[Seite 45↓]

4.  Diskussion

4.1. Fragestellung der Arbeit

Zwischen Tumorwachstum und verstärkter Gefäßbildung besteht ein Zusammenhang, der in zahlreichen experimentellen Studien untersucht wurde. Auch zeigen zahlreiche klinische Studien eine Korrelation der Anzahl der Tumorgefäße im Primärtumor, der rezidivfreien Überlebenszeit, der Metastasierungstendenz und der Gesamtüberlebenszeit [Harstrick (2000)]. Die Angiogenese wird über ein komplexes System aus wachstumsinduzierenden und wachstumshemmenden Faktoren reguliert. Zu den fördernden Mediatoren gehören die Wachstumsfaktoren VEGF und IGF-1, die im Serum oder Plasma quantitativ mittels eines Enzymimmunoassays (ELISA) messbar sind. Von mehreren Forschungsgruppen wurden die Konzentrationen von VEGF und IGF-1 in Serum oder Plasma von Patienten mit malignen Tumorerkrankungen mit denen gesunder Probanden verglichen, besonders häufig untersucht ist dabei das Mammakarzinom. Hankinson (1998) und Bruning (1995) fanden signifikant höhere IGF-1-Werte im Serum von prämenopausalen Patientinnen mit Mammakarzinom. Peyrat (1993) [in Bohlke (1998)] beschreibt erhöhte Werte auch bei Frauen über 50 Jahren. Bohlke (1998) zeigt erhöhte Serumwerte bei prämenopausalen Patientinnen mit einem duktalen Carcinoma in situ. Bruning (1995) beschreibt zusätzlich einen erniedriegten IGFBP-3-Spiegel bei Mammakarzinompatientinnen gegenüber einer gesunden Kontrollgruppe. Yu (1998) fand eine positive Korrelation von einer hohen IGFBP-3-Konzentration und schlechter Prognose, anders, als nach experimentellen Studien zu erwarten wäre. Die Messung dieses Bindungsproteins in der Beobachtung von Mammakarzinompatientinnen scheint von besonderer Bedeutung, da es sich in Brustkrebsgewebe als Hauptbindungsprotein finden lässt [Yu (1998)], seine genaue Rolle bei der Entstehung von Tumoren ist noch weitgehend unbekannt. Bei Untersuchungen des VEGF zeigen sich dem IGF-1 ähnliche Ergebnisse. Salven (1999) und Yamamoto (1996) fanden erhöhte VEGF-Werte bei Brustkrebs-patientinnen gegenüber der Kontrollgruppe, wobei an einem metastasiertem Mammakarzinom erkrankte Patientinnen die höchsten Werte aufweisen. Guidi (1997) beschreibt erhöhte VEGF-Werte bei Patientinnen mit einem duktalen Carcinoma in situ (DCIS). Salven (1999) konnte dies für DCIS-Patientinnen allerdings nicht bestätigen. Neben einer malignen Tumorerkrankung finden sich weitere Faktoren wie Ernährungszustand, Body-Mass-Index (BMI), Hormoneinnahme und Stoffwechselkrankheiten wie Diabetes, die einen Anstieg oder Abfall der Wachstumsfaktoren bedingen können. Die beschriebenen Studien wurden unter Bedingungen erstellt, die einen Einfluss dieser Faktoren weitestgehend minimieren. Die vorliegende Arbeit dagegen untersucht, ob unter klinischen Routine-Bedingungen, wie sie in der Spezialsprechstunde für Risikopatientinnen vorliegen, die Ergebnisse bestätigt werden können und die Messung der Wachstumsfaktoren eine aussagekräftige Untersuchung mit diagnostischen und gegebenenfalls auch therapeutischen Konsequenzen sein kann. Es wurde untersucht, ob sich bei Frauen, die aufgrund einer familiären Belastung ein erhöhtes Brustkrebsrisiko aufweisen, bereits primär veränderte VEGF-, IGF-1- und IGFBP 3- Werte im Sinne einer veränderten Risikokonstellation nachweisen lassen. Beobachtet wurde, ob sich im Verlauf mehrerer Monate eine stabile intraindividuelle Wertekonstellation zeigt und sich damit als Kontrollparameter für das mögliche Auftreten einer malignen Entwicklung eignet. Des weiteren wurde untersucht, ob sich bei den Patientinnen, die im Rahmen einer Mammakarzinompräventionsstudie mit dem Antiöstrogen Toremifen (Fareston®) behandelt werden, ein Unterschied zu den Patientinnen der Kontrollgruppe und eine nachweisbare Veränderung der Werte im Verlauf zeigt und sich damit Ergebnisse früherer Studien bestätigen lassen. Pollak (1990) und Friedl (1993)) beispielsweise beschreiben einen signifikanten Abfall des IGF-1-Spiegels unter Therapie mit dem Antiöstrogen Tamoxifen. Die zytostatische Wirkung könnte möglicherweise über die Beeinflussung des IGF-1 erreicht werden. Pollak (1990) erklärt diesen Abfall des IGF-1 mit einer verringerten Stimulation der Leberzellen durch das Wachstumshormon GH, da dessen Ausschüttung wiederum von Östrogenen stimuliert wird.


