Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. med. Christian Bolenz - OPARU
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Universitätsklinikum Ulm Klinik für Urologie und Kinderurologie Ärztlicher Direktor: Prof. Dr. med. Christian Bolenz Assoziation von Cholesterin-Spiegel und HDL-/LDL-Cholesterin- Spiegel mit dem Hoch-Risiko-Prostatakarzinom Dissertation zur Erlangung des Doktorgrades der Medizin der Medizinischen Fakultät der Universität Ulm vorgelegt von Lukas Heimig geboren in Bremen 2020
Amtierender Dekan: Prof. Dr. Thomas Wirth 1. Berichterstatter: PD Dr. med. Thomas Schnöller 2. Berichterstatterin: PD Dr. med. Amelie de Gregorio Tag der Promotion: 16.07.2021
Für meine Familie.
Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis........................................................................................................................III 1 Einleitung................................................................................................................................................ 1 1.1 Das Prostatakarzinom................................................................................................................. 1 1.1.1 Epidemiologie ........................................................................................................................ 1 1.1.2 Ätiologie.................................................................................................................................... 2 1.1.3 Charakteristik, Diagnostik und Therapie ................................................................... 4 1.2 Cholesterin und die Lipoproteine HDL und LDL ............................................................. 6 1.2.1 Der HDL-Metabolismus...................................................................................................... 7 1.2.2 Der LDL-Metabolismus ...................................................................................................... 8 1.3 Cholesterin und Prostatakarzinom ....................................................................................... 9 1.4 Fragestellung ................................................................................................................................11 2 Material und Methoden ............................................................................................................... 13 2.1 Studiendesign und Patientenkohorte.................................................................................13 2.1.1 Operationsverfahren .........................................................................................................13 2.2 Prästationärer Bogen und Prozedere für Prostatakarzinompatienten ...............13 2.3 Datenerhebung.............................................................................................................................14 2.4 Präoperative Laboranalytik....................................................................................................15 2.4.1 Cholesterin ............................................................................................................................15 2.4.2 HDL- und LDL-Cholesterin .............................................................................................15 2.4.3 PSA-Wert ................................................................................................................................16 2.5 Klinische Parameter...................................................................................................................18 2.5.1 Gleason-Score .......................................................................................................................18 2.5.2 TNM-Klassifikation ............................................................................................................18 2.6 Statistische Analyse ...................................................................................................................21 3 Ergebnisse ........................................................................................................................................... 22 3.1 Beschreibung der Studienkohorte .......................................................................................22 3.1.1 Konzentrationen der Lipoproteine innerhalb der Studienkohorte ..............24 3.1.2 Patienten- und Tumorcharakteristika in Assoziation zu den präoperativen HDL- und LDL-Konzentrationen ................................................................................................25 I
3.2 Analyse von präoperativen Parametern zur Vorhersage für das Risiko eines postoperativen Hoch-Risiko-Prostatakarzinoms ...................................................................26 3.2.1 Präoperatives Serum-Cholesterin als ein Vorhersageparameter für das Risiko eines postoperativen Hoch-Risiko-Prostatakarzinoms .....................................27 3.2.2 Präoperatives Serum-HDL/-LDL als ein Vorhersageparameter für das Risiko eines postoperativen Hoch-Risiko-Prostatakarzinoms .....................................29 3.2.3 Präoperative Statin-Einnahme und deren Einfluss auf die Vorhersage für das Risiko eines postoperativen Hoch-Risiko-Prostatakarzinoms .............................32 4 Diskussion ........................................................................................................................................... 34 4.1 Gesamt-Cholesterin und Hoch-Risiko-Prostatakarzinom .........................................34 4.2 Cholesterin: Ein Prädiktor für Hoch-Risiko-Prostatakarzinom? ............................35 4.3 HDL- und LDL-Cholesterin und Hoch-Risiko-Prostatakarzinom ...........................37 4.3.1 HDL und LDL: Bekannte Assoziation mit verschiedenen Tumorentitäten38 4.3.2 LDL und Hoch-Risiko-Prostatakarzinom .................................................................39 4.3.3 HDL und Hoch-Risiko-Prostatakarzinom ................................................................40 4.4 Limitationen ..................................................................................................................................43 4.5 Schlussfolgerung .........................................................................................................................44 5 Zusammenfassung ..............................................................................................................................45 6 Literaturverzeichnis ..........................................................................................................................46 Danksagung Lebenslauf II
