Activity of the cancer procoagulant in renal cancer

WSTĘP
Biochemiczne markery nowotworowe coraz częściej pozwalają na wczesne wykrycie choroby nowotworowej i skuteczne jej leczenie. Jednak w diagnostyce onkologicznej brak jest markerów charakteryzujących się wysoką czułością i swoistością [1]. Badania ostatnich lat zwracają uwagę na nowy biochemiczny marker nowotworowy, którym jest proteinaza cysteinowa nazwana prokoagulantem nowotworowym (cancer procoagulant, CP) [2, 3]. Enzym ten występuje u ludzi chorych na nowotwory złośliwe, a nie występuje u osób zdrowych [3]. Aktywuje on kaskadę krzepnięcia krwi w chorobie nowotworowej poprzez bezpośrednią aktywację czynnika X bez udziału fosfolipidów, czynnika VII i czynnika VIII [4, 5]. Ponieważ CP występuje u chorych z nowotworami złośliwymi, istnieje możliwość wykorzystania badania jego aktywności nie tylko do wykrywania raka, ale również do monitorowania leczenia chorych oraz wczesnego wykrywania wznowy [6]. Wysoką aktywność CP stwierdzono w przypadkach raka przełyku, żołądka i jelita grubego [7], płuca [8], piersi [8, 9], raka trzonu macicy i jajnika [10] oraz innych nowotworów [11].
Celem pracy była ocena aktywności prokoagulanta nowotworowego w surowicy krwi pacjentów z rakiem nerki oraz w tkankach raka nerki, jak również próba wykorzystania badania tego enzymu w diagnostyce onkologicznej układu moczowego.

MATERIAŁ I METODY
Materiał badany stanowiły tkanki raka nerki oraz tkanki prawidłowe sąsiadujące z nowotworem, niezmienione chorobowo, pobrane w czasie zabiegu operacyjnego i potwierdzone badaniem histopatologicznym. Raka nerki (carcinoma clarocellulare renis) rozpoznano u 23 chorych w wieku 43–74 lat, w II stopniu klinicznego zaawansowania.
Krew do badań pobierano z żyły łokciowej w sposób typowy – od badanych chorych oraz od 15 zdrowych kobiet i mężczyzn – wolontariuszy, w wieku od 20 do 55 lat. Badani nie byli uprzednio poddani chemioterapii ani radioterapii.
Aktywność CP w surowicy krwi oznaczono metodą koagulacyjną wg Gordona i Bensona [1], a jego aktywność wyrażono czasem krzepnięcia w sekundach (s). Wyższa aktywność badanego enzymu powodowała skrócenie czasu krzepnięcia, a niższa wydłużała czas krzepnięcia. Aktywność CP oznaczono również w 10 proc. homogenatach tkanek raka nerki i tkanek prawidłowych, selektywną dla tego enzymu metodą chromogenną wg Collucci i wsp. [12] i wyrażano ją ilością uwolnionej p-nitroaniliny (pNa) w nmol/mL. Otrzymane wyniki poddano analizie statystycznej za pomocą testu Manna-Whitneya.

WYNIKI
Uzyskane wyniki wskazują, że aktywność CP w surowicy krwi chorych z rakiem nerki wynosi 98,5 s (±23,0 s), natomiast aktywność CP w surowicy krwi osób zdrowych ma wartość 293,7 s (±21,4 s) (tab. 1.). Aktywność CP w homogenatach tkanek raka nerki wynosi 40,8 (±14,6) nmol pNa/mL, a w homogenatach prawidłowej tkanki nerki 23,8 (±9,3) nmol pNa/mL (tab. 2.). Różnice w aktywności CP między grupami badanymi a odpowiednimi grupami kontrolnymi są wysoce istotne statystycznie (p<0,001) (tab. 1. i 2.)

DYSKUSJA
Przeprowadzone badania wskazują, że w przypadkach raka nerki aktywność CP zarówno w surowicy krwi, jak i w homogenatach badanych tkanek nowotworowych, przewyższa aktywność enzymu w sposób znamienny statystycznie, w odpowiednim materiale kontrolnym. Aktywność CP w surowicy krwi chorych z rakiem nerki jest około trzykrotnie wyższa od aktywności badanego enzymu w surowicy krwi osób zdrowych. Również w tkankach raka nerki aktywność CP jest około dwukrotnie wyższa niż w odpowiednich tkankach prawidłowych. Wysoką aktywność CP wykazano w nowotworach przewodu pokarmowego [7], piersi [8, 9], płuca [8], jajnika [10] oraz w innych nowotworach [11].
Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że ocena aktywności CP może być wykorzystana do wykrywania raka nerki. Badania aktywności CP w przypadkach raka przełyku, żołądka i jelita grubego dowodzą, że enzym ten może być wykorzystany nie tylko do wykrywania nowotworu, ale również do monitorowania leczenia chorych [6]. Wykazano, że aktywność CP w surowicy krwi pacjentów, którym usunięto raka przełyku, żołądka lub jelita grubego, malała po zabiegu operacyjnym radykalnym, natomiast utrzymywała się na wysokim poziomie po zabiegu nieradykalnym lub po stwierdzeniu przerzutów [5]. Po radykalnym usunięciu raka płuca również nastąpiło obniżenie aktywności CP, natomiast po niecałkowitym usunięciu guza, aktywność enzymu utrzymywała się na wysokim poziomie [8]. Mielicki i wsp. [13] wykazali związek między stężeniem CP w surowicy krwi a masą guza w nowotworze Guerin epithelioma. Stężenie CP wzrastało we krwi w okresie intensywnego wzrostu guza oraz malało w fazie terminalnej. Badania Kożuszko i wsp. [7] dowodzą, że w przypadkach raka przełyku, żołądka i jelita grubego o wyższym stopniu złośliwości histopatologicznej występuje wyższa aktywność CP.