[Seite 46↓]

4.2.  Methodenkritik

Bevor die Ergebnisse dieser Studie interpretiert werden, soll die angewandte Methodik kritisch betrachtet werden.

4.2.1. Berechnung des erhöhten Brustkrebsrisiko

Für das Patientinnenkollektiv wurden Frauen aus der Risikosprechstunde der Charité gewählt. Diesen 106 Frauen ist gemeinsam, dass sie aufgrund von Berechnungen nach den Risikomodellen nach Gail [Gail (1989)] und Chang-Claude [Chang-Claude (1995)] ein erhöhtes Brustkrebsrisiko gegenüber der Normalbevölkerung aufweisen. Es wurde zusätzlich eine Einteilung in low- und high-risk-Gruppen vorgenommen, die der üblicherweise gebrauchten Grenze von 15% nach der Gail-Berechnung folgt. Es ist zu fragen, inwieweit diese Risikomodelle das tatsächliche relative Risiko angeben. Ein Vergleich der beiden Modelle zeigt, dass sich die errechneten Risiken um bis zu 23,7 Prozentpunkte unterscheiden. Die Vermutung liegt nahe, dass diese Abweichungen mit der Verwendung unterschiedlicher anamnestischer Daten für die Berechnung zu erklären sind. Während für das Gail-Modell nur die Anzahl der erkrankten Verwandten 1.Grades berücksichtigt wird, fordert das Modell nach Chang-Claude zusätzlich Anzahl sowie Erkrankungsalter auch Verwandter 2.Grades. Dagegen werden für das Modell nach Chang-Claude im Gegensatz zum Modell nach Gail weder Menarchealter noch Alter bei Geburt des ersten Kindes und Anzahl der Biopsien berücksichtigt. Ein Vergleich der anamnestischen Daten zeigt, dass sich Alter, Menarchealter und Alter bei Geburt des ersten Kindes in der Gruppe der Frauen mit einem nach dem Gail-Modell höheren Risiko von der Gruppe der Frauen mit einem nach dem Chang-Claude-Modell höheren Risiko nicht unterscheiden. Die Anzahl der Biopsien können im Vergleich vernachlässigt werden, da in der Gesamtgruppe nur bei drei Frauen eine Biopsie durchgeführt wurde. Ein Unterschied zwischen den beiden Gruppen lässt sich in der Familienanamnese erkennen. In der Gruppe der Frauen mit einem nach Gail höheren Risiko liegt die Anzahl der erkrankten Verwandten 1.Grades im Mittel bei 1,78, die Anzahl der Verwandten 2.Grades bei 0,22. In der Gruppe der Frauen mit einem nach Chang-Claude höheren Risiko liegt die Anzahl der Verwandten 1.Grades bei 1 und die Anzahl der Verwandten 2.Grades bei 1,27. Betrachtet man die anamnestischen Daten der Frauen, bei denen sich die nach beiden Modellen berechneten Risiken um mehr als 10 Prozentpunkte unterscheiden, lassen sich keine Auffälligkeiten gegenüber den anamnestischen Daten der Gesamtgruppe feststellen. Es gibt also keine Konstellation der Anamnesedaten (beispielsweise hohe Anzahl der erkrankten Verwandten 2.Grades bei Kinderlosigkeit oder andere auffällige Kombinationen), bei der eine starke Differenz der nach den beiden Modellen errechneten Risiken zu erwarten wäre. Nach den hier vorliegenden Daten ist folglich sowohl die Anwendung nur eines der Risikomodelle als auch die Verwendung der errechneten Risiken zur Einteilung in Risikogruppen kritisch zu beurteilen. Die Einteilung der familiär belasteten Frauen in low- und high-risk-Gruppen ist problematisch, da der Wert von 15% des Risikos nach der Gail-Berechnung willkürlich festgelegt wurde. Die signifikant höheren VEGF-Werte in der Gruppe der Frauen mit einem unter 15% berechneten Risiko gegenüber der Gruppe der Frauen mit einem über diesem Wert liegenden Risiko können als weiterer Hinweis zu werten sein, dass diese Einteilung nicht sinnvoll ist. Es stellt sich die Frage, wie die Charakterisierung des individuell erhöhten Risikos optimiert und standardisiert werden kann und inwieweit eine derartige Einteilung Konsequenzen in diagnostischer und therapeutischer Hinsicht haben könnte.

