Procollagen type I amino terminal peptide

הדפס

מדריך בדיקות מעבדה
Procollagen type I amino terminal peptide
שמות אחרים	Procollagen type I N-terminal propeptide , PINP
מעבדה	אנדוקרינית, כימית
תחום	הערכת בניית עצם בניטור טיפולים למניעת ספיגת עצם, וטיפולים אנאבוליים באוסטאופורןזיס או במחלת Paret.
יוצר הערך	פרופ' בן-עמי סלע

טווח ערכים תקין

נשים

גיל (שנים)	רמת PINP בנסיוב (ננוגרם/מ"ל)
1 >	900-1,800
1-2	500-1,500
3-10	300-1,000
10-14	140-1,200
14-18	40-460
18-25	20-110
25-35	20-85
מעל גיל 35 (לפני גיל המעבר)	25-72
גיל המעבר	20-115

גברים

גיל (שנים)	רמת PINP בנסיוב (ננוגרם/מ"ל)
1 >	830-1,850
1-2	400-1,500
3-12	300-900
12-17	220-1,600
17-18	80-480
18-20	60-220
21-25	25-140
מעל גיל 25	20-85

ערכי PINP בגברים מתחת גיל 25 שנה גבוהים יחסית כי צמיחת העצם אצלם עדיין לא הסתיימה.

מטרת הבדיקה

עזר בניטור השפעת הטיפול האנאבולי או נוגד הספיגה במטופלים עם אוסטאופורוזיס. כמו כן עשויה בדיקת PINP לסייע בהערכת התנאים הכרוכים בהגברת ה-turnover של רקמת העצם באוסטאופורוזיס ובמחלת Paget. בדיקה זו עשויה להידרש בהערכה של הופעת גרורות בעצם ממקור של קרצינומות אחדות. P1NP הוא המדד המועדף לתהליך בניית עצם.

PINP הוא פרופפטיד N-טרמינלי של קולאגן

פרו-קולאגן type 1 היא מולקולת פרוגניטור גדולה, ממנה נוצרים קולאגן-type 1 ו-PINP. פרו-קולאגן מורכב ממסנה סלילוני תלת-גדילי הנוצר מ-2 שרשראות alfa1 ומשרשרת אחת alfa2(I). מבנה שלישוני זה מאוגף על ידי טלופפטידים לא-סלילוניים ועל ידי פרופפטידים N--טרמינלי וC--טרמינלי המבוקעים על ידי אנדופפטידאזות ספציפיות ליצירת פרו-קולאגן type 1 ושני מקטעים טרמינליים, PINP ו-PICP המופיעים בצירקולציה.

סינתזה של קולגן: אוסטאובלסטים מייצרים type 1 procollagen העובר שינוי ל-type 1 collagen לאחר הפרדת שני הפרו-פפטידים הטרמינליים (P1NP ו-P1CP).

מולקולת procollagen type 1 מכילה "הרחבות" פפטידיות בקצוות ה-N וה-C טרמינאליות שלה, המורחקות על ידי פרוטאזות ספציפיות במהלך הפיכת procollagen לקולאגן. שתי הרחבות אלו הi ה-propeptides שסימוניהם PINP ו-PICP. נוגדנים כנגד PINP משמשים לגילוי המבנה הטרימרי של PINP בשיטת ELISA. שיטת מדידה זו לסמן רגיש יותר לבניית עצם בתרחיש של אוסטאופורוזיס. שיטה נוספת למדידת רמת PINP בעזרת נוגדנים היא על ידי sandwich immunoassay תוך שימוש בטכניקת electrochemiluminescence במכשיר Roche Cobas eh11. במדידה זו 20 מיקרוליטר של נסיוב, ונוגדן חד-שבטי הספציפי ל-PINP שעבר ביוטינילציה מודגרים יחד. לאחר הוספה של מיקרו-חלקיקים מסומנים עם streptavidin ונוגדן חד-שבטי ספציפי ל-PINP מסומן עם קומפלקס של ruthenium או Tris(2.2'-bipyridyl-ruthemium(II), נוצר קומפלקס sandwich המשמש ב-electrochemiluminescence.

