ZABURZENIA UKŁADU FIBRYNOLITYCZNEGO U CHORYCH NA RAKA DYSFUNCTION OF THE PLASMINOGEN SYSTEM IN PATIENTS WITH CANCER

Transkrypt

1 Nowiny Lekarskie 2012, 81, 2, ANNA THIELEMANN, ZYGMUNT KOPCZYŃSKI ZABURZENIA UKŁADU FIBRYNOLITYCZNEGO U CHORYCH NA RAKA DYSFUNCTION OF THE PLASMINOGEN SYSTEM IN PATIENTS WITH CANCER Katedra i Zakład Diagnostyki Laboratoryjnej Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Kierownik: prof. dr hab. n. med. Zygmunt Kopczyński Streszczenie Przyczyną wysokiej umieralności chorych na raka jest przerzutowy charakter tej choroby. W powstawaniu przerzutów ważną rolę odgrywa układ fibrynolityczny, stanowiący złożony system enzymatyczny o szerokim zakresie proteolitycznego działania. Podstawowym białkiem fibrynolizy jest plazminogen, który pod wpływem działania aktywatora typu tkankowego (t-pa) i urokinazowego (u-pa) ulega przekształceniu w aktywną enzymatycznie plazminę. Tkankowy aktywator plazminogenu aktywuje głównie fibrynolizę wewnątrznaczyniową, natomiast urokinaza uczestniczy przede wszystkim w proteolizie pozanaczyniowej. Plazmina, powstała z nieaktywnego plazminogenu, w wyniku działania tych aktywatorów degraduje białka błony podstawnej i macierzy pozakomórkowej ułatwiając w ten sposób inwazję komórek raka do otaczających tkanek. SŁOWA KLUCZOWE: aktywator typu tkankowego (t-pa), aktywator typu urokinazowego (u-pa), receptor dla aktywatora typu urokinazowego (u-par), układ fibrynolityczny, rak, przerzuty. Summary The plasminogen activation system plays an important role in tumor invasion and metastasis. The main component of the fibrinolytic system, the plasminogen proenzyme, is converted to its active enzyme form, plasmin, by activators including tissue plasminogen activator (t-pa) and the urokinase plasminogen activator (u-pa). The activator t-pa is the main plasminogen activator involved in intravascular fibrinolysis, while u-pa is involved in extravascular proteolysis. Shifting the balance between the factors stimulating and inhibiting angiogenesis within the tumor microenvironment has a negative influence on the progression of cancer. The plasmin activated by these processes is responsible for the degradation of basement membranes and extracellular matrix products, subsequently allowing for the invasion of the surrounding tissues by cancer cells. KEY WORDS: tissue-type plasminogen activator (t-pa), urokinase-type plasminogen activator (u-pa), urokinase-type plasminogen activator receptor (u-par), fibrinolysis system, cancer, metastasis. Wstęp Pierwsze spostrzeżenia dotyczące związku między chorobą nowotworową a zaburzeniami układu hemostazy odnotował w roku 1865 Armond Trousseau [1]. Opisał on zauważone u siebie objawy zakrzepicy żylnej, które miały związek z rozwijającym się u niego rakiem żołądka. Kilkanaście lat później Teodor Billroth stwierdził obecność dużych ilości fibryny w otoczeniu guzów i zauważył, że chorobie nowotworowej często towarzyszą zakrzepy żył powierzchownych lub głębokich, a niekiedy nawet zatory tętnicze [1]. Od tego czasu, przedmiotem badań licznych ośrodków naukowych stała się ocena zaburzeń w układzie krzepnięcia i fibrynolizy u chorych na raka [1, 2]. W przebiegu choroby nowotworowej obserwuje się najczęściej powikłania zakrzepowo-zatorowe, przeważnie kończyn dolnych i płuc, oraz różnego rodzaju zakrzepice o podłożu jatrogennym. Zakrzepy i zatory najczęściej pojawiają się w zaawansowanej chorobie nowotworowej z obecnością przerzutów do odległych narządów. Zaburzenia