פיבולין-3-Fibulin

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
פיבולין 3
Fibulin 3
שמות אחרים	EFEMP1
מעבדה	פתולוגית
תחום	אבחון של מזותליומה
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

זיהוי של מרכיבים עמילואידיים ברקמות.

משפחת ה-fibulins כוללת 8 גליקופרוטאינים של המשתית החיצונית של התא (ECM), fibulin-1 עד fibulin-8, המאופיינים על ידי מבנה מודולרי המכיל מקטעים דמויי EGF, המלווים על ידי מקטעים דמויי EGF-קושר-סידן, וכולם מכילים מקטע C-טרמינלי ייחודי של fibulin. בין שמונת הפיבולינים, fibulin-3 הוא הקטן ביותר עם משקל מולקולרי של 50,000 דלטון, כאשר fibulin-6 ו-fibulin-8 הם בעלי משקל מולקולרי של 600,000 דלטון. כל אחד משמונה ה-fibulins מקודד על ידי גן הממוקם בכרומוזום שונה. כפי שמודגם בטבלה למטה ה-fibulins מתחלקים לארוכים, קצרים ו-hemicentins כאשר בקבוצה האחרונה הקצה ה-N-טרמינלי מכיל מקטעי von Willebrand המלווים על ידי מודול ארוך עם חזרות (repeats) של immunoglobulin.

כינויים, גודל ומיקום כרומוזומלי של ה-fibulins במערכת הקרדיו-וסקולרית

Name	Size	Chromosome
Long fibulins	Fibulin-1	90–100 kDa	22q13.31
	Fibulin-2	~ 195 kDa	3p24–p25
	Fibulin-3 S1-5, T16, or EFEMP1	~ 50 kDa	2p16
	Fibulin-4	~ 50 kDa	11q13
Short fibulins	Fibulin-5	~ 65 kDa	14q32.1
	Fibulin-7	~ 48 kDa	2q13
	Fibulin-6	~ 600 kDa	1q25.3
Hemicentin	Fibulin-8	~ 600 kDa	9q34.11

עקומת ה- receiver operating characteristic או ORC של רמות fibulin-3 בפלזמה, הייתה בעלת רגישות של 96.7% וספציפיות של 95.5% כאשר רמת ה-cutoff של fibulin-3 בפלזמה נקבעה כ-52.8 ננוגרם/מ"ל בהשוואה בין נבדקים עם או בלי מזותליומה. מטופלים בשלב מוקדם של מזותליומה כתוצאה מחשיפה לאזבסט, נמצאה רגישות של 100% וספציפיות של 94.1%, ברמת cutoff של fibulin-3 של 46 ננוגרם/מ"ל. בנוסף, רמות גבוהות של fibulin-3 בתפליט פלאורלי, הן בעלות ערך ניבוי חיובי לאבחון מזותליומה, ומשקפות פרוגנוזה גרועה. מחקרים על סמנים אחרים כולל osteopontin ו- soluble mesothelin-related protein (להלן SMRP) ,לא הראו רגישות וספציפיות גבוהות דיין כדי שישמשו סמנים קליניים במזותליומה. נקודה נוספת הראויה לתשומת לב, היא העובדה שהתפתחות מזותליומה חלה 20-50 שנה לאחר החשיפה לאזבסט, מה שמעלה את השאלה באיזו נקודת זמן כדאי לבצע את הבדיקות. מזותליומה פלאורלית עלולה לא להגיע לריפוי מלא גם לאחר כריתה אגרסיבית של הנגע הסרטני, גם לאחר גילוייה המוקדם. לפיכך גילוי מוקדם עלול לא להפחית את התמותה ועלול לגרום לעודף טיפולים ולהארכה מסוימת של תוחלת החיים.

המבנה של fibulin-3

Fibulin-3 הוא גליקופרוטאין חוץ-תאי המבוטא באופן נרחב ברחבי הגוף במהלך ההתפתחות וכן ברקמות בוגרות. פיבולינים מאופיינים על ידי מַעֲרָכים רציפים של מקטעי EGF קושרי סידן (להלן (cbEGF, ו-fibulin-3 באדם מקודד על ידי הגן EFEMP1 הידוע גם כ-S1-5, והממוקם בכרומוזום 2 בעמדה 2p16. הגן מכיל 11 אקסונים המקודדים לחלבון בעל 493 חומצות אמינו עם משקל מולקולרי של 55 קילו-דלטון. רצף החלבון מכיל signal peptide, חמישה מקטעי cbEGF, ומקטע אחד של modified cbEGF, כמו גם C-terminal fibulin-type module. מקטע ה- modified cbEGF מכיל תְּחִיבָה (insert) של 88 חומצות אמינו. Fibulin-3 מופיע כמונומר בתנאים פיזיולוגיים, והוא משומר ביותר בין מיני בעלי חיים שונים עם הומולוגיית חומצות אמינו של 92-94% זהה באדם, חולדה ועכבר.