Abkürzungsverzeichnis Abb. Abbildung ABCA adenosine triphosphate-binding cassette ADT Androgendeprivationstherapie AJCC American Joint Committee on Cancer AMORIS Apolipoprotein MOrtality RISk Apo Apolipoprotein ASA American Society of Anesthesiologists ATBC Alpha-Tocopherol Beta-Carotene BMI Body-Mass-Index BPH Benigne Prostatahyperplasie CETP Cholesterinester-Transferprotein CT Computertomographie DNS Desoxyribonukleinsäure DRU Digital-Rektale-Untersuchung ECLIA Electro Chemie Lumineszenz Immuno Assay EGF epidermal growth factor HDL high density lipoprotein HMG-CoA Hydroxymetyglutaryl-CoA-Reduktase HR-PCA high-risk Prostatakarzinom IDL intermediate density lipoprotein IgM Immunglobulin M IQA Interquartilabstand KI Konfidenzintervall LCAT Lecithin-Cholesterin-Acyltransferase LDL low density lipoprotein LDLR LDL-Rezeptor LNCaP Androgen-sensitive humane Adenokarzinomzellen aus der Prostata LPL Lipoprotein Lipase NAD(P)H Nicotinamidadenindinukleotidphosphat NHL Non-Hodgkin-Lymphom OR Odds Ratio PCA Prostatakarzinom III
PON Paraoxonase PSA Prostataspezifisches Antigen RKI Robert-Koch-Institut ROS reactive oxygen species RPX Radikale Prostatektomie RR Relatives Risiko SAP Softwarekonzern aus Walldorf, Deutschland sHDL synthetisches HDL SPSS Statistic Package for Social Science SR-BI Scavenger-Rezeptor B1 SREBP sterol regulatory binding protein SU.VI.MAX The SUpplémentation en VItamines et Mineraux AntioXydants Tab. Tabelle TRUS Transrektaler Ultraschall UICC Union International contre le Cancer VLDL very low density lipoprotein WHO World Health Organization IV
1 Einleitung 1.1 Das Prostatakarzinom 1.1.1 Epidemiologie Das Prostatakarzinom ist mit 23% aller diagnostizierten Krebserkrankungen die häufigste Krebserkrankung bei Männern in Deutschland und die zweithäufigste bei Männern weltweit [31,94]. Im Jahr 2014 wurden 57.370 Neuerkrankungen in Deutschland registriert. Im Vorjahr waren es noch 60.170 Fälle. Die Prognose für die kommenden Jahre ist jedoch laut RKI mit einem erneuten Anstieg verbunden [95]. Die Inzidenz des Prostatakarzinoms zeigt im internationalen Vergleich der altersstandardisierten Neuerkrankungsraten erhebliche Unterschiede. Im Jahr 2012 wurden 70% aller Neuerkrankungen in den Industrienationen diagnostiziert, wobei die höchsten Raten in Australien/Neuseeland und Nordamerika (111,6 und 97,2 Erkrankte pro 100.000 Männer), sowohl als auch in Teilen von West- und Nordeuropa vorlagen. Dies kann vor allem durch die weit verbreiteten Früherkennungsmaßnahmen, mithilfe des PSA-Screenings, in diesen Regionen begründet werden, die eine rechtzeitige Diagnosestellung ermöglichen. Dahingegen zeigen asiatische Bevölkerungen in Ost- sowie Süd- und Zentralasien deutlich geringere Inzidenzraten (10,5 und 4,5 Erkrankten pro 100.000 Männer) [28,31,95]. Es ist belegt, dass auch ethnische oder genetische Faktoren die Inzidenz vom Prostatakarzinom beeinflussen. So wurde gezeigt, dass in der afroamerikanischen Bevölkerung im Vergleich zu der weißen US-Bevölkerung höhere Inzidenzraten des Prostatakarzinoms zu finden sind. Erstere Gruppe ist also mit einem höheren Erkrankungsrisiko assoziiert, obwohl sie sehr ähnliche Lebensbedingungen und gleiche Umweltfaktoren teilen [78]. International und auch im europäischen Vergleich betrachtet weist Deutschland mit einer Neuerkrankungsrate von 92,7 pro 100.000 Männer im Jahr 2014 eine vergleichsweise niedrige Inzidenz auf [95]. Die Mortalität des Prostatakarzinoms sinkt kontinuierlich und lag im Jahr 2015 bei ca. 19,4%. Die relative 5-Jahres- Überlebensrate lag in den Jahren 2013-2014 bei ca. 91%. Damit steht das 1
Prostatakarzinom bei den tödlich verlaufenden Tumorerkrankungen bei Männern in Deutschland mit 11,3% an zweiter Stelle, in Anbetracht aller Todesursachen an sechster Stelle [94,95,111]. 1.1.2 Ätiologie Das Prostatakarzinom ist ein Tumor, dessen Erkrankungsrisiko mit zunehmendem Alter steigt: Das Risiko eines 35-jährigen Mannes in den nächsten zehn Jahren zu erkranken liegt bei unter 0,1%, das eines Mannes im Alter von 75 Jahren bei ca. 5%. Das mittlere Erkrankungsalter liegt folglich bei 72 Jahren [95]. Die Ätiologie des Prostatakarzinoms ist bis heute nicht vollständig geklärt. Faktoren, die neben dem Alter, dem wichtigsten Risikofaktor, die Tumorentstehung begünstigen und diskutiert werden, sind sowohl Essgewohnheiten und Umweltfaktoren, als auch die ethnische Herkunft und genetische Disposition. Untersuchungen zeigen, dass das familiäre Risiko für betroffene Männer deutlich erhöht ist, sofern ein Verwandter ersten Grades (Bruder, Vater) oder ein Verwandter zweiten Grades (Onkel, Großvater) bereits an einem klinisch manifesten Prostatakarzinom erkrankt ist. Hierbei ist das Risiko nach Erkrankung eines Verwandten ersten Grades selbst zu erkranken bereits verdoppelt, und nahezu verdreifacht sofern es sich bei dem verwandten Erkrankten um den Bruder handelt. Somit sind nicht nur der Verwandtschaftsgrad sondern auch die Differenzierung zwischen Vater oder Bruder prognostisch wichtig [127]. Sind zwei oder mehr Verwandte betroffen, so ist das Risiko zu erkranken sogar auf das fünf- bis elffache- fache erhöht [14]. Auch das Erkrankungsalter des Angehörigen mit diagnostiziertem Prostatakarzinom spielt eine Rolle: so fand eine schwedische Studie, mit einem männlichen Patientenkollektiv von 26.651 von familiären Krebsfällen Betroffenen, heraus, dass das Risiko als Familienangehöriger selbst zu erkranken signifikant erhöht war, wenn ein Verwandter ersten Grades zum Zeitpunkt der Diagnose das 60. Lebensjahr noch nicht erreicht hatte [13]. Die Inzidenzraten des Prostatakarzinoms sind, wie oben beschrieben, in asiatischen Bevölkerungsgruppen weitaus niedriger als in denen der westlichen Welt. Diskutiert wird, dass hierbei Ernährungsgewohnheiten neben den ethnischen Differenzen oder 2
