Urinary Glycosaminoglycan Excretion in Patients vvith Bladder Cancer ( Transitional Celi Carcinoma )

Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi /s Mesane Kanserli (Değişici Glikozaminoglikan Atılımları * Epitel Hücreli Karsinom) Hastalarda Üriner Urinary Glycosaminoglycan Excretion in Patients vvith Bladder Cancer ( Transitional Celi Carcinoma ) Hakan KILIÇARSLAN **, V. Kenan ÇELİK ***, Gökhan GÖKÇE **, Semih AYAN **, Kemal KAYA ****, E.Yener GÜLTEKÎN***** ÖZET Bu çalışmada, mesane kanserli hastaların üriner glikozaminoglikan (GAG) seviyeleri VVhiteman yöntemi ile ölçüldü ve mesane kanserli hastaların üriner GAG seviyelerini belirlenerek üriner GAG'ların yüksek progresyon ve invazyon riski olan hastalar için belirleyici olup olmadığı araştırıldı. Mesane kanseri grubunda 6 kadın ve 21 erkek vardı. Kontrol grubunda 20 erkek vardı. Kanser grubundaki üriner GAG atılımları, kontrol grubuna göre anlamlı olarak yüksekti. Yüzeyel ve invazif tümörler, tek ve çok sayıdaki tümörler, 3 cm'den küçük ve 3 cm ve daha büyük tümörlerin arasındaki 24 saatlik üriner GAG atılımlarındaki farklılıklar anlamlı idi. Mesane kanserli hastalarda üriner GAG seviyeleri tümörün grade ve evresi ile arttığı bulundu. Yüksek grade'li, invazif, multifokal, büyük tümörü olan hastalarda rekürrens ve progresyon riski yüksektir. Bu hastalarda üriner GAG seviyeleri de belirgin olarak yüksekti ve üriner GAG seviyelerinin mesane kanserleri için bir belirleyici olarak kullanılabileceği sonucuna varıldı. Anahtar Kelimeler: Mesane, Kanser, Üriner glikozaminoglikanlar. SUMMARY The purpose of this study was to determine the levels of urinary glycosaminoglycan (GAG) in patients vvith bladder cancer and vvhether urinary GAG can be used as a marker for high progression ör invasion risk for bladder cancer. in this study, we measured urinary GAG levels in patients vvith bladder carcinoma using the method described by VVhiteman. The cancer group was consisted of 27 patients ( 6 vvomen and 21 men ) and the control group was consisted 20 healty men. The excretion of GAG was significantly greater in the cancer group than in controls. The differences were statistically significant in 24 hours urinay GAG excretion betvveen the cancer group and control group according to tumors were superficial ör invasive, single ör multiple, and smaller ör larger than 3cm in diameter. Bladder cancer GAG content was influenced by evre and grade of the tümör. Progression and invasion risk is higher in patients vvith high grade and also vvith multiple and large bladder tumors. in these patients urinary GAG excretion was significantly increased and urinay GAG level may be used as a marker for bladder cancer. Key VVords: Bladder, Carcinoma, Urinary glycosaminoglycans. C, Ü. Tıp Fakültesi Dergisi 22 (4): 207-210, 2000 GİRİŞ Mesane kanseri, genitoüriner sistemin ikinci sıklıkta görülen kanseridir. Tanı konulduğunda hastaların yaklaşık %85'inde kanser mesanede lokalize, %15'inde ise bölgesel lenf nodlarına yayılmış veya uzak metastaz yapmıştır (1). Mesane kanserli hastaların başlangıç tedavisinden sonraki takibi, tümörün rekkürens ve progresyonunun belirlenmesi açısından oldukça önem- 15. Ulusal Üroloji Kongresi (25-29 Ekim 1998, ANTALYA )'nde sunulmuştur. Yrd. Doç. Dr., Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Üroloji Anabilim Dalı, Sivas. Yrd. Doç. Dr., Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı, Sivas. Arş. Gör. Dr., Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Üroloji Anabilim Dalı, Sivas. Prof. Dr., Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Üroloji Anabilim Dalı, Sivas. 9O7

