I test di laboratorio E. Seregni S.S. Terapia Medico-Nucleare ed Endocrinologia “Inquadramento diagnostico e approccio terapeutico dei tumori neuroendocrini” Milano, 25 maggio 2007 I test di laboratorio

Diagnostica di laboratorio Marcatori specifici di istotipo Marcatori generici di neuroendocrinia Cellule EC di una cripta del Lieberkuhn

Marcatori specifici di istotipo Carcinoide intestinale serotonina e metaboliti Gastrinoma gastrina, secrezione acida gastrica Insulinoma insulina, glucosio plasmatico VIPoma VIP, elettroliti plasmatici Glucagonoma glucagone, glucosio plasmatico Somatostatinoma somatostatina, glucosio, cloro Carcinoma midollare tiroide hCT, CEA Tumori linea simpatico-adrenergica Catecolamine e metaboliti

Biosintesi e metabolismo della serotonina

Valutazione escrezione urinaria giornaliera dell’acido 5’ idrossi-indol acetico (5’HIAA) Carcinomi neuroendocrini del “midgut” (duodeno, digiuno-ileo, appendice, colon dx) a cellule EC Sindrome da “carcinoide tipica” Dosaggio HPLC Dieta priva di:

Paziente portatore di localizzazioni epatiche e polmonari da carcinoma neuroendocrino del tenue TC torace 5’HIAA urine 24 ore: 45 mg (vn < 10 mg) TC fegato 111In-pentetreotide

Biosintesi e metabolismo delle catecolamine

Paraganglioma mediastinico in paziente sottoposto a RT metabolica con 131I-mIBG TC torace 131I-mIBG 131I-mIBG 131I-mIBG 131I-mIBG

Paraganglioma addominale paravertebrale in paziente sottoposto a RT metabolica con 131I-mIBG Noradrenalina urine 24 ore: 63 mg (vn < 85 mg) Adrenalina urine 24 ore: 13 mg (vn < 20 mg) Metanefrina plasmatica: 85 pg/mL (vn < 140 pg/mL) Normetanefrina plasmatica: 280 pg/mL (vn < 200 pg/mL) 131I-mIBG

Marcatori generici di neuroendocrinia Enolasi Neurone-Specifica (NSE) Polipeptide Pancreatico (PP) Cromogranina A

Cromogranina A: distribuzione cellulare E’ contenuta nei “dense-core secretory granules” delle cellule nervose, endocrine e neuroendocrine insieme a: ormoni peptidici ammine biogene neurotrasmettitori nucleotidi, calcio

Distribuzione tissutale delle cromogranine-secretogranine Cellule del sistema nervoso centrale e periferico neuroni del cervelletto, corteccia, setto, amigdala, astrociti (?), retina, glomo carotideo, aortico etc. Cellule endocrine midollare surrene, adenoipofisi, tratto GEP, bronchi, paratiroidi, cellule C Cellule a differenziazione nuroendocrina prostata, mammella

La famiglia delle Cromogranine-Secretogranine Cromogranina A Cromogranina B Secretogranina II (Cromogranina C) Secretogranina III (1B1075) Secretogranina IV (HISL-19) Secretogranina V (7B2) Secretogranina VI (NESP55)

Cromogranina A SS NH2- -COOH -18 +1 +439 CgA: glicoproteina a singola catena di 439 amminoacidi con peso molecolare di 48-60 kDa (glicosilazione, solfatazione) Estremità N-terminale: ponte S-S e sequenza Arg-Gly-Asp (RGD) coinvolta nel trasporto intracellulare Elevato contenuto di acido glutammico e capacità di legare ioni calcio Presenza di residui di-basici siti per idrolisi specifiche (endopeptidasi, carbossipeptidasi E/H)

Protozoi: Paramecium tetraurelia Nematodi: Ascaris suum Teleosti: Danio rerio Uccelli: Coturnix japonica Anfibi: Rana ridibunda Rettili: Lacerta viridis Mammiferi: ratto, maiale, uomo

Azioni biologiche della CgA Granulogenesi Pro-ormone

Ruolo della CgA nella secrezione regolata Pompa protonica ATP-asi di tipo vacuolare Aggregazione e precipitazione sostenute da elevato Ca++ e basso pH Granulogenesi

Peptide-Encoding Regions and Putative Functional Domains of Human Chromogranin A (CgA) Figure 3. Peptide-Encoding Regions and Putative Functional Domains of Human Chromogranin A (CgA). Arabic numbers designate amino acids in the mature protein (minus signal peptide). Roman numerals designate exon numbers. The intron-exon structure is not drawn to scale. Taupenot, L. et al. N Engl J Med 2003;348:1134-1149