begrenzten Früherkennungsmaßnahmen eine maßgebliche Rolle spielen könnten. Einerseits wird beispielsweise die sojareiche Ernährung asiatischer Kulturkreise mit einer Risikoreduktion von 25-30% an einem Prostatakarzinom zu erkranken verbunden [46,59,131], andererseits steht die kalorien- und fettreiche Ernährung der westlichen Welt als risikofördernd zur Diskussion [72]. Asiaten, die in westliche Staaten einwanderten, zeigten im Verlauf der Jahre eine deutlich erhöhte Inzidenzrate verglichen zu der ihrer Heimatländer: Kolonel fand 1980 heraus, dass die Inzidenz des Prostatakarzinoms bei japanischen Migranten von Japan nach Hawaii oder in die USA in dieser Reihenfolge stetig anstieg [56]. Whittemore et al. bestätigten dies durch Beobachtungen von Inzidenzraten eingewanderter Asiaten nach Nordamerika. Die, die länger in den USA lebten, erkrankten deutlich häufiger am Prostatakarzinom als die, die zu einem späteren Zeitpunkt eingewandert waren. Darüber hinaus glichen sich die Inzidenzraten sogar den Erkrankungsraten der US- Bevölkerung an [128]. Grund dafür könnten die verschiedenen Nahrungsbestandteile der westlichen Ernährung sein. Insbesondere tierische Fette und Cholesterine, die mit zahlreichen gesundheitlichen Risiken verbunden sind, sind auch mit einer gewissen Risikoerhöhung für das Entstehen eines Prostatakarzinoms vergesellschaftet und stehen dahingehend seit Jahrzehnten auf dem Prüfstand. Neben dem Übergewicht, das aus übermäßigem Verzehr jener Bestandteile resultieren kann und Wegbereiter für zahlreiche Erkrankungen ist, begünstigen diese Essgewohnheiten zum einen direkt das Prostatakarzinomwachstum [5,29] und sind zum anderen in epidemiologischer Hinsicht nachgewiesener Risikofaktor für die Entstehung anderer Tumorerkrankungen [72]. Global betrachtet liegt die Prävalenz von Hypercholesterinämie (Serum-Cholesterin ≥5,0 mmol/l) bei Erwachsenen bei 39%, darunter 37% Prävalenz für Männer und 40% für Frauen. Europa und darauffolgend die USA liegen an der Spitze im internationalen Vergleich der WHO für erhöhte Cholesterinwerte. Afrika und Südostasien zeigen die niedrigsten Prävalenzen [130]. 3
1.1.3 Charakteristik, Diagnostik und Therapie Die Prostata ist ein drüsiges Organ mit der Form und Größe einer Esskastanie, wobei die Größe mit zunehmendem Alter stark variieren kann. Sie liegt an der Basis der Harnblase und umkleidet dort die Urethra. Nach dorsal grenzt sie an das Rektum, von wo aus sie ca. 4 cm oberhalb des Afters während der Digital rektalen Untersuchung (DRU) tastbar ist. Ventral ist sie durch ein bindegewebiges Band mit dem Becken verbunden [101]. Umgeben wird die Prostata von einer fibrösen Kapsel, die ihr eine prall-elastische Konsistenz verleiht und nach innen durch glatte Muskulatur begrenzt ist. Das Sekret der Prostata wird durch Kontraktion der glatten Muskulatur ausgetrieben und mündet über 15-20 kleine Ausführungsgänge während der Ejakulation auf dem Collicus seminalis in die Urethra. Das Drüsengewebe wird in eine periphere, zentrale, anteriore, Transitionalzone und eine präprostatische Sphinkterzone unterteilt [81,101]. Topographische sowie pathologische Aspekte spielen bei dieser Einteilung eine Rolle: Die Benigne Prostatahyperplasie (BPH) beginnt in der Transitionalzone, wobei das Wachstum des Prostatakarzinoms zu 90% in der peripheren Zone beginnt [8,33]. Hierbei handelt es sich in 98% der Fälle um Adenokarzinome, die aus dem Drüsenepithel der Prostata entstehen. Anfangs verursacht es meist nur wenige Beschwerden, erst mit zunehmender Größe kann es zu Miktionsbeschwerden aufgrund von subvesikaler Obstruktion kommen. Ein metastasiertes Prostatakarzinom kann durch Rückenschmerzen, bedingt durch ossäre Metastasen, auffallen [33]. In Deutschland wird die gesetzliche Früherkennung von Prostatakrebs allen Männern ab dem 45. Lebensjahr angeboten. Hierzu gehört die Möglichkeit einmal jährlich eine DRU durchführen zu lassen und bei auffälligem Tastbefund eine Laborkontrolle des PSA-Wertes und weitere Abklärung anzuschließen [61]. Die Bestimmung des PSA- Wertes ist nicht Bestandteil der gesetzlichen Früherkennungsmaßnahmen, wird aber leitliniengerecht empfohlen. Die Spezifität der Prostatakrebsuntersuchung wird durch die Kombination von DRU und PSA-Wert erhöht [6,35,38,68,74,75,87]. Eine Prostatabiopsie sollte im Rahmen der Früherkennung angeschlossen werden, wenn der Tastbefund karzinomverdächtig ist, ein gemessener PSA-Wert von ≥ 4 ng/ml festgestellt wird oder eine PSA-Dynamik mit jährlich 0,35 – 0,75 ng/ml Zunahme vorliegt. 4
Die Stanzbiopsie der Prostata kann unter transrektal-sonografischer Kontrolle oder MRT-gestützt erfolgen, sodass eine histologische Gradeinteilung (Gleason-Score) bei tumorösen Veränderungen vorgenommen werden kann, um Aufschluss über das weitere Vorgehen und die Prognoseeinschätzung zu geben [61]. In das klinische Staging fließen dann die Ergebnisse aus klinischer Untersuchung, der Laborkontrolle mit PSA-Wert, der Prostatabiopsie und gegebenenfalls bildgebender Verfahren (z.B. TRUS, MRT), mit ein. Somit kann prätherapeutisch eine Aussage über das Krankheitsstadium anhand des TNM-Systems getätigt und die weitere Behandlung anhand der Prognoseabschätzung eingeleitet werden. Entscheidend hierbei ist, ob es sich um ein lokal begrenztes Prostatakarzinom handelt (T1-T2, N0, M0) oder das Karzinom bereits über die Prostatakapsel hinaus wächst (≥ T3, N0, M0) und angrenzende Strukturen infiltriert [61]. Ein Staging der Lymphknoten (N-Status) sollte nur dann durchgeführt werden, wenn dieses die Entscheidung zur Therapie direkt beeinflusst. Ein hoher PSA-Wert, Stadium T2b-T3, ein schlecht differenzierter Tumor und perineurale Invasion sind mit einem hohen Risiko verbunden, Metastasen in den angrenzenden Lymphknoten zu entwickeln. Die Abklärung von Fernmetastasen (M-Status) erfolgt nur bei Patienten mit histologisch gesichertem Prostatakarzinom und einem PSA-Wert von ≥ 10 ng/ml, einem Gleason-Score ≥ 8, einer T-Kategorie von cT3/4 oder Knochenschmerzen. Dabei wird eine Skelettszintigraphie zur Untersuchung auf Knochenmetastasen durchgeführt [1,7,47]. Liegt ein N1- und/oder M1-Status vor, so spricht man von einem fortgeschrittenen bzw. metastasierten Prostatakarzinom. Patienten mit einem lokal begrenzten, klinisch nicht-metastasierten Prostatakarzinom werden mit einer kurativen Intention (Radikale Prostatektomie, Strahlentherapie, Brachytherapie) sowie der sekundären symptomorientierten Therapie (Watchful Waiting) behandelt. Auch ist lediglich eine Aktive Überwachung (Actice Surveillance) möglich [61]. Bei der Behandlung des fortgeschrittenen Prostatakarzinoms haben sich die operative Entfernung oder die perkutane Bestrahlung als Mittel der Wahl durchgesetzt [33]. Die radikale Prostatektomie (RPX) umfasst die vollständige Entfernung der Prostata, mitsamt einer Lymphadenektomie, der Entfernung der Samenblasen und der Ampulla ductus deferentis [39]. Der operative Zugang findet in Deutschland am 5
