Stężenie tkankowego aktywatora plazminogenu

diagnostyka laboratoryjna Journal of Laboratory Diagnostics
2012 • Volume 48 • Number 2 • 173-179
Praca oryginalna • Original Article
Stężenie tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA)
u chorych na raka gruczołu piersiowego
The concentration of tissue-type plasminogen activator (t-PA)
in patients with breast cancer
Anna Thielemann1, Aleksandra Baszczuk1, Zygmunt Kopczyński1, Marta Szczepaniak1,
Sylwia Grodecka-Gazdecka2
1
Katedra i Zakład Diagnostyki Laboratoryjnej Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, 2Oddział Chirurgii Onkologicznej Katedry i Kliniki Onkologii Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Streszczenie
System aktywacji plazminogenu odgrywa ważną rolę w procesie wzrostu guza i przerzutowaniu. Podstawą inwazji komórek
rakowych jest degradacja substancji macierzy pozakomórkowej. Jest to możliwe dzięki obecności plazminy, głównego enzymu
układu fibrynolitycznego. Jednym z aktywatorów plazminogenu jest tkankowy aktywator plazminogenu (t-PA). Ta specyficzna
proteaza serynowa reguluje działanie układu fibrynolizy poprzez utrzymanie równowagi między czynnikami pobudzającymi
i hamującymi angiogenezę w mikrośrodowisku guza.
Cel badań: Celem pracy była ocena stężenia t-PA w surowicy 103 kobiet chorych na raka piersi leczonych na Oddziale Chirurgii Onkologicznej Katedry UM im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu w zależności od uznanych czynników rokowniczych
takich jak: stopień zaawansowania klinicznego choroby, stopień złośliwości histologicznej nowotworu, stan okolicznych węzłów chłonnych pachowych oraz wielkość guza pierwotnego.
Metoda badań. Stężenie tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA) oznaczono metodą immunoenzymatyczną (ELISA)
w wersji „sandwich”, w oparciu o test firmy BioVendor.
Wyniki badań: W badaniach wykazano istotnie wyższe stężenie tPA w surowicy kobiet chorych na raka piersi w porównaniu
do wartości tego aktywatora w grupie kontrolnej. Im wyższy był stopień zaawansowania klinicznego choroby tym wyższe
uzyskano stężenia tkankowego aktywatora plazminogenu. Podobny kierunek zmian otrzymano oceniając stopnień złośliwości
histologicznej guza. Znamiennie wyższe wartości t-PA uzyskano w grupie kobiet chorych na raka piersi z przerzutami do węzłów chłonnych jamy pachowej aniżeli bez przerzutów. Dodatnią zależność wykazano pomiędzy stężeniem aktywatora t-PA
a wielkością guza pierwotnego.
Wnioski: Oznaczanie aktywatora plazminogenu typu tkankowego (t-PA) stanowi uzupełnienie oceny stanu klinicznego kobiet
chorych na raka gruczołu piersiowego i może być wykorzystane w prognozowaniu tej choroby
Summary
Introduction: The plasminogen activation system seems to play an important role in tumor invasion and metastasis. Degradation of the extracellular matrix products, which are activated mainly by the plasmin (the key enzyme of the fibrinolysis system),
is the basis of the invasion of cancer cells. The tissue plasminogen activator (t-PA), a specific serine protease, is one of the
plasmin activators. Shifting the balance between factors stimulating and inhibiting angiogenesis within the tumour microenvironment it influences negatively the progression of cancer.
Aim: The aim of the study was to estimate the concentration of t-PA levels in serum of 103 women with breast cancer and its
correlations with “classical” prognostic factors. All patients were treated in the Oncological Surgery Department, of Poznan
University of Medical Sciences.
Method: The assessment of concentration of the tissue-type plasminogen activator (t-PA), was performed by an enzyme-linked immunosorbent assay ELISA (Bio Vendor Systems).
Results: The results of the study suggested that the level of t-PA in serum of women with breast cancer was significantly higher
than in serum of healthy women. The relation between the level of t-PA and the stage of clinical disease advancement was
discovered. There was a correlation between the increasing value of t-PA level and aggressiveness of the disease. Similar
correlation was found between t-PA level and the size of primary tumor. Significant differences were also found in group of
women with metastases to the axillary lymph nodes and women with no metastasis.
173
Stężenie tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA) u chorych na raka gruczołu piersiowego
Conclusion: The results of the study suggested that tissue plasminogen activator (t-PA) may serve as a useful indicator for
assessment of the clinical advancement of breast cancer.
Słowa kluczowe:aktywator plazminogenu typu tkankowego (t-PA), przerzutowanie, rak piersi, układ fibrynolityczny
Key words:tissue plasminogen activator (t-PA), fibrynolisis system, metastasis, breast cancer
Autorzy składają podziękowanie prof. dr hab. med. Janowi Bręborowiczowi, Kierownikowi Zakładu Patologii Nowotworów i Katedry Onkologii
Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu za ocenę histologiczną preparatów.