בהשוואה למטופלים עם מזותליומה כתוצאה מחשיפה לאסבסט בשלביה המוקדמים, רמת fibrulin-3 בנסיוב עם cutoff של 46 ננוגרם/מ"ל, הייתה כרוכה רגישות של 100% ובספציפיות של 94.1% לאבחון המחלה. גם לרמות גבוהות של fibulin-3 בהפרשות פלאורליות, יש ערך ניבוי חיובי באבחון מזותליומה ואף בהערכה הפרוגנוסטית של המחלה. נראה שמדובר בסמן בעל רגישות וספציפיות גבוהות לאבחון מזותליומה פלאורלית. מחקרים עם סמנים אחרים כולל soluble mesothelin-related protein (להלן SMRP), לא מצאו רמות רגישות וספציפיות הניתנות להשוואה עם fibulin-3. החשיבות של מדד זה בולטת על רקע העובדה שקשה לעתים לזהות תאי מזותליומה בהפרשות פלאורליות באופן שהאבחון עלול להיות מוחמץ. גם ביצוע ביופסיה פלאורלית חודרנית, אינו רגיש ב-100%, שכן הנגעים הפלאורליים אינם רצופים והביופסיה עלולה להילקח מאזור נטול תאי מזותליומה.

פיבולינים ושריר חלק וסקולרי

פיבולינים הם חלבונים גמישים חוץ-תאיים בעיקר ברקמות אלסטיות בריאות, באבי העורקים, בעור, ובמספר רקמות חיבור כולל עצם וסחוס הכרוכות עם סיבים. תאי שריר-חלק וסקולריים (להלן VSMC) מעכברים החסרים fibulin-5, הם בעלי יכולת משופרת של שגשוג ונדידה, מה שמצביע על תפקיד מעכב של fibulin-5 בתגובה של VSMC לגירוי מיטוגני. שֶמֶט (deletion) של הגן המקודד ל-fibulin-4 שהוא ספציפי ל-VSMC גורם ליצירת מפרצת (aneurysm) גדולה באופן בררני באבי העורקים העולה, ולהפחתה של חלבונים מתכווצים ספציפיים של תאי-שריר חלק, ולהפחתת פעילות גורמי השעתוק להתמיינות של תאי שריר חלק (Hilenski ו-Griendling ב-Vasc Med משנת 2013). נראה אם כן ש-fibulin-4 הוא בעל תפקיד דואלי הן ביצירת סיב אלסטי, ובהתמיינות של תאי שריר חלק, ולפיכך עשוי להגן כנגד יצירת מפרצת. עכברים טרנסגניים משוללי Fibulin-2 ו-fibulin-5 הם בעלי כלי-דם עם שכבת lamina גמישה בלתי-מאורגנת בדופן כלי הדם, ולפגיעה בעורק הקארוטידי.

fibulins מופיעים בכל היצורים השייכים ל-metazoa (שהם כל בעלי החיים המורכבים מתאים שעברו התמיינות לרקמות ולאיברים), וכך אפילו נמטודות כדוגמת C. elegans, מכילות 2 ,fibulins fbl-1 ו-him-4, האורטולוגים ל-fibulin-1/2, ול-hemicentrin-1/2, בהתאמה. Fibulin-4, fibulin-3 ו-fibulin-5 נמצאים באותה קבוצה טקסונומית פילוגנטית שכוללת את כל צאצאיו של אב קדמון משותף, והם מופיעים בבעלי חוליות. אלה מכונים באופן קולקטיבי "פיבולינים קצרים" או "פיבולינים אלסטוגניים" בהתאם לתפקידם הייחודי בסיבים אלסטיים. Fibulins אינם יוצרים סטרוקטורות מולטימריות, ובמקום זאת הם נוטים להיקשר לצברים אחרים של ה-ECM. Fibulin-1 מבוטא באופן נרחב בנסיוב, בסיבי משתית, וב-basement membrane. ביטוי מוגבר של fibulin-1 מוצאים בפצעים מגלידים, כמו גם בקרצינומה של השחלות, בהן הם משחקים לכאורה תפקיד של מדכאי התהליך הסרטני. Fibulin-2 ממוקם באופן חלקי בצוותא עם fibulin-1, ושני אלה עוברים אינטראקציה עם fibronectin ועם אנדוסטאטינים (שהם קולאגן מתתי-סוגים XV ו-XVIII), והם מגיבים עם aggrecan ועם versicam. שלושת ה-fibulins הקצרים, 3, 4 ו-5, קשורים להִתְגּוֹדְדוּת של הסיבים האלסטיים, אך יש להם גם פונקציות לא אלסטוגניות.