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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

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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

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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

IV

8. LITERATUR 53

9. DANKSAGUNG 63

10. LEBENSLAUF 64

11. EIDESSTATTLICHE VERSICHERUNG 65

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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.

63

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: ......................................................................