Wstęp
Nowotwory złośliwe charakteryzują się dużą inwazyjnością
oraz zdolnością rozsiewu komórek raka do odległych tkanek
i narządów [1]. W wieloetapowym procesie przerzutowania
dochodzi do zaburzeń oddziaływania komórek raka z elementami błony podstawnej i macierzy zewnątrzkomórkowej,
miejscowej proteolizy i migracji komórek nowotworowych.
Degradacja macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM) jest efektem wydzielanych przez śródbłonek naczyniowy czynników
wzrostowych do których należy m.in. czynnik wzrostu fibroblastów (bFGF) oraz czynnik wzrostu śródbłonka naczyń
(VEGF) [2, 3]. Substancje te wpływają nie tylko na migrację komórek rakowych przez ścianę naczyń, ale biorą udział
w powstawaniu nowych naczyń w otoczeniu guza. Badania
ostatnich lat wykazały, że istotną rolę w rozwoju nowotworu, wzroście guza, tworzeniu jego unaczynienia i przerzutów
odgrywa nadmierna aktywacja układu krzepnięcia i fibrynolizy [3]. Głównymi składnikami systemu aktywacji plazminogenu jest plazmina i dwa aktywatory plazminogenu typu
urokinazowego (u-PA) i tkankowego (t-PA) [4]. W warunkach fizjologicznych urokinazowy i tkankowy aktywator plazminogenu katalizują proces przekształcania nieaktywnego
plazminogenu w aktywną plazminę. Enzym ten degraduje
główne składniki błony podstawnej śródbłonka naczyń i aktywuje metaloproteinazy, co umożliwia komórkom raka inwazję do odległych narządów [4]. Aktywator plazminogenu typu
tkankowego jest najważniejszym endogennym aktywatorem
plazminogenu. Uważa się, że aktywacja plazminogenu za
pośrednictwem t-PA związana jest z procesami rozpuszczania fibryny tylko w miejscu powstałego zakrzepu [5]. Aktywator plazminogenu typu tkankowego (t-PA) jest polipeptydem
zbudowanym z 527 aminokwasów, o masie cząsteczkowej
około 70 kDa. Ta specyficzna proteaza serynowa wytwarzana jest głównie przez komórki śródbłonka naczyniowego.
W krwi występuje w postaci wolnej i związanej z inhibitorami
tkankowego aktywatora plazminogenu [5]. Cząsteczka t-PA
jest uwalniana przez komórki endotelium do krwioobiegu
w postaci jednołańcuchowego prekursora polipeptydu sctPA (single-chain-t-PA) [5]. W formę dwułańcuchową tct-PA
przekształcana jest przy udziale plazminy po hydrolizie
wiązania peptydowego. Uważa się, że obie formy, zarówno
jedno- jak i dwułańcuchowa uczestniczą w aktywacji plazminogenu. Aktywator plazminogenu typu tkankowego nie tylko
uczestniczy w rozpuszczaniu skrzepu ale bierze udział także
w reakcjach zapalnych i procesach związanych z neoangiogenezą nowotworową [6]. W ostatnich latach pojawiły się
174
doniesienia naukowe dotyczące aktywności tego enzymu
w tkankach nowotworowych chorych na raka okrężnicy,
trzustki, żołądka i czerniaka złośliwego [7, 8, 9]. Jakkolwiek wielu badawczy uważa, że zwiększone stężenie t-PA
u pacjentów chorych na nowotwór złośliwy może być u nich
wykładnikiem korzystnego rokowania, to opinie te nie są do
końca jednoznaczne.
Celem pracy była ocena stężenia aktywatora plazminogenu
typu tkankowego (t-PA) w surowicy kobiet chorych na pierwotnego raka piersi w zależności od wybranych czynników
rokowniczych takich jak: stopień zaawansowania klinicznego choroby, stopień złośliwości histologicznej nowotworu,
stan okolicznych węzłów chłonnych pachowych i wielkość
guza pierwotnego.
Materiał i metodyka badań
Stężenie aktywatora plazminogenu typu tkankowego (t-PA)
oznaczono w surowicy 103 kobiet chorych na raka gruczołu piersiowego przed zabiegiem chirurgicznym, w wieku od
29 do 89 lat (średnia wieku 56 lat), leczonych w Oddziale Chirurgii Onkologicznej Katedry Onkologii Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu.
W każdym przypadku rozpoznanie kliniczne było ostatecznie potwierdzone badaniem histopatologicznym wykonanym
w Zakładzie Patologii Nowotworów Katedry Onkologii Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu. Grupę referencyjną stanowiły surowice 40 zdrowych
kobiet w przedziale wiekowym od 24 do 75 lat (średnia wieku 47 lat). Na prowadzenie badań doświadczalnych autorzy
pracy uzyskali zgodę Komisji Bioetycznej przy Uniwersytecie Medycznym im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu.