4.2.2. Messung von VEGF, IGF-1 und IGFBP-3

In der vorliegenden Arbeit wurden die untersuchten Parameter mittels eines ELISA-Sandwich-Assays gemessen. Dieses Verfahren ist für Routineuntersuchungen geeignet, da es einfach und zeitsparend eingesetzt werden kann. Für die Untersuchung des Serum-VEGF wurde ein Assay zur Messung der biologisch aktiven Form VEGF 165 verwendet. Während der Aufbereitung der Proben zur Messung des IGF-1 wird der Wachstumsfaktor von seinen Bindungsproteinen gelöst und dann bestimmt. Diese Methode ist nicht unumstritten. Von Janssen wird daran Kritik geübt, da die Messung des ursprünglich gebundenen IGF-1 keine Aussage über die Konzentration an freiem IGF-1 mache. Er bezieht sich dabei auf die „free hormone hypothesis“, nach der nur durch Messung der Konzentration der freien Form eines Modulators seine biologische Aktivität beschreibe [Janssen (1999)]. Von anderen Autoren wird [Seite 47↓]aber die Messung des totalen IGF-1 als aussagekräftig beschrieben [Juul (1997 [b]), Zapf (1997)] und für viele Studien verwendet. Daher kann sie für die vorliegende Untersuchung als angemessen betrachtet werden. Kritisch ist dennoch, inwieweit der Serum-Spiegel der gemessenen Faktoren die Konzentration im Gewebe und damit an ihrem Wirkort zeigt. Außerdem wird diskutiert, ob die Messung der Wachstumsfaktoren im Serum zu aussagekräftigen Ergebnissen führt, oder ob sich Plasma als Untersuchungsmaterial besser eignet. Dazu gibt es gegensätzliche Meinungen. Ein laborinterner Vergleich von Plasma und Serum hat allerdings gezeigt, dass die Korrelation von Plasma und Serum nahe 1 ist und damit für den inter- und intraindividuellen Wertevergleich als gleichwertig betrachtet werden kann. Für IGF-1 und IGFBP-3 ist ein konstanter Spiegel im Tagesverlauf beschrieben [Juul (1994 [b]), Altwein (1997)], die Blutabnahme muss daher zu keiner bestimmten Tageszeit durchgeführt werden. Auch ist bei der Verlaufsbeobachtung in der Routine keine sehr genaue Einhaltung von bestimmten Zeitabständen notwendig, da die IGF-1-Konzentration über mindestens sechs Wochen stabil bleibt [Hankinson (1998)]. Unregelmäßigkeiten von mehreren Monaten, wie sie in der vorliegenden Studie als Ausdruck des Patientenverhaltens vorkommen, sind allerdings für eine genaue Beobachtung einer möglichen Veränderung nachteilig. Bei der Erhebung der Daten trat die Frage auf, inwieweit berücksichtigt werden muss, in welcher Zyklusphase sich die prämenopausalen Frauen bei der Blutabnahme befinden. Für das IGF-1 gibt es unterschiedliche Auffassungen. So beschreibt Juul (1997 [a]) eine geringe, aber signifikante Erhöhung in der Lutealphase gegenüber der Proliferationsphase, während andere Studien keine Unterschiede zeigen [Wang (1995), van Dessel (1996)]. Der IGFBP-3-Spiegel zeigt keine Zyklusabhängigkeit [Juul (1997 [a])]. Für VEGF zeigten sich bei der Untersuchung von gesunden Frauen ohne anamnestische Risiken signifikante Unterschiede zwischen der prä-, peri- und postovulatorischen Phase [Götze F, Blohmer JU (2002)]. Da sich die Unterschiede in einem Bereich von 20-30 pg/ml bewegen, scheint ihre Bedeutung für diese Arbeit in Anbetracht der Streubreite der absoluten Werte in einem Bereich von etwa 1000 pg/ml als unbedeutend.

