Akutt stråleskade i tarm: Ny diagnostikk og forebygging av bivirkninger i tarm.

Akutt stråleskade i tarm: ulikt tidsforløp for symptomer og biopsifunnVurdering av sykdom foregår ofte ved hjelp av pasientens symptomer, blodprøver og andre mål. Ved akutt stråleskade i tarmen inntreffer symptomer og målbare forandringer i blod, avføring og vevsprøver ikke til samme tid i løpet av ukene strålebehandlingen pågår. Dette har konsekvenser for forebyggende tiltak mot strålebivirkninger.I to studier har vi undersøkt pasienter før, under og etter strålebehandling mot prostatakreft (1;2). Stråledosen øker jevnt i syv uker. De pasientene som får bivirkninger i form av diaré og kvalme, får oftest dette mot slutten av behandlingsperioden. Ved å måle to proteiner som finnes i de neutrofile granulocyttene, calprotectin og lactoferrin, fant vi at disse økte i mengde parallelt i tid med mer symptomer og høyere stråledose. Dette var kun tilfelle hvis proteinene ble målt i avføringsprøver, ikke når vi målte konsentrasjonen i blod fra pasientene. I motsetning til dette fant vi at inflammasjonen i biopsiene fra rektum-slimhinnen var på det mest intense allerede ved første undersøkelse etter start av strålebehandlingen (2 uker). Denne forskjellen i tidsforløp tolker vi som et viktig funn for framtidige studier med forebygging av strålebivirkninger i tarm som målsetning. Tilførsel av medisin eller ernæringsrelaterte tiltak for å unngå betennelsen i tarmen bør starte før strålebehandlingen eller samtidig med denne for å være mest effektiv. Vi undersøkte også kostholdet og målte fettsyresammensetning i biopsiene og blodprøvene. Vitamin E i blod var lavere underveis i strålebehandlingen, men tilbake til samme nivå fire uker etter avsluttet strålebehandling. For å kunne måle S100A12, et tredje protein som finnes i de neutrofile granulocyttene, ble en ELISA metode utviklet og undersøkt for klinisk anvendelighet (3). I tillegg til å definere et referanseområde for friske, basert på 150 blodgivere, anbefaler vi at proteinet analyseres i serum og ikke i plasma. Dette skyldes at den immunologiske metoden er følsom for forandringer i den tredimensjonale strukturen av proteinet. De to hyppigst anvendte antikoagulerende midler i blodprøverør for plasma analyser, EDTA og heparin, reagerer begge med S100A12 på en slik måte at det påvirker resultatet av laboratorieanalysene. En standardisert målemetode hvor friske og syke kan sammenlignes er viktig. S100A12 forble uendret før, under og etter strålebehandlingen i blodprøver og avføringsprøver (1). Hos 129 pasienter med revmatoid artritt fant vi en sammenheng mellom S100A12-konsentrasjonen i blod, revmatoid faktor, anti-CCP og sykdomsaktivitet (4). S100A12 kan ha en prognostisk verdi hos disse pasientene. PhD-graden ble innlevert til Universitetet i Bergen i oktober 2006. Disse fire artikler inngår: (1) Larsen A, Bjoerge B, Klementsen B, Helgeland L, Wentzel-Larsen T, Fagerhol MK, et al. Time patterns of changes in biomarkers, symptoms and histopathology during pelvic radiotherapy. Acta Oncol;In Press. (2) Larsen A, Hovdenak N, Karlsdottir A, Wentzel-Larsen T, Dahl O, Fagerhol MK. Faecal calprotectin and lactoferrin as markers of acute radiation proctitis: a pilot study of eight stool markers. Scand J Gastroenterol 2004 Nov;39(11):1113-8. (3) Larsen A, Bronstein IB, Dahl O, Wentzel-Larsen T, Kristoffersen EK, Fagerhol MK. Quantification of S100A12 (EN-RAGE) in blood varies with sampling method, calcium and heparin. Scand J Immunol;In Press. (4) Madland TM, Larsen A, Kristoffersen EK, Fagerhol MK, Brun JG. S100-Proteins in rheumatoid arthritis: Calprotectin and S100A12 are associated with disease activity, extra-articular manufestations and concomitant cardiovascular disease. Scand Journ Rheum;Submitted.