Charakterystykę kliniczną chorych na raka piersi przedstawia Tabela I.
Krew do badań o objętości około 5 ml pobierano od pacjentek z żyły promieniowej na skrzep i po około 30 minutach
zawartość probówki wirowano z szybkością 1000 obr./min
w ciągu 10 minut. Po odwirowaniu surowicę zbierano do
probówek w ilości 0,5 ml i zamrażano w temp. –200 C. Tak
przygotowane próbki przechowywano w tej temperaturze do
czasu wykonania badania, jednak nie dłużej niż 6 miesięcy.
Stężenie aktywatora plazminogenu typu tkankowego (t-PA)
w surowicy oznaczono metodą immunoenzymatyczną (ELISA) wersji „sandwich” za pomocą testu firmy BioVendor.
Otrzymane wartości stężeń aktywatora plazminogenu typu
tkankowego (t-PA) poddano analizie statystycznej w programie statystycznym Statistica 8.0. Przed przystąpieniem do
Tabela I.
Charakterystyka chorych na raka piersi
Charakterystyka kliniczna
Stopień zaawansowania klinicznego choroby wg TNM
I
II
III
Stan okolicznych węzłów chłonnych pachowych
pN0
pN1
Wielkość guza pierwotnego (pT)
<20 mm
≥20<50 mm
≥50 mm
Stopień złośliwości histologicznej
G1
G2
G3
analizy statystycznej sprawdzono czy rozkład zmiennych ma
charakter normalny. Normalność obliczono testem W Shapiro-Wilka. Do oceny różnic między badanymi grupami, których rozkład nie był zgodny z normalnym, użyto nieparametrycznego testu U Manna-Whitneya. Hipotezy statystyczne
przyjmowano na poziomie istotności statystycznej p <0,05.
Ilość pacjentek
Odsetek badanych pacjentek [%]
47
38
18
45,6
36,9
17,5
51
52
49,5
50,5
54
40
9
52,4
38,9
8,7
11
50
42
10,7
48,5
40,8
Wyniki
W grupie 40 osób zdrowych średnie stężenie aktywatora
plazminogenu typu tkankowego w surowicy było statystycznie istotnie wyższe aniżeli w grupie 103 kobiet chorych na
raka gruczołu piersiowego (Tabela II). Mediana stężeń badanego aktywatora t-PA w grupie chorych na nowotwór zło-
Tabela II.
Stężenia t-PA u chorych na raka piersi w zależności od zaawansowania klinicznego choroby, stanu węzłów chłonnych pachowych, wielkości
guza i stopnia złośliwości histologicznej
Charakterystyka chorych na raka piersi
Aktywator plazminogenu typu tkankowego
t-PA
Średnie stężenie
t-PA
Mediana stężenia
t-PA
Zakres wartości
stężeń t-PA
[ pg/ml ]
Kontrola (n=40)
Chore na raka piersi (n=103)
160 ± 71,6
154,4
50,9 - 305,2
510,9* ± 310,6
401,8*
198,4 - 1813,1
Stopień zaawansowania klinicznego wg klasyfikacji TNM
I
n=47
II
n=38
III
n=18
317,6* ± 85,3
499,5*& ± 207,4
988,0*&# ± 348,5
300,1*
471,4*&
939,2*&#
198,4 - 617,6
220,4 - 1361,7
525,6 - 1813,1
Węzły chłonne pachowe
pN0 n=51
pN1 n=52
388,7* ± 224,1
612,9*▼± 330,4
335,4*
496,8*▼
198,4 - 1813,1
204,1 - 1733,0
351,9* ± 128,4
551,4*♦ ± 230,3
1182,0*♦■± 421,9
318,2*
471,4*♦
1036,4*♦■
1984,0 - 797,6
2785,5 - 1182,0
544,6 - 1813,1
378,0* ± 272,0
439,8*∆ ± 255,9
608,3*∆□ ± 351,1
302,2*
393,2*∆
488,4*∆□
214,8 - 1182,0
198,4 - 1813,1
204,1 - 1733,0
Wielkość guza
pT < 20 mm
pT ≥20< 50 mm
pT ≥ 50 mm
n =54
n=40
n= 9
Stopień złośliwości histologicznej
G1
n= 11
G2
n= 50
G3
n= 42
* - różnica istotna statystycznie dla t-PA w porównaniu z grupą kontrolną, p< 0,05
& - różnica istotna statystycznie dla t-PA w porównaniu z grupą kobiet w I stopniu zaawansowania choroby, p< 0,05
# - różnica istotna statystycznie dla t-PA w porównaniu z grupą kobiet w II stopniu zaawansowania choroby, p< 0,05
▼ - różnica istotna statystycznie dla t-PA w porównaniu z grupą kobiet bez przerzutów do węzłów chłonnych pachowych, p< 0,05
♦ - różnica istotna statystycznie dla t-PA w porównaniu z grupą kobiet o wielkości guza< 20 mm, p< 0,05
■ - różnica istotna statystycznie dla t-PA w porównaniu z grupą kobiet o wielkości guza ≥20< 50 mm, p< 0,05
∆ - różnica statystycznie znamienna dla t-PA w porównaniu z grupą kobiet w stopniu złośliwości histologicznej G1, p<0,05
□ różnica statystycznie znamienna dla t-PA w porównaniu z grupą kobiet w stopniu złośliwości histologicznej G2, p<0,05
175
Stężenie tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA) u chorych na raka gruczołu piersiowego
śliwy piersi była prawie 3-krotnie wyższa aniżeli w surowicy
osób zdrowych i różnice te cechowały się znamiennością
statystyczną (Tabela II). Dalsze wyniki badań wykazały, że
wraz ze wzrostem złośliwości histologicznej raka wzrastała
statystycznie znamiennie mediana stężeń badanego białka.