4.3. Interpretation der Ergebnisse

Bis auf einen Unterschied der IGF-1-Werte zwischen prä- und postmenopausalen Frauen konnten für keinen der drei untersuchten Parameter signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Subgruppen festgestellt werden. Auch zwischen der Gruppe, die mit Toremifen behandelt wurde und der Kontrollgruppe war kein Unterschied nachweisbar. Diese Ergebnisse widersprechen den Ergebnissen anderer Arbeiten, bei denen erhöhte Werte der Wachstumsfaktoren VEGF und IGF-1 und erniedrigte Werte des Bindungsproteins IGFBP-3 in Serum oder Plasma von Patientinnen, die an einem Mammakarzinom oder einer Präkanzerose erkrankt waren, festgestellt wurden. Für die untersuchten Parameter, insbesondere für IGF-1, sind eine Vielzahl an Faktoren beschrieben worden, die ihre Serum-Konzentration beeinflussen. Die Höhe des IGF-1 im Serum wird von Größe und Body-Mass-Index (BMI) beeinflusst [Juul (1994 [a])], außerdem zeigt sich ein signifikanter Abfall im Alter [Juul (1997 [a])]. Auch nimmt der IGF-1-Spiegel nach der Menopause deutlich ab, wahrscheinlich aufgrund des erniedrigten Östrogen-Spiegels [Juul (1997 [a])]. Diese Abhängigkeit von Alter und Menopausenstatus konnte mit einem signifikanten Unterschied zwischen prä- und postmenopausalen Frauen bestätigt werden (p<0,05). Möglicherweise kann dadurch erklärt werden, warum bei dem Vergleich zwischen den Hauptgruppen Ergebnisse zustande kamen, die widersprüchlich zu früheren Untersuchungen sind. So fanden sich höhere IGF-1-Werte in der Gruppe der gesunden, familiär belasteten Frauen gegenüber der Gruppe der Patientinnen mit Präkanzerose und Mammakarzinom. Der Altersmedian in der Gruppe der gesunden Frauen lag bei 45 Jahren, der Anteil der prämenopausalen Frauen war höher als der Anteil der postmenopausalen Frauen (n=39/ n=26). In der Gruppe der Patientinnen mit einer Präkanzerose lag der Altersmedian bei 54, in der Gruppe der Patientinnen mit Mammakarzinom bei 56 Jahren. In der Gruppe der Patientinnen mit Präkanzerose waren etwas mehr postmenopausale Frauen (n=17/ n=13). Betrachtet man die Zusammensetzung der Toremifen- und der Kontrollgruppe genau, fällt auf, dass Altersmedian und Körpermaße zwar sehr ähnlich sind, in der Kontrollgruppe aber weniger prämenopausale als postmenopausale Frauen sind [Seite 48↓](n=4/n=8). Die Toremifengruppe ist bezüglich des Menopausenstatus gleichmäßig verteilt. Auch wenn der Unterschied klein scheint, könnte doch eine Erniedrigung der IGF-1-Werte durch Toremifen, wie sie in anderen Studien beschrieben wird, durch die niedrigeren Werte der postmenopausalen Frauen in der Kontrollgruppe verschleiert werden. Um eine genaue Aussage über Unterschiede machen zu können, ist es erforderlich, größere Gruppen zu untersuchen, die gleichmäßig bezüglich Alter, Körpermasse, bzw. BMI und Menopausenstatus verteilt sind. Ein Vergleich mit Normalwerten konnte für IGF-1 und das Bindungsprotein IGFBP-3 nicht durchgeführt werden, da keine Werte aus einem gesunden familiär unbelasteten Patientinnenkollektiv im eigenen Labor erstellt wurden. Die Normalwerte des ELISA-Herstellers sind teilweise geschlechts- und altersunspezifisch und daher zu ungenau, um eine Aussage über Unterschiede machen zu können. Normalwerte anderer Studien sind methodisch nicht immer identisch und daher für einen genauen Vergleich schwierig zu verwenden. Auch die VEGF-Konzentration wird von unterschiedlichen Faktoren beeinflusst. So findet sich beispielsweise eine Erhöhung der VEGF-Konzentration bei Krankheiten wie proliferierende Retinopathie, Psoriasis und Rheumatoider Arthritis [Claffey (1996)]. Anders als das IGF-1 zeigt VEGF dagegen keine große Abhängigkeit vom Alter [Yamamoto (1996)]. Die Untersuchung von 239 gesunden Frauen ohne Hormoneinnahmen in dem selben Labor zeigt keinen Einfluss des Menopausenstatus [Götze F, Blohmer JU (2002)]. Die Ergebnisse des Vergleiches zwischen prä- und postmenopausalen Frauen dieser Untersuchung können dies bestätigen. Eine interessante Frage ist, ob sich die Konzentration der Wachstumsfaktoren im Laufe einer Brustkrebserkrankung ändert. Möglicherweise hängt ein erhöhtes Risiko für die Entstehung von Brustkrebs mit einem individuell hohen IGF-1-Spiegel zusammen, der beispielsweise von der Kalorienzufuhr im Kindesalter abhängt. Dafür spricht, dass das Krebsrisiko bei hohem Geburtsgewicht [Michels (1996)] und hoher Kalorienzufuhr im Kindesalter [Frankel (1998)] erhöht ist. Vielleicht ist dieser Zusammenhang über den IGF-1-Spiegel zu erklären. Es zeigt sich außerdem, dass sich nach Entfernung eines Tumors die IGF-1-Werte nicht ändern [Bruning (1995)]. Auch zeigt eine Chemotherapie wenig Auswirkungen auf die Höhe des IGF-1-Spiegels [Peyrat (1998)]. Dies spricht gegen eine Abhängigkeit des IGF-1 von der Tumormasse, sondern für einen individuellen Wert. VEGF dagegen scheint direkt von der Tumormasse abzuhängen, so steigen die Werte mit Größe des Tumors und sinken nach einer Operation [Yamamoto (1996)].


