Serumanalysen der Proteine ´Carcinoembryonic Antigen ... · Das Pankreas ist ein Organ mit endo-...
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UNIVERSITÄTSKLINIKUM HAMBURG-EPPENDORF
Klinik für Allgemein-, Viszeral-, und Thoraxchirurgie
Prof. Dr. med. Prof. h.c. Dr. h.c. Jakob R. Izbicki
Serumanalysen der Proteine ´Carcinoembryonic Antigen-related Cell Adhesion Molecule´ (CEACAM) 1, 5 und 6 als prognostische Faktoren
beim Pankreaskarzinom
Dissertation
zur Erlangung des Grades eines Doktors der Medizin an der Medizinischen Fakultät der Universität Hamburg.
vorgelegt von:
Philipp Maximilian Sundermann aus Heidelberg
Hamburg 2014
II
Angenommen von der Medizinischen Fakultät der Universität Hamburg am: 04.06.2014 Veröffentlicht mit Genehmigung der Medizinischen Fakultät der Universität Hamburg. Prüfungsausschuss, der/die Vorsitzende: Prof. Dr. M. Bockhorn Prüfungsausschuss, zweite/r Gutachter/in: PD Dr. D. Bogoevski Prüfungsausschuss, dritte/r Gutachter/in Prof. Dr. Dr. T. Renné
III
Inhaltsverzeichnis
1. EINLEITUNG 5 1.1 HINTERGRUND UND FRAGESTELLUNG 5 1.2 DAS PANKREAS 6 1.2.1 ANATOMIE 6 1.2.2 DIE FUNKTIONEN 7 1.2.3 PANKREASTUMORE 7 1.3 TUMORMARKER 11 1.3.1 DEFINITION UND BEDEUTUNG 11 1.4 DIE TUMORMARKER DER CEACAM-FAMILIE 12 1.4.1 CEACAM 1 12 1.4.2 CEACAM 5 13 1.4.3 CEACAM 6 13
2. MATERIAL UND METHODEN 14 2.1 PATIENTENKOLLEKTIV 14 2.2 OPERATIVES VORGEHEN 15 2.3 METHODEN DER MARKERBESTIMMUNG 16 2.3.1 PROBENGEWINNUNG 16 2.3.2 ENZYME-LINKED IMMUNOSORBENT ASSAY (ELISA) 16 2.3.3 MESSUNG DER CEACAM 1-KONZENTRATIONEN 18 2.3.4 MESSUNG DER CEACAM 5-KONZENTRATION 18 2.3.5 MESSUNG DER CEACAM 6-KONZENTRATIONEN 19 2.4 ÜBERSICHT DER VERWENDETEN REAGENZIEN 20 2.5 STATISTIK 20
3. ERGEBNISSE 21 3.1 PATIENTENKOLLEKTIV 21 3.2 CEACAM 1 22 3.3 CEACAM 5 23 3.4 CEACAM 6 24 3.5 SENSITIVITÄTS- UND SPEZIFITÄTSANALYSE 24 3.6 KORRELATION MIT KLINISCH-PATHOLOGISCHEN DATEN 26 3.7 ÜBERLEBENSANALYSE 28 3.8 MULTIVARIATE ANALYSE 30
4. DISKUSSION 32
5. ZUSAMMENFASSUNG: 49
ANHANG 51
6. ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS: 51
7. ABBILDUNGSVERZEICHNIS 52
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1. Einleitung
1.1 Hintergrund und Fragestellung
Im Jahr 2011 erkrankten in Deutschland etwa 15.000 Menschen an Bauchspeichel-
drüsenkrebs, weltweit verstarben im Jahre 2010 etwa 266.000 Menschen an dieser
Erkrankung. Die Geschlechterverteilung ist dabei beinahe ausgewogen (Robert Koch
Institut 2012, Siegel et al. 2012). Fortschritte im Bereich der Operationstechniken und
neue Ansätze im Bereich adjuvanter Therapien können nicht verhindern, dass über
90 % der Patienten binnen kurzer Zeit an der Erkrankung versterben. Der Anteil an
Patienten, die nach 5 Jahren noch am Leben sind, beträgt weniger als 5 % (American
Cancer Society 2010).
Für die Proteine Carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule (CEACAM)
1, 5 und 6 konnte bereits gezeigt werden, dass diese in Primärtumoren beim duktalen
Adenokarzinom des Pankreas (PAC) überexprimiert werden (Duxbury et al. 2005,
Goltzman et al. 1974, Simeone et al. 2007). Zudem ist bekannt, dass lösliche, im Serum
nachweisbare Formen, dieser Proteine vorkommen.
Ziel der Arbeit war eine Untersuchung, inwieweit die Bestimmung der
Serumkonzentrationen von CEACAM 1, 5 und 6 eine prognostische Aussage bei
Patienten mit PAC zulässt. Hierfür wurden die Serumspiegel von CEACAM 1, 5 und 6
bestimmt und mit klinisch-pathologischen sowie Überlebensdaten von Patienten mit
einem duktalen Adenokarzinom des Pankreas korrliert. Darüberhinaus war ein weiteres
Ziel, zu untersuchen, inwieweit die Bestimmung der Serumkonzentration der CEACAM
Proteine eine verbesserte prätherapeutische Diagnosestellung erlaubt. Ferner wurde
ein Vergleich mit einer Auswahl der bisher in der Literatur beschriebenen Tumormarker
vorgenommen.
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1.2 Das Pankreas
1.2.1 Anatomie
Der Name Pankreas entstammt dem griechischen und bedeutet wörtlich pán für „alles“
und „kréas“ für Fleisch. Das Pankreas ist ein Organ mit endo- und exokriner Funktion,
welches im retroperitonalem Raum an der dorsalen Wand der Bursa omentalis im
Abdomen auf Höhe des ersten und zweiten Lendenwirbelkörpers liegt. Das Pankreas
besteht aus den drei Bestandteilen Caput, Corpus und Cauda, wobei der Pankreaskopf
im duodenalen C liegt und sich der Pankreasschwanz sich bis in den Milzhilus erstreckt.
Zusätzlich existiert mit dem Processus uncinatus ein Fortsatz, der die
Mesenterialgefässe umschliesst (Abbildung 1-1).
Abbildung 1-1: Lage des Pankreas in situ (Gray 1918)
Der Korpus überkreuzt die mesenterialen Gefäße. Seine Blutversorgung erhält es
einerseits über die Arteria gastroduodenalis, welche aus der Arteria hepatica communis
entstammt und sich in Arteria pancreaticoduodenalis superior anterior et posterior
aufteilt und den Pankreaskopf versorgt, sowie aus der Arteria splenica mit Arteria
pancreatica magna (Corpus), Arteria pancreatica dorsalis (Rückseite Corpus), aus
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welcher die Arteria pancreatica transversalis abgeht, Rami pancreatici und Arteria
caudae pancreatis für den Pankreasschwanz.
Der Lymphabfluß erfolgt über die Nodi lymphatici pancreatici superiores und inferiores
sowie Nll. Pancreaticoduodenales superiores und inferiores in die Nll. Coeliaci und via
Trunci intestinales in die Cysterna chyli und den Ductus thoracicus.
1.2.2 Die Funktionen
Der endokrine Anteil des Pankreas produziert in den Langerhans’schen Zellen Insulin
(ß-Zellen), Glukagon (α-Zellen), Somatostatin (δ-Zellen) sowie pankreatisches
Polypeptid (PP-Zellen) und Ghrelin aus den ε-Zellen. Der exokrine Teil synthetisiert eine Reihe von Verdauungsenzymen, darunter Sekretin
und Cholecystokinin aus den Azinuszellen sowie Propeptidasen wie Trypsinogen,
Chymotrypsinogen, Procarboxypeptidasen und Proelastase sowie das stärkespaltendes
Enzym α-Amylase, Ribonukleasen, Desoxyribonukleasen sowie die Pankreaslipase.
1.2.3 Pankreastumore Zu den Neoplasien der Bauchspeicheldrüse zählen verschiedene Entitäten benigner
oder maligner Natur. Die Tumore können sowohl vom exokrinen als auch vom
endokrinen Anteil ausgehen.
Zu den benignen Tumoren des exokrinen Pankreas zählen vor allem das
Pankreaszystadenom sowie das Pankreasadenom, welche beide eher selten sind
(Paramhans et al. 2011). Das Pankreaszystadenom macht 1-3% aller Tumore des
exokrinen Pankreas aus (Dietrich et al. 2008).
Maligne Tumore des Pankreas sind nach Kolon- und Magenkarzinomen der
dritthäufigste gastrointestinale Tumor (Siegel et al. 2012). Die Inzidenz liegt bei 10 pro
100.000 Einwohnern, wobei das Geschlechterverhältnis ausgeglichen ist und das
Prädispositionsalter liegt zwischen dem 60. und 80. Lebensjahr. 95% der Tumore sind
duktale Adenokarzinome verschiedener Differenzierung wie adenosquamöses
Karzinom, muzinöses Adenokarzinom sowie pleomorphes großzelliges Adenokarzinom.
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Die Ätiologie des PAC ist unklar, als Risikofaktoren stehen Nikotinabusus, fettreiche
Ernährung, Alkoholkonsum und in Folge dessen chronische Pankreatitiden im Verdacht
(Henne-Bruns et al. 2007, Herold et al. 2009, Raimondi et al. 2009, Robert Koch Institut
2012). Sporadische und heriditäre Mutationen werden mit dem Pankreaskarzinom in
Verbindung gebracht. Nachgewiesenerweise finden sich bei den
Tumorsuppressorgenen p16, p53 und DPC sowie im Onkogen K-ras häufig Mutationen
(Lüttges 2005, Ott et al. 2007).
Als Präkanzerosen werden beim PAC zwei Entitäten beschrieben, wobei diese nicht
einfach voneinander abzugrenzen sind und vermutet wird, dass ein Übergang von der
einen zur anderen Form denkbar ist (Ott et al. 2007).
Die Pankreatische intraepiteliale Neoplasie (PanIN) gilt als Vorstufe des
Adenokarzinoms. PanIN-Läsionen sind papilläre oder flache, mikroskopisch kleine
Neoplasien des Epithels, die noch nicht invasiv wachsen. Sie treten vorwiegend in
kleineren Gängen des Pankreas mit Durchmessern unter fünf Millimetern auf (Ott et al.
2007). Unterteilt werden sie in PanIN 1 bis PanIN 3 (siehe Tabelle 1-1).
PanIN Charakteristika Vorkommen
1a flache Epithelläsionen aus Zylinderepithel; nicht eindeutig als neoplastisch zu werten, daher Bezeichnung als Läsion
gleichmäßig verteilt
1b vgl. PanIN 1a, jedoch papilläre Läsionsarchitektur
häufiger Pankreaskopf
2 muzinöse, flache oder papilläre Epithelläsion mit Kernatypien
häufiger Pankreaskopf
3 meist papilläre Läsionen mit schweren Zellatypien; vergleichbar mit Carcinoma in situ, da die Zelle bereits neoplastisch verändert ist, die Basalmembran jedoch noch intakt
doppelt so häufig Pankreaskopf verglichen zum restlichen Pankreas
Tabelle 1-1: PanIN-Läsionen (nach (Ott et al. 2007))
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Intraduktale papillär-muzinöse Neoplasien (IPMN) des Pankreas sind nicht invasive,
schleimproduzierende, meist papilläre Neoplasien, die vorwiegend an den großen
Pankreasgängen (Hauptgang oder sekundäre Gänge) zu finden sind (Ott et al. 2007).
IPMNs sind Läsionen mit über 1cm Durchmesser und führen zu ausgeprägten
Aufweitungen des Hauptganges. Sie gelten als Vorstufe des PAC und haben ein hohes
Entartungspotential (Konstantinou et al. 2013).
Klinisch fallen Patienten mit Pankreaskarzinomen meist mit uncharakteristischen
Symptomen wie Völlegefühl, Leistungsminderung und Gewichtsverlust auf. Im Verlauf
kommen pankreasassoziierte Symptome, darunter Oberbauchschmerzen mit
Ausstrahlung in den Rücken, Pankreatitis mit Pankreasenzymerhöhung,
Verschlussikterus, Courvoisier-Zeichen und Diabetes mellitus hinzu. Das Couvoisier-
Zeichen beschreibt eine tastbar vergrößerte Gallenblase in Kombination mit einem
schmerzlosen Ikterus (Herold et al. 2009). 70% der Tumore befinden sich im
Pankreaskopf (Henne-Bruns et al. 2007, Herold et al. 2009). Die Karzinome
metastasieren sehr früh lymphogen und hämatogen in regionale Lymphknoten sowie
Leber, Peritoneum und Lunge.