lidir (2,3). Tümör rekkürensi; tümörün farklılaşma derecesine, odak sayısına, evresine, büyüklüğüne, karsinoma insitu veya displazinin tümöre eşlik etmesine ve tanıdan sonra geçen süreye bağlı olarak %30 ile %80 arasında değişmektedir (4). Evre Ta ve Tl hastaların %50-70'inde rekkürens görülmektedir. Rekürrens gösteren tümörlerin %10-20'inde tümörün evresi ve farklılaşma derecesinde ilerleme görülmektedir (5,6). Grade 3 ve evre Tl mesane kanserli hastalar yüksek risk grubu olarak kabul edilirler. Bu nedenle, özellikle genç hastalarda topikal tedavi yetersiz ise sistektomi düşünülmelidir (7). Glikozaminoglikanlar (GAG); tümör büyümesi, anjiogenez ve metastazda önemli rol oynarlar. Başlıca GAG'lar; Chondroitin Sulfate (CS), Dermatan Sulfate (DS), Heparan Sulfate (HS), Keratan Sulfate (KS), Hyaluronıc Acıd (HA) ve heparindir (8). Heparin, DS ve vasküler endotelyal bazal lamina da yoğun olarak bulunan HS, tümör hücrelerinden kaynaklanan ve metastazda önemli rol oynayan heparinazı inhibe ederek tümör metastazını engellemektedirler (9,10). Mesane yüzeyindeki GAG tabakası karsinojenlerden korunmaya yardımcı olurken aynı zamanda mesaneyi kalsiyum taş hastalığından da korumaktadır. Heparin kristal adhezyonunun önlenmesinde önemli rol oynayan GAG'dır (11-13). Ayrıca üriner GAG'ların böbrekten kaynaklandığı ve hasara uğramış mesane epiteline yama tarzında bağlandıkları da söylenmektedir (14). A.M. Bernard ve arkadaşları, GAG'ların nefronun ekstrasellüler matriks (ECM) ve bazal membranında bulunduğunu, doku hasarı ve doku rejenerasyonuna bağlı olarak, artmış hücre turnover'ı sonucunda, GAG'ların üriner ekskresyonlarının artabileceğini belirtmektedirler (15). Mesanenin mukozal yüzeyinde bulunan GAG tabakası, bakteriyel adhezyonu ve tümör hücrelerinin mukozal yüzeye olan serbest hücre ekimini azaltmaktadır. Dışarıdan verilen heparin ve sodyum pentosan polisulfat, doğal GAG tabakasının koruyucu etkisini güçlendirmekte, bakteriyel adhezyonu önlemekte ve tümör hücrelerinin mukozal yüzeye implantasyonunu inhibe etmektedir (16). Heparin'in tümör hücrelerinin adheransını önlemesi, tümör hücrelerini öldürmesinden ziyade mesane yüzeyini kaplamasına bağlıdır. Heparinle kaplanmış olan mesanelerde, implantasyon hızı %19 iken, heparinle kaplı olmayan mesanelerde bu oran %50 bulunmuştur (17). Bu çalışmada, mesane kanseri tanısı konulan hastalardaki üriner GAG seviyeleri ölçülerek, kontrol grubu ile karşılaştırıldı. Tümör grade, büyüklük, evre, ve tü- morun çok ve tek odaklı, yüzeyel ve invazif oldı mesane kanserli hastalardaki üriner GAG atılımları t grubuna. 0.01). GEREÇ VE YÖNTEM yaş ortalaı 7(, er\, e\^ M ec ane U Mes Bu çalışma Ocak 1998 - Eylül 1998 tarihleri araş 3, tek v da Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Uygulama lar, tüme Araştırma Hastanesi Üroloji Kliniği'nde mesane tüm büyük tanısı alan 27 hasta ve kontrol grubu olarak alınan; gruplanc sağlıklı erkek üzerinde yapıldı. Spesmenler transüret karşılaşt rezeksiyon ile alındı. Tümör evrelendirilmesiıı Üri Jewett/UICC sistemi kullanıldı. Hastalar tümör büyt grade2 lüklerine, grade, evre, tek veya çok odaklı, yüzeyel 1. rak dar invazif oluşuna göre gruplandırıldı. Tümör grade'i af grade3 gözlemci tarafından WHO sistemi kullanılarak değerlet (p> o.c dirildi. Mukoza ve submukozada lokalize ve deği;; tümörü hücreli papillomlar yüzeyel, kas tutulumunun