[Seite 49↓]

4.4.  Kann eine Messung der Wachstumsfaktoren in der Klinik sinnvoll eingesetzt werden?

Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass ein einzelner Serumwert der untersuchten Wachstumsfaktoren keine Aussage über ein individuelles Risiko oder eine beginnende klinisch und bildgebend okkulte Erkrankung zulässt. Aufgrund der Streubreite der Faktoren kann ein Vergleich mit einem Normalwert, der als Mittelwert eines gesunden Kollektivs erstellt wurde, zur Abschätzung eines individuellen Brustkrebsrisikos bzw. zur Frühdiagnostik nicht eingesetzt werden. Von Nutzen scheint dagegen eher die Erstellung eines individuellen Normwertes zu sein, der verwendet werden könnte, um mögliche Veränderungen der Konzentration über einen längeren Zeitraum zu beobachten. Es bleibt abzuwarten, inwiefern eine Veränderung der Werte therapeutische Konsequenzen haben könnte. Die Ergebnisse der Verlaufsbeobachtungen zeigen, dass die Konzentrationen von VEGF und IGF-1 intraindividuell relativ konstant bleiben, das Bindungsprotein IGFBP-3 dagegen inkonstant ist. Es finden sich allerdings auch für VEGF und IGF-1 einige individuelle Konzentrationsverläufe, bei denen die Werte stark schwanken und aus der klinischen Beobachtung der Patientinnen nicht ersichtlich ist, welchen Grund diese Schwankung haben könnte. Um eine genaue Aussage darüber machen zu können, ob sich eine Konzentrationsänderung vor der Diagnose eines Tumors durch herkömmliche Untersuchungen zeigt, müsste ein großes Patientinnenkollektiv regelmäßig und in geringen Zeitabständen beobachtet werden, um in Langzeitverlaufsuntersuchungen sagen zu können, ob sich bei Entwicklung eines Mammakarzinoms die Serum-Konzentrationen vor Diagnosestellung mit bildgebenden Verfahren geändert haben. Dies wäre allerdings nur in Screeningpopulationen möglich. Die Ergebnisse in der Gruppe der Patientinnen mit Präkanzerose deuten allerdings eher darauf hin, dass erhöhte Konzentrationen erst in einem fortgeschritten Stadium nachweisbar sind. Es bleibt abzuwarten, ob Verfahren entwickelt werden, die bereits geringfügige Veränderungen messen können. Zur Zeit scheint die Messung von Serum-Konzentrationen der Wachstumsfaktoren VEGF und IGF-1 sowie des Bindungsproteines IGFBP-3 in einer klinischen Situation, wie sie bei der Untersuchung von einem Kollektiv aus der Sprechstunde für Frauen mit erhöhtem Brustkrebsrisiko vorlag, keine aussagekräftige Methode zur individuellen Risikospezifizierung und zur Früherkennung des Mammakarzinoms zu sein.


© Die inhaltliche Zusammenstellung und Aufmachung dieser Publikation sowie die elektronische Verarbeitung sind urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, die Bearbeitung und Einspeicherung und Verarbeitung in elektronische Systeme.
DiML DTD Version 3.0Zertifizierter Dokumentenserver
der Humboldt-Universität zu Berlin
HTML-Version erstellt am:
17.02.2004