## KL-6/MUC-1 sebagai Penanda Penyakit Paru Interstisial

## Juliani Dewi
Laboratorium Rampal Diagnostika, Malang, Indonesia

## ABSTRAK
Penyakit paru interstisial ditandai dengan inflamasi dan fibrosis interstitium paru, yang merupakan kerusakan dan/atau regenerasi pneumosit tipe II. Diagnosisnya membutuhkan HRCT (high resolution computed tomography) , bronkoskopi, dan/atau biopsi paru yang cukup invasif. Krebs Von De Lungen-6 (KL-6), glikoprotein musinous dengan berat molekul 200 kD, yang disekresi oleh pneumosit tipe II dan sel-sel epitel bronkiolar sangat menjanjikan untuk dijadikan marker yang potensial dan kurang invasif bagi kelainan paru interstitial ini.
Kata Kunci: Penyakit paru interstitial, Krebs Von De Lungen-6 (KL-6), marker potensial

## ABSTRACT
Interstitial lung diseases are marked by inflammation and fibrosis in the interstitium, a damage and/or regeneration of type II pneumocytes. HCRT (high resolution computed tomography), bronchoscopy, and/or invasive lung biopsy are needed for diagnosis. Krebs Von De Lungen-6 (KL-6), a mucinous, 200 kD molecule weight glycoproteins, secreted by a type II pneumocytes and bronchiolar epithel cells is very promising as a potential and less invasive marker for this interstitial lung diseases. Juliani Dewi. KL-6/MUC-1 as a Potential Marker for Interstitial Lung Disease Keywords: Interstitial lung disease, Kreb Von De Lungen-6 (KL-6), potential marker

## PENDAHULUAN
Penyakit  paru  interstisial (ILDs: interstitial lung diseases) adalah  suatu  kelainan  paru tersendiri  yang  ditandai  dengan  bermacam- macam  tanda  inflamasi  dan  fibrosis  dalam interstisium paru dengan gambaran histologis yang  menonjol  berupa  kerusakan  dan/atau regenerasi  pneumosit  tipe  II. 1 Insidens  ILD bervariasi  dengan  rata-rata  sekitar  10  kasus per  100.000  penduduk  per  tahun. 2 Penyakit ini  bersifat  sporadik,  faktor  risiko  utama yang  diketahui  adalah  merokok,  paparan lingkungan  (sebagai  contoh,  debu  logam, debu pertanian, dan bulu binatang), mikroba (infeksi  virus  kronis  seperti  Epstein-Barr  Virus atau  virus  Hepatitis  C), gastroesophageal reflux ,  predisposisi  genetik  (fibrosis  pulmonal keluarga  kurang  dari  5%  total  pasien  IPF), dan  faktor  polimorfisme  gen.  Rata-rata harapan hidup 2 – 3 tahun dari saat diagnosis ditegakkan, 20% kasus dengan harapan hidup 5 tahun. 2 Banyak kasus terlambat diidentifikasi karena terlambat dideteksi, ditambah dengan ketidaktersediaan indikator prognostik. 3
Penggunaan biomarker di  dunia  kedokteran setidaknya harus memenuhi persyaratan untuk mampu  mendeteksi  penyakit,  mendukung
penegakan  diagnosis,  dan  membantu membuat  keputusan  terapi. Biomarker yang ideal  haruslah:  1)  Memiliki  sensitivitas  tinggi (kadar meningkat pada orang sakit), 2) Memiliki spesifisitas tinggi (kadar tidak meningkat pada orang yang tidak sakit), 3) Memberi informasi risiko atau prognosis, 4) Sesuai perkembangan klinis, 5) Dapat mengindikasikan kekambuhan sebelum timbul gejala klinis, 6) Berhubungan dengan perburukan penyakit, 7) Reprodusibel, 8) Mudah dan murah. 4 Krebs von den Lungen-6 (KL-6) yang diturunkan dari pneumosit tipe II diharapkan memenuhi kriteria ini. 1
KL-6/MUC1  merupakan  indikator  spesifik kerusakan  epitel  alveolar  dan  interstitium paru. Regenerasi tipe II pneumosit paru pasien dengan  ILDs  adalah  sumber  sel  utama  KL-6/ MUC1. KL-6/MUC1 terdeteksi pada 70 – 100 % serum pasien dengan ILDs. 1 Yang termasuk ILD adalah bronchopulmonar dysplasia , idiopathic interstitial pneumonias (IIPs), collagen vascular disease-associated interstitial pneumonia (CVD-IP), hypersensitivity pneumonia (HP), radiation pneumonitis (RP), drug-induced ILDs (D-ILDs), acute respiratory distress syndrome (ARDS), pulmonary sarcoidosis , and pulmonary alveolar proteinosis , cystic fibrosis . 1 Kadar  KL-6
/  MUC1  serum  juga  dapat  berguna  untuk mengevaluasi  aktivitas  penyakit  dan  prediksi perkembangan  klinis  bermacam-macam bentuk ILDs. 1