hemostazy mogą być także pierwszym objawem nowotworu utajonego tzw. niemego klinicznie i zawsze wywierają istotny wpływ na stan zdrowia chorego. Często też decydują o dalszym przebiegu choroby i rokowaniu [2]. Układ fi brynolityczny Fibrynoliza pełni w organizmie człowieka wiele funkcji. Będąc naturalną przeciwwagą dla procesu krzepnięcia odpowiedzialna jest za rozpuszczanie włóknika i utrzymanie płynności krwi. Składniki układu fibrynolitycznego odgrywają także ważną rolę w warunkach fizjologicznych, jak na przykład w embriogenezie, w gojeniu ran oraz w procesie angiogenezy. Udowodniono również wpływ układu fibrynolitycznego na procesy patologiczne, takie jak: rozwój miażdżycy, niedokrwienie mięśnia sercowego czy przewlekła niewydolność wątroby [2]. Dotychczasowe badania wskazują, że czynniki aktywacji plazminogenu odgrywają także ważną rolę w procesie wzrostu guza i powstawaniu przerzutów [3, 4]. Szczególną rolę w tym patomechaniźmie odgrywa plazmina, główny enzym układu fibrynolitycznego, który degraduje białka błony podstawnej i macierzy zewnątrzkomórkowej (fibronektynę, lamininę i proteoglikany), w wyniku czego dochodzi do

2 Zaburzenia układu fibrynolitycznego u chorych na raka 165 inwazji komórek rakowych do odległych narządów [5]. Prekursorem plazminy jest plazminogen jednołańcuchowa glikoproteina o masie cząsteczkowej 92 kda. Plazminogen syntetyzowany jest głównie przez komórki wątroby, nerek oraz przez eozynofile [5]. W warunkach in vivo plazminogen i plazmina obecne są w krwioobiegu oraz na powierzchni komórek w kompleksie ze swoistym receptorem dla urokinazy. Aktywacja plazminogenu w plazminę odbywa się na drodze wewnątrzpochodnej przy udziale aktywatorów naczyniowych oraz na drodze zewnątrzpochodnej przy udziale aktywatorów tkankowych. Układ wewnątrzpochodny odgrywa nieco mniejszą rolę w zapoczątkowaniu procesu fibrynolizy i ulega aktywacji na drodze wspólnej dla układu krzepnięcia, przy udziale kalikreiny oraz czynników XI, XII, prekalikreiny (PK) oraz kininogenu (HK) o dużej masie cząsteczkowej. Aktywacja układu zewnątrzpochodnego odbywa się natomiast przy udziale tkankowego aktywatora plazminogenu (t-pa) oraz aktywatora plazminogenu typu urokinazowego u-pa. Urokinaza bierze udział w konwersji plazminogenu w plazminę dzięki wiązaniu ze specyficznym receptorem błonowym u-par [5]. Działanie układu fibrynolitycznego kontrolowane jest przez inhibitory aktywacji fibrynolizy, które blokują etap przekształcania plazminogenu do plazminy lub bezpośrednio hamują aktywność powstałej już wcześniej plazminy. Głównym inhibitorem tego enzymu jest syntetyzowana w wątrobie α2-antyplazmina (α2-ap). Z kolei proces przekształcenia plazminogenu do plazminy hamują inhibitory aktywatorów plazminogenu PAI. Należą do nich: inhibitor aktywatora plazminogenu typu I (PAI-1), inhibitor aktywatora plazminogenu typu II (PAI-2) oraz inhibitor aktywatora plazminogenu typu III (PAI-3). W warunkach fizjologicznych stężenie aktywatorów plazminogenu w osoczu jest mniejsze niż stężenie jego inhibitorów [4]. Schemat układu fibrynolizy został przedstawiony na rycinie 1. Rycina 1. Schemat układu fibrynolizy. Figure 1. Fibrinolytic system. Aktywatory procesu fi brynolizy Badania ostatnich lat dotyczące oddziaływania choroby nowotworowej na organizm człowieka dostarczyły wielu informacji o patogenetycznym wpływie choroby nowotworowej na układ krzepnięcia i fibrynolizy. Wpływ ten charakteryzuje wzmożona nadkrzepliwość, obecność skaz krwotocznych