Na podstawie uzyskanych wyników należy przypuszczać, że wykazana podwyższona aktywność CP może powodować wzmożone krzepnięcie krwi u chorych z nowotworami układu moczowego. Zaburzenia krzepnięcia krwi, towarzyszą chorobie nowotworowej i występują u ok. 50–60 proc. chorych na nowotwory złośliwe i u ok. 95 proc. pacjentów z rozsianą chorobą nowotworową [14]. Mogą one polegać na nasilonej aktywacji krzepnięcia krwi spowodowanej wytwarzanym przez komórki nowotworowe prokoagulantem nowotworowym (CP). Prokoagulant ten nasila krzepnięcie krwi przez bezpośrednią aktywację X czynnika krzepnięcia, bez udziału czynnika VII i czynnika VIII [4, 5]. Stwierdzono również zdolność CP do stymulacji adhezji płytek krwi [15].
Na podstawie przeprowadzonych w niniejszej pracy badań oraz danych zawartych w piśmiennictwie, należy uznać CP za nowy biochemiczny marker nowotworowy, który możne być wykorzystany w diagnostyce onkologicznej, zarówno do wykrywania raka, jak również do monitorowania leczenia chorych.

WNIOSKI
w Aktywność prokoagulanta nowotworowego (CP) w surowicy krwi chorych z rakiem nerki jest znamiennie wyższa niż w surowicy krwi osób zdrowych.
w W homogenatach tkanek raka nerki aktywność CP jest wyraźnie wyższa niż w homogenatach odpowiednich tkanek prawidłowych.
w Ocena aktywności CP w przypadkach raka nerki może być wykorzystana w diagnostyce onkologicznej układu moczowego.
PIŚMIENNICTWO
1. Gordon SG, Benson B. Analysis of serum cancer procoagulant activity and its potential as a tumor marker. Thromb Res 1989; 56: 431-40.
2. Gordon SG, Franks JJ, Lewis B. Cancer procoagulant: A factor X activating procoagulant from malignant tissue. Thromb Res 1975; 6: 127-37.
3. Gordon SG, Franks JJ, Lewis BJ. Comparison of procoagulant activities in extracts of normal and malignant human tissue. J Nat Cancer Inst 1979; 62: 773-6.
4. Gordon SG, Cross BA. A factor X activating cysteine protease from malignant tissue. J Clin Invest 1981; 67: 1665-71.
5. Gordon SG, Mourad AM. The site of activation of factor X by cancer procoagulant. Blood Coagul Fibrinolysis 1991; 2: 735-9.
6. Kożuszko B, Skrzydlewska E, Snarska J, Kozłowski M, Zalewski B, Skrzydlewski Z. Cancer procoagulant as marker in monitoring the theraphy in cases of oesophageal, stomach and colorectal cancer. Folia Histochem Cytobiol 2001; 39 (Suppl. 2): 104-5.
7. Kożuszko B, Skrzydlewski Z, Sulkowska M, Snarska J, Kozłowski M, Skrzydlewska E, Zalewski B. Aktywność prokoagulanta nowotworowego w przypadkach raka przełyku, żołądka i jelita grubego z uwzględnieniem stopnia klinicznego zaawansowania i typu histologicznego nowotworu. Pol Merk Lek 2001; 63: 218-20.
8. Rucińska M, Furman M, Skrzydlewski Z, Zaremba E. Activity of cancer procoagulant (CP) in serum of patients with cancer of lung, breast, oesophagus and colorectum. Acta Biochim Pol 1997; 44: 109-12.
9. Mielicki WP, Tenderenda M, Rutkowski P, Chojnowski K. Activation of blood coagulation and the activity of cancer procoagulant in breast cancer patients. Cancer Lett 1999; 146: 61-6.
10. Szajda SD, Jóźwik M, Wiśniewski R, Skrzydlewski Z. Aktywność prokoagulanta nowotworowego (CP) w surowicy krwi w przypadkach nowotworów narządów płciowych wewnętrznych u kobiet. Współczesna Onkologia 2002; 9: 571-4.
11. Snarska J, Szajda S, Skrzydlewski Z. Ocena przydatności diagnostycznej prokoagulanta nowotworowego w przypadkach raka trzustki, wątroby i jajnika. Pol Merk Lek 2003; w druku.
12. Colluci M, Curatolo l, Donati MB, Semeraro N. Cancer cell procoagulant activity: evaluation by an amidolytic assay. Thromb Res 1980; 18: 589-95.
13. Mielicki WP, Wierzbicki R. Cancer procoagulant in serum of rats during development of experimental epithelioma. Int J Cancer 1990; 45: 125-6.
14. Glassman AB, Jones E. Thrombosis and coagulation anormalities associated with cancer. Ann Clin Lab Sci 1994; 24: 1-5.
15. Olas B, Mielicki WP, Wachowicz B, Krajewski T. Cancer procoagulant stimulates platelet adhesion. Thromb Res 1999; 94: 199-203.
ADRES DO KORESPONDENCJI
prof. dr hab. med. Zdzisław Skrzydlewski
Samodzielna Pracownia
Ogólnej Analityki Klinicznej
Akademia Medyczna
ul. Mickiewicza 2c
15-089 Białystok
tel. 0 (prefiks) 85 748 56 06
e-mail: spoak@amb.edu.pl