Akutt stråleskade i tarm: Ny diagnostikk og mulig profylakseProsjektet skal kartlegge om det er samsvar mellom biopsifunn, symptomer og ny, objektiv diagnostikk før, under og etter strålebehandlingen. Dessuten undersøkes pasientene med hensyn til risiko for senskader og muligheter for forebygging av dette.1) I en innledende studie fant vi at leukocyttproteinene calprotectin og lactoferrin målt i avføringsprøver, kunne være et mål på den akutte stråleskaden (1). Høsten 2003 til våren 2004 ble 20 pasienter undersøkt før, under og etter strålebehandling for cancer prostatae. Pasientene ble vurdert for mulig risiko for å utvikle strålebivirkninger senere, ved at det ble registrert opplysninger om deres sykdommer, røyking og kosthold. Kostholds-relaterte mål på fettsyresammensetning i biopiene og blodprøvene, samt utvalgte vitaminer og mål for anti-oksidant-status, ble analysert ved Nasjonalt Institutt for Ernærings- og Sjømatforskning, Bergen. Høsten 2004 ble det klart at disse analysene ikke viste en mangel på essensielle fettsyrer med økende stråledose. Grunnlaget for å tilføre fettsyrene i form av selolje til pasienter som skulle få strålebehandling, var ikke tilstede. De symptomer pasientene fikk av strålebehandlingen ble skåret både etter spørreskjemaet utviklet her (2) og et validert skjema (3). Inflammasjonen i biopsiene ble gradert etter et system utviklet her (4). Vi fant at betennelses-reaksjonen i tarm-slimhinnen kom etter kort tid med strålebehandling, og var på det mest intense ved første undersøkelsestidspunkt etter starten av strålebehandlingen (etter to uker), mens symptomene pasienten beskrev, var mest plagsomme mot slutten av strålebehandlingsperioden (etter seks uker). Dette forteller oss at forebyggende tiltak mot strålebivirkninger må starte tidlig, kanskje før strålebehandlingen starter. Biologisk basalkunnskap om utviklingen av stråleskade vil ytterligere suppleres med immunhistokjemiske undersøkelser som analyseres i februar 2006. 2) Da det ikke finnes noen kommersiell tilgjengelig målemetode for leukocyttproteinet S100A12, har vi utviklet en ELISA og gjort undersøkelser for å kunne gi praktiske retningslinjer for laboratorie-håndteringen. Det var heller ikke tidligere definert et normalområde for friske personer, men vi har nå etablert et referansemateriale fra 150 blodgivere; 70 kvinner og 80 menn. I tillegg til nødvendigheten av å vite hvordan prøven skal tas og analyseres for å kunne vurdere sykdom hos pasienten, har vi oppdaget nye egenskaper ved proteinet, som kan vise seg å ha betydning for flere inflammatoriske sykdommer enn strålebehandlings-relatert tarmbetennelse. Manuskriptene for 1) og 2) er påbegynt, og sammenskrivingen av PhD i planleggingsfasen. Ingen manuskript til PhD er innsendt i 2005. Referanser: (1) Larsen A, Hovdenak N, Karlsdottir A, Wentzel-Larsen T, Dahl O, Fagerhol MK. Faecal calprotectin and lactoferrin as markers of acute radiation proctitis: a pilot study of eight stool markers. Scand J Gastroenterol 2004 Nov;39(11):1113-8. (2) Hovdenak N, Karlsdottir A, Sorbye H, Dahl O. Profiles and time course of acute radiation toxicity symptoms during conformal radiotherapy for cancer of the prostate. Acta Oncol 2003;42(7):741-8. (3) Fransson P, Tavelin B, Widmark A. Reliability and responsiveness of a prostate cancer questionnaire for radiotherapy-induced side effects. Support Care Cancer 2001 May;9(3):187-98. (4) Hovdenak N, Fajardo LF, Hauer-Jensen M. Acute radiation proctitis: a sequential clinicopathologic study during pelvic radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2000 Nov 1;48(4):1111-7.