Die diagnostischen Verfahren sind Sonographie, endoskopisch-retrograde
Cholangiopancreaticographie (ERCP) (und auf Grund des Risikos von post-ERCP-
Pankreatitiden zunehmend Magnetresonnanzcholangiopankreaticographie (MRCP)),
Abdomen-Computertomographie (CT), Magnetresonnanztomographie (MRT) sowie ein
Labor mit Beachtung von alkalischer Phosphatase (AP), Bilirubin (als
Cholestaseparameter) und Hämoglobin (Tumoranämie) (Herold et al. 2009). Die
Diagnose erfolgt auf Grund der unspezifischen Symptome meist spät. Als wichtige
Diffenentialdiagnosen sind neben der chronischen Pankreatitis auch andere Malignome
in enger topographischer Nähe zum Pankreas anzuführen, darunter das distale
Gallengangskarzinom, das Papillenkarzinom, das Duodenalkarzinom und das
Cystadenokarzinom, welche gemeinsam mit dem PAC auch als periampulläre
Karzinome bezeichnet werden. Allesamt gehören zur Gruppe der Adenokarzinome (Yeo
et al 1998). Zusätzlich sind neuroendokrine Tumoren des Pankreas
differentialdiagnostisch relevant, welche mangels Frühsymptomen nur sehr schwer zu
diagnostizieren sind (Zeng et al. 2013). Therapeutisch steht die operative Therapie im
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Vordergrund, die grundsätzlich immer durchgeführt werden sollte, wenn der Tumor
resektabel ist und noch keine Fernmetastasen vorhanden sind. Auf Grund der häufig
späten Diagnose besteht diese Option allerdings nur in 20% der Fälle (Henne-Bruns et
al. 2007). Wenn eine Operation in Frage kommt, stellen die Pankreatikoduodenektomie
(PD) und die pyloruserhaltende partielle Duodenopankreatektomie (PPPD) die
Standardtherapie dar. Die Whipple-Operation ist eine partielle
Duodenopankreatektomie mit radikaler Lymphknotendissektion, deren Ergebnisse mit
denen der PPPD vergleichbar sind (Diener et al. 2011). Alternativ sind
Pankreaslinksresektion mit Splenektomie bei Tumoren im Schwanzbereich und totale
Pankreatektomie (auf Grund der Gefahr von iatrogenen Diabetes mellitus zu
vermeiden) Therapieoptionen.
Beim Vorliegen von Fernmetastasen oder einer lokalen Irresekabtilität kann mittels
palliativer Therapieverfahren in Form einer Chemotherapie mit Gemcitabin (Burris 2005)
und operativen Maßnahmen, wie Anlage biliodigestiver Anastomosen, Gastro-
Enterostomie und ggf. eines endokopischen Stents als Gallenwegsendoprothese eine
Linderung der Krankheitssymptomatik erreicht werden (Henne-Bruns et al. 2007).
Das Langzeitüberleben hängt maßgeblich mit der Tumorbiologie zusammen.
Auf Grund der Aggressivität der pankreatischen Adenokarzinome (PAC) besteht auch
bei kurativer Resektion eine sehr schlechte Prognose (5 Jahres-Überlebensrate
zwischen 10 und 20%). Unbehandelt beträgt die durchschnittliche Überlebenszeit 1 bis
3 Monate, unter palliativer Therapie ca. 3 bis 6 Monate und bei operativer Therapie
etwa 9 bis 18 Monate. Die perioperative Letalität liegt bei ca. 3 % (Henne-Bruns et al.
2007).
Verglichen damit haben die restlichen Malignome aus der Gruppe der periampullären
Karzinome eine deutlich bessere Prognose. Fünf Jahre nach Operation leben beim
Ampullenkarzinom noch 39%, beim distalen Gallengangskarzinom 27% und beim
Duodenalkarzinom 59% (Yeo et al. 1998). Neuroendokrine Tumoren des Pankreas
haben eine 5-Jahres-Überlebensrate von im Mittel 40%, welche jedoch abhängig vom
Grading ist. Bei stark entdifferenzierten Karzinomen mit G3-Grading ist die 5-Jahres-
Prognose mit 0% fatal (Zeng et al. 2013).
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1.3 Tumormarker
1.3.1 Definition und Bedeutung
Tumormarker sind im Blut und anderen Körperflüssigkeiten nachweisbare Substanzen,
die Anhalt für ein malignes Geschehen im Körper des Patienten geben können
(Neumeister et al. 2009). Diese Marker sind nur zu einem gewissen Grad spezifisch, da
verschiedene Marker, wie zum Beispiel CEACAM 5 (CEA, carcinoembryonales Antigen)
bei verschiedenen Malignomen wie Lungentumoren, Pankreaskarzinomen,
kolorektalem Karzinom und vielen anderen betroffenen Organen erhöht sein können
(Hiddemann 2010). Im Gegensatz zu unspezfischen Erhöhungen von Tumormarkern
kann es vorkommen, dass es bei Patienten mit nachgewiesenen malignen
Erkrankungen nicht zu einem Anstieg der nachzuweisenden Proteine kommt. Zudem
können auch ohne Vorliegen einer malignen Erkrankung Erhöhungen von
Tumormarkern vorliegen, beispielsweise als unspezifische Erhöhung im Rahmen einer
entzündlichen Erkrankung. So sind beispielsweise Erhöhungen von CA 19-9 nicht nur
bei malignen Prozessen im biliodigestiven System, sondern auch bei cholestatischen
Prozessen und Cholecystolithiasis beschrieben (Onal et al. 2012).
Die Produktion der Tumormarker kann einerseits vom Tumorgewebe selbst erfolgen,
möglich ist aber eine tumorinduzierte Produktion durch gesundes Gewebe (Neumeister
et al. 2009). Verwendet werden Tumormarker aufgrund einer im weisesten Sinne
unzureichenden Sensitivität sowie Spezifität am ehesten zur Verlaufskontrolle einer
malignen Erkrankung während einer Therapie und in der Nachsorge. Ein Absinken des
Markers nach Therapiebeginn lässt hierbei auf das Ansprechen der Behandlung
schließen. Wird im Verlauf ein erneuter Anstieg des Tumormarkers beobachtet, so kann
dies auf ein Rezidiv der Erkrankung hindeuten. In speziellen Fällen können hierfür
Proteine nachgewiesen werden, die physiologisch vom jeweiligen Ursprungsgewebe
produziert werden, jedoch bei malignen Tumoren sehr stark erhöht sind und im Falle
eines Ansprechens einer Therapie nicht mehr vorhanden sein sollten, wie zum Beispiel
Calcitonin beim C-Zell-Karziom der Schilddrüse (Goltzman et al. 1974). Somit können
Tumormarker zum einen als Verlaufsparameter unter Therapie verwendet werden,
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unter Berücksichtigung klinischer Symptome und apparativer Diagnostik aber auch als
diagnostisches Hilfsmittel herangezogen werden.
1.4 Die Tumormarker der CEACAM-Familie
Die hier betrachteten Tumormarker CEACAM 1, CEACAM 5 und CEACAM 6 gehören
zur Carcinoembryonic Antigen (CEA) - Familie, die heterogen verteilt auf Chromosom
19q13.2 aus 29 Genen besteht. Die Familie lässt sich in zwei Gruppen unterteilen,
einerseits die CEACAM-Moleküle, andererseits die schwangerschaftsspezifischen
Glykoproteine. Die Vertreter der CEACAM-Familie gehören zur Gruppe der
Zelladhäsionsmoleküle aus der Immunoglobulin-Superfamilie. Die Ig-Superfamilie
umfasst 381 Proteine mit Ig-Domänen, deren gemeinsames Strukturmerkmal ein
sogenannter Immunglobulin-Fold ist. Dieser besteht aus zwei ß-Faltblatt-Einheiten mit
antiparallelen Strängen. Diese Folds können entweder der variablen oder konstanten
Einheit des Immunglobulins entsprechen (Beauchemin et al. 1999, Wagner 2010).
Die CEACAM-Moleküle 1,3 und 4 sind mit einer Transmembrandomäne mit dem
Zytoplasma verbunden, die CEACAM-Moleküle 5-8 sind mit einem
Glykosylphosphatidylinositol-Anker (GPI-Anker) mit der Zellmembran verbunden
(Beauchemin et al. 1999).
1.4.1 CEACAM 1
CEACAM 1 (CD66a) wurde ursprünglich als biliäres Glykoprotein 1 in Gallengängen
der Leber beschrieben und wurde im Verlauf auch auf Leukozyten, Epithelien und
Endothelien gefunden und kommt physiologischerweise in Monozyten, Granulozyten,
aktivierten T-Zellen, B-Zellen sowie natürlichen Killerzellen vor. Ferner lässt sich
CEACAM 1 in Gallenflüssigkeit und im Serum als Glykoprotein mit einer Masse von
90kD nachweisen. Beschriebene Funktionen von CEACAM1 sind beispielsweise die
Insulinaufnahme und -abgabe in den Hepatocyten in Zusammenarbeit mit dem
Insulinrezeptor (Abou-Rjaily et al. 2004, NCBI 2012, Rees-Jones 1985, Simeone et al.
2007). Im Rahmen von Neoplasien finden sich bei bestimmten Karzinomen wie dem
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Mammakarzinom, Kolonkarzinom, Prostatakarzinom und dem Endometriumkarzinom
erniedrigte CEACAM 1-Spiegel. Beim hepatozellulären Karzinom (HCC) gilt ein Verlust
von CEACAM 1 als negativer prognostischer Faktor (Simeone et al. 2007). Erhöhte
CEACAM 1-Spiegel treten beispielsweise bei Lungenkarzinomen und Melanomen auf,
wobei hier ein hoher Spiegel als Marker für die Aggressivität der Neoplasie gilt (Thöm et
al. 2009).
1.4.2 CEACAM 5
CEACAM 5 (CD66e), im klinischen Alltag auch als carcinoembryonales Antigen (CEA)
bekannt, gilt als Tumormarker für verschiedenste Tumorentitäten wie Kolonkarzinom,
Mammakarzinom, pulmonales Adenokarzinom sowie auch für das Pankreaskarzinom
(Blumenthal et al. 2007). Die Tumorzellen exprimieren das Glykoprotein an ihrer
Zelloberfläche und geben es auch ins Blut ab, woraus auch die Bestimmung im
klinischen Labor erfolgt. CEA ist im Serum ebenfalls erhöht bei bestimmten gutartigen
Erkrankungen, wie z.B. Kolitis ulcerosa, Darmpolypen, Hepatitis oder Leberzirrhose.
Ferner finden sich Erhöhungen des CEA-Spiegels mit steigendem Patientenalter und
bei starkem Rauchen (Bruhn et al. 2011).
1.4.3 CEACAM 6
Bei CEACAM 6 (CD66c) handelt es sich um ein Protein, welches bereits im Rahmen
der Therapie des kolorektalen Karzinoms (CRC) klinisch verwendet wird, da es hier
fehlreguliert ist und als prognostischer Faktor bei resektablem Kolorektalkarzinom in
Erscheinung tritt (Duxbury et al. 2005). Im Rahmen des Pankreaskarzinoms ist die Rolle
von CEACAM 6, oder non-specific cross reacting antigen (NCA, NCA50/90
(Beauchemin et al. 1999)), noch nicht in Gänze verstanden. Beschrieben ist der
Einfluss auf die Kontrolle der Anoikis, den programmierten Zelltod durch unmittelbaren
Kontakt mit benachbarten Zellen. Es wird vermutet, dass eine erhöhte Expression von
CEACAM 6 die Anfälligkeit der Zellen auf Anoikis vermindert und so Tumorwachstum
begünstigt (Duxbury et al. 2004(B)). Trotz fehlender intrazellulärer oder
transmembranärer Anteile wurden Effekte von CEACAM 6 auch in die intrazellulären
Signalwege beschrieben, deren Mechanismus noch unklar ist (Kodera et al. 1993)
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2. Material und Methoden
2.1 Patientenkollektiv
Die Ergebnisse dieser Arbeit beruhen auf retrospektiven Analysen der Proben von
Patienten, die sich im Zeitraum von 1992 bis 2009 am UKE vorstellten. Das
ursprüngliche Kollektiv bestand aus 46 Patienten mit der Diagnose Pankreaskarzinom
und 47 Patienten mit chronischer Pankreatitis sowie einer Referenzgruppe von 50
Patienten, deren Proben aus der Blutspenderdatenbank des UKE stammten.
(Diagramm 2-1, Abbildung 1)
Das Kollektiv der PAC-Patienten bestand aus 25 männlichen und 21 weiblichen
Patienten (siehe Diagramm 2-1, Abbildung 2) und hatte zum Diagnosezeitpunkt ein
medianes Alter von 62,4 Jahren (36,3 – 90,4 Jahre), die Gruppe der Patienten mit
chronischer Pankreatitis (CP) unterteilte sich in 31 Männer und 16 Frauen (Diagramm
2-1, Abbildung 3) mit einem Altersmedian von 47,0 Jahren (31,1 – 76,1 Jahre).
Keiner der operierten Patienten mit Pankreaskarzinom erhielt im Vorfeld eine
neoadjuvante Chemotherapie.
1) Patientenverteilung 2) Geschlechterverteilung
PAC
3) Geschlechterverteilung
CP Diagramm 2-1: Patientenverteilung. (m = männlich, w = weiblich)
PCA, 46
CP, 47
Ref., 50 25 21
PAC m w
31
16
CP m w
15
Follow-up-Daten wurden von der institutseigenen Poliklinik, den Hausärzten oder dem
regionalen Krebsregister erhoben. War der Zeitpunkt des Todes des Patienten nicht
eindeutig zu ermitteln, galt der Zeitpunkt des letzten Kontaktes als Todeszeitpunkt und
die Daten wurden zensiert.
2.2 Operatives Vorgehen
Alle Operationen wurden von erfahrenen Pankreaschirurgen oder unter deren direkter
Aufsicht durchgeführt. Sämtliche Patienten erhielten präoperativ während der Einleitung
durch die Anästhesie eine single-shot-Antibiotika-Prophylaxe aus Cefuroxim und
Metronidazol, die wiederholt wurde, wenn die Operationsdauer vier Stunden überschritt.
