E. SeregniS.S. Terapia Medico-Nucleare ed Endocrinologia

“Inquadramento diagnostico e approccio terapeutico

dei tumori neuroendocrini”

Milano, 25 maggio 2007

E. SeregniS.S. Terapia Medico-Nucleare ed Endocrinologia

“Inquadramento diagnostico e approccio terapeutico

dei tumori neuroendocrini”

Milano, 25 maggio 2007

I test di laboratorioI test di laboratorio

Diagnostica di laboratorioDiagnostica di laboratorio

• Marcatori specifici di istotipo

• Marcatori generici di neuroendocrinia

• Marcatori specifici di istotipo

• Marcatori generici di neuroendocrinia

Cellule EC di una cripta del LieberkuhnCellule EC di una cripta del Lieberkuhn

Marcatori specifici di istotipoMarcatori specifici di istotipo

Carcinoide intestinale

serotonina e metaboliti

Gastrinoma

gastrina, secrezione acida gastrica

Insulinoma

insulina, glucosio plasmatico

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

VIPoma

VIP, elettroliti plasmatici

Glucagonoma

glucagone, glucosio plasmatico

Somatostatinoma

somatostatina, glucosio, cloro

Carcinoma midollare tiroide

hCT, CEA

Tumori linea simpatico-adrenergica

Catecolamine e metaboliti

Carcinoma midollare tiroide

hCT, CEA

Tumori linea simpatico-adrenergica

Catecolamine e metaboliti

Biosintesi e metabolismo della serotoninaBiosintesi e metabolismo della serotonina

Valutazione escrezione urinaria giornaliera dell’acido 5’ idrossi-indol acetico (5’HIAA)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:

• 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

Paziente portatore di localizzazioni epatiche e polmonari da carcinoma neuroendocrino del tenue

111In-pentetreotide111In-pentetreotide

TC fegatoTC fegato

TC toraceTC torace 5’HIAA urine 24 ore: 45 mg (vn < 10 mg)

5’HIAA urine 24 ore: 45 mg (vn < 10 mg)

Biosintesi e metabolismo delle catecolamineBiosintesi e metabolismo delle catecolamine

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

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

131I-mIBG131I-mIBG

TC toraceTC torace

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 2 4 6 8 10 12 14

t (mesi)

ug

/24h

131I-mIBG

131I-mIBG

131I-mIBG

Paraganglioma addominale paravertebrale in paziente sottoposto a RT metabolica con 131I-mIBG

Paraganglioma addominale paravertebrale in paziente sottoposto a RT metabolica con 131I-mIBG

131I-mIBG131I-mIBG

Noradrenalina urine 24 ore: 63 g (vn < 85 g)

Adrenalina urine 24 ore: 13 g (vn < 20 g)

Metanefrina plasmatica: 85 pg/mL (vn < 140 pg/mL)

Normetanefrina plasmatica: 280 pg/mL (vn < 200 pg/mL)

Noradrenalina urine 24 ore: 63 g (vn < 85 g)

Adrenalina urine 24 ore: 13 g (vn < 20 g)

Metanefrina plasmatica: 85 pg/mL (vn < 140 pg/mL)

Normetanefrina plasmatica: 280 pg/mL (vn < 200 pg/mL)

Marcatori generici di neuroendocriniaMarcatori generici di neuroendocrinia

• Enolasi Neurone-Specifica (NSE)

• Polipeptide Pancreatico (PP)

• Cromogranina A

• Enolasi Neurone-Specifica (NSE)

• Polipeptide Pancreatico (PP)

• Cromogranina A

E’ contenuta nei “dense-core secretory

granules” delle cellule nervose, endocrine e

neuroendocrine insieme a:

• ormoni peptidici

• ammine biogene

• neurotrasmettitori

• nucleotidi, calcio

E’ contenuta nei “dense-core secretory

granules” delle cellule nervose, endocrine e

neuroendocrine insieme a:

• ormoni peptidici

• ammine biogene

• neurotrasmettitori

• nucleotidi, calcio

Cromogranina A: distribuzione cellulare

Distribuzione tissutale delle cromogranine-secretogranineDistribuzione 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

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-SecretogranineLa 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 Cromogranina B

Secretogranina II (Cromogranina C)

Secretogranina III (1B1075)

Secretogranina IV (HISL-19)

Secretogranina V (7B2)

Secretogranina VI (NESP55)