אינטרפרטציה

בדיקה זו יש לבצע לפני תחילת טיפול באוסטאופורוזיס, כדי לקבוע רמת בסיס של PINP, שלושה עד שישה חודשים לאחר התחלת הטיפול, שינוי של למעלה מ-21% מרמת הבסיס מצביע על תגובה תרפויטית ראויה. בדיקה זו ספציפית לצורה הטרימרית השלימה של PINP. כיוון השינוי ברמות PINP (עלייה או ירידה) תלוי בסוג הטיפול באוסטאופורוזיס. במטופלים הנוטלים בי-פוספונאטים, רמות PINP נמצאו יורדות עד 70% מרמתן בבסיס הטיפול 6 חודשים לאחר תחילתו. טיפול עם HRT גם כן גורם לירידה ברמת PINP אם כי בשיעור מתון יותר מאשר לאחר טיפול בבי-פוספונאטים. באלה המטופלים עם teriparatide (שהוא ריקומביננט של המקטע 1-34 של PTH אנושי), רמות PINP גדלות מרמתן בבסיס הטיפול, מה שמשקף את ההשפעה המעודדת של teripartide על האוסטאובלסטים ויצירת העצם. רמות PINP נמצאו מוגברות באופן משמעותי כבר לאחר חודש אחד לאחר תחילת הטיפול ב-teriparatide, ומגיעות לשיא 6 חודשים מתחילת הטיפול. הגברת הריכוז של PINP במעל 10 מיקרוגרם/לליטר, נמצאה ב-77-79% מהמטופלים ב-teriparatie לאחר 3 חודשי תרפיה ונחשבים תגובה מוצלחת (McClung וחב' ב-Arch Intern Med משנת 2005, ו-Vasikaran וחב' בOsteoporos Int- משנת 2011).

אוסטאופורוזיס שכיחה ביותר בארה"ב עם 1.5 מילון שברי עצם ו-37,000 מקרי מוות מדי שנה (Eekman וחב' ב-BMC Musculoskeletal Disorders משנת 2011). המחלה פוגעת בעיקר בנשים בגיל המעבר, ויש לה אופי כרוני ומתקדם וירידה במסת העצם הגורמת לפריכות העצם ולשברים (Burnett-Bowie וחב' ב-J Clin Endocrinol Metab משנת 2009). אוסטאופורוזיס יכולה להיות גם א-תסמינית ולעומת זאת מחלה חמורה. השכיחות של שברי עצם עולה באופן אקספוננציאלי עם הגיל המתקדם, ובמקרים של שברים בצוואר הירך עלולים החולים למות טרם-עת. ישנם 2 סוגי טיפול באוסטאופורוזיס: טיפולים למניעת ספיגת עצם, כגון עם ביפוספונאטים, קלציטונין ומודולטורים בררניים של הקולטן של אסטרוגן, המעכבים איבוד נוסף של רקמת עצם. תכשירים אלה מדכאים במידה מסוימת יצירת עצם אם כי במידה פחותה מאשר עיכוב הספיגה, מה שמאפשר סך של הצטברות עצם. טיפולים אנאבוליים באוסטאופורוזיס מתבצעים עם 2 צורות של ההורמון PTH: hPTH-I-34 (teriparatide) ו-hPTH- I-84. לשני תכשירים אלה השפעה אנאבולית על העצם, כאשר teriparatide מגביר את מסת השלד ואת חוזק העצם (Glover וחב' ב-Bone משנת 2009). לפיכך, יש להעדיף מדד כ-PINP כסמן לבניית עצם.

היעילות של טיפול באוסטאופורוזיס יכולה להימדד במדידת רמת צפיפות המינרלים בעצם (BMD), אך שינויים משמעותיים ב-BMD נעשים ברורים רק לאחר שנה או שנתיים של טיפול, כאשר המטופלים מעדיפים אינדיקציה מוקדמת יותר של הצלחת הטיפול. לפיכך, יש להעדיף סמן כ-PINP להערכה מוקדמת של יעילות הטיפול. קיים מתאם חזק בין שינויים מוקדמים ברמת PINP ושינוי מאוחר יותר ב-BMD של עמוד השדרה המותני במהלך טיפול ב-teriparatide. רמות PINP יכולות לעלות במהירות מה שמעיד על יעילות הטיפול האחרון, כבר במהלך השבוע הראשון של הטיפול (Eastell וחב' ב-Curr Med Res Opin משנת 2006, ו-Tsujimoto וחב' ב-Bone משנת 2011).

PINP הוא מדד קליני תקף כאינדיקציה להתפשטות גרורות בעצם: המקרים של סרטן שד

ביותר מ-50% מהנשים המאובחנות עם סרטן שד, יופיעו בדיעבד גרורות בעצם. הטיפול במקרים אלה מסובך כי הוא מתחיל בדרך כלל מאוחר יחסית. למעלה מ-90% מהמטריקס האורגני של העצם מורכב מקולאגן type1, המסונתז באופן מועדף בעצם (Lacroix וחב' ב-Breast Cacer Res Tret משנת 2000, ו-Berruti וחב' ב-Anticancer Res משנת 1995). במהלך קטבוליזם נורמלי של העצם, קולאגן type 1 מתפרק, ופרגמנטים קטנים עוברים לדם ומופרשים בשתן. כאשר ספיגת העצם משמעותית, קולאגן type 1 עובר דגרדציה מוגברת כאשר רמת הפרגמנטים של קולאגן type 1 עולה בדם. PINP הוא אחד משני הפרו-פפטידים של procollagen type 1 בנוסף ל-PICP, ושניהם מעוכלים על ידי פרוטאזות ספציפיות לפני שמולקולות קולאגן מתכנסות ליצירת סיבים. שני פפטידים אלה יכולים להימצא בצירקולציה, כאשר ריכוזיהם משקפים את קצב הסינתזה של קולאגן type 1. הפרו-פפטיד הקרבוקסי-טרמינלי PICP, מתפנה זמן קצר לאחר הסינתזה, בעוד ש-PINP ניתן להימצא על פני סיבי הקולאגן. נמצא ש-PINP עשוי לסייע בהתנהלות עם גרורות בעצם ממקור סרטן השד, סרטן הערמונית וכן מ-multiple myeloma בשלבי היווצרות הגרורות ההתחלתיים והמאוחרים (Koizumi וחב' ב-BJU Int משנת 2001, Tahtela ו-Tholix ב-Anticancer Res משנת 1996, ו-Elomaa וחב' ב-Eur J Cancer משנת 1996). PINP כרוך גם באיבוד של מסת עצם בנשים עם סרטן שד בגיל המעבר (Saarto וחב' ב-Br J Cancer משנת 1998).