häufigsten retropubisch statt, alternativ kann perineal sowie konventionell oder roboterassistiert laparoskopisch operiert werden [33]. Das Ziel ist die vollständige Entfernung der Prostata mit tumorfreien Resektionsrändern (R0-Resektion) und damit einhergehend die Heilung des Patienten. Der R-Status gibt Auskunft über das Vorhandensein eines Residualtumors im chirurgischen Resektat und wird vom Pathologen bestimmt. Ein positiver Schnittrand (R1) ist mit einer erhöhten Rezidivrate verbunden [116]. Die Überlebenszeiten der Patienten nach radikaler Prostatektomie sind vergleichbar mit denen, die durch die perkutane Strahlen- und hormonablative Therapie behandelt wurden [61]. Die bei der primären hormonablativen Therapie eingesetzten Medikamente bewirken eine Senkung des Testosteronspiegels und bremsen dadurch das Testosteron-abhängige Wachstum des Prostatakarzinoms. Neben dem R-Status haben sich der Gleason-Score und die TNM- Kategorie für die Prognose des Prostatakarzinoms als primär klinisch relevant erwiesen [24,129]. Eine therapeutische Alternative mit kurativem Ansatz stellt die Strahlenbehandlung dar. Die perkutane Strahlentherapie ist laut Leitlinie eine ,,primäre Therapieoption beim lokal begrenzten Prostatakarzinom aller Risikogruppen’’. Diese Patienten können zusätzlich zur perkutanen Strahlentherapie eine hormonablative Therapie erhalten [61]. Die bei der primären hormonablativen Therapie eingesetzten Medikamente bewirken eine Senkung des Testosteronspiegels und bremsen dadurch das Testosteron-abhängige Wachstum des Prostatakarzinoms. Auch diese Form der Behandlung ist primär an die Patienten gerichtet, die an einem fortgeschrittenen Karzinom leiden und sich in einer palliativen Therapiesituation befinden [41,61]. 1.2 Cholesterin und die Lipoproteine HDL und LDL Das Cholesterin ist ein zentrales Membranlipid tierischer Zellen, der Vorläufer aller Steroidhormone, die Ausgangssubstanz für die Synthese von Gallensäuren und damit essentiell für die Verdauung von Fetten. Die Biosynthese, die beim Menschen hauptsächlich extrahepatisch stattfindet, deckt etwa zwei Drittel des täglichen Cholesterinverlustes ab, während das restliche Drittel mit der Nahrung aufgenommen wird. Nahrungsmittel, die Cholesterin in erhöhten Mengen liefern sind tierischen Ursprungs und daher besonders in Muskelfleisch, Leber, Hirn, Butter oder 6
Eigelb zu finden [66]. Übermäßiger Verzehr von Cholesterin kann zu überhöhten Werten im Blut führen und ist bewiesenermaßen direkt an der Entstehung von kardiovaskulären Erkrankungen beteiligt [45]. Für die Pathogenese von Bedeutung sind die Lipoproteine, die hauptsächlich für den Transport der hydrophoben Cholesterine und anderer Lipide (Triacylglycerine, Phosphoglyceride, nichtveresterte Fettsäuren) im Organismus verantwortlich sind. Aufgrund der unterschiedlichen Lipid- und Protein-Zusammensetzung der Lipoproteine werden sie anhand der variierenden Dichte in vier Hauptklassen unterteilt: Chylomikronen, very low density lipoprotein (VLDL), low density lipoprotein (LDL) und high density lipoprotein (HDL). LDL enthält am meisten Cholesterin und transportiert dieses zur Leber und extrahepatischem Gewebe. Sie transportieren das Cholesterin jedoch auch zu den Arterien, wo dieses über die Aufnahme durch Makrophagen als Entzündungsmediator wirkt und im Endothel des Gefäßes so zu Ateriosklerose führen kann. HDL ist hingegen für den reversen Cholesterintransport von extrahepatischem Gewebe hin zur Leber und damit für die Cholesterinausscheidung verantwortlich. Im Volksmund wird das HDL deshalb oft als ‚gutes’ und LDL als ‚schlechtes’ Cholesterin bezeichnet [65,92]. 1.2.1 Der HDL-Metabolismus Die HDL-Partikel stellen eine in ihrer Zusammensetzung und Funktionalität diverse Lipoprotein-Klasse dar. Sie gehören zu den kleinsten (Durchmesser 5-17nm) und dichtesten (> 1,063 g/ml) Lipoproteinen und können dadurch Gefäßwände penetrieren, sodass die HDL-Konzentration im Gewebe ähnlich hoch ist wie die im Blutkreislauf [21,42]. Vorstufen des HDL bestehen zum Großteil aus Proteinen und Phospholipiden und werden von Zellen des Darms und der Leber sezerniert. Einen Großteil dieser Proteine machen die lipidfreien Apoliproteine Apo A-I und Apo A-II aus, die sich auf der hydrophilen Oberfläche der HDL-Partikel befinden. Durch die Interaktion des Apolipoprotein der HDL-Vorstufen mit dem Zellmembran-Rezeptor ABCA1 (ATP- binding cassette, sub-family A, member 1) werden weitere Phospholipide und unveresterte Cholesterine aus verschiedenen Zellen in den hydrophoben Kern des HDL aufgenommen [42,86]. 7
Zur weiteren Ausreifung der HDL-Vorläufer trägt die Aktivität des Enzyms Lecithin- Cholesterin-Acyltransferase (LCAT) bei, das sich auch auf der hydrophilen Oberfläche der HDL-Partikel befindet und für die Veresterung von Cholesterin verantwortlich ist [102]. Ebenso für den HDL-Metabolismus von großer Bedeutung ist das Cholesterinester- Transferprotein (CETP): Es katalysiert die Übertragung von Cholesterinestern des HDL durch eine wässrige Phase hindurch zu VLDL-Lipoproteinen und Chylomikronen und transferiert im Gegenzug Triglyceride zum HDL. Im Zuge der Umwandlung von VLDL zu LDL bzw. durch Chylomikronen-Reste können die Cholesterinester dann dem Blutkreislauf entzogen werden [10,109]. Die hydrophoben Cholesterinester können dann in den Kern des HDL aufgenommen werden und machen neben einem geringen Anteil von Triglyceriden und veresterten Cholesterinen die Zusammensetzung des Kerns des HDL-Partikels aus [42]. Im Zuge des reversen Cholesterintransports werden die ausgereiften und dadurch größeren HDL-Partikel (HDL2) über den Rezeptor SR-BI (Scavenger-Rezeptor B1) der Leber zugeführt. Dieser wird auf den Leberzellen exprimiert und sorgt dafür, dass das Cholesterin aus den HDL-Lipoproteinen entfernt und mit Hilfe der Galle im weiteren Verlauf der intestinalen Ausscheidung zugeführt wird [21]. Dadurch verlieren die HDL-Partikel wieder an Größe und aus HDL2 werden kleinere HDL-Partikel (HDL3). Dieser Umbau ermöglicht die Rückführung der kleinen Vorläufer-HDL-Partikel in den Extrazellularraum. So kann eine erneute HDL-Generation durch Anlagerung von Lipiden und anderen lipophilen Komponenten aus Zellen eingeleitet werden [22,109]. 1.2.2 Der LDL-Metabolismus LDL-Lipoproteine sind zum hauptsächlichen Teil für den Transport des Serum- Cholesterins zum Gewebe zuständig. Sie besitzen eine Dichte von 1,019 bis 1,063 g/ml und einen Durchmesser von ca. 22 – 27,5 nm [16]. LDL-Partikel bestehen aus einem einzigen Apolipoprotein Apo B-100, welches zusammen mit Phospholipiden, nicht-verestertem Cholesterin und anderen Proteinen die Hülle bildet. Der hydrophobe Kern des LDL wird vorwiegend aus Cholesterinestern gebildet. Triglyceride, ungesättigte Fettsäuren und nicht-verestertes Cholesterin sind ebenso, 8