Uzyskano różnicę istotną znamiennie pomiędzy wartościami
t-PA w stopniu G1 i G2 a poziomem t-PA w stopniu G3 złośliwości histologicznej (Tabela II). Istotną różnicę wykazano
pomiędzy wartościami t-PA u kobiet zdrowych a stężeniem
tego aktywatora w grupie chorych z G1, G2 i G3 stopniem
złośliwości histologicznej (Tabela II, rycina 4).
Mediana stężenia t-PA wzrastała wraz z zaawansowaniem
procesu chorobowego u kobiet chorych na raka piersi (Tabela II). Najwyższą medianę stężenia aktywatora plazminogenu typu tkankowego zaobserwowano w surowicy kobiet
w III stopniu zaawansowania klinicznego choroby i była ona
istotnie wyższa aniżeli w stopniu I i II procesu nowotworowego (Tabela II, rycina 1).
Różnice statystycznie znamienne wykazano także, kiedy
porównywano stężenia t-PA w surowicy kobiet z przerzutami
do węzłów chłonnych pachowych z wartościami stężeń t-PA
u pacjentek bez przerzutów (Tabela II, rycina 2).
Wraz z wielkością guza nowotworowego wzrastało stężenie
Rycina 1
Stężenia aktywatora plazminogenu typu tkankowego w surowicy
chorych kobiet na raka piersi w I, II i III stadium zaawansowania
klinicznego choroby według klasyfikacji TNM.
Rycina 2
Stężenia aktywatora plazminogenu typu tkankowego (t-PA) w surowicy kobiet chorych na raka piersi w zależności od stanu okolicznych węzłów chłonnych.
176
aktywatora t-PA u pacjentek chorych na raka piersi (Tabela
II, rycina 3). Różnice statystycznie istotne uzyskano pomiędzy wartościami t-PA u kobiet z wielkością guza poniżej 20
mm a stężeniem t-PA u pacjentek z wielkością guza pomiędzy 20 i 50 mm i wielkością guza powyżej 50 mm. Istotność
statystyczną otrzymano także pomiędzy stężeniem t-PA
w grupie referencyjnej a poziomem tego aktywatora w grupach pacjentek o różnej wielkości guza (Tabela II).
Dyskusja
Pomimo znacznego postępu, jaki dokonał się w ostatnich
latach w diagnostyce i leczeniu nowotworów gruczołu piersiowego, nadal obserwuje się stały wzrost umieralności
z powodu tego schorzenia. Główną przyczyną zwiększonej
umieralności kobiet na raka piersi jest przerzutowy charakter tej choroby [10, 11]. Mechanizm powstawania przerzutów nowotworowych obejmuje wiele etapów, przy czym na
każdym z nich dochodzi do interakcji komórek rakowych
z komórkami śródbłonka naczyniowego. Przypuszcza się,
że zaburzenie jego funkcjonowania może być przyczyną powstawania przerzutów. Komórki śródbłonka naczyniowego
produkują bowiem wiele różnych czynników, których nadekspresja doprowadzić może do zmian struktury naczynia
Rycina 3
Stężenia aktywatora plazminogenu typu tkankowego (t-PA) w surowicy kobiet chorych na raka piersi w zależności od wielkości guza
pierwotnego.
Rycina 4
Stężenia aktywatora plazminogenu typu tkankowego w surowicy
kobiet chorych na raka piersi w zależności od stopnia złośliwości
histologicznej nowotworu według Elstona.
i zaburzenia wzajemnych oddziaływań międzykomórkowych
[11]. Do substancji wytwarzanych przez komórki endotelium
należą między innymi składniki układu aktywacji plazminogenu takie jak: aktywator plazminogenu typu tkankowego
(t-PA), aktywator plazminogenu typu urokinazowego (uPA),
receptor aktywatora plazminogenu typu urokinazowego
(uPAR) oraz inhibitory aktywatorów plazminogenu typu 1
i 2 (PAI-1, PAI-2) [6]. Uważa się, że nadmierna aktywacja
procesów krzepnięcia i fibrynolizy jest nie tylko zjawiskiem
towarzyszącym chorobie nowotworowej, ale może także
stanowić jeden z patomechanizmów biorących udział we
wzroście guza, tworzeniu jego unaczynienia i przerzutów [6].