oraz zaburzenia w układzie fibrynolitycznym [6]. Kluczowym etapem procesu fibrynolizy jest konwersja plazminogenu do plazminy, proteazy serynowej rozkładającej i usuwającej złogi fibryny. Przemiana ta jest możliwa dzięki oddziaływaniu systemu aktywacji plazminogenu, który odgrywa ważną rolę w procesie inwazji komórek rakowych i w powstawaniu przerzutów [6]. Komórki rakowe mogą wytwarzać trzy rodzaje substancji działających na układ fibrynolizy: aktywatory plazminogenu: tkankowy aktywator plazminogenu (t-pa) i urokinazowy aktywator plazminogenu (u-pa) receptory urokinazowego aktywatora plazminogenu (u-par) inhibitory plazminy (alfa2-antyplazmina, alfa2-makroglobulina) i inhibitory aktywatorów plazminogenu, takich jak: inhibitor tkankowego aktywatora plazminogenu typu 1 (PAI-1) oraz inhibitor tkankowego aktywatora plazminogenu typu 2 (PAI-2) [7]. Aktywacja układu fibrynolitycznego, zależna od tkankowego aktywatora plazminogenu (t-pa), dominuje w łożysku naczyniowym oraz na drodze związanej z urokinazowym aktywatorem plazminogenu (u-pa), odpowiedzialnym w głównym stopniu za fibrynolizę tkankową [7]. Tkankowy aktywator plazminogenu (t-pa) Tkankowy aktywator plazminogenu (t-pa) (ang. tissue-type plasminogen activator) proteaza serynowa jest głównym fizjologicznym aktywatorem plazminogenu [7]. Cząsteczka tego białka zbudowana jest z 527 aminokwasów, a masa cząsteczkowa tego aktywatora wynosi około 72 kda. Białko t-pa wytwarzane jest głównie przez komórki śródbłonka naczyń w postaci jednołańcuchowego polipeptydu sct-pa (single chain) [8]. W obecności plazminy postać jednołańcuchowa t-pa ulega hydrolizie do łańcucha lekkiego i ciężkiego, połączonych ze sobą mostkiem disiarczkowym. Łańcuch lekki zawiera centrum aktywne enzymu i wykazuje aktywność proteazy serynowej. Łańcuch ciężki zbudowany jest natomiast z czterech oddzielnych domen: domeny typu finger (F), domeny EGF o budowie podobnej do epidermalnego czynnika wzrostu oraz dwóch domen typu kringle K1 i K2 (Rycina 2) [8]. Aktywacja plazminogenu przy udziale t-pa odbywa się poprzez związanie formy jednołańcuchowej z fibryną, przy czym forma ta wykazuje znacznie większe powinowactwo do włóknika niż postać dwułańcuchowa. Aktywator plazminogenu typu tkankowego t-pa jest najważniejszym endogennym aktywatorem plazminogenu i przekształca plazminogen w aktywną plazminę tylko w obecności włóknika [8]. Aktywator plazminogenu t-pa, poza rozpuszczaniem skrzepu, bierze udział w reakcjach zapalnych, a także w migracji komórek rakowych i powstawaniu przerzutów nowotwo-

3 166 Anna Thielemann, Zygmunt Kopczyński Rycina 2. Struktura dwułańcuchowej postaci t-pa [10, modyfikacja własna]. Figure 2. Structure of two-chain t-pa [10]. rowych [8]. Zaobserwowano, że stężenie wolnego t-pa w osoczu osób zdrowych jest zawsze niskie, z powodu szybkiego tworzenia kompleksu z inhibitorami PAI oraz wychwytywania przez receptory LRP (low-density lipoprotein related protein receptor) obecne na powierzchni komórek wątroby. Wykazano także, że zawartość aktywatora t-pa w surowicy wykazuje wahania dobowe. Najwyższe stężenie tego białka występuje w ciągu dnia, najniższe w nocy, a minimalne wartości aktywator osiąga w godzinach porannych. Udowodniono, że ilość uwalnianego tkankowego aktywatora plazminogenu przez komórki śródbłonka naczyniowego wzrasta pod wpływem stresu, wysiłku fizycznego, w okresie ciąży oraz połogu [9]. Wydzielanie t-pa jest także pobudzane przez prostacyklinę, trombinę, katecholaminy, wazopresynę, bradykininę, prostaglandyny