The influence of Radiotherapy on some of coagulation parameters in patients with Non Small Cell Lung Cancer (NSCLC)

Wprowadzenie
Kliniczne obserwacje przebiegu chorób nowotworowych u ludzi dostarczają wielu informacji o patogenetycznym związku nowotworu z układem hemostazy.
Oddziaływanie guza nowotworowego z ustrojem gospodarza może manifestować się nadkrzepliwością krwi, zmianami o charakterze skaz krwotocznych wraz z zaburzeniami układu fibrynolizy. Główne komponenty w aktywacji fibrynolizy zawierają plazminogen, tkankowy aktywator plazminogenu (tPA), aktywator plazminogenu typu urokinazy (u-PA), receptor aktywatora plazminogen typu urokinazy (uPAR) i inhibitory aktywatora plazminogenu-1 i -2 (PAI-1, PAI-2). Te komponenty zależą od obszernej regulacji i wzajemnego oddziaływania ustroju gospodarza, guza nowotworowego i mechanizmów działania metod leczenia przeciwnowotworowego.
W pracy przedstawiono badania porównawcze wartości głównych komponentów układu fibrynolizy w grupach chorych na niedrobnokomórkowego raka płuc (NSCLC) poddanych radioterapii wysoką dawką w porównaniu z grupą osób zdrowych.

Materiał i metody
Badaniami objęto grupę 30 chorych (27 mężczyzn i 3 kobiety) na niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC) w wieku 41 do 71 lat (mediana 56,4 lat). Histologicznie rozpoznano raka płaskonabłonkowego u 26 osób, gruczołowego u 3 i niezróżnicowanego u 1 chorego. Zgodnie z klasyfikacją TNM-UICC chorych zakwalifikowano do I^o (2 chorych), II^o (11 chorych) i IIIA^o (17 chorych) stadium klinicznego zaawansowania procesu nowotworowego.
24 pacjentów leczono operacyjnie: 10 chorych poddano lobektomii, 11 pneumonektomii, u 3 wykonano torakotomię zwiadowczą, a następnie u wszystkich zastosowano napromienianie. U 6 chorych odstąpiono od leczenia operacyjnego i poddano ich samodzielnej radioterapii. Zastosowano terapię megawoltową przy użyciu przyspieszacza liniowego, podając dawkę całkowitą 50–60 Gy/g frakcjonowanych po 2 Gy/g przez 5 dni w tygodniu. Całkowity czas radioterapii wynosił 5–6 tyg.
Grupę kontrolną stanowiło 10 osób zdrowych w przedziale wieku 33-71 lat (mediana 50,7).
Krew żylną pobierano u każdego chorego na czczo przed rozpoczęciem radioterapii, a następnie po dawce 50 i 60 Gy/g.
2 ml krwi żylnej z antykoagulantem 3,2% cytrynianem sodu w stosunku 9:1 wirowano przez 20 min w temp. -4^oC przy 3 tys. obr./min. W uzyskanym osoczu ubogopłytkowym oznaczano:
• stężenie fibrynogenu metodą Clauss,
• stężenie antygenu t-Pa zestawem IMMULYSE TM t-PA firmy Biopool,
• stężenie inhibitora aktywatora plazminogenu typu I (PAI-1) zestawem IMMULYSE TM PAI-1 FIRMY Biopool,
• stężenie kompleksów PAP zestawem ENZYGNOST PAP micro firmy Behring.

Średnią arytmetyczną i odchylenie standardowe obliczono za pomocą funkcji arkusza kalkulacyjnego Microsoft^®Excel 97. Statystyczną istotność różnic pomiędzy otrzymanymi wynikami badano, w grupach zależnych testem t-Studenta (p<0,05), przy użyciu programu komputerowego STATISTICA v. 5.0 firmy StatSoft.

Wyniki
Średnie wartości stężeń fibrynogenu w osoczu chorych na raka płuca wynosiły 5,01±1,60 g/l i były istotnie statystycznie wyższe (p<0,001) w porównaniu z grupą kontrolną (3,57±0,65 g/1). Po zastosowaniu dawek 50 i 60 Gy/g wzrastały kolejno do 5,2±1,2 g/l i 5,32±0,65 g/l.
Stężenie antygenu inhibitora aktywacji PAI-1 w osoczu chorych na raka płuca przed rozpoczęciem radioterapii wynosiło 32,33±18,66 ng/ml i było wyższe niż w grupie kontrolnej (20,47±5,35 ng/ml), dając różnicę istotną statystycznie (p<0,01). W trakcie radioterapii wyższe stężenie PAI-1 utrzymywało się powyżej granicy istotności do dawki 50 Gy/g, natomiast po dawce 60 Gy/g nie obserwowano różnicy istotnej statystycznie w porównaniu z grupą kontrolną.
Stężenie antygenu aktywatora plazminogenu t-PA w osoczu osób chorych przed rozpoczęciem radioterapii wynosiło 9,05±4,21 ng/ml i było wyższe niż w grupie kontrolnej (4,93±1,86 ng/ml) dając różnicę istotną statystycznie (p<0,001). Podczas radioterapii wyższe wartości t-PA utrzymywały się do dawki 50 Gy/g, natomiast po dawce 60 Gy/g nie stwierdzono różnic statystycznie istotnych w porównaniu z grupą kontrolną.
Stężenie kompleksów plazmina-αa-2-antyplazmina (PAP) w osoczu chorych na raka płuca przed napromienianiem wynosiło 779,58±492,59 ng/ml i było wyższe niż w grupie kontrolnej 203,19±68,23 ng/ml (p<0,001), natomiast średnie stężenia PAP po radioterapii wzrastały znacznie do wartości po dawce 50 Gy=1238,99±1514,12 i po dawce 60 Gy=1364,63±1026,39. Uzyskane wyniki przedstawia tab. 1.