Istnieją doniesienia się, że jednym z czynników ułatwiającym
inwazję komórek nowotworowych do otaczających tkanek
i uczestniczącym w powstawaniu wtórnych ognisk przerzutowania jest endogenny aktywator plazminogenu t-PA [12].
Udział aktywatora t-PA w powstawaniu odległych przerzutów
nie jest jednak do końca wyjaśniony. Publikacje dotyczące
tego problemu są nieliczne, a poglądy kontrowersyjne.
Celem niniejszej pracy była ocena stężenia aktywatora plazminogenu typu tkankowego u kobiet chorych na raka gruczołu piersiowego w zależności od czynników rokowniczych
takich jak: zaawansowanie kliniczne choroby, stopień złośliwości histologicznej nowotworu, stan okolicznych węzłów
chłonnych pachowych oraz wielkość guza pierwotnego.
Przeprowadzone badania własne wykazały istotny wzrost
poziomu aktywatora plazminogenu typu tkankowego w surowicy krwi kobiet chorych na raka gruczołu piersiowego
w porównaniu z jego stężeniem w grupie kontrolnej. Przypuszcza się, że podwyższone stężenie t-PA w surowicy kobiet chorych na ten nowotwór może być wynikiem wzmożonej produkcji i uwalniania t-PA przez komórki rakowe lub
nasilonego wydzielania przez komórki śródbłonka naczyń,
powstałych w obrębie guza nowotworowego w procesie
neoangiogenezy [3, 13, 14]. W dostępnym piśmiennictwie
znajduje się niewiele prac doświadczalnych dotyczących
oznaczania stężenia t-PA w surowicy krwi kobiet chorych na
raka piersi. Natomiast dostępne są wyniki badań dotyczące
oceny stężenia aktywatora plazminogenu typu tkankowego
w osoczu chorych na nowotwory nerki, pęcherza moczowego oraz gruczołu krokowego [15]. Ziętek w osoczu pacjentów
chorych na nowotwory złośliwe pęcherza moczowego, nerki
i gruczołu krokowego zaobserwował znacznie wyższe stężenie aktywatora plazminogenu typu tkankowego w porównaniu z grupą kontrolną [15]. Uważa on, że komórki rakowe
guza u chorych na nowotwory układu moczowo-płciowego
mogą być dodatkowym źródłem aktywatorów plazminogenu.
Substancje te uczestnicząc w procesie aktywacji fibrynolizy,
przyczyniają się tym samym do rozwoju stanów zapalnych
i inwazji komórek rakowych. Wzmożoną aktywność fibrynolityczną zaobserwowano u chorych na raka przełyku, raka
jelita grubego, raka szyjki macicy, raka płuc, żołądka oraz
czerniaka złośliwego [16, 17, 18]. Rydzkowski i współpracownicy w swoich badaniach przeprowadzonych w osoczu
36 chorych na raka jelita grubego wykazali podwyższone
wartości t-PA w porównaniu z grupą kontrolną, jednak bez
cech znamienności statystycznej [19]. Z kolei Ozdemir i wsp.
obserwowali podwyższone stężenie aktywatora plazminogenu typu tkankowego w osoczu chorych na śródbłoniaka
opłucnej oraz raka płuc [20]. Wzrost stężenia t-PA w surowicy chorych na nowotwory nerki wykazali Bashar i Kirchheimer [21, 22]. Natomiast Nanninga u chorych na raka pęcherza moczowego i raka gruczołu krokowego nie uzyskał
podwyższonych wartości t-PA [23]. Brak danych z dostępnego piśmiennictwa uniemożliwia porównanie wyników badań
własnych w surowicy chorych na raka piersi z doniesieniami
innych autorów. Większość dostępnych danych literaturowych dotyczy głównie zawartości aktywatora plazminogenu
typu tkankowego (t-PA) w homogenacie tkanki rakowej oraz
oceny jego ekspresji w skrawkach tkanek nowotworowych
wykonywanych technikami immunohistochemicznymi. Z badań doświadczalnych Ziółkowskiej i wsp. wynika, że w ekstraktach tkankowych raka piersi stężenie t-PA było niższe
niż w łagodnych zmianach gruczołu piersiowego, jednak bez
cech istotności statystycznej [24]. Corte i współpracownicy wykazali u pacjentek chorych na raka piersi zależność
pomiędzy ekspresją t-PA w tkance a rokowaniem i całkowitym czasem przeżycia. Zdaniem Corte niższy poziom t-PA
u tych chorych wiąże się z przedłużeniem czasu wolnego od
wznowy [25]. Z kolei Node i współpracownicy stwierdzili, że
wykazane w ich doświadczeniach wysokie stężenie aktywatora t-PA w komórkach śródbłonka naczyniowego może być
wynikiem działania kwasów epoksyeikozatrienowych. Kwasy te jako produkty działania epooksygenaz cytochromu p45
posiadają właściwości przeciwzapalne oraz rozszerzające
naczynia [26].