PGE1 i PGE2 oraz liczne związki chemiczne, jak alkohol, kwas nikotynowy czy endotoksyny bakteryjne [9]. Urokinazowy aktywator plazminogenu (u-pa) Aktywator plazminogenu typu urokinazowego (ang. urokinase-type plasminogen activator, u-pa) należy do grupy proteaz serynowych odpowiedzialnych przede wszystkim za pozanaczyniowe efekty fibrynolityczne oraz utrzymanie drożności naczyń wyprowadzających [6, 7]. Aktywator u-pa wytwarzany jest na powierzchni komórek śródbłonka, fibroblastów, pneumocytów, monocytów i makrofagów w postaci jednołańcuchowej formy prekursorowej scu-pa (pro-urokinaza) [9]. Aktywacja pro-urokinazy (pro-u-pa) do urokinazy (u-pa) odbywa się na dwóch szlakach. Pierwszy z nich występuje, gdy urokinazowy aktywator plazminogenu w postaci zymogenu (proenzymu) zostaje związany z receptorem u-par obecnym na powierzchni komórek. Następnie powstały kompleks pro-u-pa/u-par pod wpływem plazminy ulega przekształceniu do kompleksu połączonego z aktywnym enzymem u-pa. Z kolei drugi szlak aktywacji pro-urokinazy przebiega przy udziale czynników kontaktu. Jeden z tych czynników czynnik XII przyspiesza przekształcenie prekalikreiny do kalikreiny, w obecności której następuje aktywacja prekursora urokinazy (pro-upa) do u-pa [10]. Podczas tej aktywacji forma jednołańcuchowa scu-pa zostaje przekształcona do postaci dwułańcuchowej tcu-pa, silnie działającej na plazminogen i nie posiadającej powinowactwa do fibryny. Powstałe dwa łańcuchy upa łączą się ze sobą mostkami disiarczkowymi. Cząsteczka urokinazy posiada trzy funkcjonalne domeny: domenę EGF, zbliżoną do naskórkowego czynnika wzrostu, domenę kringle oraz domenę proteazy serynowej (Rycina 3). Domena proteazy serynowej ma wpływ na katalityczną aktywność urokinazy, natomiast domena EGF odpowiedzialna jest za jej oddziaływanie z receptorem u-par [10, 11]. Urokinazowy aktywator plazminogenu odgrywa nie tylko ważną rolę w procesach fizjologicznych, takich jak proces fibrynolizy tkankowej, towarzyszącej owulacji, zagnieżdżeniu komórki jajowej czy rozwojowi płodu, ale uczestniczy także w proliferacji komórek rakowych, wzroście guza nowotworowego i powstawaniu przerzutów [11]. Ponadto białko u-pa katalizuje konwersję nieaktywnej jednołańcuchowej formy czynnika wzrostu hepatocytów (HGF) i białka stymulującego makrofagi (MSP) do ich aktywnych form dwułańcuchowych. Oba czynniki HGF i MSP są białkami o budowie biochemicznej podobnej do plazminy, lecz pozbawionymi jej aktywności proteolitycznej [12]. Stężenie urokinazowego aktywatora plazminogenu w osoczu u osób zdrowych występuje w zakresie wartości 3 8 μg/l [4]. Receptor dla urokinazy (u-par) Białko u-par (ang. urokinase-type plasminogen activator receptor), o masie cząsteczkowej kda, jest receptorem powierzchniowego urokinazowego aktywatora plazminogenu, zbudowanym z 283 reszt aminokwasowych. Gen dla tego receptora zlokalizowany na chromosomie 19q13.2, zawiera 7 eksonów przedzielonych sześcioma intronami [13]. Receptor dla urokinazy jest białkiem zakotwiczonym w błonie komórkowej i ulega przede wszystkim ekspresji na powierzchni monocytów, makrofagów oraz komórek nowotworowych. Udowodniono, że receptor u-par nie tylko wiąże się z urokinazą, ale może także przyłączać integryny, wysokocząsteczkowy kininogen oraz witronektynę (białko macierzy zewnątrzkomórkowej). Receptor u-par jest glikoprote- Rycina 3. Struktura dwułańcuchowej postaci u-pa [10, modyfikacja własna]. Figure 3. Structure of two-chain u-pa [10].