Akutt stråleskade i tarm: Ny diagnostikk og forebygging av senskaderMange av pasientene som får kreft i prostata, livmorhalsen, urinblæren eller andre organer i buken, har behov for strålebehandling. Selv om det stadig gjøres tekniske framskritt for hvordan strålebehandlingen skal gis til den enkelte pasient, er det ikke til å unngå at vev i nærheten av svulstvevet også får en viss stråledose.For flertallet av pasientene er dette uten problemer. Noen pasienter får bivirkninger av strålebehandlingen mens den pågår, slik som diaré og kvalme. Vanligvis er dette forbigående, men hos noen pasienter kan tarmplager fortsette, eller oppstå, i lang tid etter strålebehandlingen. Disse senskadene i tarmen kan være svært plagsomme for pasienten, og det er ikke alltid at noen fullgod behandling kan tilbys. Siden mange pasienter har blitt friske fra sin kreftsykdom av strålebehandlingen, vil det være noen av dem som lever lenge med bivirkningene av strålehandlingen. Ved Haukeland Universitetssykehus har det blitt forsket på de symptomene som oppstår mens strålebehandlingen pågår, og det undersøkes om det er en sammenheng mellom disse plagene og senskadene i tarm (1-3). Ved å studere forandringene som inntreffer underveis i strålebehandlingstiden, er målet å forstå tilstanden bedre. Kunnskapen håper vi kan brukes til å forhindre at senskadene oppstår. Diagnosen av akutte strålereaksjoner har bygget på symptomene som oppstår samt grad av betennelse i vevsprøvene fra tarmslimhinnen i endetarmen. Symptomene, vevsprøvene og nye mål for tarmbetennelse skal analyseres sammen med opplysninger om pasientens kosthold og røykestatus. Den første undersøkelsen i prosjektet viste at to proteiner i leukocytter, calprotectin og lactoferrin, kan være et nytt, objektivt mål for betennelsen som oppstår av strålebehandlingen. Disse har blitt målt i avføringsprøver av pasientene (4). I 2004 har vi utvidet undersøkelsene av pasientene, og vi analyserer nå resultatene fra pasienter som har fått strålebehandling for prostatakreft. I tillegg til avføringsprøvene som undersøkes for leukocyttproteinene, undersøkes blodprøver og vevsprøvene fra tarmslimhinnen. Ulike markører for betennelsesprosessen som strålebehandlingen gir, undersøkes i et samarbeid med Avdeling for Mikrobiologi og Immunologi og Avdeling for Patologi. Analysen av fettsyrer, noen vitaminer, inflammasjonsmediatorer samt kostholdsanamnesen, gjøres i samarbeid med Nasjonalt Institutt for Ernærings- og Sjømatforskning, Bergen. Dette kan gi informasjon om hvilke pasienter som er disponert for utvikling av senskader av strålebehandlingen, og en mulighet for å finne tiltak for å forebygge strålereaksjonene hos framtidens pasienter. Relaterte vitenskapelige publikasjoner (1) Hovdenak N, Fajardo LF, Hauer-Jensen M. Acute radiation proctitis: a sequential clinicopathologic study during pelvic radiotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2000 Nov 1;48(4):1111-7. (2) Hovdenak N, Karlsdottir A, Sorbye H, Dahl O. Profiles and time course of acute radiation toxicity symptoms during conformal radiotherapy for cancer of the prostate. Acta Oncol 2003;42(7):741-8. (3) Karlsdottir A, Johannessen DC, Muren LP, Wentzel-Larsen T, Dahl O. Acute morbidity related to treatment volume during 3D-conformal radiation therapy for prostate cancer. Radiother Oncol 2004 Apr;71(1):43-53. (4) Larsen A, Hovdenak N, Karlsdottir A, Wentzel-Larsen T, Dahl O, Fagerhol MK. Faecal calprotectin and lactoferrin as markers of acute radiation proctitis: a pilot study of eight stool markers. Scand J Gastroenterol 2004 Nov;39(11):1113-8.