aber in geringerer Menge, Teil des Kerns [65]. Die Zusammensetzung der LDL- Lipoproteine ist variabel, sodass es eine große Vielfalt hinsichtlich Größe und Masse der Partikel gibt [103]. Das LDL entsteht im Zuge der Verwertung von VLDL-Partikeln zu remnants (engl. Überbleibsel), wie bereits im vorherigen Abschnitt erwähnt. Überschüssige Fettsäuren und Cholesterin werden innerhalb der Leber zu Triacylglycerinen und Cholesterinester konvertiert und mit Apolipoproteinen zu VLDL verpackt. Die VLDL- Partikel werden zu den Zielgeweben transportiert und deren Inhalt dort durch die Lipoprotein Lipase (LPL) freigesetzt. Durch die Freisetzung der Fettsäuren aus den Triacylglycerinen entstehen die dichteren LDL-Partikel, das Endprodukt des LDL- Metabolismus [65]. Die LDL-Partikel transportieren Cholesterin zum Gewebe, wo es Bestandteil von Membranen oder für die Synthese von Gallensäuren oder Steroidhormonen genutzt wird. Das Zielgewebe exprimiert den sogenannten LDL-Rezeptor (LDLR), der membranständig ist, Apo B-100 erkennt und durch rezeptorvermittelte Endozytose für die Aufnahme der LDL-Lipoproteine in die Zellen zuständig ist. Die Expression des Rezeptors ist durch die intrazelluläre Cholesterin-Konzentration geregelt und schützt so vor übermäßiger Einlagerung von Cholesterin. Nicht verwertetes Cholesterin aus den LDL-Partikeln kann von der Leber wiederaufgenommen werden und der Ausscheidung oder der Einlagerung zugeführt werden [65]. Inhalte der LDL-Partikel können auch durch Makrophagen über Scavenger- Rezeptoren aufgenommen werden. Werden Lipide der LDL-Partikel oxidiert, so steigt ihre Affinität gegenüber den Scavenger-Rezeptoren, die modifizierten Bestandteile werden durch Makrophagen aufgenommen und es entstehen sogenannte ,Schaumzellen’, die durch Ablagerung an Gefäßwänden an der Entstehung von atherosklerotischen Veränderungen beteiligt sind [114]. 1.3 Cholesterin und Prostatakarzinom Aus pathophysiologischer Sicht werden verschiedene Modelle über den Zusammenhang zwischen dem Cholesterin und der Tumorentwicklung diskutiert. Der Nachweis von erhöhtem Cholesteringehalt im Gewebe eines Prostataadenoms gelang Swyer bereits im Jahr 1942 [117]. Diese sogenannte ,Benigne 9
Prostatahyperplasie’ (BPH) kann eine Vorstufe zu kanzerösen Veränderungen sein, sodass von dieser Beobachtung ausgehend die Cholesterin-Homöostase in tumorösem Gewebe genauer untersucht wurde. Cholesterin wird physiologisch in hohem Maße im Gewebe der Prostata produziert und angereichert, vergleichbar zu der Synthese in der Leber [99]. Die Prostata ist Zielorgan der Androgene, welche hier an den Androgen-Rezeptor binden und so Wachstum und Entwicklung der Prostatazellen steuern. Diese Rezeptor-Liganden-Interaktion ist weiter an der Expression und Regulation von Transkriptionsfaktoren beteiligt, die den Lipid- Metabolismus innerhalb der Prostata steuern [85]. Einen wichtigen Faktor stellt hierbei die Familie der ,sterol regulatory element binding proteins’ (SREBP) dar. Diese alleine sind für einen Großteil der Transkription von Genen verantwortlich, welche den Cholesterin-Metabolismus regulieren. Die Isoform SREBP-2 ist an der Steuerung von Genen beteiligt, die essentiell für die Transkription von Enzymen wie der Hydroxymetylglutaryl-CoA-Reduktase (HMG-CoA) sind. HMG-CoA ist wiederrum vor allem für die Cholesterin-Synthese und deren Regulation verantwortlich [44]. Im Zuge von in-vivo Experimenten konnte gezeigt werden, dass insbesondere die Menge von SREBP-2 in Prostatakarzinom-Zellen hochreguliert war und damit die Cholesterin-Menge zunahm [26]. Weiter fanden die Forscher heraus, dass die Expression von SREBP-2 im Verlauf zum kastrationsresistenten, also Androgen- unabhängigen Prostatakarzinom, besonders anstieg und der Feedback-Mechanismus zur Regulierung des Transkriptionsfaktors sogar ausfiel. Um weiter biologisch aktiv zu sein, nimmt die intrinsische Fähigkeit der entarteten Prostatazellen, Steroidhormone aus Cholesterin zu produzieren, im Rahmen der Androgendeprivation zu [18,26]. Die Überexpression von Genen, die direkten Einfluss auf die Cholesterin-Synthese haben, legt nahe, dass das Cholesterin eine Rolle in der Tumorentwicklung spielt. Es stellt sich die Frage, wie es zu dieser Signalverstärkung kommt und welche Rolle wiederum das Cholesterin dafür spielt. Das Cholesterin ist zentraler Bestandteil einer jeden Lipidmembran und formt hierbei gemeinsam mit Sphingolipiden spezielle Bereiche in Zellmembranen, die sogenannten ,Lipid Rafts’. Diskutiert wird, dass sie an der Verstärkung und Abschwächung von Signalkaskaden beteiligt sind, indem sie Platz für bestimmte Rezeptorproteine und deren Liganden bieten [107]. Dementsprechend essentiell scheint der Gehalt von Cholesterin für ,Lipid Rafts’ und deren Stellenwert für die Signalkaskade: In Studien konnte gezeigt werden, dass eine 10
Cholesterinsenkung eine Änderung der Proteinzusammensetzung in den ,Lipid Rafts’ zur Folge hatte [60,122,123]. Das bedeutet, dass der Cholesteringehalt der Membranen direkt mit zellulären Signalprozessen und Auswirkungen auf Tumor- Zellwachstum verknüpft sein könnte. Einer dieser Signalwege, der für den Progress der Zellen des Prostatakarzinoms von Bedeutung scheint, ist der der Serin-Threonin Kinase ,Akt’. Die Akt-Kinase wurde in den cholesterinhaltigen ,Lipid Rafts' von humanen Zellen aus dem Prostatakarzinom nachgewiesen. Sie scheint dementsprechend Cholesterin-sensibel, wird durch Liganden wie EGF (epidermal growth factor) aktiviert und ist dann an der Signalkaskade für Tumorzell-Wachstum und –Überleben beteiligt [62,134]. In der Studie von Zhuang et al. wurde die Akt- Kinase im Zuge einer Xenotransplantation von humanen Prostatakarzinom-Zellen auf Mäuse genauer untersucht: Hierbei konnte festgestellt werden, dass die Erhöhung des Cholesterinspiegels im Organismus der Mäuse das Wachstum, die Kinase- Aktivität und Überlebenssignale in den menschlichen Tumorzellen verstärkte [133]. Die Akt-Kinase wurde auch damit in Verbindung gebracht, die Aktivierung von SREBP-2 zu steigern [67]. Zusammen legen diese Beobachtungen nahe, dass ein Feedback-Mechanismus besteht, der das Tumorwachstum der Prostata begünstigen könnte: Cholesterinreiche Abschnitte der Zellmembran begünstigen die Anreicherung von Akt-Protein, dieses unterhält Wachstumssignale und die Cholesterinsynthese, was wiederum dazu führt, dass der Cholesterin-Gehalt innerhalb der Lipid-Rafts zunimmt und so weitere Anreicherung von Akt in die Raft-Abschnitte stattfindet [2]. Dieser Überblick von experimentellen Untersuchungen gibt Aufschluss über die Rolle des Cholesterins für die Tumorentwicklung des Prostatakarzinoms. 1.4 Fragestellung Die Rolle von Cholesterin für das Prostatakarzinom wurde in zahlreichen Studien untersucht. Die Ergebnisse reichen, wie bereits im vorherigen Abschnitt im Detail beschrieben, von der positiven Assoziation [27,53,77], über einen inversen Zusammenhang zwischen Cholesterin-Wert und Inzidenz [54,80] bis hin zu einem gänzlich fehlendem Zusammenhang zwischen erhöhtem Cholesterin-Wert und der allgemeinen Inzidenz von Prostatakarzinomen [76,89,90,106,120,124,132]. Weiter wurden in Studien erhöhte Serum-Cholesterinwerte mit einem gesteigerten Risiko, 11