4 Zaburzenia układu fibrynolitycznego u chorych na raka 167 iną składającą się z trzech domen (DI, DII i DIII) bogatych w cysteinę. Domena receptora DI posiada zdolność wiązania u-pa. Wiązanie witronektyny i kininogenu odbywa się przy udziale domeny DII i DIII. Natomiast z błoną komórkową receptor u-par łączy się za pośrednictwem łańcucha glikozylofosfatydyloinozytolowego (GPI) [14]. W ostatnich latach wykazano, że receptor u-par występuje zarówno w formie nierozpuszczalnej, głównie na powierzchni komórek oraz w formie rozpuszczonej w osoczu, w moczu (supar) oraz w wysiękach nowotworowych [13, 14]. Rozpuszczalna forma receptora nie posiada domeny DI, w wyniku działania chymotrypsyny, która hydrolizuje wiązanie w cząsteczce upar pomiędzy aminokwasami Tyr87 a Ser88. Receptor dla urokinazy uczestniczy nie tylko we wzroście guza, ale także w procesie degradacji macierzy zewnątrzkomórkowej ECM i powstawaniu przerzutów [15]. Dotychczas dzięki poznaniu funkcji receptorów u-par opisano przebieg procesu fibrynolizy zachodzący nie tylko w osoczu i płynach jam ciała, ale także na powierzchni komórek rakowych i w tkankach [16]. Aktywatory plazminogenu u chorych na raka Z danych epidemiologicznych jednoznacznie wynika, że nowotwory złośliwe, po chorobach układu krążenia, stanowią w Polsce główną przyczynę zgonów. Przyczyną wysokiej umieralności na raka jest zbyt późne wykrycie choroby oraz przerzutowy charakter tego schorzenia. Udowodniono, że powstawaniu odległych przerzutów sprzyjają zaburzenia układu hemostazy, a zwłaszcza powikłania zakrzepowo-zatorowe [17]. Uważa się, że nadmierna aktywacja procesów krzepnięcia i fibrynolizy może stanowić jeden z patomechanizmów biorących udział we wzroście guza, tworzeniu jego unaczynienia i przerzutów. W wielu wiodących ośrodkach onkologicznych są prowadzone badania nad mechanizmem przerzutowania, w tym roli układu fibrynolitycznego w tym procesie. Przyjmuje się, że w powstawaniu przerzutów nowotworowych istotną rolę odgrywają substancje układu aktywacji plazminogenu, takie jak: aktywator plazminogenu typu urokinazowego (u-pa) i tkankowego (t-pa), receptor dla urokinazowego aktywatora plazminogenu (u-par) oraz inhibitory aktywatorów plazminogenu typu 1 i 2 (PAI- 1 i PAI- 2) [18]. Zarówno w warunkach fizjologicznych, jak i w przebiegu choroby nowotworowej aktywatory plazminogenu t-pa i u-pa katalizują przejście nieaktywnego plazminogenu w aktywną plazminę. Enzym ten u chorych na raka bezpośrednio degraduje główne składniki błony podstawnej naczyń krwionośnych (glikoproteiny i kolagen) i umożliwia komórkom guza migrację do odległych tkanek oraz tworzenie przerzutów [18]. Plazmina i tkankowy aktywator plazminogenu t-pa aktywują wiele czynników angiogennych, takich jak np. VEGF (naczyniowo-śródbłonkowy czynnik wzrostu), TGF-β (transformujący czynnik wzrostu- beta ), bfgf (zasadowy czynnik wzrostu fibroblastów), które nie tylko biorą udział w unaczynieniu guza, ale także zwiększają przepuszczalność komórek śródbłonka i stymulują ich proliferację. Poza tym plazmina aktywuje metaloproteinazy, które przyspieszają degradację macierzy pozakomórkowej i ułatwiają komórkom rakowym przemieszczanie się w kierunku łożyska naczyniowego. Dlatego też składniki układu aktywacji plazminogenu zaliczane są do istotnych czynników warunkujących inwazję nowotworów [17, 18]. Dostępne prace doświadczalne zawierają informacje dotyczące oceny aktywności białek u-pa oraz stężenia t-pa i receptora u-par w tkance nowotworowej i płynach ustrojowych chorych na raka jelita grubego, krtani, gruczołu krokowego oraz płuc [15, 16, 19, 20, 21, 22]. Analiza wyników tych prac dowodzi jednak, że nie zawsze są one jednoznaczne. Żekanowska i jej współpracownicy stwierdzili w swoich badaniach, że u pacjentów chorych na raka płuc płaskonabłonkowego dochodzi do obniżenia stężenia urokinazowego aktywatora plazminogenu (upa) w osoczu chorych w porównaniu z wartościami tego białka w grupie kontrolnej [22]. Ganesh i współpracownicy zaobserwowali, że stężenie t-pa w tkance nowotworowej u pacjentów chorych na raka jelita grubego było istotnie niższe, a aktywność u-pa