NH2- -COOH

-18 +1 +439

SS

• 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)

• 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)

Cromogranina A

Protozoi: Paramecium tetraurelia

Nematodi: Ascaris suum

Teleosti: Danio rerio

Uccelli: Coturnix japonica

Anfibi: Rana ridibunda

Rettili: Lacerta viridis

Mammiferi: ratto, maiale, uomo

Protozoi: Paramecium tetraurelia

Nematodi: Ascaris suum

Teleosti: Danio rerio

Uccelli: Coturnix japonica

Anfibi: Rana ridibunda

Rettili: Lacerta viridis

Mammiferi: ratto, maiale, uomo

Granulogenesi

Pro-ormone

Granulogenesi

Pro-ormone

Azioni biologiche della CgAAzioni biologiche della CgA

Ruolo della CgA nella secrezione regolataRuolo della CgA nella secrezione regolata

Pompa protonica ATP-asi di tipo

vacuolare

Aggregazione e precipitazione

sostenute da elevato Ca++ e basso pH

Granulogenesi

Pompa protonica ATP-asi di tipo

vacuolare

Aggregazione e precipitazione

sostenute da elevato Ca++ e basso pH

Granulogenesi

Taupenot, L. et al. N Engl J Med 2003;348:1134-1149Taupenot, L. et al. N Engl J Med 2003;348:1134-1149

Peptide-Encoding Regions and Putative Functional Domains of Human Chromogranin A (CgA)

Peptide-Encoding Regions and Putative Functional Domains of Human Chromogranin A (CgA)

Frammento Attività biologica

CgA 1-40 Aumenta rilascio di hCT e di PGRP dalle cellule tumorali,inibisce vasocostrizione, inibisce secrezione di PTH

Cromofungina (47-66) Attività antifungina

Vasostatina I (1-76) Inibisce vasocostrizione, promuove adesione fibroblasti,inibisce secrezione PTH, induce apoptosi neuronale,azione batteriolitica e antifungina

Vasostatina II (1-113) Inibisce vasocostrizione, inibisce secrezione PTH

Procromacina (79-431) Azione batteriolitica e antifungina

Cromacina (173-194) Azione batteriolitica e antifungina

Catestatina (344-364) Inibisce rilascio catecolammine midollare surrene

Parastatina (347-419) Inibisce secrezione PTH

Frammento Attività biologica

CgA 1-40 Aumenta rilascio di hCT e di PGRP dalle cellule tumorali,inibisce vasocostrizione, inibisce secrezione di PTH

Cromofungina (47-66) Attività antifungina

Vasostatina I (1-76) Inibisce vasocostrizione, promuove adesione fibroblasti,inibisce secrezione PTH, induce apoptosi neuronale,azione batteriolitica e antifungina

Vasostatina II (1-113) Inibisce vasocostrizione, inibisce secrezione PTH

Procromacina (79-431) Azione batteriolitica e antifungina

Cromacina (173-194) Azione batteriolitica e antifungina

Catestatina (344-364) Inibisce rilascio catecolammine midollare surrene

Parastatina (347-419) Inibisce secrezione PTH

Azioni biologiche della pancreastatina (CgA 240-288)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

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

}} IperglicemiaIperglicemia

Taupenot, L. et al. N Engl J Med 2003;348:1134-1149Taupenot, L. et al. N Engl J Med 2003;348:1134-1149

Autocrine-Paracrine Regulation of Catecholamine Release from Sympathoadrenal Chromaffin Cells by Catestatin

Autocrine-Paracrine Regulation of Catecholamine Release from Sympathoadrenal Chromaffin Cells by Catestatin

Pieroni, M. et al. Eur Heart J 2007 28:1117-1127Pieroni, M. et al. Eur Heart J 2007 28:1117-1127

Confocal microscopy studies showing co-localization of BNP and CgA granules in the cytoplasm of a myocyte

Confocal microscopy studies showing co-localization of BNP and CgA granules in the cytoplasm of a myocyte

• inquadramento diagnostico

• significato prognostico

• sorveglianza follow-up

• monitoraggio terapie

• inquadramento diagnostico

• significato prognostico

• sorveglianza follow-up

• monitoraggio terapie

Utilizzo clinico del dosaggio della CgA

tumori neuroendocrini GEP

Utilizzo clinico del dosaggio della CgA

tumori neuroendocrini GEP

Marker Pos/Tot Sensibilità %

CgA 72/106 67.9

NSE 29/88 32.9

CEA 10/65 15.4

5’HIAA 13/37 35.1

Marker Pos/Tot Sensibilità %

CgA 72/106 67.9

NSE 29/88 32.9

CEA 10/65 15.4

5’HIAA 13/37 35.1

Sensibilità diagnostica dei marcatori in pazienti affetti da neoplasie neuroendocrine GEP