ein schlecht differenziertes bzw. weiter fortgeschrittenes Prostatakarzinom (Hoch- Risiko-Prostatakarzinom) zu entwickeln, assoziiert [48,76,77,89,90,106]. Eine dieser Studien ist die von Schnoeller et al. aus dem Jahr 2017, die einen signifikanten Zusammenhang zwischen erhöhtem Cholesterinwert und dem Risiko eines Hoch- Risiko-Prostatakarzinoms beschreibt und grundlegend für diese Arbeit ist [100]. Dabei wurde eine Kohorte von 722 Männern untersucht, welche aufgrund eines Prostatakarzinoms im Zeitraum zwischen 2009 und 2014 an der Klinik für Urologie der Uniklinik Ulm einer radikalen Prostatektomie unterzogen wurden. Da wiederum die Bedeutung von HDL und LDL für das Prostatakarzinom in der Literatur bisher weniger Beachtung gefunden hat, stellten wir uns die Frage ob der HDL- und LDL-Spiegel eine ähnliche Risikoassoziation wie das Cholesterin aufweisen würde. Dafür untersuchten wir die Patienten- und Tumorcharakteristika von 178 Patienten mit histologisch gesichertem Prostatakarzinom im Rahmen einer prospektiv erhobenen Studie. Ziel dieser Arbeit war eine Folgeuntersuchung der Studie von Schnoeller et. al., die über den Einfluss des Cholesterins hinaus, die Lipoproteine HDL und LDL im Hinblick auf deren Zusammenhang mit dem Hoch-Risiko-Prostatakarzinom beleuchtet. Die Erhebung der Patientendaten sollte dabei ausschließlich am Universitätsklinikum Ulm stattfinden. 12
2 Material und Methoden 2.1 Studiendesign und Patientenkohorte Diese Studie wurde als eine retrospektive Querschnittsstudie mit prospektiver Datenerhebung aufeinanderfolgender Patientenfälle am Universitätsklinikum Ulm angelegt. In diese wurden von Februar 2016 bis Juni 2017 178 Männer eingeschlossen, die sich nach histologischer Sicherung eines Prostatakarzinoms zur radikalen Prostatektomie in der Klinik für Urologie am Universitätsklinikum Ulm einfanden und sich dieser nach stationärer Aufnahme unterzogen. Aufgenommen wurden Patienten, die ≥ 18 Jahre alt waren, eine ASA-Risikoklassifikation ≤ 3 (American Society of Anesthesiologists) vorwiesen und eine Einverständniserklärung unterschrieben hatten. Patienten, die bereits aufgrund eines Prostatakarzinoms behandelt wurden (z.B. Chirurgisch, Radiotherapie, ADT) oder zum Zeitpunkt der Diagnose Metastasen entwickelt hatten, wurden nicht in diese Studie aufgenommen. Die Patienten, die prästationär einen Gleason Score ≥ 8 oder einen PSA-Serumspiegel ≥ 10 ng/ml präsentierten, wurden einer zusätzlichen Skelettszintigrafie und einer CT- Untersuchung unterzogen, um eine Metastasierung auszuschließen. Das Ethikvotum 354/2013 der Ethikkommission der Universität Ulm liegt für die Durchführung dieser Studie vor. 2.1.1 Operationsverfahren Bei 83 (46,6%) unserer Patienten wurde eine offene radikale retropubische Prostatektomie durchgeführt. Bei 95 (53,4%) der Patienten wurde hingegen eine Roboter-assistierte laparoskopische Prostatektomie mit dem daVinci®- Operationssystem durchgeführt. 2.2 Prästationärer Bogen und Prozedere für Prostatakarzinompatienten Jeder dieser elektiv aufgenommen Patienten stellte sich zum vereinbarten Aufnahmetermin im prästationären Bereich der Klinik vor und wurde dort von den Krankenschwestern aufgenommen. Hierbei fanden neben der pflegerischen Routine 13
die Blutentnahme und die Prüfung von Größe (in cm), Gewicht (in kg) und Bauchumfang (in cm) statt, wobei letztere Maße anschließend auf einen für die Studie vorgefertigten Bogen übertragen wurden. Auf diesem wurde weiter der vor der OP histologisch gesicherte Gleason-Score eingetragen sowie die Charakteristik des Laborauftrages, welche in diesen Fällen dem ‚ANDRO III’ Labor entsprach. Das Profil ‚Andro III’ wurde auf Wunsch der Urologie Ulm durch die klinische Chemie generiert und beinhaltet 34 verschiedene Parameter, von denen für diese Studie von ausschlaggebender Relevanz der Cholesterinwert, das HDL-Cholesterin, das LDL- Cholesterin und der hochsensitive PSA-Wert sind. Weiter gehörte zum obligatorischen Prozedere zur Vorbereitung auf die OP seitens des ärztlichen Fachpersonals immer die Bewertung des PSA-Wertes, eine digital- rektale Untersuchung sowie eine transrektale Ultraschalluntersuchung (TRUS). 2.3 Datenerhebung Die aufgenommenen Patienten wurden seit Beginn der Datenerhebung nach der Registrierung auf dem ‚Bogen für Prostatakarzinompatienten’ in eine mit dem Tabellenkalkulationsprogramm ‚Microsoft Excel’ erstellte Datenbank eingetragen. Diese Datenbank ist eine klassisch angelegte Tabelle mit jeweils einer Zeile pro Patient und 46 Spalten, die verschiedene relevante Merkmale beschreiben, die zum Teil für die Auswertung der hier bearbeiteten Fragestellung genutzt werden konnten. Von diesen waren für diese Arbeit von Bedeutung: PSA-Serumspiegel (µg/l), Cholesterin (mmol/l), HDL-Cholesterin (mmol/l), LDL-Cholesterin (mmol/l), Hypercholesterinämie (ja/nein bei Cut-off ≥ 5,0 mmol/l), Gleason nach der OP, p- Stadium (Tumorgrading nach pathologischer Aufarbeitung des Resektats). Die Merkmale aus den Spalten, die nicht in die Auswertung eingeschlossen wurden, tragen Relevanz in vergangenen oder zukünftigen Studien, die sich mit dem Prostatakarzinom beschäftigen. Die oben aufgezählten klinischen Merkmale wurden allesamt mit Hilfe des Programmes für Patientenmanagement von SAP, welches am Universitätsklinikum Ulm genutzt wird, abgerufen. In diesem System gespeichert und aufgerufen wurden für jeden Patienten die Laborergebnisse, Arztbriefe, der pathologische 14