znamiennie wyższa aniżeli w homogenatach tkankowych pochodzących z guzów łagodnych. Autorzy ci wysunęli hipotezę, że przyczyną zwiększonej syntezy i sekrecji u-pa z komórek rakowych może być nadmierna stymulacja tego aktywatora przez cytokiny pochodzące z leukocytów i makrofagów, gromadzących się wokół tkanki nowotworowej [23]. Montemurro w surowicy chorych na raka jelita grubego, Saito u kobiet chorych na raka pęcherza moczowego i jajnika oraz Cioch i współpracownicy u chorych na szpiczaka plazmocytowego nie wykazali podwyższonej aktywności upa [19, 24, 25]. Natomiast de Witte i współpracownicy otrzymali w swoich badaniach podwyższoną ekspresję upa i jego receptora upar w komórkach raka gruczołu piersiowego. W homogenatach tkanek rakowych piersi badacze nie tylko wykazali wysoką ekspresję aktywatora upa i upar, ale jednocześnie zaobserwowali krótszy okres wolny od wznowy i skrócenie całkowitego czasu przeżycia w porównaniu z chorymi, u których ta ekspresja była istotnie niższa [26]. Autorzy de Witte i współpracownicy uważają, że nasilona ekspresja receptora upar może być zależna od obecności różnych cytokin, wytwarzanych głównie przez limfocyty Th1. Cytokiny INFα i Il-2, które należą do mediatorów reakcji zapalnych, nasilają ekspresję upar i zwiększają aktywność upa, natomiast interleukiny Il-4 i Il-13 także nasilają aktywność urokinazy, ale zmniejszają ekspresję receptora upar [26]. Meng z grupą badawczą wykazali w swoich doświadczeniach, że wysoka ekspresja upar w tkankach rakowych gruczołu piersiowego występowała głównie w obwodowych częściach guza nowotworowego, co według autorów może mieć związek ze zwiększoną liczbą enzymów proteolitycznych obecnych na powierzchni komórek nowotworowych. Istnieją także doniesienia, że na ekspresję receptorów upar mają wpływ przede wszystkim makrofagi naciekające guz w bezpośrednim sąsiedztwie komórek rakowych [27]. Natomiast inni badacze podkreślają, że

5 168 Anna Thielemann, Zygmunt Kopczyński podwyższone stężenie aktywatorów plazminogenu jest związane z poprawą rokowania oraz wydłużeniem czasu przeżycia w przypadku niektórych nowotworów. Z pracy doświadczalnej Chappuisa z roku 2001 roku wynika, że poziom t-pa jest niezależnym czynnikiem rokowniczym dla czasu wolnego od wznowy. Zmniejszenie stężenia tego białka w tkankach rakowych gruczołu piersiowego zwiększa możliwość przerzutów do wątroby i koreluje znamiennie ze skróceniem całkowitego czasu przeżycia [28]. Podobnych spostrzeżeń dokonali Corte i współpracownicy, którzy wykazali, że u chorych o niskim stężeniu t-pa wcześniej pojawiają się przerzuty odległe [29]. Wnioski te potwierdzili w badaniu prospektywnym Kim i współpracownicy [30]. Przegląd literatury naukowej pozwala zauważyć, że większość autorów prowadziła swoje doświadczenia w homogenatach tkankowych chorych na raka piersi. W dostępnym piśmiennictwie istnieje natomiast niewiele doniesień dotyczących oznaczania aktywności urokinazy i stężenia tkankowego aktywatora plazminogenu w surowicy krwi u chorych na ten nowotwór. W badaniach własnych, przeprowadzonych w ostatnich latach, dokonaliśmy oceny aktywności urokinazowego aktywatora plazminogenu u-pa i stężenia tkankowego aktywatora plazminogenu t-pa u kobiet chorych na raka gruczołu piersiowego. Badania te wykazały nie tylko podwyższoną aktywność upa, ale jednocześnie wysokie stężenie aktywatora t-pa w surowicy kobiet chorych na raka piersi w porównaniu z grupą kobiet zdrowych [31]. Według naszej opinii podwyższona aktywność upa może wskazywać na udział tej substancji w procesie nowotworowym i na zaburzenia układu hemostazy u chorych na raka. Biorąc pod uwagę, że urokinazowy i tkankowy aktywator plazminogenu są substancjami uwalnianymi przez komórki śródbłonka naczyniowego można wnioskować, że podwyższony poziom tych białek może mieć związek z dysfunkcją i pobudzeniem komórek endotelium u chorych na raka piersi. Wyniki badań własnych wykazały także, że wartości u-pa i t-pa we krwi pacjentek istotnie wzrastały wraz ze stopniem zaawansowania klinicznego choroby oraz wielkością guza [31]. Wysokie stężenia tych aktywatorów w surowicy kobiet