רמת PINP בנסיוב בחולות סרטן שד עם או בלי גרורות בעצם (BM או bone metastases.)

נלמדו הנתונים בבסיס המחקר של 51 מטופלות עם סרטן שד שהיו תחת טיפול כימותרפי. ב-38 מתוכן היו גרורות בעצמות, ואילו ב-13 נשים לא נמצאו גרורות. המטופלות עם גרורות בעצמות קיבלו ביפוספונאטים, בנוסף לכימותרפיה סיסטמית ו/או תרפיה עם נוגדנים או טיפול הורמונלי (Pollmann וחב' ב-Anticancer Res משנת 2007). הרמות של osteocacin, CTX ו-PINP נמדדו בשיטת chemiluminescence במכשיר ElecsysR2010. ערכי ה-cutoff הנורמליים של osteocalcin היו פחות מ-41.3 פיקוגרם/מ"ל, פחות מ-1,008 פיקוגרם/מ"ל לגבי CTX, ופחות מ-95 ננוגרם/מ"ל לגבי PINP. בהתבסס על סך תוצאי הטיפול, המטופלות חולקו למגיבות עם מחלה יציבה, או לאלו שלא הגיבו לטיפול ומחלתן התקדמה. תוצאות הניסוי היו כדלקמן: ערכי הבסיס של PINP היו גבוהים משמעותית באלו עם גרורות בעצם לעומת אלו ללא גרורות (92.8 ננוגרם/מ"ל לעומת 63.2 ננוגרם/מ"ל, p=0.044). במטופלות עם יותר מ-7 גרורות בעצם הרמה הממוצעת של PINP הייתה 149.7 ננוגרם/מ"ל כאשר באלו עם פחות מ-7 גרורות הרמה הממוצעת של PINP הייתה 67.6 ננוגרם/מ"ל, (p=0.04). גם שני המדדים האחרים, osteocalcin ו-CTX, הראו הבדלים משמעותיים בין חולות עם או בלי גרורות בעצם, אלא שהערכים אצלן היו בשני המקרים בתחום שמתחת ל-cutoff הנורמלי. במושגים של תגובת פיזור הגרורות בעצם כתוצאה מהטיפולים, ריכוזי PINP ירדו במגיבות לטיפול מ-194.3 ננוגרם/מ"ל ל-100.4 ננוגרם/מ"ל (p=0.23). בנשים עם מחלה יציבה PINP נותר באותה רמה (בערך 70 ננוגרם/מ"ל), אך ערכיו עלו בנשים עם מחלה מתקדמת מערך ממוצע של 83.4 ננוגרם/מ"ל לערך ממוצע של 176.5 ננוגרם/מ"ל. לא נמצאו הבדלים ברמות של CTX ,osteocalcin ו-PINP בין נשים בגיל המעבר או בצעירות יותר. המסקנה היא ש-PINP יכול להיות במתאם טוב עם התגובה לטיפול. לעומת זאת CTX ו-osteocalcin לא הראו רגישות דומה במעקב אחר גרורות בעצם.

מחקר נוסף קבע שרמות PINP בנסיוב מנבאות גרורות בעצם והישרדות במקרי סרטן שד בשלבים מוקדמים של המחלה (Dean-Colomb וחב' ב-Breast Cancer Res Treat משנת 2013). במחקר זה נלקחו דגימות מ164 נשים מאובחנות עם סרטן שד בדרגה I עד III לפני שהחלו בהן בטיפולים. בחמישים וארבע נשים עם מחלה בשלב I-III בעת נטילת דגימות הדם, התגלו בדיעבד גרורות בעצם. רמת PINP של בבסיס המחקר של לפחות 75 ננוגרם/מ"ל, ניבאה סיכון מוגבר פי-2.7 לגרורות בעצם (P=0.031) והישרדות גרועה. בהתאם, ערך PINP של לפחות 75 ננוגרם/מ"ל בבסיס המחקר, הצביע על פרק זמן קצר עד להופעת גרורות, והישרדות גרועה בנשים עם סרטן שד בשלב I עד III.