB Policy 10.2. 
b. Routine Reporting  
 
All  other  AEs,  such  as  those  that  are  expected,  or  are  unlikely  or      definitely  not  related  to  the  study 
participation, are to be reported annually as part of regular data submission. 
  
15. MONITORING 
 
a. 
Data Monitor  
 
The PI will monitor the study to ensure that the rights and well‐being of human subjects are protected, that 
the  data  are  accurate,  complete  and  verifiable  from  source  documents  and  that  the  trial  is  conducted  in 
compliance with currently approved protocol/amendments. 

Glutamine for the Prevention of Radiation Toxicity in Subjects Undergoing Breast Conserving Therapy 
 
 
 
           IRB #202253 
Sponsor: UAMS 
Version 7 
5/8/2017 
 
Page 18 of 18 
 
16. BIBLIOGRAPHY  
 
1. Powell S: Radiotherapy for breast cancer in the 21st century. Breast J 2010 16(Suppl 1):S34‐S38. 
2. Hogle WP: Radiation therapy in the treatment of breast cancer. Semin Oncol Nurs 2007 23(1):20‐8.  
3. Varanda EA, et al: Radioprotection: Mechanisms and radioprotective agents including honeybee venom. J 
Venom Anim Toxins 1998 4(1):5‐21. 
4. Zhao W, et al: Inflammation and chronic oxidation stress in radiation‐induced late normal tissue injury: 
therapeutic implications. Curr Med Chem 2009 16(2):130‐43. 
5. Delanian S, et al: The radiation‐induced fibroatrophic process: therapeutic perspective via the antioxidant 
pathway. Radiotherapy and Oncology 2004 73:119‐31. 
6. Standish LJ, et al: Immune defects in breast cancer patient after radiotherapy. J Soc Integr Oncol 2008 
6(3):110‐21. 
7. Kang  DH,  et  al:  Significant  impairment  in  immune  recovery  following  cancer  treatment.  Nurs  Res  2009 
58(2):105‐14. 
8. Klimberg VS: Glutamine, cancer, and its therapy. Am J Surg 1996 172(5):418‐24. 
9. Klimberg  VS,  et  al:  Prophylactic  glutamine  protects  the  intestinal  mucosa  from  radiation  injury.  Cancer 
1990 66(1):62‐8. 
10. Jensen JC, et al: Prevention of chronic radiation enteropathy by dietary glutamine. Ann Surg Oncol 1994 
1(2):157‐63. 
11. Klimberg VS, et al: Glutamine‐enriched diets support muscle glutamine metabolism without stimulating 
tumor growth. J Surg Res 1990 48(4):319‐23. 
12. Fahr MJ, et al: Glutamine enhances immunoregulation of tumor growth. JPEN J Parenter Enteral Nutr 1994 
18(6):471‐6. 
13. Kaufmann Y, et al: Oral glutamine prevents DMBA‐induced mammary carcinogenesis via upregulation of 
glutathione production. Nutrition 2008 24(5):462‐9. 
14. Kuhn KS, et al: Glutamine as indispensable nutrient in oncology: experimental and clinical evidence. Eur J 
Nutr 2010 49:197‐210. 
15. Zetterberg A, et al: Glutamine and the regulation of DNA replication and cell multiplication in fibroblasts. J 
Cell Physiol 1978 95:41‐8. 
16. Schafer M, et al.: Oxidative stress in normal and impaired wound repair. Pham Res 2008 58:165‐71. 
17.  Rubio  I,  Suva  LJ,  Todorova  V,  Bhattacharyya  S,  Kaufmann  Y,  Maners  A,  Smith  M,  Klimberg  VS.    Oral 
Glutamine Reduces Radiation Morbidity in Breast Conservation Surgery.  JPEN J Parenter Enteral Nutr. 
2013 Feb 6. [Epub ahead of print] 
18. Hintze, J. (2013). PASS 12. NCSS, LLC. Kaysville, Utah, USA. www.ncss.com.