oldı T( tümörler invazif olarak kabul edildi. Tümör çapta y ri ner transabdominal mesane ultrasonografisi ile ölçül arunta Üriner GAG düzeylerini etkileyen taş hastalığı, ürh vüksel< enfeksiyon, taş kırdırma öyküsü, travma, mesane ti hastalı moru hariç diğer maligniteleri olan hastalar çalışmam e dahil edilmedi. büyük Hastaların üriner GAG seviyeleri, kendi araların* büyük ve kontrol grubu ile karşılaştırıldı. Yirmiyedi mesanı dığınc kanserli hasta ve 20 kontrol gurubu olmak üzere top rqn ; lam 47 idrar örneği transüretral rezeksiyon öncesi top olara 1 lanarak -20 C'de saklandı. Üriner GAG seviyelaf VVhiteman'ın tariflediği yöntemle ölçüldü (18). İkiyüzml idrar örneği 2000g'de 5 dakika santrifüj edildi. Santriff edilmiş idrar, 4 mi taze hazırlanmış % 00,5 w/v aldas blue 8 Gx ve 50 Tabi mm magnezyum klorid içeren 50 mm sodyum asetat tamponu (ph 5.8) ile karıştırıldı ve odıl sıcaklığında 2 saat bekletilerek dengelendi. İki saat! sonra alcian blue-gag kompleksi 2000g'de 20 dakika! Koı santrifüj edilerek ayrıştırıldı. Çökelti 2 kez, 2ml. saf! Ha etanolle yıkandı ve santrifüj edildi. Çökelti üzerine ini %5'lik SDS ilave edilerek alcian blue- GAG kompleksi ayrıştırıldı. Elde edilen berrak Gr mavi solüsyon 620 nm'de, Icm'lik küvette okunarak Te absorbansları alındı. GAG M içeriği standart kondroitin- 4 sülfat'a göre değerlendirildi. Sonuçlar mg / 24saat / m 2 vücut yüzeyi olarak tanımlandı (18). İstatistik! değerlendirmede Mann- İ r VVhitney U testi kullanıldı. Y BULGULAR Çalışmaya alınan 27 hastanın yaş ortalaması 60,2 (29-80) yıl idi. Hastaların 6'sı (%22.2) kadın ve yaş ortalamaları 58.8 (35-76) yıl olup, 21'i (%77.8) erkek ve

yaş ortalaması 61.7 (29-80) yıl idi. Kontrol gurubundaki 20 erkek hastanın yaş ortalaması 61.8 (30-78) yıl idi. Mesane tümörlü hastaların üriner GAG düzeyleri, kontrol grubuna göre anlamlı ölçüde daha yüksek bulundu (p< 0.01). Mesane tümörlü hastalar; grade l, grade 2, grade 3, tek ve çok odaklı,yüzeyel ve invazif tümörlü hastalar, tümör büyüklüğü 3cm'den küçük ve 3cm ve daha büyük olan hastalar olarak kendi aralarında gruplandırıldı. Gruplar üriner GAG seviyeleri açısından karşılaştırıldı. Üriner GAG seviyeleri, grade l tümörlü hastalarda, gradez ve grade3 tümörlü hastalara göre anlamlı olarak daha düşük bulundu (p< 0.05). Ancak grade2 ve grades tümörlü hastalar arasında anlamlı bir fark yoktu (p> 0.05). Bunun heterojen bir grup oluşturan grade2 tümörlü hastalardan kaynaklandığı düşünüldü. Tek ve çok odaklı mesane tümörlü hastaların üriner GAG seviyeleri karşılaştırıldığında, çok odaklı olan grupta, tek odaklı olan gruba göre anlamlı olarak daha yüksek bulundu (p< 0.05). Aynı şekilde invazif tümörlü hastalarda, yüzeyel tümörlü hastalara göre üriner GAG seviyeleri anlamlı olarak daha yüksekti (p< 0.05). Tümör büyüklüğü 3cm'in altında olanlar ve 3cm veya daha büyük olan hastaların üriner GAG düzeyleri karşılaştırıldığında, tümörün Scm'den küçük olduğu grupta, tümörün 3cm veya daha büyük olan gruba göre anlamlı olarak daha düşük bulundu (p< 0.05). Hastaların ve kontrol grubunun üriner GAG düzeyleri Tablo l'de gösterilmiştir. Tablo 1: Hastalar ve kontrol grubunun üriner GAG düzeyleri. Üriner GAG atılımı (mg/24h) Kontrol n=20 12.88 ± 0.6 Hastalar n=27 64.59 ± 4.7 Gradel tümör ( ) n=8 44.43 ± 1.9 Grade2'"n=13 66.03 ± 4.3 Grade3 n=6 88.08 ± 3.6 Tek'"n=17 55.9114.0 Multifokal IM n=10 79.35 ± 9.3 İnvazif n=9 91.6117.9 Yüzeyel n=18 50.5812.1 Bern'den küçük n=15 53.2611.9 3cmveya daha büyük n=12 78.75 1 8.9 