chorych na raka gruczołu piersiowego w najwyższym stadium zaawansowania choroby, wg klasyfikacji TNM, mogą być wynikiem wzmożonej produkcji i uwalniania u-pa oraz t-pa przez komórki rakowe lub nasilonego wydzielania przez komórki śródbłonka naczyń, powstałych w obrębie guza w procesie neoangiogenezy. Wydaje się, że uzyskana dodatnia zależność między aktywnością u-pa i u-par a stopniem rozwoju choroby może stanowić cenne uzupełnienie oceny stanu klinicznego chorych. W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono prac oceniających zależność aktywności urokinazy u chorych na raka piersi od stopnia zaawansowania klinicznego choroby. Interesujące są natomiast wyniki prac doświadczalnych Kirchheimera, które wykazały wysokie stężenia urokinazy u kobiet chorych na raka macicy i jednocześnie cechowały się dodatnią korelacją stężenia u-pa z zaawansowaniem procesu chorobowego [32]. Podobną zależność, ale u chorych na raka żołądka, płuca, jajnika, raka piersi i nowotwory złośliwe mózgu potwierdzono, kiedy porównywano ekspresję upa, upar, tpa na powierzchni komórek nowotworowych ze stopniem złośliwości histologicznej i złym rokowaniem [29, 33, 34]. Podsumowanie Dotychczasowe wyniki prac doświadczalnych wskazują, że zaburzenia układu fibrynolitycznego u chorych na raka mogą wpływać na rozwój nowotworu i proces powstawania przerzutów. Wpływ ten może odbywać się nie tylko na drodze bezpośredniej aktywacji plazminy, która odpowiedzialna jest za degradację błony podstawnej naczyń i macierzy pozakomórkowej, ale także pośrednio poprzez enzymy aktywacji plazminogenu [13, 31]. Enzymy proteolityczne, takie jak urokinaza i aktywator plazminogenu typu tkankowego (t-pa), nie tylko uczestniczą bezpośrednio w trawieniu podstawowych składników błony śródbłonka naczyń, ale także w sposób pośredni poprzez proces aktywacji metaloproteinaz, co umożliwia komórkom raka inwazję do odległych narządów. Uważa się, że przyłączenie receptora upar, obecnego na powierzchni komórek raka, do aktywatora plazminogenu typu urokinazowego upa inicjuje kaskadę wewnątrzkomórkowego przenoszenia sygnałów w komórce i odgrywa ważną rolę w przebudowie tkanek otaczających guz oraz w progresji choroby [13]. Zależność rozwoju guza nowotworowego od aktywności składników układu fibrynolizy budzi nadzieję, że regulacja tych procesów może stać się nowym kierunkiem rozwoju terapii przeciwnowotworowej [35]. Hamowanie aktywności składników układu fibrynolizy u chorych na raka jest obecnie przedmiotem wielu badań doświadczalnych. Piśmiennictwo 1. Nijziel M.R., van Oerle R., Hillen HF. i wsp.: From Trousseau to angiogenesis: the link between the haemostatic system and cancer. Neth. J. Med., 2006, 64, Wojtukiewicz M.Z., Rucińska M.: Deep venous thrombosis and occult cancer. Onkol. Pol., 1998, 2, Kołodziejczyk J., Wachowicz B.: Prothrombotic mechanisms in cancer. Onkol. Pol., 2009, 12, Roszkowski K., Ziółkowska E.: Fibrynoliza w procesie nowotworowym. Współcz. Onkol., 2005, 9, Andreasen P.A., Egelund R., Petersen H.H.: The plasminogen activation system in tumor growth, invasion, and metastasis. Cell. Mol. Live Sci., 2000, 57, McMahon B., Kwaan H.C.: The plasminogen activator system and cancer. Pathophysiol. Haemost. Thromb., 2007, 36, Jakubiszyn E., Dzięgiel P., Zabel P.: Rola systemu aktywacji plazminogenu w biologii nowotworów. Nowotwory, 2006, 56, 4, Pietrucha T., Cierniewski C.: Tkankowy aktywator plazminogenu (t-pa). Struktura i funkcja. Acta Haematol. Pol., 1992, 23,

6 Zaburzenia układu fibrynolitycznego u chorych na raka Radziwon P., Kłoczko J., Kiss B.: Współczesne teorie aktywacji i kontroli krzepnięcia krwi. Przewodnik Lekarza, 2009, 6, Greer J.P., Wintrobe M.M.: Wintrobe's clinical hematology, Tom 1, Wyd. Lippincott Williams & Wilkins Dzięgiel P., Jakubiszyn E., Zabel M.: System aktywacji plazminogenu w migracji komórek. Post. Biol. Kom., 2006, 33, Błasiak J., Smolarz B., Piestrzeniewicz D.: Urokinazowy układ aktywacji plazminogenu i jego znaczenie w progresji nowotworów. Post. Bioch., 1999, 45, Tang C.H., Wei Y.: The urokinase receptor and integrins in cancer progression. Cell Moll. Life. Sci., 