## PENYAKIT PARU INTERSTISIAL
Penyakit  paru  interstisial  dibagi  menjadi beberapa  kelompok  kelainan  paru  yang ditandai  dengan  bermacam-macam  pola inflamasi  dan  fibrosis  dalam  interstisial paru. 1 Berdasarkan  gambaran  histologis, IIPs  dikelompokkan  menjadi  beberapa  tipe, yaitu: nonspecific interstitial pneumonia (NSIP), desquamative interstitial pneumonia, respiratory bronchiolitis-associated intersti tial lung disease (ILD), acute interstitial pneumonia, cryptogenic organizing pneumonia, dan lymphocytic interstitial pneumonia . 2
IIPs  adalah  kelompok  heterogen  penyakit non-infeksius,  bukan  keganasan,  akibat kerusakan  parenkim  paru  dengan  berbagai pola  inflamasi  dan  fibrosis.  IPF  adalah kelainan  paru  yang  mematikan  ditandai dengan  proliferasi  fibrosis,  deposisi  matriks ekstraseluler, dan terbentuknya jaringan parut paru secara progresif. Deteksi dini pasien IPF tanpa gejala sangat penting untuk memahami
juliani_dewi@yahoo.com
patogenesis  progresivitas  fibrosis  paru  dan pengembangan terapi IPF yang lebih efektif. 3-5
Berbeda  dari  pneumonia  bakterial,  IIPs mengakibatkan perubahan interstisium, yaitu  ruangan  antara basement membrane endotelial  dan  epitelial,  seringkali  juga  epitel alveolar,  dan  pembuluh  darah.  Beberapa bentuk ILDs terjadi akibat bermacam-macam efek paparan lingkungan kerja atau sekitarnya atau  sebagai  komplikasi  yang  berhubungan dengan  rematik  atau  penyakit  jaringan  ikat, atau  kelainan  paru  granulomatus. 2 Aktivitas penyakit  penyakit  paru  difus  bervariasi meliputi  inflamasi  dan  respons  terapi  serta progresivitas penyakit. 4
Pasien  IPF  sering  memiliki  gejala  batuk, bibasilar inspiratory crackles ,  dan fingers clubbing ,  didiagnosis  banding  pada  semua pasien  dewasa  dengan  sesak  kronis  saat aktivitas  yang  tidak  dapat  diterangkan penyebabnya. Onset IPF  biasanya  usia pertengahan  hingga  usia  tua,  puncaknya antara  usia  65  –  79  tahun,  lebih  banyak pada  laki-laki. 2 Kondisi  pasien  IPF  bervariasi, beberapa  pasien  stabil  dalam  waktu  lama, sebagian progresif lambat, sebagian progresif cepat,  dan  sebagian  (5  –  10%)  eksaserbasi akut yang berakibat gagal nafas dan kematian. Stadium  dan  prognosis  IPF  tergantung  pada sesak  saat  tidur,  hasil  pemeriksaan  fungsi paru  basal,  pemeriksaan  jalan  6  menit, histopatologi,  hipertensi  pulmonal,  status emfisematus,  dan bronchoalveolar lavage , serta biomarker serum. 3
HRCT (high resolution computed tomography) , bronkoskopi, dan/atau biopsi paru dibutuhkan untuk  menegakkan  diagnosis  berbagai bentuk  ILDs,  termasuk idiopathic interstitial pneumonias (IIPs);  pemeriksaan  fungsi  paru
serial  dibutuhkan  untuk  memantau  aktivitas penyakit  dan  prognosis.  Pemeriksaan- pemeriksaan ini membutuhkan fasilitas medis yang khusus, mahal, dan tidak nyaman untuk pasien. 1
Pada penyakit paru difus, ada 2 target terapi, yaitu  respons  cepat  yang  dapat  ditentukan dengan  menggunakan  pemeriksaan  fungsi paru  (PFT)  dan  regresi  gambaran  abnormal yang ditentukan dari HRCT, serta perlambatan perburukan penyakit. 4