Bei Patienten mit Pankreaskopfkarzinomen wurde entweder eine partielle
Pankreatoduodenektomie oder eine pyloruserhaltende Duodenopankreatektomie
durchgeführt. Die Rekonstruktion erfolgte nach einem standardisiertem Verfahren
mittels retrokolischer End-zu-Seit-Pankreatojejunostomie, welche einreihig mit
fortlaufenden Nähten aus 3-0 Monofilament-Fäden (Ethicon, Johnson&Johnson,
Norderstedt) genäht wurde. Eine separate Roux-Y-Schlinge wurde für die biliodigestive
Anastomose und die Gastrojejunostomie verwendet.
Lymphknotendissektionen wurden in der Region des Truncus coeliacus, der oberen
Mesenterialgefäße, retropankreatisch entlang der linken Vena renalis und der linken
Nebenniere durchgeführt. Auf eine ausgedehnte Lymphknotendissektion, wie in der
Literatur beschrieben, wurde verzichtet (Farnell et al. 2005, Pedrazzoli et al. 2005, Yeo
2000).
Patienten mit chronischer Pankreatitis (CP) erhielten standardisierte Operationen nach
Frey, Beger und Hamburg-Prozedur (Bachmann et al. 2010, Beger et al.1985, Frey
1999, Izbicki et al. 1998, Strate et al. 2008, Yekebas et al. 2006).Unabhängig von der
durchgeführten Operation wurde die Rekonstruktion mit 3-0 Monofilament-Fäden
(Ethicon, Johnson&Johnson, Norderstedt) mittels Seit-zu-Seit-Anastomose des
verbleibenden Pankreasgewebes durchgeführt.
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Easyflow-Drainagen wurden im Bereich der Pankreatojejunostomie und der
biliodigestiven Anastomose eingelegt. Auf eine routinemäßige Einlage einer Drainage in
den pankreatischen Ausführungsgang wurde verzichtet.
Intraoperativ erhielten die Patienten eine nasale Magensonde, welche gezogen wurde,
sobald binnen 24 Stunden weniger als 250 ml gefördert wurden.
2.3 Methoden der Markerbestimmung
2.3.1 Probengewinnung
Die Bestimmung der Tumormarker CEACAM 1, CEACAM 5 und CEACAM 6 erfolgte
aus den Serumproben der Klinik für Allgemein-, Viszeral,- und Thoraxchirurige des
Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf. Die Probenaquisition erfolgte am
Operationstag unmittelbar vor der Beginn der Operation durch eine venöse
Blutentnahme durch einen zentralen Venenkatheter. Die Serumproben wurden nach
einem standardisierten Protokoll unmittelbar nach Gerinnung zentrifugiert, das Serum
wurde abgeschöpft und die Proben kryokonserviert. Die Lagerung der Proben erfolgte
bei -80°C in den Laboratorien der Allgemeinchirurgie.
2.3.2 Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) Die Analyse der Serumproben erfolgte mittels des Enzyme-linked Immunosorbent
Assay (ELISA). Dieses Verfahren beruht auf der Bindung von Antikörpern und einer
enzymatischen Reaktion. Zwei verschiedene ELISA-Verfahren kamen zum Einsatz.
2.3.2.1 Sandwich-Elisa
Bei dieser Variante des ELISA werden Antikörper an den Probengefäßen gebunden
und nach Inkubation mit der zu testenden Substanz versetzt. Nach weiterer Inkubation
wird ein weiterer, sogenannter Detection-Antikörper hinzugegeben, welcher mit einem
Indikatorenzym (HRP, Meerrettichperoxidase) gekoppelt wird. Nach Entfernung des
Überstandes erfolgt die Bestimmung der gebundenen Antikörpermenge mittels der
enzymatischen Reaktion durch das Indikatorenzym. Dieses Enzym ermöglicht als
Peroxidase eine Reaktion von zwei Indikatorreagenzien, bei welcher Luminol in seine
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oxidierte Form überführt wird. Hierdurch kommt es zu einem Farbumschlag.
Hinzugegebene Schwefelsäure stoppt diese Reaktion mit erneutem Farbumschlag.
Dessen Intensität kann bei einer Wellenlänge von 450 nm im ELISA Reader
ausgemessen werden, wobei das Gerät hier misst, wie viel Licht der Wellenlänge
450 nm von der zu testenden Substanz absorbiert wird. Im Vergleich mit Kurven,
welche man durch die parallele Analyse einer standardisierten Konzentration des zu
messenden Stoffes erhält, kann man den Substanzgehalt der Proben bestimmen (siehe
schematische Darstellung des Sandwich-Elisa, Abbildung 2-1).
Abbildung 2-1: Sandwich-ELISA. (1) Bindung der Substanz durch die gecoateden AKs (2) Bindung der Detection-AK (3) Nachweisreaktion Substrat [S] zu Produkt [P], AK=Antikörper.
2.3.2.2 Direct-Elisa
Im Gegensatz zum Sandwich-ELISA werden beim Direct-Elisa die Probengefäße direkt
mit der zu testenden Substanz inkubiert. Im Anschluss werden die Proben mit dem
Sekundärantikörper versetzt. Nach Inkubation appliziert man den Detection-Antikörper,
welcher wiederum die enzymatische Reaktion ermöglicht und ein identisches Vorgehen
wie beim Sandwich-ELISA zulässt (Abbildung 2-2).
Abbildung 2-2: Direct-ELISA: (1) AK-Bindung an Antigen (2) Detection-AK-Bindung an AK (3) Enzymatische Nachweisreaktion von Substrat [S] zum Produkt [P] , AK=Antikörper.
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2.3.3 Messung der CEACAM 1-Konzentrationen
CEACAM 1 wurde mittels des Sandwich-ELISA bestimmt. Dazu wurden die 96-well-
Platten (96-well-ELISA-Platte von nunc by Thermo Fischer Scientific; nunc immunoplate
F96 maxisorp) zunächst über Nacht mit 50 µl rekombinantem CEACAM 1-Coating
Antikörper (R&D Systems, Minneapolis) in der Konzentration 4 µg/ml beschichtet. Nach
12 h bei 4°C wurde der Überstand abpipettiert und jedes Probengefäss mit 100 µl
ELISA Blocking Lösung (DPBS mit 3% BSA und 0,05% Tween) für 60 Minuten bei 26°C
inkubiert. Anschließend erfolgte das Waschen der Platten mit ELISA Waschpuffer
(DPBS mit 0.05% Tween), drei Zyklen mit jeweils 200 µl pro well. Im nächsten
Arbeitsschritt wurde je 50 µl Patientenserum in einer Doppelbestimmung auf die Platte
aufgetragen und erneut bei 26°C 60 Minuten inkubiert. Danach wurden die Platten
erneut in drei Zyklen gewaschen. Im Folgenden wurde der Detection-Antikörper (R&D
anti-hCEACAM1-Detection Antibody; Biotinylated hCEACAM1 Affinity Purified Goat
IgG) in einer Konzentration von 0,2 µg/ml mit je 50 µl pro well appliziert und erneut 60
Minuten bei 26°C inkubiert. Nach den anschließenden drei Waschzyklen wurden die
Proben mit 50 µl Streptavidin (Streptavidin-HRP Dilute 1:200 von R&D) versetzt und 20
Minuten bei 26°C inkubiert. Anschließend wurden die Platten erneut drei Mal
gewaschen und für 30 Minuten bei 26°C mit einer 1:1 Mischung aus ELISA Reagenz A
und B (R&D Substrate Reagent Pack, Lösung A: Stabilized Peroxide Solution, Lösung
B: Stabilized Chromogen Solution), je 50 µl pro well, versetzt. Zuletzt wurde ELISA
STOP Solution (R&D, STOP Solution H2SO4), 25 µl pro well, hinzugegeben und
anschließend bei 450nm ausgelesen (ELISA Reader DynaTech MR 5000, USA,
Software MikroWin 4.43 für Microsoft Windows XP).
2.3.4 Messung der CEACAM 5-Konzentration
Der CEACAM 5 Test wurde durch das Institut für klinische Chemie des
Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf durchgeführt. Die Messung erfolgte mittels
des “Modular”- Systems der Firma Roche Diagnostics / Hitachi (Roche, Mannheim,
Deutschland), welches für die Tests mit einem Analysekit zur CEA-Bestimmung,
ebenfalls von Roche Diagnostics, bestückt wurde. Es handelte sich um eine Messung
19
mittels automatischer Analysestrasse, welche den Tests der klinischen Routine
entspricht.
2.3.5 Messung der CEACAM 6-Konzentrationen
Bei der Bestimmung der CEACAM 6-Werte wurde ebenfalls der ELISA angewendet,
diesmal allerdings als direct-ELISA.
Hierzu wurde die 96-well-Platte über Nacht bei 4°C mit 50 µl Patientenserum inkubiert.
Nachdem der Überstand nach 12h abpipettiert wurde, wurden die Platten 90 Minuten
mit 100 µl Blocking-Lösung (s.o.) versetzt und bei Raumtemperatur gelagert. Im
Anschluss erfolgte das Waschen der Platten mit je sechs Zyklen mit 200 µl ELISA-
Wash. Daraufhin wurde der Sekundärantikörper (Sino Biological CEACAM6 Coating
AK) in einer Verdünnung von 1:500 auf ELISA Block appliziert, 50 µl pro well. Dieser
wirkte 120 Minuten bei Raumtemperatur ein. Nach einem erneuten Waschgang (s.o.)
kam als nächstes der Detection Antikörper (Goat-Anti-Rabbit-HRP, 1 µg/ml) auf die
Platte, ebenfalls 50 µl pro well, welcher 60 Minuten inkubierte. Darauffolgend wurde
erneut gewaschen und 50 µl einer 1:1 Mischung der ELISA Reagenzien aufgetragen
und für 30 Minuten bei Raumtemperatur lichtgeschützt inkubiert. 25 µl ELISA Stopp
beendeten die Farbreaktion und es wurde unmittelbar bei 450nm ausgelesen.
20
2.4 Übersicht der verwendeten Reagenzien Funktion Reagenz Hersteller Konzentration
Coating-Antikörper Rekombinantes humanes
CEACAM 1
R&D 4 µg/ml
Blocking Lösung DBPS Dulbeccos
Phosphate-Buffered Saline
Invitrogen (Gibco) 500 ml
BSA (Bovine Serum
Albumine)
Invitrogen 3%
Tween 0,05%
Detection-
Antikörper
Biotinylated hCEACAM1
Affinity Purified Goat IgG
R&D 0,2 µg/ml
Streptavidin Streptavidin-HRP Dilute R&D 1:200
Subtrate Reagent
Pack
A: Stabilized Peroxid
Solution
R&D 1:1
B: Stabilized Chromogen
Solution
R&D 1:1
Stop Solution H2SO4 R&D pur
CEACAM 6
Sekundärantikörper
Human cell derived
rhCEACAM6 Rabbit IgG
Sino Biological 1:500
Detection-
Antikörper
Goat-Anti-Rabbit-HRP- IgG Invitrogen (Novex) 1 µg / ml
Tabelle 2-2: Übersicht der verwendeten Reagenzien
2.5 Statistik
Eine Gruppenanalyse wurde mittels unifaktorieller ANOVA mit Bonferroni post-hoc
Analyse durchgeführt. Die Daten wurden im Vorhinein auf eine Normalverteilung
getestet. Die Überlebensanalysen erfolgten mittels Kaplan-Meier-Überlebensanalyse
(log-rank-Test). Als Signifikanzniveau wurde ein Alpha-Fehler von < 5% (P < 0.05)
definiert.
21
3. Ergebnisse
3.1 Patientenkollektiv
Insgesamt wurden 143 Proben analysiert. Davon stammten 46 Proben von Patienten mit
histologisch gesichertem duktalen Adenokarzinom des Pankreas und 47 Proben von
Patienten mit chronischer Pankreatitis. 50 Proben stammten von gesunden Blutspendern
aus dem Institut für Transfusionsmedizin und dienten als Vergleichsgruppe. Das
mediane Alter der Patienten mit Pankreaskarzinom lag bei 62,4 Jahren mit einem
Intervall von 36,3 – 90,4 Jahren, im Patientenkollektiv der chronischen Pankreatitis lag
der Median bei 47,0 Jahren, die Spanne streute von 31,1 -76,1.
22
3.2 CEACAM 1
Patienten mit duktalem Adenokarzinom des Pankreas zeigten signifikant höhere
CEACAM 1 - Spiegel im Vergleich zu gesunden Blutspendern (Median 33,0 µg/l; 3,3 –
136,7 vs. 16,1 µg/l; 7,8 – 36,5; P < 0,001) während zu Patienten mit einer chronischen
Pankreatitis kein Unterschied festgestellt werden konnte (Median 23,1 µg/l; 1,8-110,1; P
= 0,059) (Abbildung 3-1).
CEACAM 1
Abbildung 3-1: Verteilung der CEACAM 1 Messwerte
µg/l
23
3.3 CEACAM 5
Für CEACAM 5 konnten in der statistischen Analyse die gleichen Gruppenvergleiche wie
für CEACAM 1 gefunden werden. Patienten mit PAC zeigten signifikant erhöhte Werte im
Vergleich zu der Gruppe der gesunden Blutspender (8,5 µg/l; 0,7 - 72,2 µg/l vs. 1,9 µg/l;
0,2 -9,2µg/l; P = 0,002). Ein statistischer Unterschied zwischen Patienten mit PAC und
chronischer Pankreatitis konnte nicht angewiesen werden (4,8 µg/l; 0,7 - 24,0µl/l; P
=0,122) (Abbildung 3-2).