W niniejszej pracy podjęto także próbę oceny poziomu aktywatora plazminogenu typu tkankowego (t-PA) w surowicy
kobiet chorych na raka piersi w zależności od stadium zaawansowania klinicznego choroby. Badania własne wykazały istotny wzrost stężenia t-PA wraz ze wzrostem zawansowania klinicznego choroby. Podobnych obserwacji dokonał
Ziętek [15] i uważa, że zwiększony poziom t-PA w surowicy
kobiet chorych na raka piersi w zaawansowanym stadium
choroby może być dodatkowym dowodem na nowotworowe pochodzenie tego aktywatora. Inne wnioski ze swoich
badań przedstawili Ziółkowska i współpracownicy, którzy
w homogenatach tkankowych chorych na raka piersi uzyskali istotnie wyższe stężenia t-PA w grupie kobiet w niskim stopniu zaawansowania choroby T1 aniżeli u chorych
w stopniu zaawansowania choroby T2 [24]. Jak powszechnie wiadomo istotnym etapem progresji nowotworów złośliwych jest wytworzenie w obrębie guza własnej sieci naczyń
krwionośnych, które zaopatrują komórki rakowe w substancje odżywcze i usuwają produkty przemian metabolicznych. Komórki śródbłonka naczyń oraz komórki nowotworowe uwalniają wiele czynników regulujących angiogenezę
i uczestniczących w powstawaniu przerzutów. Do istotnych
czynników angiogennych należy naczyniowo-śródbłonkowy czynnik wzrostu (VEGF), którego działanie zależne jest
177
Stężenie tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA) u chorych na raka gruczołu piersiowego
od obecności swoistych receptorów VEGFR-1 i VEGFR-2
występujących na powierzchni komórek śródbłonka. Wcześniejsze badania przeprowadzone w Katedrze i Zakładzie
Diagnostyki Laboratoryjnej wykazały istotnie wyższy poziom VEGF i rozpuszczalnych form receptorów dla VEGF tj.
sVEGFR-1 i sVEGFR-2 w surowicy kobiet chorych na raka
piersi aniżeli u kobiet zdrowych [27, 28]. Czynnik VEGF posiada silne działanie naczyniotwórcze i mitogenne oraz wywiera wpływ na produkcję aktywatorów plazminogenu uPA
i t-PA przez komórki endotelium. W chorobie nowotworowej
dochodzi do wzrostu liczby naczyń krwionośnych w guzie
i jego otoczeniu. Zwiększone stężenie t-PA można więc wytłumaczyć nasilonym uwalnianiem tego aktywatora do krwioobiegu przez komórki śródbłonka tych naczyń jak i przez
same komórki rakowe.
Uznanym czynnikiem w ustalaniu prognozowania choroby
oraz w wyborze odpowiedniej metody leczenia jest ocena
stanu węzłów chłonnych pachowych u kobiet chorych na
raka piersi. W przypadku wykrycia raka przed powstaniem
przerzutów większość chorych ma szansę na trwałe wyleczenie. Mimo tak korzystnych prognoz jednak u około 30%
kobiet chorych na raka dochodzi do progresji choroby w ciągu 10 lat [29]. Wyniki badań własnych wykazały różnicę statystycznie istotną między stężeniem t-PA w grupie pacjentek
z przerzutami do węzłów chłonnych pachowych a poziomem
tego aktywatora w grupie kobiet bez przerzutów. O`Grady
i Sumiyoshi nie wykazali znamiennych różnic stężenia t-PA
w zależności od obecności przerzutów do węzłów chłonnych
[30, 31]. Z kolei z badań Corte wynika, że u chorych bez zajętych węzłów chłonnych pachowych o niskim stężeniu t-PA
w tkance rakowej guza wcześniej pojawiają się przerzuty odlegle i dochodzi do wcześniejszego nawrotu choroby [25].
Istotnym czynnikiem rokowniczym u chorych na raka gruczołu piersiowego jest wielkość guza pierwotnego. Wraz
z wielkością guza wzrasta ryzyko progresji choroby i zgonu.
