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31.03.2022

Paper of the Month 03/2022

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Neurofilament proteins as a potential biomarker in chemotherapy-induced polyneuropathy.

PD Dr. med. Petra Hühnchen
PD Dr. med. Petra Hühnchen
Dr. med. Christian Schinke
Dr. med. Christian Schinke
Prof. Dr. med. Matthias Endres
Prof. Dr. med. Matthias Endres
PD Dr. med. Wolfgang Böhmerle
PD Dr. med. Wolfgang Böhmerle

Huehnchen P*, Schinke C*, Bangemann N, Dordevic AD, Kern J, Maierhof SK, Hew L, Nolte L, Körtvelyessy P, Göpfert JC, Ruprecht K, Somps CJ, Blohmer JU, Sehouli J, Endres M**, Boehmerle W**.
JCI Insight. 2022 Mar 22;7(6):e154395. doi: 10.1172/jci.insight.154395.
PMID: 35133982
*equal contribution **equal contribution

Die Zahl mit Chemotherapie Behandelter nimmt stetig zu. Die Chemotherapie-induzierte Polyneuropathie (CIPN) gehört dabei zu den häufigsten Nebenwirkungen und stellt ein erhebliches medizinisches Problem dar. Sie bedingt oft eine Dosislimitierung und damit suboptimale Tumortherapie und führt zu erheblichen Einschränkungen der Lebensqualität. Unter der Therapie mit Paclitaxel – einem in der Behandlung vieler solider Tumore eingesetzten Zytostatikum – entwickeln 65-80% der Behandelten eine axonal-sensible Polyneuropathie. Bislang fehlen in der klinischen Routine objektive Parameter, welche das Maß der peripheren Nervenschädigung zuverlässig messen. Ziel dieser Arbeit war es zu evaluieren, ob Neurofilamente als Bestandteile des axonalen Zytoskeletts sich als Biomarker einer CIPN eignen.

Bei unserer Untersuchung konzentrierten wir uns auf das Neurofilament-Leichtkettenprotein (NFL), welches nicht für das periphere Nervensystem spezifisch, aber mittels Single Molecule Array Technologie hochempfindlich als Routineparameter messbar ist. Eine Paclitaxelbehandlung aus humanen induzierten pluripotenten Stammzellen differenzierter sensibler Neurone in klinisch relevanten Konzentrationen führte zu einer axonalen Schädigung, welche die Freisetzung von messbarem NFL zur Folge hatte. Die NFL-Konzentration war umso höher, je länger und stärker die sensiblen Neurone in Kultur geschädigt wurden. Um diese Erkenntnisse auf ihre klinische Relevanz zu überprüfen, wurden Patientinnen mit Ovarial- und Mammakarzinomen vor Beginn der Chemotherapie und nach 28 Wochen neurologisch untersucht (CICARO Studie, NCT02753036). Dabei zeigten mit Paclitaxel Behandelte im Vergleich zu Tumorpatientinnen ohne Chemotherapie einen signifikanten Anstieg des validierten Total Neuropathy Score (Median +3 Punkte). Das NFL im Serum (NFLs) stieg nach Paclitaxelbehandlung (60.3 ± 50.4 pg/ml) signifikant an im Vergleich zu Gesunden (8.5 ± 2.1 pg/ml) und Tumorpatientinnen ohne Paclitaxel (10.3 ± 5.8 pg/ml). Insbesondere Paclitaxelbehandelte mit einer klinisch relevanten CIPN wiesen höhere NFLs als Paclitaxelpatientinnen ohne CIPN und Kontrollpatientinnen auf. Sensitivität und Spezifität von NFLs zur Detektion einer CIPN lagen bei 86% bzw. 87%. Binäre Regressionsanalysen zeigten, dass bei einem Anstieg von NFLs um +36 pg/ml mit einer >50% Wahrscheinlichkeit einer CIPN zu rechnen ist.

NFL eignet sich somit als Verlaufsparameter neuroaxonalen Schadens im peripheren Nervensystem und serielle NFLs Messungen könnten zukünftig die Überwachung neurotoxischer Chemotherapien erleichtern. Nachuntersuchungen der CICARO Kohorte werden zeigen, ob NFLs auch einen Prädiktor für persistierende CIPN darstellt.

PD Dr. med. Petra Hühnchen ist Oberärztin der Neurologie am Campus Virchow-Klinikum. Sie wird aktuell für ihre Arbeit im Bereich der Interaktion von Neurologie und Onkologie (Schwerpunkt Prävention und Behandlung von neurologischen Folgeerkrankungen nach Tumor(immun)therapien) als Advanced Clinician Scientist vom BIH gefördert.

Dr. med. Christian Schinke ist Assistenzarzt der Neurologie am Campus Mitte und wird als Clinician Scientist für seine Arbeit zu Pathomechanismen und Prädiktion von Chemotherapie-induzierten Polyneuropathien vom BIH gefördert.

Prof. Dr. med. Matthias Endres ist Direktor der Klinik für Neurologie der Charité - Universitätsmedizin Berlin.

PD Dr. med. Wolfgang Böhmerle ist Oberarzt der Neurologie am Campus Mitte. Sein klinischer und wissenschaftlicher Schwerpunkt ist die Interaktion von Neurologie und Onkologie.

Die Veröffentlichung des Monats wird jeden Monat von den Direktoren des CSB aus den Veröffentlichungen des CSB und der Klinik für Neurologie mit Experimenteller Neurologie der Charité ausgewählt.

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CSB GeschäftsführungCharité - Universitätsmedizin Berlin

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