(106 pazienti)

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 oreValori di cut-off : NSE: 12 ng/mL; CEA: 5 ng/mL; 5’HIAA: 10 mg/urine 24 ore

Pazienti (nr.) Pos/Tot Sensibilità % Loco-regionale (16) 6/16 37.5 Metastatica (90) Fegato 46/59 78.0 Polmoni 4/5 80.0 Scheletro 6/9 66.6 Multiple 11/17 64.7

Sindromici (38) 26/38 68.4 Non sindromici (89) 47/89 52.8

Pazienti (nr.) Pos/Tot Sensibilità % Loco-regionale (16) 6/16 37.5 Metastatica (90) Fegato 46/59 78.0 Polmoni 4/5 80.0 Scheletro 6/9 66.6 Multiple 11/17 64.7

Sindromici (38) 26/38 68.4 Non sindromici (89) 47/89 52.8

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

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

CgA SD (16 pt.)

CR+PR (3 pt.)

PD (10 pt.)

Stabile (%) 11 (68.7) 1 (33.3) 0 (0) Diminuita (%) 3 (18.7) 2 (66.6) 0 (0) Aumentata (%) 2 (12.5) 0 (0) 10 (100)

CgA SD (16 pt.)

CR+PR (3 pt.)

PD (10 pt.)

Stabile (%) 11 (68.7) 1 (33.3) 0 (0) Diminuita (%) 3 (18.7) 2 (66.6) 0 (0) Aumentata (%) 2 (12.5) 0 (0) 10 (100)

Modificazioni della CgA in corso di terapia in pazienti con metastasi epatiche da tumori neuroendocrini GEP

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 diseaseSD stable disease; CR complete response;PR partial response; PD progressive disease

Test chi-quadro 25.84 (p= 0.00003)Test chi-quadro 25.84 (p= 0.00003)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 mesi

U/L

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 mesi

U/L

111In-pentetrotide111In-pentetrotide

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

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

Distribuzione dei valori di CgA in pazienti portatori di tumori neuroendocrini del tratto GEP, gastrite cronica atrofica e in

soggetti sani

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 2007Campana D et al, J Clin Oncol 2007

Utilizzo clinico del dosaggio della CgA

feocromocitoma/paraganglioma

Utilizzo clinico del dosaggio della CgA

feocromocitoma/paraganglioma

131I-mIBG Paziente portatore di feocromocitoma (Cys634Tyr) CgA 155 ng/mL Fondazione IRCCS Istituto Tumori Milano

131I-mIBG Paziente portatore di feocromocitoma (Cys634Tyr) CgA 155 ng/mL Fondazione IRCCS Istituto Tumori Milano

E. Grossrubatscher et al. Clin Endocrinol., 2006

E. Grossrubatscher et al. Clin Endocrinol., 2006

Inquadramento incidentalomi surrenalici

Monitoraggio delle forme famigliari

Valutazione della radicalità chirugica

Sorveglianza del follow-up

Valutazione della risposta ai trattamenti

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 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 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

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

ELISA(%)

IRMA(%)

Carcinoidi intestinali Specificità 8/10 (80) 7/10 (70)

Sensibilità 21/26 (81) 22/26 (85)

AUC 0.90 0.84

Tumori pancreatici Specificità 2/2 (100) 1/2 (50)

Sensibilità 11/12 (92) 8/12 (67)

AUC 0.94 0.67

ELISA(%)

IRMA(%)

Carcinoidi intestinali Specificità 8/10 (80) 7/10 (70)

Sensibilità 21/26 (81) 22/26 (85)

AUC 0.90 0.84

Tumori pancreatici Specificità 2/2 (100) 1/2 (50)

Sensibilità 11/12 (92) 8/12 (67)

AUC 0.94 0.67

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

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)

Concentrazioni di CgA1-17, CgA116-130, CgA324-337 in 10

pazienti con carcinoide (C) e tumore endocrino del pancreas (E)

Stridsberg M et al, 2004Stridsberg 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

• 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, 2004Giusti M et al, 2004