Małe rozmiary guza nie są jednak krytycznym wykładnikiem
dobrego rokowania, gdyż guzy poniżej 10 mm mogą dawać
także odległe przerzuty. Badania własne wykazały, że wraz
z wielkością guza pierwotnego, wzrastała wartość średniego
stężenia i mediany aktywatora plazminogenu typu tkankowego (t-PA) i były one istotnie wyższe w porównaniu z grupą
kontrolną. Obserwowany wzrost poziomu aktywatora plazminogenu typu tkankowego (t-PA) związany z wielkością guza
nowotworowego wskazuje na jego pochodzenie z komórek
rakowych. Kim i współpracownicy wykazali ujemną korelację
pomiędzy stężeniem aktywatora plazminogenu typu tkankowego (t-PA) w tkankach gruczołu piersiowego, a wielkością
guza nowotworowego [32]. Natomiast Corte i współpracownicy w swoich badaniach u chorych na raka piersi zauważyli, że niskie stężenie t-PA u pacjentek z obecnością guza
o dużych rozmiarach wykazuje korelację ze złym rokowaniem [25]. W niniejszej pracy badano także zależność stężenia aktywatora plazminogenu typu tkankowego u kobiet
chorych na raka piersi od stopnia złośliwości histologicznej
nowotworu. Wykazano, że wraz ze wzrostem stopnia zło178
śliwości histologicznej wzrastały wartości stężenia t-PA.
W badaniach własnych uzyskano dodatnią korelację między
wynikami t-PA u kobiet w stopniu G1 i G2 a stopniem G3
złośliwości histologicznej. Z uwagi jednak na brak doniesień
naukowych dotyczących oceny poziomu aktywatora plazminogenu typu tkankowego w zależności od stopnia złośliwości histologicznej guza nie porównano wyników badań niniejszej pracy z badaniami innych autorów.
W podsumowaniu należy przyjąć, że składniki układu aktywacji plazminogenu w surowicy chorych na raka piersi ulegają zmianom ilościowym. Potwierdzeniem tych zmian jest
uzyskany w surowicy chorych na raka gruczołu piersiowego
wysoki poziom aktywatora plazminogenu typu tkankowego.
Aktywator ten jest produkowany przede wszystkim przez
śródbłonek naczyniowy, dlatego przypuszcza się, że podwyższone stężenie t-PA u kobiet chorych na raka piersi może
być wynikiem wzmożonej aktywności komórek endotelium
oraz zwiększonej fibrynolizy. Uważa się, że składniki systemu aktywacji plazminogenu, w tym również t-PA, odgrywają
ważną rolę w inwazji komórek nowotworowych i tworzeniu
przerzutów odległych u chorych na raka piersi. Dlatego też
badania w celu określenia udziału oraz wzajemnego oddziaływania elementów systemu aktywacji plazminogenu w procesie powstawania odległych przerzutów są w naszej Katedrze nadal przedmiotem zainteresowania.
Wnioski
1.Stężenie aktywatora plazminogenu typu tkankowego
(t-PA) było znamiennie wyższe w surowicy kobiet chorych na raka piersi aniżeli w grupie referencyjnej, co
może wiązać się ze zwiększoną aktywnością komórek
śródbłonka naczyniowego i wydzielaniem przez komórki
nowotworowe.
2.Podwyższone stężenie aktywatora plazminogenu typu
tkankowego w surowicy chorych na raka piersi wskazuje na zwiększoną aktywność układu fibrynolizy, co może
ułatwiać powstawanie przerzutów do odległych narządów.
3.Dodatnia zależność pomiędzy stężeniem t-PA u kobiet
chorych na raka gruczołu piersiowego, a zaawansowaniem klinicznym procesu chorobowego może stanowić
uzupełnienie oceny klinicznej kobiet chorych na ten nowotwór.
Piśmiennictwo
1. Stopińska-Głuszak U, Głuszak O. Rak gruczołu piersiowego:
epidemiologia i patogeneza. Post Nauk Med 2008; 3: 159-164.
2. Wojtukiewicz MZ, Sierko E. Podstawy angiogenezy w nowotworach. Nowotwory 2008; 4: 13-16.
3. Fox SB, Generali DG, Harris A. Breast tumour angiogenesis.
Breast Cancer Res 2007; 9: 216-220.
4. Andreasen PA, Egelund R, Petersen HH. The plasminogen activation system in tumor growth, invasion, and metastasis. Cell
Mol Live Sci 2000; 57: 25-40.
5. Duffy MJ. The urokinase plasminogen activator system: role in
malignancy. Curr Pharm Des 2004; 10: 39-49.
6. Smolarz B, Błasiak J, Kulig A. Rola urokinazowego układu ak-
tywacji plazminogenu w angiogenezie. Post Bioch 2000; 46:
261-269.
7. Baker EA, Bergin FG, Leaper DJ. Plasminogen activator system, vascular endothelial growth factor, and colorectal cancer
progression. J Clin Pathol Mol Pathol 2000; 53: 307-312.
8. Ganesh S, Cornelis FM Sier, Heerding MM, et al. Prognostic
value of the plasminogen activation system in patients with gastric carcinoma. Cancer 1996, 77: 1035-1043.
9. Bottasso B, Mari D, Coppola R, et al. Hypercoagulability and
hyperfibrynolisis in patients with melanoma. Thromb Res 1996;
81: 345-352.
10. Ignatowicz A, Kornafel J. Epidemiologia nowotworów złośliwych
wczoraj i dziś. Fam Med & Primary Care Rev 2008; 3: 848-852.