## KL-6/MUC1
Krebs Von De Lungen-6 (KL-6) adalah musin, glikoprotein  dengan  berat  molekul  tinggi, yang  disekresi  oleh  pneumosit  tipe  II  dan sel-sel  epitel  bronkiolar.  Peptida  musin  yang dikenal  dengan  KL-6  ini  ditemukan  pertama kali  oleh  Kohno,  dkk.  di  tahun  1985. 2 Selama re-epiteliasisasi  setelah  kerusakan  alveolar, sel-sel  tipe  II  berproliferasi  untuk  menutup area yang rusak dan kemudian berdiferensiasi membentuk sel-sel tipe I. Regenerasi sel-sel tipe II secara kuat diekspresikan oleh antigen KL-6 dan  merupakan  sumber  utama  peningkatan kadar  KL-6  plasma. 1 Bahkan  tanpa  kerusakan yang signifikan atau proliferasi, sel-sel alveolar tipe II juga diketahui mensekresi protein KL-6 yang  distimulasi  oleh  sitokin  pro-inflamasi. 5 Karena  KL-6  adalah  glikoprotein  yang  sangat besar,  peningkatan  permeabilitas  epitel  paru dan  kebocoran  endotel  kapiler  saja  tidak akan  meningkatkan  kadarnya  dalam  darah. Kadar  KL-6  tinggi  di  sirkulasi  membutuhkan kerusakan berat baik pada epitel paru maupun interstisium.  KL-6  didistribusikan  dari  ruang alveolar ke sirkulasi. Hisata, dkk. membuktikan bahwa KL-6 ditemukan di limfatik, tetapi tidak di  vena  pulmonaris.  KL-6  terlalu  besar  untuk dapat  dibersihkan  oleh  kapiler  alveolar  dan hanya  dapat  dibersihkan  oleh  limfatik.  KL-6/
MUC1 di area alveolar lambat dibersihkan dan dikirim ke serum pasien IPF. Kadar KL-6 serum merupakan  penanda  kuat  invasif  minimal yang  baik  untuk  prognosis  maupun  untuk aktivitas penyakit pasien dengan ILDs. 6