2008, 65, Chaurasia P., Aguiree-Ghiso J., Liang O.D. i wsp.: A region in urokinase plasminogen receptor domain III controlling a functional association with α5β1 integrin and tumor growth. J. B. Chem., 2006, 281, Boonstra M.C., Verspaget H.W., Ganesh S. i wsp.: Clinical applications of the urokinase receptor (upar) for cancer patients. Curr. Pharm. Des., 2011, 17, Alfano D., Franco P., Vocca I. i wsp.: The urokinase plasminogen activator and its receptor: role in cell growth and apoptosis. Thromb. Haemost., 2005, 93, Smolarz B., Błasiak J., Kulig A.: Rola urokinazowego układu aktywacji plazminogenu w angiogenezie. Post. Bioch., 2000, 46, Duffy M.J.: The urokinase plasminogen activator system: role in malignancy. Curr. Pharm. Des., 2004, 10, Montemurro P., Conese M., Altomare D.F. i wsp.: Blood and tissue fibrinolytic profiles in patients with colorectal carcinoma. Int. J. Clin. Lab. Res., 1995, 25, Sierko E., Tokajuk P., Zimnoch L. i wsp.: Lokalizacja składowych układu fibrynolizy w raku krtani. Pol. Merk. Lek., 2003, 85, Piccolella M., Festuccia C., Millimaggi D. i wsp.: supar, a soluble form of urokinase plasminogen activator receptor, inhibits human prostate cancer cell growth and invasion. Int. J. Oncol., 2008, 32, Żekanowska E., Cieśliński K., Kotschy M. i wsp.: Urokinazowy aktywator plazminogenu (upa) we krwi chorych na raka płuca. Pneumonol. Alergol. Pol., 1998, 66, Ganesh E.S., Sier C.F., Heerding M.M. i wsp.: Contribution of plasminogen activators and their inhibitors with the survival prognosis of patients with Dukes stage B and C. Br. J. Cancer, 1997, 75, Saito K., Nagashima M., Iwata M. i wsp.: The concentration of tissue plasminogen activator and urokinase in plasma and tissue of patients with ovarian and uterine tumors. Thromb. Res., 1990, 58, Cioch M., Dmoszyńska A., Plesner T. i wsp.: Urokinazowy aktywator plazminogenu i jego receptor w patologii i prognozowaniu chorób nowotworowych. Acta Haematol. Pol., 1999, 30, De Witte H.J., Foekens J.A., Brünner N. i wsp.: Prognostic impact of urokinase-type plasminogen activator receptor (upar) in cytosols and pellet extracts derived from primary breast tumours. Br. J. Cancer, 2001, 85, Meng S., Tripathy D., Shete S.: upar and HER-2 gene status in individual breast cancer from blood and tissues. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2006, 103, Chappuis P.O., Dieterich B., ScirettaV. i wsp.: Functional evaluation of plasmin formation in primary breast cancer. J. Clin. Oncol., 2001, 19, Corte T., Verez P., Rodriguez C. i wsp.: Tissue-type plasminogen activator (tpa) in breast cancer: relationship with clinicopathological parameters and prognostic significance. Breast Cancer Res. and Treat., 2005, 90, Kim J.S., Shiba E., Kobayashi T. i wsp.: Prognostic impact of urokinase-type plasminogen activator (upa), PA inhibitor type-1 and tissue type PA antigen levels in node negative breast cancer; a prospective study on multicenter basis. Clin. Cancer Res. 1998, Thielemann A., Baszczuk A., Kopczyński Z. i wsp.: The concentration of tissue-type plasminogen activator (t-pa) in patients with breast cancer. Diag. Lab., 2012, 48, Kirchheimer J.C., Kölbl H., Tatra G. i wsp.: Relationship between plasma levels of components of the fibrinolytic system and acute phase reactants in patients with uterine malignancies. Eur. J. Clin. Invest., 1990, 20, Baker E.A., Bergin F.G., Leaper D.J.: Plasminogen activator system, vascular endothelial growth factor, and colorectal cancer progression. Mol. Pathol., 2000, 53, Walentowicz M., Grabiec M., Szymański W.: Stężenie urokinazowego aktywatora plazminogenu (upa), jego receptora (upar) i inhibitora (PAI-1) w płynie pęcherzykowym u pacjentek poddanych kontrolowanej stymulacji jajników. Prz. Ginekol. Położ., 2005, 5, Powroźnik B., Kubowicz P., Pękala E.: Monoclonal antibodies in targeted therapy. Post. Hig. Med. Dośw., 2012, 66, Adres do korespondencji: dr n. biol. Anna Thielemann Katedra i Zakład Diagnostyki Laboratoryjnej Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu ul. Szamarzewskiego 82/84, Poznań tel.: , fax.: anna.thielemann@skpp.edu.pl