11. Radzikowski C, Opolski A, Wietrzyk J. Postęp w badaniach procesu wzrostu inwazyjnego i przerzutowania. Nowotwory 2002;
52, 3: 57-65.
12. Jakubiszyn E, Dzięgiel P, Zabel M. Rola systemu aktywacji plazminogenu w biologii nowotworów. Nowotwory 2006; 4: 467473.
13. Gershtein ES, Kushlinskii NE. Urokinase and Tissue Plasminogen Activators and Their Inhibitor PAI-1 in Human Tumors. Bulletin of Experimental Biology and Medicine 2001; 1: 67-72.
14. Irigoyena JP, Mun˜oz-Ca´novesb P, Monteroa L, et al. The plasminogen activator system: biology and regulation. Cell Mol Life
Sci 1999; 56: 104–132.
15. Ziętek Z. Udział aktywatorów i inhibitorów fibrynolizy w patomechanizmie chorób rozrostowych układu moczowo-płciowego.
Rozprawa habilitacyjna. Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej
w Warszawie, 2001.
16. Hewin DF, Savage PB, Alderson D, et al. Plasminogen activators in oesophageal carcinoma. Br J Surg 1996; 83: 1152-1155.
17. Montemurro P, Conese M, Altomare DF, et al. Blood and tissue
fibrynolytic profiles in patiens with colorectal carcinoma. Int J
Clin Lab Res 1995; 25: 195-200.
18. Lip GH, Chin BS, Blann AD. Cancer and the prothrombotic state.
Lancet Oncol 2002; 3: 27-34.
19. Rydzkowski M, Kotschy M, Banaszkiewicz Z i wsp. Aktywatory
plazminogenu typu urokinazowego (u-PA) i tkankowego (t-PA)
w osoczu krwi i wyciągach raka jelita grubego. Post Med Klin
i Woj 2004; 2: 64-68.
20. Ozdemir O, Emri S, Karakoca Y. Fibrynolytic system in plasma
and pleural fluid in malignant pleural mesothelioma. Thromb
Res 1996; 84: 121-128.
21. Bashar H, Urano T, Fukuta K, et al. Plasminogen activators and
plasminogen activator inhibitor 1 in urinary tract cancer. Urol Int
1994; 52: 1702–1708.
22. Kirchheimer JC, Pflueger H, Hienert G, et al. Increased urokinase activity to antigen ratio in human renal cell carcinoma.
Cancer J 1985; 35: 737-741.
23. Nanninga JB, van Teunenbroek A, Veenhof CHN, et al. Low prevalence of coagulation and fibrinolitic activation in patients with primary untreated cancer. Thromb Hemost 1990; 64: 361-364.
24. Ziółkowska E, Pietrusińska E, Łożyńska-Podhrebelna D. Stężenie tkankowego aktywatora plazminogenu (t-PA) w wyciągach
tkankowych z raka piersi. Pol Merk Lek 2008; 150: 489-494.
25. Corte T, Verez P, Rodriguez C, et al. Tissue- type plasmonogen
activator (tPA) in breast cancer: relationship with clinicopathological parameters and prognostic significance. Breast Cancer
Res and Treat 2005; 90: 33-40.
26. Node K, Ruan XI, Dai J, et al. Activation of Galpha’s mediates
induction of tissue-type plasminogen activator gene transcription by epoxyeicosatrienoic acid. J Biol Chem 2001; 276: 1598315989.
27. Thielemann A, Kopczyński Z, Grodecka-Gazdecka S i wsp.
The assessment of vascular endothelial growth factor (VEGF)
concentrations in breast cancer patients. Diag Lab 2005; 41:
154-164.
28. Thielemann A, Kopczyński Z, Filas V, et al. The determination
of VEGF and MVD, among patients with primary breast cancer.
Pathol Oncol Res 2008; 14: 137-144.
29. Cianfrocca M, Goldstein LJ. Prognostic and predictive factors in
early-stage breast cancer. The Oncologist 2004; 9: 606-616.
30. O’Grady P, Lijnen HM, Duffy MJ. Multiple forms of plasminogen
activator in human breast tumor. Cancer Res 1985; 45: 62166218.
31. Sumiyoshi K, Serizawa K, Urano T, et al. Plasminogen activator
system in human breast cancer. Int J Cancer 1992; 50: 345348.
32. Kim JS, Shiba E, Kobayashi T, et al. Prognostic impact of urokinase-type plasminogen activator (PA), PA inhibitor type-1 and
tissue type PA antigen levels in node negative breast cancer;
a prospective study on multicenter basis. Clin Cancer Res 1998;
177-182.
Zaakceptowano do publikacji: 18.05.2012
Adres do korespondencji:
Dr n. biol. Anna Thielemann
Katedra i Zakład Diagnostyki Laboratoryjnej
Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
60-569 Poznań, ul. Szamarzewskiego 82/84
Fax: 61 8553496; tel: 61 8549034
e-mail: [email protected]
179