Omówienie wyników
Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na częste występowanie zaburzeń w układzie hemostazy pod wpływem leczenia promieniami. Potwierdzają założenie, iż pod wpływem leczniczych dawek promieniowania jonizującego, zachodzą w komórkach nowotworowych procesy destrukcyjne, doprowadzające do przenikania do krwi substancji aktywnych. Ważnym argumentem na poparcie tezy o wydzielaniu przez komórki nowotworowe do krwiobiegu czynników modyfikujących proces hemostazy jest znamiennie wyższy poziom fibrynogenu u pacjentów z rakiem płuca w porównaniu ze zdrowymi. Ma to zapewne związek z miejscową aktywnością fibrynolityczną i wyczerpaniem czynników krzepnięcia w układzie sprzężeń zwrotnych dodatnich opisywanych przez niektórych badaczy [1, 2]. Potwierdzają to obserwacje Kondery-Anasza i wsp., które wykazały hiperfibrynogenemię u 87,5 proc. chorych na raka płuca. Autorzy ci dowiedli ponadto, że zaburzenia krzepnięcia i fibrynolizy obserwowane w raku płuca nie zależą od typu histologicznego, ale od stopnia zaawansowania choroby [3].

Powszechnie wiadomo, że fibrynogen jest białkiem ostrej fazy, którego wzrost stymuluje zarówno aktywacja krzepnięcia, jak i fibrynolizy [3, 4]. Zatem wysoki poziom fibrynogenu u pacjentów w III stopniu zaawansowania choroby jest związany z odkładaniem fibryny w otoczeniu guza i łożysku naczyniowym oraz wzmożoną syntezą w wątrobie [5]. W dostępnym piśmiennictwie nie ma doniesień dotyczących stężenia kompleksów PAP u chorych na raka płuca. Według niektórych autorów [6, 7] stężenie tych kompleksów w osoczu jest obecnie uważane za ważny wskaźnik diagnostyczny pozwalający na ocenę stopnia aktywacji fibrynolizy w przebiegu DIC. Według niektórych autorów kompleksy PAP mogą być ważnym wskaźnikiem ostrej fazy niedokrwiennej mięśnia sercowego [8]. W prezentowanym badaniu stwierdzono wysokie poziomy PAP u chorych z rozpoznanym NSCLC, natomiast po radioterapii dawką 50 Gy zanotowano wzrost o 60 proc. i o ok. 75 proc. po dawce 60 Gy. Można przypuszczać, że leczenie promieniowaniem jonizującym powoduje wzrost aktywności fibrynolitycznej u pacjentów z rakiem płuca.
Autorzy prezentowanej pracy zanotowali większe stężenie PAI-1 w grupie chorych w porównaniu ze zdrowymi. Jest to zbieżne z doniesieniami innych autorów [9–11]. Natomiast po radioterapii dawką 60 Gy, poziomy PAI-1 spadły do wartości zbliżonych do grupy kontrolnej. Autorzy sugerują, że czynnik ten obrazuje procesy niszczenia komórek nowotworowych i może być parametrem skuteczności radioterapii wysoką dawką NSCLC.

Według niektórych poglądów wymienionych w piśmiennictwie czynnik t-PA bierze udział w degradacji błon podstawnych oraz lizie komórek gospodarza i stanowi istotną przyczynę szerzenia się nowotworów [12–14]. Podwyższone stężenie t-PA w osoczu chorych na raka płuca stwierdził Maeda [15]. Według innych badaczy [16, 17], komórka nowotworowa i komórka stransformowana nowotworowo przez czynnik onkogenny, wydziela więcej t-PA niż komórka prawidłowa. Wykazane w prezentowanym badaniu, wyższe stężenie t-PA u chorych na NSCLC w porównaniu z grupą zdrowych jest zgodne z doniesieniami innych autorów [18]. Znaczny spadek poziomu aktywatora plazminogenu t-PA w trakcie radioterapii, może być interpretowane jako zahamowanie uwalniania t-PA z napromienianych ognisk nowotworowych i może służyć jako czynnik prognostyczny skuteczności stosowanego leczenia przeciwnowotworowego.