Untersuchungsbefund des Prostataresektats und das Anästhesieprotokoll, um die relevanten Parameter dann in die Excel-Datenbank eintragen zu können. 2.4 Präoperative Laboranalytik 2.4.1 Cholesterin Um den Serum-Cholesterinspiegel zu messen, wurde den Patienten ca. 1-2 Tage präoperativ zwischen 8 und 12 Uhr Blut abgenommen. Die Patienten wurden vorab aufgefordert, sich hierbei nüchtern vorzustellen, denn Nahrungsaufnahme stellt einen Einflussfaktor dar. Der resultierende Wert der Cholesterin-Konzentration wurde in mmol/l angegeben. Dieser beinhaltet im Kontext der klinischen Chemie das Cholesterin und die Cholesterin-Ester in allen Lipoprotein-Fraktionen, dementsprechend das Gesamt-Cholesterin im Blut. Die Bestimmung des Wertes durch die Abteilung der klinischen Chemie des Universitätsklinikum Ulm erfolgte photometrisch an einem Cobas® 6000 (Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Deutschland). Störfaktoren bei dieser Methode können sein: Hämolyse, Ikterus, Lipämie, Gammopathie (insbesondere Morbus Waldenström). In therapeutischer Dosierungen können folgende Wirkstoffe zu falsch niedrigen Messungen führen: Acetaminophen, N-Acetylcystein, Metamizol, L-Dopa, Dopamin und/oder Dobutamin [17,97,118]. Der Referenzwert von ≥ 5,0 mmol/l, der eine Hypercholesterinämie im Serum und Plasma definiert und auch in dieser Arbeit berücksichtigt wurde, basiert auf den Empfehlungen der europäischen Leitlinie zur Prävention von kardiovaskulären Erkrankungen [34]. 2.4.2 HDL- und LDL-Cholesterin Die Bestimmung der HDL- und LDL-Serumspiegel erfolgte analog zur oben beschriebenen Cholesterin-Analytik durch die präoperative Blutentnahme. Die HDL- Konzentration wurde mit Hilfe eines enzymatischen Farbtests (Cholinesterase/Cholesterinoxidase) am Cobas® 6000/8000 (Roche Diagnostics GmbH, Mannheim, Deutschland) mit dem Reagenz der Firma Roche bestimmt. Die 15
Bestimmung des LDL-Wertes erfolgte photometrisch am Cobas® 8000 der Firma Roche mit dem Reagenz der Firma Roche ohne Vorbehandlung und Fällung. Beide Werte wurden in mmol/l angegeben. Störfaktoren, die bei der HDL-/LDL-Messung zu falsch niedrigen Ergebnissen führen können, sind in therapeutischen Dosierungen: Acetaminophen, N-Acetylcystein und Metamizol. Für die LDL-Messung können ebenfalls ein Ikterus, Hämolyse, Lipämie und eine Gammopathie, insbesondere vom Typ IgM (Morbus Waldenström), zu unzuverlässigen Ergebnissen führen. Bei Leberfunktionsstörungen haben HDL- und LDL-Serumspiegel eingeschränkte diagnostische Bedeutung [17,118,119]. Die Zielbereiche, für die kein erhöhtes gesundheitliches Risiko besteht, sind in Anlehnung an die Empfehlungen verschiedener Leitlinien definiert: Beim HDL- Cholesterin ist es ein Zielwert von ≥ 1,0 mmol/l im Serum für Männer, beim LDL- Cholesterin ein Zielbereich von < 3,0 mmol/l im Serum und Plasma [34]. 2.4.3 PSA-Wert Das prostataspezifische Antigen (PSA) gibt als Gewebemarker Ausschluss über organspezifische und nicht ausschließlich tumorspezifische Veränderungen. Der Serumspiegel des PSA kann sowohl bei benignen Veränderungen (z.B. BPH, Prostatitis), bei mechanischer Manipulation der Prostata (z.B. DRU, Katheterismus, Koloskopie) als auch bei Vorliegen eines Prostatakarzinoms erhöht sein [61]. Es ist ein Glykoprotein, das als Sekretionsprodukt der Prostata dem Ejakulat beigemengt ist und für die Verflüssigung desselbigen sorgt [33]. Es wird hauptsächlich vom Drüsenepithel der Prostata gebildet, wird jedoch auch in sehr geringen Konzentrationen von den periurethralen Drüsen und anderem Drüsengewebe, wie z.B. dem der Brust, sezerniert [23,51]. Bei der PSA-Testung wird die PSA- Konzentration im Blutserum gemessen, wo es zum Großteil in gebundener Form und zu einem geringeren Anteil in freier Form vorliegt [113]. Dabei erhöhen maligne Gewebsveränderungen der Prostata den PSA-Wert im Serum um das 10fache im Vergleich zu entsprechenden benignen Umbauprozessen bei der BPH [110]. Bedingt durch das Wachstum des Prostatakarzinoms wird die physiologische Zellarchitektur derart verändert, dass die intakte Sekretion in die prostatischen Ausführungsgänge 16
gestört ist und das PSA aktiv in den Extrazellulärraum und damit in den Blutkreislauf gelangt [112]. Normalerweise ist der Anteil des PSA millionenfach geringer im Serum als im seminalen Plasma, wo er bei ca. 0,2-0,5 mg/l liegt [105,126]. Die Messung mithilfe von Radio- oder Enzymimmunoassays ermöglicht die genaue Bestimmung des PSA im Blutserum und hat sich als außerordentlich wichtiger Suchtest zur Früherkennung des Prostatakarzinoms erwiesen [33]. Derzeitig liegt der PSA-Grenzwert bei 4 ng/ml, wobei Fachgesellschaften nach Veröffentlichung von Biopsieergebnissen aus den Prostate Cancer Prevention Trials erwägen, bereits bei Werten zwischen 2,5 ng/ml und 4 ng/ml und dem Vorliegen von Risikofaktoren eine Biopsie durchzuführen [15]. Lilja et al. zeigten 2011 eine positive Korrelation zwischen steigendem PSA-Wert und der Risikosteigerung für die Diagnose eines Prostatakarzinoms [63]. Weiter kann der PSA-Wert eine Rolle bei der Stadieneinteilung spielen, da der Blutspiegel mit dem Tumorvolumen korreliert [33]. Hierbei gilt jedoch zu beachten, dass auch ein gutartig erhöhtes Prostatavolumen zu erhöhten PSA-Werten führen kann, und zusätzlich ein im Verlauf fehlender Anstieg des PSA-Wertes gegen ein Prostatakarzinom spricht [61]. Zur Erhöhung der Spezifität des Tumornachweises wird auch der Anteil des freien PSA im Serum hinzugezogen, denn dieser ist bei einem Prostatakarzinom geringer als bei einer BPH [9,33,70]. Nach einer kurativen Behandlung durch die radikale Prostatektomie sollte der PSA unter die Nachweisgrenze fallen. In der postoperativen Verlaufsbeobachtung spielt er daher als sicherer und spezifischer Tumormarker eine große Rolle, da bei einem Residualtumor oder übersehener Metastasierung ein erneuter Anstieg des PSA- Wertes zu erwarten ist [33]. Die Bestimmung des hochsensitiven PSA-Wertes erfolgte laborchemisch mit dem ElectroChemiLumineszenzImmunoAssay ,ECLIA’ der Firma Roche am Roche Imunoassay Analyseautomaten Cobas® 6000/8000 (Institut für Klinische Chemie, Universitätsklinikum Ulm). Die funktionelle analytische Sensitivität liegt bei < 0,03 µg/l, sodass der Assay als hochsensitiv bezeichnet wird. 17
2.5 Klinische Parameter 2.5.1 Gleason-Score Der Gleason-Score ermöglicht die Beurteilung des Wachstumsmusters von Prostatakarzinomen anhand von histologisch festgelegten Merkmalen. Mit diesem lässt sich die Aggressivität des Tumors aufgrund des Verlustes der Zelldifferenzierung einschätzen. Der Score setzt sich zusammen aus zwei Summanden: Der erste Summand gibt Aufschluss über den Differenzierungsgrad, der in der Gewebeprobe am häufigsten zugegen ist. Der zweite Summand beschreibt den zweithäufigsten Differenzierungsgrad. Die Differenzierungsgrade sind in 5 Stufen definiert, wobei Grad 1 der am wenigsten und Grad 5 der am stärksten entdifferenzierte Tumoranteil ist. Die Gleason-Summe kann also Werte von mindestens zwei und maximal zehn annehmen. Sie beschreibt in aufsteigender Reihenfolge die Aggressivität des Tumors. Im Gegensatz zur vorab beschriebenen Errechnung der Gleason-Summe eines Resektats der Prostata, errechnet sich die Gleason-Summe für ein Prostata-Biopsat aus dem häufigsten und dem am meisten entdifferenzierten Grad. Bei einem Gleason-Score von 7 ist es wichtig, zu unterscheiden zwischen der Summe aus 3+4 oder 4+3, da letztere mit einer schlechteren Prognose (‚high-grade’) einhergeht und regelmäßig unterschieden wird durch den Zusatz ‚a’ (3+4=7a) bzw. ‚b’ (4+3=7b) [24,25]. 2.5.2 TNM-Klassifikation Das TNM-System der Union International contre le Cancer (UICC) dient der Stadieneinteilung und Prognoseeinschätzung maligner Tumoren. Die drei Buchstaben entsprechen den drei wichtigsten Kategorien, die beschrieben werden: Das ‚T’ beschreibt die Ausbreitung des Primärtumors, das ‚N’ den Lymphknotenstatus und das ‚M’ die Fernmetastasierung. Die TNM-Klassifikation für das Adenokarzinom der Prostata nach Wittekind et al. aus 2009 sieht im Einzelnen folgendermaßen aus [108]: 18