CEACAM 5
Abbildung 3-2: Verteilung der CEACAM 5 Messwerte
µg/l
24
3.4 CEACAM 6
Die CEACAM 6-Werte bei Patienten mit Pankreaskarzinom waren sowohl im Vergleich
zu Patienten mit chronischer Pankreatitis wie auch zu der Gruppe der gesunden
Blutspender signifikant erhöht.
Bei Patienten mit PAC fanden sich im Median CEACAM 6 Werte von 2,90 µg/l (1,34 –
5,46 µg/l) im Vergleich zu 2,25 µg/l (0,77 – 5,15 µg/l) bei Patienten mit chronischer
Pankreatitis (P = 0.006) und 2,34 µg/l (1,25 – 6,99 µg/l) bei gesunden Blutspendern (P =
0.029) (Abbildung 3-3).
CEACAM 6
Abbildung 3-3: Verteilung der CEACAM 6 Messwerte
3.5 Sensitivitäts- und Spezifitätsanalyse ROC (receiver operating characteristic) – Kurven wurden zur Analyse der Sensitivitäts –
und Spezifitätsbestimmung der Proteine CEACAM 1, 5 und 6 erstellt. Die idealen Cut-off
Werte wurden mittels des Youden-Index bestimmt (Spezifität + Sensitivität - 1). Die „area
under the curve“ (AUC) für CEACAM 1 ist 0,711 bei einem Cut-off-Wert von 181,1 µg/l.
Für CEACAM 5 beträgt die AUC 0,689 mit dem zugehörigen Cut-off von 1,95 µg/l und
CEACAM 6 hat eine AUC von 0,664 (Cut-off 3,58 µg/l)
Wenn die zuvor genannten Cut-off-Werte angewendet werden, beträgt die Sensitivität
von CEACAM 1 zum Nachweis eines PAC 53,5% mit einer zugehörigen Spezifität von
µg/l
25
54,7%. CEACAM 5 zeigt eine Sensitivität von 79,1 % bei einer Spezifität von 44,2 % und
CEACAM 6 hatte 47,0% Sensitivität und 82,6 % Spezifität (Tabelle 3-1).
Sensitivität Spezifität
CEACAM 1 53,5 % 54,7 %
CEACAM 5 79,1 % 44,2 %
CEACAM 6 47,0 % 82,6 % Tabelle 3-1: Sensitivität und Spezifität der CEACAM 1, 5 und 6 Moleküle beim Nachweis von PAC
Für die Verknüpfung der laborchemischen Daten mit den klinisch-pathologischen Daten
der Patienten wurden die CEACAM-Serumwerte in eine Gruppe mit niedrigen Werten
(unter der 75. Perzentile) und in eine Gruppe mit Werten über der 75. Perzentile
aufgeteilt. Hierbei gingen die folgenden Variablen in die Analyse ein: Alter, Geschlecht,
Tumorstadium, Lymphknotenstatus, Fernmetastasierung (TNM-Klassifikation),
Resektionsstatus sowie Entartungsgrad der Tumorzellen (Grading G). Hohe CEACAM 6
Werte waren danach assoziiert mit Fernmetastasen (P = 0,002) und dem Grading (P =
0,016), hohe CEACAM 5 Werte korrelierten mit Fernmetastasen, waren bei einem p-
Wert von 0,056 grenzwertig unterhalb des Signifikanzniveaus.
26
3.6 Korrelation mit klinisch-pathologischen Daten In der Korrelation der klinisch-pathologischen Daten (Tab. 3.2) mit den Ergebnissen der
Serumproben zeigte sich, dass von den 46 Patienten mit histologisch gesichertem PCA
der Großteil negativ für die einzelnen Tumormarker war (CEACAM 1 76,1% vs. 23,9%,
CEACAM 5 67,4% vs. 32,6% und CEACAM 6 76,1% vs. 23,9%). Im Bezug auf das
Geschlecht zeigte sich bei einem Geschlechterverhältnis von 21 Männern und 25 Frauen
kein signifikanter Unterschied. Es waren mehr Männer CEACAM 6-positiv als Frauen
(33,3% vs. 16,0%, P=0,306), wohingegen mehr Frauen positiv für CEACAM 1 und
CEACAM 5 waren (38,9% vs. 23,5%, P=0,718 bzw. 28,0% vs. 19,0%, P=0,781). Bei den
vorliegenden p-Werten ist von einer zufälligen Verteilung auszugehen, da diese das
Signifikanzniveau von 0,05 deutlich übersteigen. Im Bezug auf das Alter wurde das
Kollektiv in 2 Kohorten unter 60 Jahren und über 60 Jahren eingeteilt. Es ergab sich
hierbei eine Relation von 32,6% zu 67,4%. Im Vergleich der CEACAMs konnte jedoch
keinerlei Signifikanz bei der Gegenüberstellung der Daten gefunden werden. Auch im
Bezug auf das Tumorstadium ist bei p-Werten von 0,222 für CEACAM1, 0,158 für
CEACAM 5 und 0,430 für CEACAM 6 von einer zufälligen Verteilung auszugehen und
keine signifikante Korrelation vorhanden. Selbiges gilt für den Lymphknotenbefall. 24
Patienten waren N0, hatten demnach keine Lymphknotenmetastasen, 22 Patienten
hatten bei Stadium N1 bereits pathologisch gesicherte Lymphknotenmetastasen.
Im Bezug auf das Grading, welches den Entartungsgrad des Tumorgewebes beschreibt,
konnte gezeigt werden, dass bei einem G3-Grading, also bei stark entdifferenziertem
Tumorgewebe, CEACAM 6 vermehrt erhöht vorliegt (P=0,016). Für die Tumoren mit G1-
und G2-Grading ist bei p-Werten von 0,827 für CEACAM 1 und 0,497 für CEACAM 5 von
einer zufälligen Verteilung auszugehen. Ebenfalls vermehrt waren Probenden mit
vorliegenden Metastasen positiv für CEACAM 6 (70% vs 30%, P=0,002). Für CEACAM 5
lag hier ein ausgeglichenes Verhältnis von 50% auf jeder Seite vor (P=0,56), bei
CEACAM 1 ergab sich bei einem p-Wert von 0,729 keine signifikante Korrelation (Tab.
3.2)
27
Serum Expression (ELISA)
n CEACAM 1 CEACAM 5 CEACAM 6
Variable negativ positiv P - Wert negativ positiv P - Wert negativ positiv P - Wert
Total 46 35 11 31 15 35 11
76.1% 23.9% 67.4% 32.6% 76.1% 23.9%
Geschlecht .718 .781 .306
Mann 21 17 4 17 4 14 7
81.0% 23.5% 81.0% 19.0% 66.7% 33.3%
Frau 25 18 7 18 7 21 4
72.0% 38.9% 72.0% 28.0% 84.0% 16.0%
Alter .264 .351 .624
≤ 60 15 14 1 10 5 11 4
93.3% 6.7% 66.7% 33.3% 73.3% 26.7%
>60 31 21 10 24 7 24 7
67.7% 32.3% 77.4% 22.6% 77.4% 22.6%
Tumorstadium .222 .158 .430
pT1 1 0 1 1 0 1 0
0.0% 100.0% 100.0% 0.0% 100.0% 0.0%
pT2 6 5 1 6 0 6 0
83.3% 16.7% 100.0% 0.0% 100.0% 0.0%
pT3 30 21 9 22 8 22 8
70.0% 30.0% 73.3% 26.7% 73.3% 26.7%
pT4 9 8 1 5 4 6 3
88.9% 12.5% 55.6% 44.4% 66.7% 33.3%
Lymphknotenstatus .230 .846 .863
Negativ (pN0) 24 14 10 19 5 19 5
58.3% 41.7% 79.2% 20.8% 79.2% 20.8%
Positiv (pN1) 22 20 2 14 8 15 7
90.9% 10.0% 63.6% 36.4% 68.2% 31.8%
Grading .827 .497 .016
G1 3 2 1 3 0 3 0
66.7% 50.0% 100.0% 0.0% 100.0% 0.0%
G2 28 21 7 20 8 25 3
75.0% 33.3% 71.4% 28.6% 89.3% 10.7%
G3 15 10 5 12 3 8 7
66.7% 50.0% 80.0% 20.0% 53.3% 46.7%
Metastasen .729 .056 .002
negativ (M0) 36 26 10 28 8 31 5
% 72.2% 38.5% 77.8% 22.2% 86.1% 13.9%
positiv (M1) 10 8 2 5 5 3 7
% 80.0% 20.0% 50.0% 50.0% 30.0% 70.0%
Tabelle 3-2: Serumexpression von CEACAM 1, 5, 6 und Korrelation mit demographischen und
klinisch-pathologischen Daten
28
3.7 Überlebensanalyse
Die Kaplan-Meier-Überlebensanalyse zeigte unter Berücksichtigung der oben genannten
Cut-off-Werte verlängerte Überlebenszeiten bei Patienten mit niedrigen CEACAM 1
Werten. Patienten mit Werten unter dem Cut-off lebten im Mittel 18,3 Monate (10,0 –
26,2 Monate) und damit über 6 Monate länger als Patienten mit erhöhten Werten
(Median 11,8 Monate, 2,4 – 25,2 Monate; P = 0,022). Bei erhöhten CEACAM 5 Werten
konnte kein signifikanter Unterschied in der Überlebensdauer festgestellt werden (18,6
Monate, 8,7-28,6 Monate vs. 15,7 Monate, 2,4-32,3 Monate; P = 0,651). Gleiches gilt
für CEACAM 6, bei welchem ebenfalls kein Zusammenhang zwischen
Serumkonzentration und Überleben gezeigt werden konnte (12,8 Monate 3,3-22,3 vs.
18,8 Monate, 9,5-28,1 Monate, P = 0,187) (Tabelle 3-3, Abbildungen 3-4 bis 3-6).
Mit Kombination von einem oder sämtlichen drei CAECAM Subtypen in der
Überlebensanalyse konnte keine verbesserte Sensitivitäts- oder Spezifitätsniveaus
erreicht werden.
Gesamtüberleben Krankheitsfreies Überleben
negativ positiv P - Wert negativ positiv P - Wert
CEACAM 1 18,3
(10,0-26,2)
11,8
(2,4-25,2)
0,022 12,0
(4,6-18,4)
12,5
(5,0-19,1)
0,467
CEACAM 5 18,6
(8,7-28,6)
15,7
(2,4-32,3)
0,651 13,4
(4,5-22,4)
12,0
(3,9-21,4)
0,192
CEACAM 6 12,8
(3,3-22,3)
18,8
(9,5-28,1)
0,187 11,9
(5,6-21,0)
13,1
(4,5-20,4)
0,091
Tabelle 3-3: Überlebenszeitanalyse der CEACAM-Messung, Werte stellen den Median dar, in Klammern das 95%-Konfidenzintervall
29
Abbildung 3-4: Kaplan-Meier-Überlebensanalyse für CEACAM 1 und das Gesamtüberleben
Abbildung 3-5: Kaplan-Meier-Überlebensanalyse für CEACAM 5 und das Gesamtüberleben
30
Abbildung 3-6: Kaplan-Meier-Überlebensanalyse für CEACAM 6 und das Gesamtüberleben
3.8 Multivariate Analyse Es erfolgte die Durchführung einer multivariaten Analyse (Cox-regression model), um zu
überprüfen, ob die erhöhte Serumexpression von CEACAM Proteinen als unabhängiger
prognostischer Marker für das Gesamtüberleben bei Patienten mit PAC heranzuziehen
ist. Neben den konventionellen histopathologischen Parametern (Tumorgröße,
Lymphknotenstatus, etc.) wurden die Serumlevel der CEACAM Proteine in die Analyse
integriert. Entsprechend der Tabelle 3-4, zeigte sich keiner der untersuchten Parameter
als unabhängiger prognostischer Marker.
31
Serum samples (ELISA)
Signifikanz
(P – Wert)
HR 95% CI Min 95% CI Max
Geschlecht 0,654 0,752 0,216 2,618
Alter
(<65 yrs vs.
>65yrs)
0,591 0,731 0,233
2,294
pT (T1/2 vs. T3/4)
0,753 1,227 0,343 4,388
pN (N0 vs. N1) 0,402 0,563 0,147 2,161
M (M0 vs. M1) 0,401 2,447 0,304 19,722
Grading (G1 vs. G2/3)
0,392 1,659 0,521 5,283
CEACAM 1 0,059 3,971 0,950 16,595
CEACAM 5 0,952 1,040 0,296 3,649
CEACAM 6 0,147 0,435 0,142 1,339
Tabelle 3-4: Ergebnisse der multivariaten Analyse. pT = Tumorstadium, pN = Lymphknotenstatus, M = Fernmetastasen, HR = hazard-ratio, 95%CI Min = unteres 95% Konfidenzintervall, 95%CI Max = oberes 95% Konfidenzintervall
32
4. Diskussion
In der Behandlung des Pankreaskarzinom sehen sich der Patient sowie der
behandelnde Arzt im Verlauf der Behandlung fast immer mit der Frage konfrontiert, wie
die individuelle Prognose der Erkrankung ist. Für eine individuelle Prognose bezüglich
der Heilungs- bzw. Überlebenswahrscheinlichkeit wird bislang auf die TNM-
Klassifikation zurückgegriffen, hier gehen ausschließlich klinisch-pathologische
Parameter ein, wie die beispielsweise die Tumorgröße oder das Vorhandensein von
Lymphknotenmetastasen. Zwar zeigt sich, dass die TNM Klassifikation
Patientengruppen bezüglich ihrer Überlebensprognose zu unterscheiden vermag, ein
individuelles, auf jeden Patienten zugeschnittenes Sterblichkeitsrisiko, lässt sich jedoch
hieraus nicht ableiten. Dies hängt unter anderem damit zusammen, dass heute bekannt
ist, dass auch Tumoren vergleichbarer Größe eine grundsätzlich unterschiedliche
Tumorbiologie aufweisen können und sich somit in Bezug auf ihre Aggressivität im
lokalen und distanten Tumorwachstum grundsätzlich unterscheiden können. Eine
Möglichkeit, die Patientenprognose verbessert vorhersagen zu können ist, bestimmte,
spezifisch vom Tumor synthetisierte Moleküle nachzuzuweisen, deren Expressionstärke
mit einem unterschiedlichen Krankheitsverlauf assoziiert ist. Idealerweise sind diese
Tumormarker bereits vor Beginn einer Therapie zu bestimmen, um so Patienten mit
einer im Vorwege nachweislich sehr schlechten Prognose beispielsweise überflüssige
Therapien zu ersparen.