Zaburzenia hemostazy w raku płuca są dość częste (w naszym materiale ok. 67 proc. przypadków) i nasilają się w trakcie napromieniania (78 proc.). Należy jednak zauważyć, że nie powodują zaburzeń klinicznych u leczonych pacjentów i są obserwowane jedynie na poziomie laboratoryjnym. Nieprawidłowości hemostazy stwierdzane są zarówno w mało swoistych oznaczeniach (jak stężenie fibrynogenu), jak również w testach bardziej specyficznych (stężenie t-PA, PAP). Być może pomiary stężeń niektórych parametrów układu hemostazy mogłyby być wykorzystane jako użyteczne markery prognostyczne u chorych z rakiem płuca leczonych radioterapią.
Piśmiennictwo
1. Tałałaj J. Parametry krzepnięcia i fibrynolizy w nowotworowych wysiękach opłucnowych. Pneumonol i Alergol Pol 1995; 63: 339-43.
2. Tałałaj J, Chyczewska E. Coagulation et fibrynolysis in interstitial lung diseases. Pneumonol i Alergol Pol 1999; 67: 3-4: 146-50.
3. Kondera-Anasz Z, Gisman K, Mertas A. Wybrane parametry krzepnięcia i fibrynolizy oraz przeciwciala przeciwfibrynogenowe w raku płuca. Pneumonol i Alergol Pol 1993; 61: 461-6.
4. Kondera-Anasz Z, Michalski A, Gil D, Gil B, Staszewski J. Accuracy of t-PA, u-PA, PAI-1, and PAI-2 estimationin human bile by Elisa kits. Med Sci Monit 2000; 6 (3): 616-17.
5. Kłoczko J, Wojtukiewicz M, Bielawiec M, Pilecka E. Niektóre parametry hemostazy w nowotworach płuc. Pol Tyg Lek 1987; T. XLII, nr 29: 884-5.
6. Bykowska K. Rola serpin w regulacji mechanizmów hemostazy. Post Hig Med Dośw 1992; 46: 627-40.
7. Pedersen H, Grondahl-Hansen J, Francis D, et al. Urokinase and plasminogen activator inhibitor type 1 in pulmonary adenocarcinoma. Cancer Res 1994; 54 (1): 120-3.
8. Grabarczyk E, Wodynska T, Kotschy M. Fibrinolysis parameters: plasmin-alpha2 antiplasmin complexes (PAP) and D-dimers in acute coronary syndromes without ST segment elevation. Pol Merkuriusz Lek 2004; 17 (102): 555-7.
9. Nagayama M, Sato A, Hayakawa H, Urano T, Takada Y, Takada A. Plasminogen activators and their inhibitors in non-small cell lung cancer. Cancer 1994; 73 (5): 1398-404.
10. Żekanowska E, Cieśliński K, Rość D. Plasminogen activator inhobitor type 1 (PAI-1) in blood and tissue extracts of patients with non small-cell lung cancer. Pneumonol i Alergol Pol 2004; 72 (9-10): 409-14.
11. Werle B, Kotzsch M, Lan T, Kos J. Cathepsin B, plasminogenactivator inhibitor (PAI-1) and plasminogen activator receptor (uPAR) are prognostic factors patients with non-small cell lung cancer. Anticancer Res 2004; 24 (6): 4147-61.
12. Gabazza EC, Taguchi O, Yamakami T, et al. Coagulation-fibrinolysis system and markers of collagen metabolism in lung cancer. Cancer 1992; 70: 2631-6.
13. Farbiszewski R. Rola aktywatorów plazminogenu i produktów degradacji fibrynogenu/fibryny i fibropeptydów we wzroście i powstawaniu przerzutów nowotworowych. Post Hig Med Dośw 1984; 38: 133-55.
14. He C, He P, Lin LP, Zhu YS. Analysis of expressionof components in the plasminogen activator system in high- and low- metastatic lung cancer cells. J Cancer Res Clin Oncol 2001; 127 (3): 180-6.
15. Maeda Y. Plasma PAI-1 levels in patients with various tumors with or without metastasis. Rinsho Ketsueki 1991; 32 (9): 927-30.
16. Dmoszyńska-Giannopoulou A. Mechanizmy uczynniające i hamujące układ fibrynolizy. Przeg Lek 1987; 44: 400-42.
17. Farbiszewski R. Udział czynników wzrostowych i substancji agregujących płytki krwi w powstawaniu przerzutów nowotworowych. Post Hig Med Dośw 1989; 43: 453-73.
18. Duffy MJ, Duggan C. The urokinase plasminogen activator: a rich source of tumor markers for the individualized management of patients with cancer. Clin Biochem 2004; 37 (7): 541-8.
Adres do korespondencji
dr med. Krzysztof Roszkowski
Oddział Radioterapii
Centrum Onkologii
ul. Romanowskiej 2
85-796 Bydgoszcz
e-mail: roszkowskik@co.bydgoszcz.pl