TARTIŞMA Mesane kanserli hastaların tanısında ve takibinde birçok biyokimyasal tümör belirleyicisi ve prognostik moleküler parametreler tarif edilmişdir (19). Üriner GAG'ların mesane kanserli hastalarda ekskresyonlarının arttığı bildirilmiştir (20). Bu çalışmada, mesane kanserli hastaların üriner GAG atılımı, kontrol grubundan anlamlı olarak daha yüksek bulunmuştur. Mesane kanserli hastalardaki üriner GAG atılımı tümörün grade'i ve evresi ile orantılı olarak arttığı gösterilmiştir (11). Bizim çalışmamızda tümör evresi arttıkça üriner GAG atılımı da artmıştır. GAG atılımı çalışmamızda grade ile birlikte artış göstermiş ancak grade 2 ve grade 3 tümörler arasında anlamlı fark bulunamamıştır. İnfiltratif kanserlerde GAG atılımlarının farklı olduğu, CS atılımının arttığı belirtilmektedir (14). Çalışmamızda, CS' da içeren toplam GAG ekskresyonunun, invazif tümörlerde, yüzeyel tümörlere göre anlamlı olarak daha yüksek bulduk. Yaşlanmayla birlikte mesanedeki GAG tabakasının azaldığı, yaşlı ve bakteriürisi olan kadınların üriner GAG konsantrasyonlarının, genç olanlara oranla çok daha düşük olduğu gösterilmiştir (21). Çalışmamızda yaşla ilgili olarak üriner GAG seviyesinin anlamlı olarak azaldığı bulundu (p< 0.05). Mesane kanseri dışında bir çok kanserli hastada, üriner GAG seviyelerinde değişikliklerin olduğu gösterilmiştir. Akut myeloid lösemi, kronik myelositik lösemi, kronik lenfositik lösemi ve multipl myelomalı erişkinlerle, akut lenfoid lösemi,akut myeloid lösemi ve nonhodgine lenfomalı çocuklarda total üriner GAG ekskresyonlarında belirgin artış olduğu bildirilmiştir (22,23). BPH ve prostat kanserinde, CS / DS oranı artmıştır. Prostat kanserindeki HS düzeyleri, hiperplastik ve normal prostatla karşılaştırıldığında belirgin olarak azalmıştır (24). Çalışmamıza BPH ve prostat kanserli hastalar alınmadı. Malign hastalıklardaki GAG düzeylerindeki artışın mekanizması henüz tam olarak açıklanamamıştır. Bağ dokusundaki metabolik değişikliklerin, biyosentezin, doku yıkılımı ve hasarının, doku rejenerasyonu ile birlikte artmış hücre turnover'inin, GAG metabolizmasının bozulması veya uyarılmasının rolü olabileceği belirtilmektedir (15,25). Deneysel çalışmalarda, vücut dışından verilen şok dalgaları ile taş kırma (ESWL) sonrası üriner GAG düzeyleri ölçülmüştür. ESVVL uygulanan ve uygulanmayan her i-ki böbrekteki üriner GAG düzeylerinde artış olduğu, ESVVL uygulanan böbrekteki GAG düzeylerindeki artışın daha belirgin olduğu gözlenmiştir. GAG seviyelerindeki bu- artış, ESVVL'nin böbrekte neden olduğu doku hasarının göstergesidir (26). GAG'ların yüzeyel mesane kanserlerinin malign potansiyellerinin belirleyicisi olabileceğine inanılmaktadır. İnfiltratif kanserlerde infiltrasyon öncesi GAG artış-

larındaki tipik patern henüz tam olarak belirli değildir (11). GAG'ların prognoz belirleyici rollerinin ortaya konulabilmesi için, başlangıçtaki noninfiltran papiller tümörlerin uzun süreli takipleri gerekmektedir. Bu şekilde noninvazif tümörlerin takiplerinde üriner GAG seviyelerinin incelenmesi, tümörün invazif potansiyeli hakkında bilgi verecektir. KAYNAKLAR 1. Peter R, Carrol MD. Urothelial Carcinoma Cancers of the Bladder. Smith's General Urology. California: 1995.p.353-363. Fourteenth ed. 2. VVİlliam J, Catalona MD. Bladder Cancer. Second ed. St. Louis: Adultand Pediatric Urology: 1987.p.ll35-1151. 3. Aso Y, Anderson L, Solovray M, Bouffioux C, Chisholm G, Debruyne F, Kavvar T, Kurth KH, Maru A, Straffon WG. Prognostic factors in superficial bladder cancer. Prog Clin Biol Res 1986; 221:257-269. 