Prognostische Tumormarker, anhand derer man eine auf Forschungsdaten gestützte
Aussage zu dieser Frage abgeben könnte, sind momentan für das Pankreaskarzinom
nicht etabliert. Für das duktale Pankreaskarzinom wurden in der Vergangenheit eine
Vielzahl von Tumormarkern beschrieben, wie beispielsweise das CA 19-9, CEA,
CEACAM 1, CEACAM 6, CA 19-9, TPA, AFP und CA-125 (Hiddemann 2010). In
verschiedenen Studien konnte gezeigt werden, dass das CA 19-9 unter den zuvor
genannten Molekülen als Prognosemarker der 1. Wahl ist (Steinberg 1990). Ein
postoperativ negativer CA 19-9 Status ist mit einem signifikanten Überlebensvorteil
33
assoziiert. Zudem zeigt sich eine sehr gute Sensitivität von CA 19-9 in Bezug auf das
Erkennen von Rezidiven, allerdings mit dem Einwand, dass CA 19-9 prätherapeutisch
von dem Tumor synthetisiert und nachgewiesen werden muss.
Die vorliegende Arbeit zum Ziel, anhand von Tumormarkern, welche bereits in der
Vergangenheit in Primärtumoren bei PAC als erhöht bekannt sind, zu untersuchen,
inwieweit die Serumexpression mit der individuellen Patientenprognose assoziiert ist.
Die Untersuchungen wurden an Serumproben eines definierten Kollektivs mit
histologisch gesicherter Diagnose PAC durchgeführt. Neben der Untersuchung der
prognostischen Aussagekraft sollte am selben Kollektiv das diagnostische Potential der
CEACAM-Expression im Serum untersucht und mit dem klinischen Standard CA 19-9
verglichen werden. Hierfür wurden die CEACAM-Serumlevel neben den Pateinten mit
nachgewiesenem PAC von Patienten mit chronischer Pankreatitis und gesunden
Blutspendern als Vergleichsgruppe bestimmt.
In der vorliegenden Arbeit wurde als diagnostisches Medium Patientenserum gewählt,
da die Gewinnung mittels Blutentnahme sowie Lagerung und Aufbereitung
standardisiert und einfach durchgeführt werden kann. Durch die Analyse mittels ELISA
wurde ein Testverfahren mit hoher Sensitivität durchgeführt, da die Verstärkung mittels
Antikörperkaskaden den Nachweis von sehr geringen Mengen der Testsubstanz
erlaubt. Durch Doppelbestimmungen wurde die Reliablilität des Tests gewährleistet.
Ferner bietet der ELISA-Test die Möglichkeit, die Messwerte durch Bestimmung einer
Standard-Reihe unmittelbar in quantitative Angaben der Zielsubstanz umzurechnen und
somit vergleichbare Werte zwischen verschiedenen Patienten zu erlangen. Eine
Sequenzierung des Genoms im Hinblick auf das Zielmolekül war durch das
Vorhandensein kommerzieller Antikörper gegen alle untersuchten CEACAM – Moleküle
nicht notwendig. Rekombinante CEACAM – Antigene ermöglichten die Standard-
Bestimmung.
Alternativen zur Durchführung des ELISAs bestehen in der Immunfluoreszenz sowie im
Western-Blot. Diese Methoden lassen aufgrund einer fehlenden Quantifizierung der
Proteinmenge keine eindeutige Aussage über die Mengenverhältnisse der untersuchten
Probe zu, daher erschien der ELISA diesen überlegen.
34
ELISA-Tests sind in der Lage, sehr geringe Konzentrationen einer Testsubstanz
nachzuweisen. Diese hohe Sensitivität bringt allerdings eine Anfälligkeit gegenüber
äußeren Einflüssen mit sich. So verändert sich beispielsweise die Reaktion der
Testsubstanzen miteinander abhängig von der Temperatur, unter welcher der Versuch
abläuft. Dieser Umstand ist bekannt und konnte mittels Inkubation der Proben bei
konstant 26 °C begegnet werden. Auch Verunreinigungen der verwendeten
Waschpuffer oder Varianzen in der Aufbereitung der Serumproben können Einfluss auf
die Qualität des Testes haben. Durch den Einsatz standardisierter Protokolle zur
Herstellung der Substanzen sowie zum Umgang mit den Serumproben wurde das
Risiko für einen systemischen Fehler minimal gestaltet.
Die Serumbestimmung der CEACAM-Werte ergab, unabhängig vom CEACAM-Subtyp,
höhere Werte für Patienten mit PAC verglichen mit der Referenzgruppe der
Blutspender. Somit konnte erstmalig beschrieben werden, dass neben CEACAM 5
(CEA) auch andere Proteine der CEACAM Familie nicht nur im Tumor nachweisbar
sind, sondern auch systemisch ausgeschwemmt werden und somit im Serum von
Patienten nachweisbar sind.
Es konnte gezeigt werden, dass erhöhte CEACAM 1 Werte mit einer schlechteren
Prognose assoziiert sind und Patienten mit positivem CEACAM1 Status im Mittel etwa 6
Monate kürzer leben als solche, bei denen der CEACAM 1 Spiegel nicht erhöht ist.
Vergleichbare Ergebnisse wurden bereits für weitere Tumorentitäten wie dem nicht-
kleinzelligen Bronchialkarzinom sowie neuroendokriner Pankreastumore beschrieben
(Serra et al. 2009, Thöm et al. 2009).
Der Nachweis erhöhter CEACAM 5 - und CEACAM 6 - Werte im Blutserum der
Patienten zeigte keine statistisch relevante Auswirkung auf die Überlebensdauer. Hohe
Serumwerte von CEACAM 6 korrelierten mit der Gegenwart von Fernmetastasen sowie
mit dem Entartungsgrad (Grading) des Tumors.
Die funktionelle Rolle der CEACAM – Moleküle im Rahmen der Pathogenese und
Tumorwachstum beim Pankreaskarzinom ist nach wie vor unvollständig verstanden und
Gegenstand der Forschung.
35
Unterschiedliche Funktionen im Bezug auf Tumorwachstum und Entstehung wurden
bereits für CEACAM 1 beschrieben und diskutiert. So wurde von Ergün und Kollegen
ein Einfluss von CEACAM 1 auf die Angiogenese über eine Interaktion mit dem
vascular endothelial growth factor (VEGF) beschrieben, welcher als Wachstumsfaktor
die Expression von CEACAM 1 steigert und darüber zu einer verstärkten Angiogenese,
besonders im Bezug auf sehr kleine Gefäße, führt (Ergün et al. 2000). Eine Interaktion
von CEACAM 1 mit dem Cytoskelett der Zellen, insbesondere mit Aktin und
Tropomyosin, wurde von Schumann und Kollegen beschrieben. Dabei interagiert
CEACAM 1 vor allem mit dem bei der Tumorentstehung meist stark fehlregulierten
Tropomyosin. Diese Interaktion mit dem Zellskelett könnte die Ursache für die erhöhte
Invasivität CEACAM 1-positiver Malignome sein (Schumann et al. 2001). Ferner ist im
Zusammenhang mit Melanomen eine Auswirkung von CEACAM 1 auf die Aktivität der
natürlichen Killerzellen (NK) beschrieben. Eine hohe Expression von CEACAM 1 hemmt
hierbei die cytotoxischen Zellen, welche unter normalen Umständen Tumorzellen auf
Grund des Verlustes ihrer MHC1-Moleküle lysieren. Dies würde ein schnelleres
Tumorwachstum unter CEACAM 1 begründen und sich somit in einem verminderten
Gesamtüberleben wiederspiegeln (Markel et al. 2002).
Erhöhte CEACAM 1-Werte im Rahmen von Pathologien am Pankreas könnten ihren
Ursprung – wie in dieser Arbeit angenommen – in einer Produktion der Proteine durch
den Tumor haben, ließen sich alternativ aber auch durch ihr physiologisches
Vorkommen im Gallensaft (Simeone et al. 2007) erklären, da eine Ausschwemmung im
Rahmen einer pankreatogenen Cholestase möglich ist. Ähnliche Effekte wurden bereits
für CA 19-9 beschrieben, welches bei Cholestase oder Cholangitis erhöht sein kann
(Doğan et al. 2011). Simeones immunhistochemische Untersuchung von
Gewebeproben zeigte in über 95 % der Proben eine starke Expression von CEACAM 1
(Simeone et al. 2007). Dem gegenüber stehen 62,8% CEACAM 1-positiver Proben im
untersuchten Patientenkollektiv der vorliegenden Studie. Die Diskrepanz zwischen den
beiden Studien ist einerseits durch Unterschiede in den Krankheitsstadien der
untersuchten Patienten zu suchen, andererseits besteht eine mögliche Abhängigkeit der
Färbeintensität von dem genutzten Färbeprotokoll. Vorbehandlung der Zellen und
Antikörperverdünnungen können große Unterschiede in den Ergebnissen hervorrufen.
36
Eine Beispielstudie hierfür befasste sich mit der p53-Expression bei
Prostatakarzinomen. Die Autoren verwendeten zwei Färbeprotokolle, von denen eines
dem Standardprotokoll entsprach, das andere hingegen sehr viel empfindlicher für p53
war. Es zeigten sich Unterschiede von 2,5% p53- positiver Zellen beim
Standardprotokoll gegenüber 90% p53- positiver Zellen beim empfindlicheren Protokoll
(Schlomm et al. 2008).
Die vorliegenden Ergebnisse konnten die Untersuchungen Simeones zu CEACAM 1
nicht bestätigen. Im Gegensatz zu Simeones Untersuchungen (Simeone et al. 2007)
handelte es sich beim untersuchten Kollektiv um Patienten, bei denen Operabilität im
Sinne einer absoluten bzw. relativen R0-Resektion gegeben war, also einer Entfernung
des Tumors mit ausreichendem Sicherheitsabstand, so dass in den Schnitträndern
keine Tumorzellen nachgewiesen werden können. Das von Simeone und Kollegen
beschriebene Kollektiv hingegen zeichnete sich durch fortgeschrittene Krankheit mit
nicht resezierbarem Tumor aus. Unter der Annahme, dass ein fortgeschrittener Tumor
vermehrt tumorspezifische Proteine sezerniert, ergäbe sich hierdurch eine Erklärung für
die bessere Diskrimination zwischen PAC und Gesunden in der beschriebenen
Untersuchung.
CEACAM 5 (CEA) als Marker für Neoplasien im kolorektalen System wurde bereits
1965 von Gold beschrieben. Dieser vermutete, dass CEA ein oncofetales Antigen sei,
welches in der fetalen Entwicklung exprimiert wird und in gesunden Adulten nicht
vorkommt, jedoch im Rahmen von Malignomen erneut exprimiert wird (Gold 1965).
Dieses ist mittlerweile widerlegt.
In der vorliegenden Studie zeigten Patienten mit PAC zwar im Durchschnitt höhere
CEACAM 5 Werte im Serum, eine signifikante Korrelationen mit klinisch-pathologischen
Parametern konnte jedoch nicht gefunden werden, ebenso zeigte sich kein Einfluss auf
das krankheitsfreie oder Gesamtüberleben.
CEA wurde bei gesunden Adulten in einer Reihe von Zellen gefunden, so zum Beispiel
in Epithelzellen des Kolons, Mucosazellen des Pylorus, Plattenepithelzellen von Zunge,
Ösophagus und Zervix, Ausführungsgangzellen der Schweißdrüsen sowie in
37
Prostataepithel. Die Expression dort startet in der frühen Fetalperiode und persistiert
lebenslang (Hammarstrom 1999). Untersuchungen in Bezug auf das biliodigestive
System und damit auch auf das Pankreas ließen CEA zunächst als einen Marker
erscheinen, der die Frühdiagnostik von Malignomen ermöglichen sollte (Holoyoke et al.
1972). CEA liegt als Glykoprotein in der peripheren Zellmembran der Tumorzellen und
wird in die umgebenden Körperflüssigkeiten abgegeben. Etwa die Hälfte der Patienten
mit PAC weisen einen erhöhten CEA-Spiegel auf (Schlieman et al. 2003). Für CEA
werden im Zusammenhang mit dem kolorektalen Karzinom (CRC) verschiedene
Funktionen beschrieben, welche auch bei Pankreasneoplasien denkbar wären. So
beschreiben Pignatelli und Kollegen eine Funktion als Regulator des Kollagenrezeptors
und somit der Zellaggregation (Pignatelli et al. 1990). Auch Auswirkungen auf das
Immunsystem und die zelluläre Signaltransduktion werden beschrieben (Su et al. 2012).