Azioni biologiche della pancreastatina (CgA 240-288) Inibizione secrezione di insulina Riduzione uptake muscolare di glucosio Stimolazione glicogenolisi epatica Inibizione secrezione amilasi pancreatica Inibizione secrezione acida cellule parietali gastriche Inibizione secrezione di PTH } Iperglicemia

Autocrine-Paracrine Regulation of Catecholamine Release from Sympathoadrenal Chromaffin Cells by Catestatin Figure 4. Autocrine-Paracrine Regulation of Catecholamine Release from Sympathoadrenal Chromaffin Cells by Catestatin. The physiologic secretagogue acetylcholine binds to the agonist pocket on the nicotinic cholinergic receptor, triggering sodium influx and consequent membrane depolarization, which activates calcium influx through voltage-gated channels and leads to exocytotic release of the chromaffin-granule cargo. After the cargo has been released, catestatin exerts potent antagonistic effects on nicotinic cholinergic signaling, resulting in negative-feedback modulation of catecholamine release. Arrows with plus signs indicate stimulation, and the arrow with a minus sign inhibition. Taupenot, L. et al. N Engl J Med 2003;348:1134-1149

Confocal microscopy studies showing co-localization of BNP and CgA granules in the cytoplasm of a myocyte Pieroni, M. et al. Eur Heart J 2007 28:1117-1127

Utilizzo clinico del dosaggio della CgA tumori neuroendocrini GEP inquadramento diagnostico significato prognostico sorveglianza follow-up monitoraggio terapie

Sensibilità diagnostica dei marcatori in pazienti affetti da neoplasie neuroendocrine GEP (106 pazienti) Valori di cut-off : NSE: 12 ng/mL; CEA: 5 ng/mL; 5’HIAA: 10 mg/urine 24 ore

Sensibilità della CgA in pazienti con tumori neuroendocrini del tratto GEP in funzione dell’estensione della neoplasia

Modificazioni della CgA in corso di terapia in pazienti con metastasi epatiche da tumori neuroendocrini GEP SD stable disease; CR complete response; PR partial response; PD progressive disease Test chi-quadro 25.84 (p= 0.00003)

Andamento della CgA circolante nel follow-up di un paziente con carcinoma neuroendocrino renale e trattato con 5 cicli di RT metabolica di 111In-pentatreotide 111In-pentetrotide

Campana D et al, J Clin Oncol 2007 Distribuzione dei valori di CgA in pazienti portatori di tumori neuroendocrini del tratto GEP, gastrite cronica atrofica e in soggetti sani Campana D et al, J Clin Oncol 2007

Utilizzo clinico del dosaggio della CgA feocromocitoma/paraganglioma E. Grossrubatscher et al. Clin Endocrinol., 2006 131I-mIBG Paziente portatore di feocromocitoma (Cys634Tyr) CgA 155 ng/mL Fondazione IRCCS Istituto Tumori Milano Inquadramento incidentalomi surrenalici Monitoraggio delle forme famigliari Valutazione della radicalità chirugica Sorveglianza del follow-up Valutazione della risposta ai trattamenti

Metodi di dosaggio della CgA Metodo ELISA DAKO A/S (Glostrup, Denmark) Anticorpi policlonali contro il frammento C-terminale di 23 kDa Concentrazioni espresse in U/L Valore soglia 37 U/L Metodo IRMA CIS Bio Intern (Gif sur Yvette, France) Anticorpi monoclonali contro epitopi nella regione 145-245 Concentrazioni espresse in ng/mL Valore soglia 100 ng/mL

Sensibilità e specificità clinica di due metodi dosaggio della CgA in neoplasie neuroendocrine

Concentrazioni di CgA1-17, CgA116-130, CgA324-337 in 10 pazienti con carcinoide (C) e tumore endocrino del pancreas (E) Stridsberg M et al, 2004

Cause non tumorali di innalzamento della CgA Gravidanza Ipertensione essenziale Insufficienza renale Insufficienza epatica Insufficienza cardiaca Malattie neuro-degenerative Malattia di Parkinson Trattamenti farmacologici Inibitori pompa protonica Anti-ipertensivi

Effetto del trattamento con omeprazolo su i livelli sierici di CgA (42 pazienti; omeprazolo 10 mg/die per 5-90 gg.) Giusti M et al, 2004