4. Richards B, Aso Y, Bollack C. Prognostic factors in infiltrative cancer.prog Clin Biol Res 1986; 221:271-286. 5. Meares EM. Non invasive carcinoma of the bladder. J. Urol.l972;107: 394-395. 6. Klimberg 1W, VVajsman Z. Treatmant of muscle invasive carcinoma of the bladder. J Urol 1986;136:1 169-1175. 7. Jakse G, Loidl W, Seeber G, Hofstadter F. Evre Tl, grade 3 transitional carcinoma of the bladder :an unfavorable tumour? J Urol 1987;137:39-43. 8. Jackson RL, Busen SJ, Cardin AD. Glycosaminoglycans: Moleculer properties, protein interactions and role in physiological processes. Physiol Rev 1991;71:481-539. 9. Nakajima M, Irimura T, Di Ferrante N, Nicolson GL. Metastatic melanoma celi heparanase. Characterization of heparan sulphate degradation fragments produced by B 16 melanoma endoglucuronidase. J Biol Chem 1984; 259:2283-2290. 10. Parish CR, Coombe DR, Jakobsen KB, Bennet FA. Evidence that polysaccharides inhibit tumour metastasis by blocking tumour-cell derived heparanases. Int J Cancer 1987; 40:511-518. 11. De Klerk DP. The glycosaminoglycans of human bladder cancers of varying grade and evre. J Urol 1985; 134:978-981. 12. Bodenstab W, kaufman J, Parsons CL. Inactivation of antiadherence effect surface glycosaminoglycans by a complete urinary carcinogen(n-methyl-n- J Urol 1983; 129:200-201. Nitrosourf 13. VVİlliam BG, Kenneth W, Jones and Karen J, Ruggi Protective effects of heparin and other sulfl glycosaminoglycans on crystal adhesion to injt urothelium. J Urol 1982:127:152-154. 14. Hurst RE, Steven WR, Adamson PB. Functional i structural characteristics of the glycosaminoglycans - the bladder luminal surface. J Urol 1987; 138:433-437,1 15. Bernard AM, Quled A, Roels HR. Lack of relations! betvveen urinary glycosaminoglycans and indices tubular ör glomerular renal damage. Nephı 1988;48:82-83. 16. Van EMJ, Sago AL, Ehler WJ, Novicki DE. Sucral inhibition of tumour implantation in the murine uriml bladder. J Urol 1988;140:188-190. 17. See AW, Chapman HP. Heparin prevantion of tumorh adherence and implantation on surfaces. J Urol 1987; 138:182-186. injured urothei 18. Whiteman P. The guantitative measurement of aldı blue glycosaminoglycan complexes. Biochem 1973;131:343-350. 19. Atahan Ö, Kayıgil Ö, Hizel N. Urinary glycosaminoglycj excretion in bladder carcinoma. Scand. J Urol Neplra 1996;30: 173-177. 20. Vehling DT, Kelley E, Hopkins WJ, Balısh E. UriraJ glycosaminoglycan levels follovving monkeys. J Urol 1988;139: 1103-1105. induced cystitisl 21. Sobel DJ, Kaye D. Reduced uromucoid excretion in M elderly. J Infect Diseases 1985; 152:653. 22. Curran KL, Kupchella CE, Tanburro CH. Urinai] glycosaminoglycan patterns in liver. Cancer 1977;40:3050-3053. angiosarcoma of the 23. Friman C, Juvani M. Urinary excretion o glycosaminoglycan in malignant diseases of the haemopoietic and lymphatic tissues. Açta Med ScanJ 1975;198:115-122. 24. De Klerk DP, Lee DV, Human HJ. Glycosaminoglycans of human prostatic cancer. 1984; J Urol 131:1008-1012. 25. Strisciuglio P, Fiorillo A, Costabile M, Montini T, Urinary excretion of glycosaminoglycans in neoplastic diseases of children. Eur J Pediatr 1989 Apr; 148(6):584. 26. Karlsen SJ, Smevik B, Klingenberg LK, Berg KJ. Do extracorporeal shock waves affect urinary excretion of glycosaminoglycans? Br J Urol.l991;67:24-28. Yazışma Adresi: Dr. Hakan KILIÇARSLAN Cumhuriyet Üniversitesi Tıp Fakültesi Üroloji Anabilim Dalı 58140 Sivas