Studien zeigen, dass präoperativ erhöhte Serumwerte von CEACAM 5 und CA19-9 sich
negativ auf Resektabilität und Prognose des Patienten auswirken. So verschlechtern
Werte der Marker zweifach oberhalb der Norm die Prognose bei Pankreasmalignomen
deutlich (Mehta et al. 2010). Kalser und Kollegen zeigten 1978, dass Patienten mit
fortgeschrittener Erkrankung erhöhte CEA-Spiegel aufwiesen und dass selbst in
fortgeschrittenen Krankheitsstadien die Prognose bei niedrigen CEA-Werten besser ist
(Kalser et al. 1978). Auch in Bezug auf das Pankreas wurden Untersuchungen hierzu
durchgeführt. So wurde beschrieben, dass bei intraduktalen papillär-muzinösen
Neoplasien (IPMN), welche als Vorstufe für ein invasives Karzinom anzusehen sind,
veränderte Serumspiegel von CA 19-9 und CEA ein Indikator dafür sind, ob eine
invasive Neoplasie vorliegt (Fritz et al. 2010).
Die Auswirkungen erhöhter CEACAM 6-Werte auf die Invasivität des Tumors waren im
Vorfeld bereits im Zusammenhang mit anderen Tumorentitäten beschrieben worden, so
zum Beispiel bei kolorektalen Karzinomen (Jantscheff et al. 2003, Kodera et al. 1993,
Schölzel et al. 2000), welche unabhängig voneinander zeigten, dass Patienten mit
erhöhten CEACAM 6-Werten im Hinblick auf Metastasen und Entdifferenzierung der
Zellen invasivere Tumore haben. Beim kolorektalen Karzinom (CRC) stellt CEACAM 6
den Marker dar, welcher am frühesten in erhöhter Konzentration vorliegt und so
38
frühzeitig ein CRC oder eine Vorstufe beweisen kann. Für die Annahme, dass
CEACAM 6-positive Tumore invasiver sind, spricht die Vermutung, dass CEACAM 6
entscheidenden Einfluss auf die Anoikis und somit die Wachstumshemmung durch
direkte Zell-Zell-Kontakte hat (Duxbury et al. 2004, Duxbury et al. 2004[B]). Ferner steht
CEACAM 6 im Zusammenhang mit der Interaktion der Tumorzelle mit der
extrazellulären Matrix, was ebenfalls eine stärkere Invasivität begründen könnte
(Duxbury et al. 2004 [A]). Diese Einflüsse werden über Matrix-Metalloproteasen (MMP)
ausgeübt, welche die extrazelluläre Matrix proteolysieren und eine Zellmigration
ermöglichen. Besonders MMP-2 und MMP-9 werden beim PAC als verändert
beschrieben (Chenga et al. 2012). Die Einflüsse auf Zelldifferenzierung und Invasivität,
welche für CEACAM 6 auch beim CRC belegt sind (Ilantzis et al. 2002), werden auch
beim PAC vermutet. Sich auf diese bedeutende Rolle von CEACAM 6 im
Zusammenhang mit dem PAC stützend, sind bereits erfolgversprechende In-vitro-
Versuche durchgeführt worden, welche CEACAM 6 als Zielstruktur für eine Therapie
verwenden (Strickland et al. 2009) oder mittels siRNAs CEACAM 6 inhibieren und
dadurch zu einem längeren Überleben und geringerer Metastasierungstendenz führen
(Duxbury et al. 2004). Ebenfalls vielversprechend sind Versuche, CEACAM 6 mittels
Antikörpers zu inhibieren. Mittels eines Antikörpers konnten in vitro Tumorzellinvasion,
Angiogenese und die Aktivität der MMP-9 gemindert werden (Chenga et al. 2012).
In den letzten Jahren wurden zunehmend Faktoren identifiziert, mit Hilfe deren
Konzentration Rückschlüsse auf die Prognose gezogen werden können. So
identifizierten Pathologen um Klauschen von der Charité Berlin das Enzym high nuclear
poly-(ADP-ribose)-Polymerase (PARP) als einen Faktor, welcher eine Prognose für das
Gesamtüberleben zulässt. Dieses in die DNA-Reparatur involvierte Enzym wurde
bereits bei Brustkrebs als prädiktiver Faktor beschrieben. Aktuelle Untersuchungen
zeigen, dass die Überlebensdauer bei PAC kürzer ausfällt, wenn die PARP in niedriger
Konzentration im Gewebe vorliegt (9,6 Monate). Bei starker Expression des Proteins
überleben die Patienten länger (14,5 Monate, [P=0,004]) (Klauschen et al. 2012).
Auch disseminierte Tumorzellen (DTC) im Knochenmark wurden im Hinblick auf die
Prognose untersucht und es konnte gezeigt werden, dass das Vorhandensein von DTC
39
sich nachteilig auf die Prognose auswirkte, insbesondere auf das Überleben ohne
Krankheitsprogression (Effenberger et al. 2011). Den onkogenen Transkriptionsfaktor
Foxhead Box M1 (FOXM1) untersuchten Xia et al. als Ansatzpunkt sowohl für Prognose
als auch Therapie. Sie zeigten, dass eine hochgradige Expression von FOXM1 Protein
und mRNA mit Staging, Lymphknotenmetastasen und Differenzierung (Grading)
korrelierten und Patienten mit hoher Expression von FOXM1 ein signifikant kürzeres
Überleben hatten (Xia et al. 2012).
Das Vorkommen der CEACAM-Moleküle in verschiedenen Geweben erschwert zudem
die Differenzierung zwischen malignen und inflammatorischen Pankreaspathologien, da
in beiden Fällen von einem starken Zellzerfall auszugehen ist. Beim Pankreaskarzinom
erklärt sich dies durch die Tumornekrose, die durch dass Missverhältnis zwischen
Perfusion und Tumorwachstum entsteht (Buddecke 2002). Im Rahmen der chronischen
Pankreatitis kommt es zu einer intraparenchymalen Aktivierung der pankreatischen
Verdauungsenzyme und somit zu einer Autodigestion (Büchler et al. 2004). Dies führt
zur Ausschwemmung intrazellulärer Proteine ins periphere Blut. Ferner ist eine
proinflammatorische Wirkung der CEACAMs denkbar, welche die Differenzierung
zwischen CP und PAC erschwert. Eine proinflammatorische Wirkung vor allem von
CEACAM 1 wurde im Rahmen von Meningitiden beschrieben (Muenzner et al. 2006).
Ferner ist durch die peripankreatische Inflammation im Rahmen der CP sowie durch die
Pankreasfibrose und einen daraus resultierenden Gallestau eine Erhöhung von
CEACAM 1 denkbar (Simeone et al. 2007).
In der Zusammenschau der Befunde in Hinblick auf die prognostische Aussagekraft von
CEACAMs in der Serumanalyse muss festgestellt werden, dass die Erwartungen,
welche sich aus der Expressionskorrelation mit klinisch-pathologischen Daten aus
Primärtumorgewebe ergeben hat, im Wesentlichen bestätigt werden konnten. Einzig für
eine erhöhte CEACAM 1-Expression konnte eine Korrelation mit dem Gesamtüberleben
identifiziert werden, die anderen Marker zeigten diesbezüglich keine statistische
Relevanz. Die klinische Implikation für eine Korrelation mit dem Vorhandensein
synchroner Fernmetastasen bzw. dem Grading für CEACAM 6 sind insgesamt als
40
fraglich einzustufen, insbesondere, da das Grading beim PAC als starker
Überlebensprognostikator bekannt ist und sich dieser Faktor eigentlich in der
Überlebensanalyse hätte wiederspiegeln müssen.
Eine mögliche Ursache für die Diskrepanz in der prognostischen Aussagekraft zwischen
der CEACAM-Expression im Primärtumor und im Serum könnte in der
Nachweismethode liegen. Um die CEACAM-Moleküle im Serum nachweisen zu können
ist eine proteolytische Abspaltung der membranständigen Proteine notwendig. Wenn
nun die verwendeten ELISA-Antikörper Epitope erkennen, welche durch die zuvor
genannte Proteolyse nicht in das Serum abgegeben werden können, kann es
vorkommen, dass die gemessenen Konzentrationen falsch niedrig sind. Ähnliches
wurde von Schölzel und Kollegen für den ebenfalls beim PAC relevanten Marker
EpCAM beschrieben, bei welchen unterschiedliche Epitope zur Bindung der Antikörper
vorliegen und von denen je nach verwendetem ELISA unterschiedliche Mengen erkannt
wurden (Schölzel et al. 2000).
Neben der Untersuchung der prognostischen Aussagekraft hatte die vorliegende Arbeit
das weitere Ziel, zu untersuchen, inwieweit die Bestimmung von CEACAM Proteinen
bei einer frühzeitigen Diagnosestellung des PAC helfen kann. Um einen Serummarker
als diagnostisches Mittel einsetzten zu können ist es notwendig, Tumorpatienten von
Patienten ohne Neoplasie mit möglichst hoher Genauigkeit zu unterscheiden. Dafür ist
neben einer möglichst hohen Rate derer, die zutreffend als erkrankt erkannt werden
(Sensitivität), auch eine hohe Spezifität erforderlich, damit gesunde Probanden auch als
solche erkannt werden. Bei Kenntnis der Prävalenz der Erkrankung innerhalb des
Patientenkollektivs lässt sich anhand dieser unter Einbeziehung der Sensitivität und
Spezifität der positive und negative prädiktive Wert errechnen, welche das Vorliegen
eines Tumors bei positivem Testwert (positiv prädiktiver Wert, PPW) bzw. die
Tumorfreiheit bei negativem Testergebnis (negativ prädiktiver Wert, NPW) in einem
bestimmten Kollektiv angeben. Idealerweise zeigt ein eingesetzter Tumormarker eine
sehr hohe Sensitivität bei einer gleichzeitig niedrigen Spezifität, so dass ausschließlich
Erkrankte von dem Tumormarker als solche erkannt werden und im Umkehrschluss
Gesunde nicht als krank erkannt werden. Dies ist jedoch häufig nicht der Fall, so dass
41
statistischen Hilfen die optimalen Cut-off Level zur Stratifizierung von gesunden und
erkrankten Personen eingesetzt werden müssen. So lässt sich beispielsweise durch
eine Steigerung des Cut-off-Levels lässt die Sensitivität erhöhen, allerdings geht dies zu
Lasten einer höheren Rate an falsch negativ getesteten Personen. Dieser Vorgang lässt
sich auch umgekehrt durch Senken des Cut-off-Levels mit Erhöhung der falsch positiv
Getesteten durchführen. Mittels receiver operating charts (ROC) kann man anhand der
Sensitivität und Spezifität diese graphisch gegeneinander auftragen und das Verhältnis
so visualisieren. Aus diesen Grafiken lässt sich das Diskriminierungsvermögen des
Tumormarkers zwischen erkrankten und gesunden Probanden ablesen (Department of
Clinical Epidemiology and Biostatistics 1981, Weinstein et al. 2005).
In der vorliegenden Arbeit wurden als Vergleichsgruppe Patienten mit CP gewählt. Dies
lag nahe, da es sich bei der CP um die wichtigste Differentialdiagnose des PACs
handelt und die Notwendigkeit, zwischen den Erkrankungen zu unterscheiden, hat
bedeutende klinische Relevanz, da sich beide Erkrankungen radiologisch mit einer
Tumorbildung am Pankreas präsentieren können (Nieß et al. 2013). Die
Referenzgruppe aus Blutspendern stellt ein weiteres Vergleichskollektiv dar, welches
der gesunden „Normalbevölkerung“ entspricht. Hierbei handelt es sich vorwiegend um
junge und gesunde Spender. Bei der Auswahl dieser Art der Kontrollgruppe ist zu
beachten, dass zwar von gesunden Spendern ausgegangen werden kann, es jedoch
möglicherweise auch hier unerkannte maligne Erkrankungen gibt, welche in die
vorliegenden Analyse mit eingeflossen sind.
Im Hinblick auf die Diagnosestellung war CEACAM 1 bei einer Sensitivität von 53,5 %
und einer Spezifität von 54,7 % dem klinischen Standard aus CEA und CA 19-9 weit
unterlegen. Insbesondere eine gute Trennschärfe zur Unterscheidung zwischen PAC
und CP war nicht gegeben. Dennoch könnte eine Kombination von CEACAM 1 mit
einem weiteren laborchemischen oder klinischen Parameter zukünftig die
Diagnosestellung verbessern, da CEACAM 1 als früher Marker für die Entwicklung
eines PAC anzusehen ist. Lokal konnte bereits bei PanIN3-Läsionen erhöhte Werte
nachgewiesen werden, welche als Karzinomvorläuferläsionen anzusehen sind
(Simeone et al. 2007). Limitierend für die CEACAM 1-Bestimmung als Tumormarker
42
dürfte jedoch das Vorkommen in gesundem Gewebe sein (beispielsweise in
Leukozyten), wodurch eine Differenzierung von Erkrankten und Gesunden mit nicht
ausreichender Spezifität erfolgen dürfte.