• TX Primärtumor kann nicht beurteilt werden • T0 Kein Nachweis eines Primärtumors T1 Klinisch unauffälliger Tumor, weder tastbar noch per bildgebendem Verfahren sichtbar • T1a Zufälliger histologischer Befund in 5% oder weniger des resezierten Gewebes • T1b Zufälliger histologischer Befund in 5% oder mehr des resezierten Gewebes • T1c Tumor wurde durch eine Nadelbiopsie, z.B. wegen erhöhtem PSA-Wert, festgestellt T2 Tumorausdehnung begrenzt auf die Prostata • T2a Tumor befällt 50% oder weniger eines Seitenlappens • T2b Tumor befällt mehr als 50% eines Seitenlappens, aber nicht beide • T2c Tumor befällt beide Seitenlappen T3 Tumorausdehnung über die Prostatakapsel hinaus • T3a Extrakapsuläre Ausbreitung (unilateral oder bilateral) inklusive mikroskopischem Befall des Blasenhalses • T3b Tumor befällt Samenblase(n) T4 Tumor befällt andere benachbarte Strukturen als die Samenblase(n), wie den äußeren Sphinkter, das Rektum, den Levator- Muskel, und/oder die Beckenwand N Regionärer Lymphknotenbefall (hauptsächlich Lymphknoten des Beckens unterhalb der Aortenbifurkation) • NX Regionäre Lymphknoten können nicht beurteilt werden • N0 Keine regionären Lymphknotenmetastasen • N1 Metastasen in regionären Lymphknoten 19
M Fernmetastasen • MX Das Vorliegen von Fernmetastasen kann nicht beurteilt werden • M0 Keine Fernmetastasen • M1 Fernmetastasen o M1a Metastase(n) in nicht regionären Lymphknoten o M1b Knochenmetastasen o M1c Andere Lokalisation(en) Optionale Einteilungen der TNM-Klassifikation, die während der Durchführung dieser Studie eingesetzt wurden: L Invasion in Lymphgefäße • LX Die Invasion in Lymphgefäße kann nicht beurteilt werden • L0 Keine Invasion in Lymphgefäße • L1 Invasion in Lymphgefäße V Invasion in Venen • VX Die Invasion in Venen kann nicht beurteilt werden • V0 Keine Invasion in Venen • V1 Mikroskopische Invasion in Venen • V2 Makroskopische Invasion in Venen Pn Perineurale Invasion • PnX Die perineurale Invasion kann nicht beurteilt werden • Pn0 Keine perineurale Invasion • Pn1 Perineurale Invasion Diese Einteilung lässt sich in eine klinische und eine pathologische TNM- Klassifikation unterteilen. Das klinische Staging wird durch ein ‚c’ symbolisiert, welches der jeweiligen Kategorie vorangestellt wird (cTNM für c = clinical). Es wird durch klinische 20
Untersuchungen, bildgebende Verfahren, Endoskopien, Biopsien und andere relevante Untersuchungen vor der Durchführung der Behandlung ermittelt. Die pathologische TNM-Klassifikation bezieht sich auf die durch einen chirurgischen Eingriff und aus histopathologischen Untersuchungen gewonnenen Erkenntnisse und wird durch ein ‚p’ beschrieben (pTNM). 2.6 Statistische Analyse Die Datenerhebung erfolgte in Form einer tabellarischen Anlage mit Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Redmond, Washington, USA). Die statistische Auswertung unternahmen wir mit dem Programm SPSS Statistics 24.0 (SPSS Software, Chicago, IL, USA). Wir haben die Normalverteilung aufgrund der Stichprobengröße angenommen. Für die folgenden Analysen bedeutete dies, dass wir jeweils parametrische Methoden gewählt haben. Für die Untersuchung unabhängiger Stichproben wandten wir den t- Test an, um Unterschiede zwischen den Gruppen zu prüfen. Wir berechneten Korrelationen nach Pearson, um Zusammenhänge zu überprüfen. Logistische Regressionsanalysen führten wir durch, um Zusammenhänge für mehrere unabhängige und eine abhängige Variable zu testen. Wir betrachteten einen p-Wert von ≤ 0,05 als statistisch signifikant. 21
3 Ergebnisse 3.1 Beschreibung der Studienkohorte In die Studie wurden insgesamt 178 Männer einbezogen, die nach vorangegangener histologischer Sicherung eines Prostatakarzinoms im Zeitraum zwischen Februar 2016 und Juni 2017 an der Klinik für Urologie und Kinderurologie der Uniklinik Ulm einer radikalen Prostatektomie unterzogen wurden (Tab. 1). Wie Tabelle 1 zu entnehmen ist, betrug das mittlere Alter der Studienkohorte 65,5 Jahre. Bei 61 Patienten ergab die pathologische Aufarbeitung des Resektats bereits ein fortgeschrittenes Tumorstadium (pT≥3), bei 18 Patienten einen Befall der im Resektat mitbeurteilten Lymphknoten (pN1), sowie bei 56 Patienten einen positiven Schnittrandbefall (R1) (Tab. 1). Ein Gleason-Score von ≥7b, also eine schlechte Tumordifferenzierung, wurde bei 77 der Patienten festgestellt. Bezüglich der laborchemischen Parameter der Studienkohorte lag der PSA-Wert im Mittelwert/Median bei 11,7/8,2 µg/l, der BMI Mittelwert/Median bei 28,2/27,7 kg/m² und der Cholesterinspiegel im Mittel bei 5,3 mmol/l. Hierbei besaßen 111 aller Patienten (62,4%) einen mit Hypercholesterinämie assoziierten präoperativen Wert von ≥5,00 mmol/l und 67 der Patienten (37,6%) einen Cholesterinwert von
Tabelle 1: Patienten- und Tumor-Eigenschaften von Patienten mit Prostatakarzinom, Universitätsklinikum Ulm, 2016-2017; ¹Unmittelbar vor der radikalen Prostatekomie bestimmt; ²Nach der radikalen Prostatektomie bestimmt; ³Gleason-Score 7a=3+4, Gleason-Score 7b=4+3; ⁴pT3-4 und/oder pN+ und/oder Gleason ≥ 7b. Abkürzungen: PSA = Prostata- spezifische Antigen, BMI = Body-Mass-Index, HDL = High- Density-Lipoprotein, LDL = Low-Density-Lipoprotein, pT = Tumorstadium, N = Lymphknotenstatus, R = Resektionsstatus Alle Patienten Eigenschaften N = 178 Alter, Mittelwert/Median 65,5/66 (Jahre)¹ PSA, Mittelwert/Median 11,7/8,2 (µg/l)¹ BMI, Mittelwert/Median (n = 176) 28,2/27,7 (kg/m²)¹ Cholesterinspiegel, Mittelwert 5,3 (mmol/l)¹ < 5,0 mmol/l 67 (37,6%) ≥ 5,0 mmol/l 111 (62,4%) HDL-Spiegel, Mittelwert 1,4 (mmol/l)¹ < 1,0 mmol/l 20 (11,2%) ≥ 1,0 mmol/l 158 (88,8%) LDL-Spiegel, Mittelwert 3,3 (mmol/l)¹ < 3,0 mmol/l 62 (34,8%) ≥ 3,0 mmol/l 116 (65,2%) Ausbreitung des Primärtumors pT≤2 117 (65,7%) pT≥3 61 (34,3%) Lymphknotenstatus pN0 159 (89,3%) pN1 18 (10,1%) Unbekannt 1 (0,6%) Resttumor im Resektat R0 122 (68,5%) R1 56 (31,5%) Gleason-Score² ≤7a³ 101 (56,7%) ≥7b³ 77 (43,3%) Hoch-Risiko-Prostatakarzinom⁴ Ja 94 (52,8%) Nein 84 (47,2%) 23
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