Als diagnostischer Parameter allein ist CEACAM 5 mit einer Sensitivität von 79,1 % und
einer Spezifität von 44,2% ebenfalls nicht aussagekräftig genug, in der Kombination mit
CA 19-9 stellt er jedoch nach wie vor den Goldstandard dar. Allerdings reicht die
Sensitivität und insbesondere die Spezifität nicht aus, um allein durch die
Serumbestimmung der zuvor genannten Tumormarkerkombination diagnostische
Konsequenzen ziehen zu können. Vielmehr dient im klinischen Umfeld CEA zusammen
mit CA 19-9 als Verlaufsparameter. Nach therapeutischer oder palliativer Chirurgie
verwendet man diese, um ein Wiederauftreten der Erkrankung zu untersuchen (Taylor
et al. 1992). Vor allem der Vergleich von präoperativen Werten von CEA mit den
Werten nach der Operation ist hierbei relevant (Yasue et al. 1994).
Von den untersuchten CEACAM-Subtypen zeigte CEACAM 6 mit einer Spezifität von
82,6% den besten Wert, allerdings mit einer Sensitivität von 47.0%. Damit konnte nur
ca. jeder 2. Patient mit einem PAC tatsächlich durch eine alleinige CEACAM 6
Bestimmung als krank identifiziert werden. Somit scheidet CEACAM 6 in der alleinigen
Bestimmung als diagnostisches Mittel ebenfalls aus.
Neben Proteinen der CEACAM Familie wurde in der Vergangenheit eine ganze Reihe
von verschiedenen Substanzen und Molekülen in unterschiedlichen
Körperkompartimenten in Hinblick auf ihre diagnostische Aussagekraft hin untersucht.
Die Anzahl an Markern, welche abgesehen von den Mitgliedern der CEACAM-Familie
(Duxbury et al. 2005, Simeone et al. 2007) zur Diagnose des Pankreaskarzinoms helfen
sollen, ist sehr lang. Shamamian beschrieb erstmals die Bedeutung des
Verdauungsproenzyms Pro-Carboxypeptidase A (PCPA) im Zusammenhang mit dem
PAC. 2006 zeigte er, dass Patienten mit PAC erhöhte Werte dieses ausschließlich im
Pankreas produzierten Enzyms haben. Er vermutete, dass die erhöhten Serumwerte zu
Beginn der Erkrankung durch die Obstruktion der Pankreasgänge durch den Tumor und
eine daraus resultierende Zerstörung der Azinuszellen, den Produzenten der PCPA,
43
bedingt sind. In fortgeschrittenen Krankheitsstadien ist vorwiegend die aktive Form des
Enzyms, die Carboxypeptidase A (CPA) nachweisbar (Shamamian et al. 2006).
Topilow wies, aufbauend auf diesen Ergebnissen, nun PACs in der Frühphase mit einer
Sensitivität von 94 % nach (Topilow et al. 2011). Im klinischen Alltag findet derzeit
ausschließlich CA 19-9 Verwendung (Buenger et al. 2011, Eguia et al. 2012). CA 19-9
zeigt insgesamt das beste Sensitivitäts-Spezifitätsverhältnis, allerding mit
Einschränkungen: So liegen erhöhte Werte bei Cholestase vor und gewisse
Patientengruppen, welche negativ für Lewis-Body-Antikörper A und B auf Erythrozyten
sind, können CA 19-9 nicht exprimieren. Für Kaukasier trifft dies in etwa 7 – 10 % der
Fälle zu, unter Schwarzafrikanern werden bei bis zu 22% der Menschen negative
Lewis-Bodies angenommen. Neuere Studien zur prädiktiven und prognostischen
Aussagekraft unterstreichen die Rolle von CA 19-9. So lässt sich beispielsweise bei
postoperativen CA 19-9- Spiegeln über 90 U/ml absehen, dass die Patienten nicht auf
die gängige Chemotherapie mit Gemcitabin und 5-Floururacil ansprechen. Ferner
sprechen Serumwerte von CA 19-9 unter 5 U/ml nach Resektion oder
chemotherapeutischer Therapie für eine günstige Prognose (Humphris et al. 2012).
Zahlreiche andere Marker wurden im Verlauf der letzten 20 Jahre beschrieben, welche
durch eine höhere Spezifität und Sensitivität den bisherigen Markern überlegen sein
sollen.
Bereits 1993 verglichen Banfi et al. die verschiedene Tumormarker mit dem klinischen
Standard CA 19-9 und dem tissue polypeptide specific antigen (TPS). Mittels TPS
gelang es hierbei, 98% der PACs zu detektieren, 88% der Kontrollgruppe wurden richtig
erkannt. Gegenüber den Patienten mit Pankreatitis zeigte sich jedoch nur eine Spezifität
von 22% (Banfi et al. 1993).
Den Vergleich mit etablierten Untersuchungsmethoden wie Ultraschall und CT traten
1997 Yiannakou et al. mit einem kombinierten Lectin/Antikörper-Enzym-verknüpftem
Mucin Assay, CAM17.1, an. Über 18 Monate wurden insgesamt 250 Patienten, deren
Differentialdiagnose das PAC umfasste, mit dem CAM17.1 Assay getestet. CAM17.1
zeigte eine Sensitivität und Spezifität von 86% beziehungsweise 91% im gesamten
Kollektiv, davon 85% und 81% bei den Patienten mit Ikterus und 89% bzw. 94% bei den
44
nicht ikterischen Patienten. Eine Korrelation der CAM17.1-Werte mit der Tumorgröße
konnte nicht gefunden werden. Im Vergleich mit den etablierten diagnostischen
Untersuchungen wie Ultraschall und CT mit einer Sensitivität von 59% respektive 83%
war CAM17.1 überlegen. Die Autoren empfahlen eine Kombination von CAM17.1 mit
dem konventionellen Ultraschall als Basisdiagnostik bei unklarem abdominellem
Schmerz oder Gewichtsverlust, da diese in der Studie 94% der PACs identifiziert hatte,
davon alle resektablen Tumore (Yiannakou et al. 1997).
Takayama und Kollegen verglichen im Jahr 2010 einen neuen Serummarker namens
REG4 (regenerating islet-derived family, member 4) mit dem diagnostischen Standard
CA 19-9 mittels eines Sandwich-ELISA. REG4 war erhöht in den Seren von PAC
Patienten sowie bei Patienten mit Pankreatitis und korrelierte nicht mit der Tumorgröße
(Takayama et al. 2010).
Die Kombination von CA 242, CA 19-9 und TSGF (tumor specific growth factor) wurde
2004 von Jiang et al. untersucht. TSGF zeigte sich hierbei am empfindlichsten mit einer
Sensitivität von 91,6% und Spezifität von 93,5%. Die Kombination der drei Marker führte
zu Werten für Sensitivität von 77% und Spezifität von 100%. Ferner zeigte sich eine
Korrelation der Werte von TSGF und CA 242 mit der Lokalisation des Tumors.
Pankreaskopftumore zeigten signifikant höhere Werte als Malignome des Corpus oder
der Schwanzes (P<0,01). Bei fortgeschrittenen Stadien der Krankheit erhöhte sich die
Sensitivität aller Marker, im Frühstadium konnten mittels TSGF die meisten Tumore
entdeckt werden (Jiang et al. 2004).
Gold und Kollegen beschrieben 2010 die Rolle des monoklonalen Antikörpers PAM4,
einem von Mäusen produzierten IgG1-Immunglobulin, welches mit Oberflächenmarkern
im Pankreaskarzinom reagiert. Bei 85% der PAC-Patienten konnte so das Karzinom
nachgewiesen werden. Weitere Testreihen zeigten auch positive Werte beim Kolon-Ca,
wo hingegen bei entzündlichen Pankreasprozessen keine positiven Reaktionen
beschrieben wurden. Die Autoren beschreiben PAM4 als potentiellen Marker sowohl für
Diagnostik als auch für das Targeting neuer Therapien (Gold et al. 2010). Die
Forschungsgruppe aus Baltimore um Koopmann untersuchte 2004 zwei Marker auf ihre
Bedeutung bei der frühen Diagnostik des PACs und verglich dieses 2006 mit CA 19-9.
Osteopontin (OPN) wurde sowohl mittels tissue micro array (TMA) als auch mittels
45
ELISA untersucht. Es zeigten sich erhöhte Serumspiegel für OPN beim gesamten
Patientenkollektiv, die Sensitivität betrug 80% bei 97% Spezifität. Im Vergleich dazu
hatten nur 62% der Patienten erhöhtes CA 19-9 (Koopmann et al. 2004 (B)).
Im gleichen Jahr untersuchte die Gruppe das macrophage inhibitor cytokine 1 (MIC-1)
und zeigte, dass die Serumwerte für MIC-1 sowohl beim duktalen Adenokarzinom des
Pankreas als auch bei ampullären und cholangiocellulären Karzinom im Vergleich zu
gutartigen Pankreasneoplasien wie der CP erhöht sind. Im Vergleich zu CA 19-9 zeigte
sich MIC-1 gleichwertig, die Kombination beider erhöhte die diagnostische
Treffsicherheit signifikant (Sensitivität 70%, Spezifität 85%, [P < 0,05]) (Koopmann et al.
2004 (A)).
In einer weiteren Studie verglich die Arbeitsgruppe CA 19-9, MIC-1, OPN, tissue
inhibitor der Metalloprotease 1 und hepatocarcinoma-intestine-pancreas-protein (HIPP)
miteinander. Dabei zeigten sich MIC-1 und CA19-9 als dominante Marker. MIC-1 war
überlegen in der Differenzierung zwischen PAC und gesunden Individuen (P = 0,003),
eignete sich allerdings nicht für die Abgrenzung zwischen PAC und CP (P = 0,63). Die
übrigen Marker konnten keine weitergehende diagnostische Potenz zeigen (Koopmann
et al. 2006).
Melle und Kollegen identifizierten heat shock protein 27 (HSP27) mittels ProteinChip-
Technologie als einen weiteren Biomarker, der das PAC charakterisiert. Mittels ELISA
quantifizierte die Gruppe die HSP27-Menge im Serum und wies das PAC mit einer
Sensitivität von 100% und einer Spezifität von 84% nach (Melle et al. 2007).
Fiedler et al. begaben sich 2009 auf die Suche nach einem neuen Serummarker für das
PAC unter Zuhilfenahme des massenspektrometer-basierten Serum-Peptidoms. Dabei
wurde neben den bekannten Markern CEACAM 5 und CA 19-9 auch ein
platelet factor 4 (PF4) identifiziert (Fiedler et al. 2009).
46
Tabelle 4-1 gibt eine Übersicht über die bisher beschriebenen Marker. Name Sensitivität Spezifität Quelle
TPS(tissue polypeptide specific antigen) 98% 88% (Banfi et al. 1993)
MIC1 (makrophage inhibitor cytokine 1) 90% 94% (Koopmann et al. 2004 (A))
OPN (Osteopontin) 80% 97% (Koopmann et al. 2004 (B))
TSGF (tumor specific growth factor) 91% 93% (Jiang et al. 2004)
CAM 17.1 86% 92% (Yiannakou et al. 1997)
CEACAM 1 85% 98% (Simeone et al. 2007)
PF 4 (platelet factor 4) 85% 98% (Fiedler et al. 2009)
PAM4 (monoklonaler Antikörper) 81% 95% (Gold et al. 2010)
HSP27 (Heat shock protein 27) 100% 84% (Melle et al. 2007)
REG4 (regenerating islet-derived family, member 4) 64% 95% (Takayama et al. 2010)
Tabelle 4-1: Übersicht über die beschriebenen Marker zur PAC-Diagnostik
Versuche, mit Kombinationen der bisher beschriebenen Marker zuverlässiger frühe
Diagnostik betreiben zu können, waren bisher noch nicht erfolgreich (Buenger et al.
2011).
Über den Nachweis von Karzinom-Vorstufen, den sogenannten PanIN-Läsionen,
könnte die frühe Diagnostik des PAC erleichtert werden. Moniaux und Kollegen gelang
es 2008 mit Hilfe des neutrophile gelatinase-associated Lipocalin (NGAL), an
Gewebeproben selbst PanIN-1 Läsionen immunhistochemisch nachzuweisen. Auch im
Serum ließ sich NGAL mittels eines ELISA nachweisen und vermochte zwischen
gesunden Individuen und Patienten mit Pankreaspathologie zu unterscheiden. Ein
signifikanter Unterschied zwischen PAC und entzündlichen Vorgängen am Pankreas
konnte jedoch nicht nachgewiesen werden.
47
Zusammenfassend ist zu sagen, dass sich in der vorliegenden Studie keine
Überlegenheit der Kombination von CEACAM 1, CEACAM 5 und CEACAM 6
gegenüber den klinischen Standards CA 19-9 und CEACAM 5 als alleinige Parameter
zeigen ließ.
Zwar konnte die wichtige Rolle der untersuchten CEACAMs im Bezug auf das PAC
erneut gezeigt werden, den klinischen Alltag werden die Ergebnisse dieser
Untersuchung jedoch nicht verändern. CA 19-9 wird weiter der klinische Marker der
Routine sein, auch wenn dieser gewissen Einschränkungen unterliegt. Im Hinblick auf
die Prognose der Erkrankung konnte nur für CEACAM 1 gezeigt werden, dass
Patienten mit erhöhten Serumwerten eine um 6 Monate verkürzte Lebenserwartung
haben. Für CEACAM 5 und CEACAM 6 konnte die Korrelation mit den klinisch-
pathologischen Daten keine Auswirkungen auf die Prognose zeigen. Eine Kombination
der drei CEACAM-Marker ließ ebenfalls keinen Rückschluss auf die Prognose zu. Wie
oben beschrieben ist CEACAM 1 bei der diagnostischen Potenz dem klinischen
Standard CEA und CA 19-9 unterlegen, weswegen keine Empfehlung zum
routinemäßigen Einsatz dieses Markers an Stelle eines des beiden bereits
implementierten Marker gegeben werden kann.
Nach wie vor existiert zur Diagnosestellung kein Tumormarker, der vergleichbar mit
PSA beim Prostatakarzinom oder Calcitonin beim medullären Schilddrüsenkarzinom in
der breiten Masse eingesetzt werden kann. Dem jetzigen Forschungsstand nach ist die
Kombination von CA 19-9 und CEA als Goldstandard für die Serumdiagnostik des PAC
zu betrachten, welche in einer Metaanalyse von Goonetilleke und Siriwardena mit einer
medianen Sensitivität von 79 % respektive 54 % und einer Spezifität von 82 % bzw.
79% beschrieben wurden. Der positiv prädiktive Wert für CA 19-9 lag im
Patientenkollektiv aus 26 internationalen Studien bei 72%, der negativ prädiktive Wert
bei 81%. CEA dagegen hatten einen positiven prädiktiven Wert von 65,5% und einen
negativen prädiktiven Wert von 72 % (Goonetilleke 2007). Zusätzlich ist CA 19-9 bei der
Differentialdiagnostik zwischen PAC und CP ein hilfreicher Marker, welcher mit einer
Sensitivität von 83 % und Spezifität von 97% diese beiden Erkrankungen zu
48
unterscheiden vermag (Piantino et al. 1986). Sollte die Forschung keinen neuen
Tumormarker entdecken oder bedeutende neue Erkenntnisse über die beschriebenen
Marker erhalten, wird die bestehende Kombination weiter den klinischen Alltag
bestimmen. Anforderungen an einen neuen Marker wären neben dem frühen Anstieg im
Krankheitsverlauf, idealerweise schon im Rahmen von IPMNs und PanIN-Läsionen,
auch eine Differenzierungsmöglichkeit gegenüber inflammatorischen
Pankreaspathologien. Eine einfache Durchführbarkeit des Tests und niedrige Kosten
wären im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit ebenfalls wünschenswert.
49
5. Zusammenfassung: Einleitung: Das Pankreaskarzinom ist nach dem kolorektalen Karzinom der
zweithäufigste gastrointestinale Tumor und hat mit einer 5-Jahres-Überlebensrate von
unter 5% eine limitierte Prognose. Der Großteil der Malignome am Pankreas sind
duktale Adenokarzinome, auf welche sich diese Arbeit konzentriert. Ziel der Arbeit war
es, Serumwerte der Tumormarker CEACAM 1, CEACAM 5 und CEACAM 6 von
Patienten mit pankreatischem Adenokarzinom mit denen von Patienten mit chronischer
Pankreatitis sowie einem gesunden Patientenkollektiv zu vergleichen und Ausblicke auf
Prognose und Aggressivität des Tumors zu erhalten.
Methodik: 143 Serumproben wurden mittels ELISA-Tests für die Tumormarker
getestet. Davon stammten 46 Proben von Patienten mit histologisch gesichertem
Pankreaskarzinom, 47 Proben von Patienten mit chronischer Pankreatitis und 50
Proben von Blutspendern. Es erfolgte eine Korrelation mit klinisch-pathologischen
Parametern sowie eine Analyse, inwieweit veränderte CEACAM Serumspiegel mit dem
krankheitsfreien und Gesamtüberleben assoziiert sind.
Ergebnisse: Die Patienten mit PAC zeigten im Median höhere Serumwerte bei allen
Tumormarkern (CEACAM 1 33,0 µg/l vs. 23,1 µg/l bzw. 16,1 µg/l (P = 0,059; P <
0,001); CEACAM 5 8,5 µg/l vs. 4,8 µg/l bzw. 1,9 µg/l (P = 0,122; P = 0,002); CEACAM 6
2,9 µg/l vs. 2,25 µg/l bzw. 2,34 µg/l (P = 0,06; P = 0,029) im Vergleich mit den CP-
Patienten bzw. den Blutspendern. Für CEACAM 1 ergab sich bei einem Cut-off von
181,1 µg/l eine Sensitivität von 53,5% und eine Spezifität von 54,7%. CEACAM 5 hatte
eine Sensitivität von 79,1% mit einer Spezifität von 44,2% bei einem Cut-off von 1,95
µg/l. Bei CEACAM 6 wurde mit einem Cut-off von 3,58 µg/l eine Sensitivität von 47%
bei einer Spezifität von 82,6% erreicht. Die „area-under-the-curve“-Analyse für die
Kombination der Marker ergab keine Vorteile gegenüber der Bestimmung der einzelnen
Marker. In Korrelation mit klinisch-pathologischen Daten zeigte sich eine Beziehung
zwischen erhöhtem CEACAM 6 und dem Vorliegen von Fernmetastasen (P = 0,009)
und Grading (P = 0,019). Für CEACAM 5 konnte bei einem p-Wert von 0,056 keine
50
signifikante Korrelation zum Metastasenstatus gezeigt werden. Kaplan-Meier-Analysen
zeigten ein signifikant verlängertes Überleben bei Patienten mit niedriger CEACAM 1 -
Expression (P = 0,022). Werte von Patienten mit Erhöhungen in allen drei Markern
zeigten keine signifikanten Unterschiede im Bezug auf krankheitsfreies Überleben und
Gesamtüberleben.
Schlussfolgerungen: Alle untersuchten Marker zeigten erhöhte Werte bei den Patienten mit gesichertem
PAC. Von den untersuchten Proteinen konnte einzig für das CEACAM 1 eine
prognostische Relevanz nachgewiesen werden. In den Cut-off Werten für CEACAM 1
beträgt die Sensitivität und die Spezifität von CEA 1 zum Nachweis eines PAC 53,5%
bzw. 54,7%. Aus diesen Werten ergibt sich keine Empfehlung für eine Bevorzugung des
CEA 1 in der Tumordiagnostik. CEACAM 5 und 6 waren nicht dem onkologischen
Langzeitüberleben assoziiert, einzig für CEACAM 6 konnte eine Korrelation mit dem
Vorhandensein von Fernmetastasen sowie einer fortgeschrittenen Entdifferenzierung
des Tumors nachgewiesen werden. Im Hinblick auf Spezifität und Sensitivität sind sie
dem klinischen Standard CA 19-9 unterlegen. Einzig CEACAM 5 zeigte in der
Diagnostik des PAC mit einer Sensitivität von ca. 80 % ein dem CA 19-9 annähernd
gleichwertiges Ergebnis. Auch eine Kombination aller Marker konnte keine Vorteile
gegenüber CA 19-9 zeigen. Die von Simeone beschriebenen Daten für Sensitivität und
Spezifität von CEACAM 1 konnten nicht bestätigt werden. Im klinischen Alltag wird
weiter die Kombination von CA 19-9 und CEA weiterhin den Goldstandard der
Serumdiagnostik des PAC darstellen, die alleinige Bestimmung von CEACAM Subtypen
als diagnostische Maßnahme kann demnach nicht empfohlen werden.
51
Anhang
6. Abkürzungsverzeichnis:
AP: alkalische Phosphatase
CEA: Carcinoembryonales Antigen
CEACAM: carcinoembryonic antigen-related cell adhesion molecule
CRC: kolorektales Karzinom
CP: chronische Pankreatitis
ERCP: endoskopisch-retrograde Cholangiopankreaticographie
GPI: Glykosylphosphatidylinositol
HCC: Hepatocelluläres Karzinom
HSP: heat shock protein
Ig: Immunglobulin
IPMN: intraduktale papillär-muzinöse Neoplasie
kD: Kilodalton
MIC: makrophage inhibitor cytokine
MRCP: Magnetresonnanzcholangiopankreaticographie
NCA: non-specific cross reacting antigen
NGAL: neutrophile gelatinase-associated Lipocalin
NPW: negativer prädiktiver Wert
OPN: Osteopontin
PAC: Pankreaskarzinom (pancreatic cancer)
PanIN: Pankreatische intraepitheliale Neoplasie
PD: Pankreatoduodenektomie
PARP: high nuclear poly-(ADP-ribose)-Polymerase
PPW: positiver prädiktiver Wert
PPPD: pylorus-erhaltende partielle Pankreatoduodenektomie
REG4: regenerating islet-derived family, member 4
TPS: tissue polypeptide specific antigen
TSGF: Tumor specific growth factor
52
7. Abbildungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis: Abbildung 1-1: Lage des Pankreas in situ................................................................6
Abbildung 2-1: Sandwich-ELISA.............................................................................17
Abbildung 2-2: Direct-ELISA...................................................................................17
Abbildung 3-1: Verteilung der CEACAM 1-Messwerte...........................................22
Abbildung 3-2: Verteilung der CEACAM 5-Messwerte...........................................23
Abbildung 3-3: Verteilung der CEACAM 6-Messwerte...........................................24
Abbildung 3-4: Kaplan-Meier-Kurven für CEACAM 1.............................................29
Abbildung 3-5: Kaplan-Meier-Kurven für CEACAM 5.............................................29
Abbildung 3-6: Kaplan-Meier-Kurven für CEACAM 6.............................................30
Tabellen- und Diagrammverzeichnis: Tabelle 1-1: PanIn-Läsionen.......................................................................................8
Diagramm 2-1: Patientenverteilung...........................................................................14
Tabelle 2-2: Übersicht der verwendeten Reagenzien...............................................20
Tabelle 3-1: Sensitivität und Spezifität der CEACAM 1, 5 und 6- Moleküle beim
Nachweis von PAC....................................................................................................25
Tabelle 3-2: Serumexpression von CEACAM 1, 5, 6 und Korrelation mit
demographischen und klinisch-pathologischen Daten.............................................27 Tabelle 3-3: Überlebenszeitanalyse der CEACAM-Messung...................................28
Tabelle 3-4: Ergebnisse der multivariaten Analyse..................................................31
Tabelle 4-1: Übersicht über die beschriebenen Marker zur PAC-Diagnostik...........46
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103) Yiannakou JY, Newland P, Calder F, et al. „Prospective study of CAM 17.1/WGA
mucin assay for serological diagnosis of pancreatic cancer.“ Lancet 349, Nr. 9049
(1997): 389-92.
104) Zeng YJ, Liu L, Wu H, et al. „Clinicopathological Features and Prognosis of
Gastroenteropancreatic Neuroendocrine Tumors: Analysis from a Single-Institution.”
Asian Pac J Cancer Prev 14, Nr.10 (2013): 5775-81.
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9. Danksagung Ich danke herzlich Herrn Prof. Dr. med. M. Bockhorn für die kompetente und effiziente
Betreuung meiner Doktorarbeit sowie die schnelle Korrektur.
Ich danke Herrn Dr. med. Florian Gebauer für die engagierte Betreuung meiner Doktor-
arbeit, die Geduld, die hilfreichen Gespräche, die Chance, die er mir mit dieser Arbeit
gegeben hat, das Durchhaltevermögen auch an kritischen Punkten und den
Perfektionismus bei der Fertigstellung.
Und ich möchte meinen Eltern, Agnes und Axel Sundermann, danken, ohne die ich
weder studieren, noch eine Doktorarbeit hätte schreiben können, geschweige denn
mich zu dem entwickeln hätte können, was ich heute bin.
Zudem möchte ich Katja danken, für die fast schon penetrante Motivation, die mir den
Antrieb gegeben hat, weiterzumachen und die Arbeit fertig zu stellen.
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10. Lebenslauf
Personalien
Name: Philipp Maximilian Sundermann
Geburtsdatum: 16. August 1985
Geburtsort: Heidelberg
Familienstand: ledig
Vater: Axel Werner Sundermann, Steuerberater
Mutter: Agnes Maria Sundermann, geb. Mackert, Kinderkrankenschwester
Schulischer Werdegang
1992 - 1996 Grundschule in Mannheim-Friedrichsfeld
1996 - 2005 Elisabeth-von-Thadden-Gymnasium, Heidelberg
24.06.2005 Abitur
Beruflicher Werdegang
WS 2005 - 2006 Studium der Rechtswissenschaften an der Universität Konstanz
WS 2006 Beginn des Studiums der Humanmedizin am Universitätsklinikum
Hamburg Eppendorf
10.09.2008 1. Ärztliche Prüfung
15.08.2011 Beginn des Praktischen Jahres, Absolvierung in Adelaide,
Australien, Stans und Zürich, Schweiz, sowie Hamburg
14.12.2012 2. Ärztliche Prüfung
14.01.2013 Approbation als Arzt
Seit 01.04.2013 Weiterbildungsassistent an der Klinik für Unfallchirurgie des FEK
Neumünster
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11. Eidesstattliche Versicherung Ich versichere ausdrücklich, dass ich die Arbeit selbständig und ohne fremde Hilfe
verfasst, andere als die von mir angegebenen Quellen und Hilfsmittel nicht benutzt und
die aus den benutzten Werken wörtlich oder inhaltlich entnommenen Stellen einzeln
nach Ausgabe (Auflage und Jahr des Erscheinens), Band und Seite des benutzten
Werkes kenntlich gemacht habe.
Ferner versichere ich, dass ich die Dissertation bisher nicht einem Fachvertreter an
einer anderen Hochschule zur Überprüfung vorgelegt oder mich anderweitig um
Zulassung zur Promotion beworben habe.
Ich erkläre mich einverstanden, dass meine Dissertation vom Dekanat der
Medizinischen Fakultät mit einer gängigen Software zur Erkennung von Plagiaten
überprüft werden kann.
Unterschrift: ......................................................................