## PERAN KL-6/MUC-1 DALAM DIAGNOSIS KLINIS
Biomarker serum yang dapat mengidentifikasi kelainan  ILDs  merupakan  metode  diagnostik yang  sangat  diharapkan.  Pemeriksaan biomarker serum ini harus mudah dikerjakan, tidak  mahal,  reprodusibilitasnya  baik,  dan tidak  invasif. Biomarker yang  diturunkan dari  pneumosit  tipe  II  sangat  menjanjikan karena  ILDs  memperlihatkan  perkembangan patofisiologi  termasuk  perlukaan  atau remodelling pneumosit  tipe  II. Biomarker ILDs  derivat  pneumosit  tipe  II  yang  banyak digunakan adalah KL-6 dan 2 protein surfaktan, SP-A dan SP-D. Kadar serum LDH tidak spesifik untuk kerusakan paru dan disupresi oleh KL-6, SP-A, dan SP-D. 1
Antibodi  monoklonal  (mAb)  IgG1  telah dikembangkan  untuk  mengenali  rantai gula  yang  dikenal  sebagai  Krebs  von  den Lungen-6 (KL-6) dengan cara mengimunisasi seekor  tikus  dengan  adenokarsinoma  paru manusia  garis  sel  VMRC-LCR. 9 Molekul  murni KL-6  memiliki  efek  kemotaktik,  proliferatif, dan  anti-apoptotik  pada  fibroblas in vitro selain  transformasi growth factor- β .  Oleh karena itu, KL-6 melalui reseptor spesifik juga dapat  mengakselerasi  kerusakan  epitel  dan pembentukan fibrosis. 1,2,7
Awalnya  KL-6  pertama  kali  dikembangkan sebagai biomarker serum  untuk  tumor  paru, mammae,  dan  keganasan  pankreas,  tetapi akurasi diagnostik KL-6 sebagai penanda tumor ternyata  di  bawah  CEA (carcinoembryonic
Gambar . Mekanisme keluarnya KL-6/MUC1 ke dalam darah. Peningkatan kadar KL-6 dalam serum pasien ILDs menunjukkan produksi KL-6 meningkat akibat regenerasi pneumosit tipe II alveolar disertai peningkatan permeabilitas akibat destruksi kapiler alveolar paru yang terkena. 1
antigen) . 1 Banyak  pasien  fibrosis  paru  juga mengalami peningkatan kadar KL-6. Ishikawa dkk. membuktikan kemampuan KL-6 sebagai biomarker ILDs,  karena  pasien  penyakit  paru jinak  non-interstisial  tidak  memperlihatkan peningkatan  signifikan  kadar  KL-6. 1 Ishikawa, menyebutkan beberapa penelitian sebelumnya membuktikan bahwa KL-6/MUC1 diekspresikan pada pneumosit tipe II dan sel-sel epitel  bronkiolar,  tetapi  kurang  diekspresikan oleh  sel-sel  basal  epitel  bronkiolar  terminal jaringan paru normal. Pneumosit tipe I, sel-sel goblet, dan sel-sel mukus glandula bronkialis tidak  mengekspresikan  KL-6/MUC1.  KL-6/ MUC1  juga  tidak  diekspresikan  oleh  sel-sel epitel  gaster,  intestinum,  kolon,  kecuali  sel- sel  glandula  fundus  gaster.  KL-6/MUC1  juga diekspresikan  pada  paru  prematur  selama kehamilan  minggu-minggu  pertama  dan dipertahankan sampai tercapai maturasi paru. 1
KL-6 serum diukur
menggunakan metode  CLEIA (chemiluminescent enzyme immunoassay) , dan pengembangannya, ECLIA (sandwich-type electrochemiluminescence immunoassay) atau  LTIA (latex turbidimetric immunoassay). 1 Pemeriksaan  membutuhkan waktu  kurang  lebih  1  jam,  telah  tersedia di  Jepang  sejak  tahun  1999. 1,3,8 Nilai cut-off ditentukan  500  U/mL  untuk  membedakan pasien  ILDs  dengan  orang  sehat  dan  pasien ILDs  dengan  pasien  penyakit  paru  lainnya. 1 Kadar  normal  KL-6/MUC1  pada  laki-laki  lebih tinggi  daripada  wanita.  Tidak  ditemukan perbedaan bermakna kadar KL-6/MUC1 pada perokok atau bukan. Tidak ada korelasi antara kadar  KL-6/MUC1  dengan  berat  badan  dan umur. 3
Sumber utama KL-6/MUC1 pada paru pasien ILDs  adalah  regenerasi  pneumosit  tipe  II akibat  destruksi  parenkim  dan  arsitektur paru.  Kerusakan  barier  alveolar-kapiler  dan peningkatan  permeabilitas  kapiler  alveolar sangat  penting  untuk  keluarnya  KL-6/MUC1 yang  memiliki  berat  molekul  tinggi  ini  ke sirkulasi  sistemik. 1,3,4,9 Kadar  KL-6  yang  tinggi juga  ditemukan  pada  BALF (bronchoalveolar lavage fluid) . 7 Kadar  KL-6/MUC1  di  BALF
berkorelasi signifikan dengan jumlah sel total, limfosit,  neutrofil,  dan  konsentrasi  albumin dalam  BALF  dan  dengan  kadar  KL-6/MUC1 dalam  serum  pasien  ILDs,  menunjukkan manfaat KL-6/MUC1 serum sebagai penanda gangguan permeabilitas barier udara-darah. 1
Pengukuran  simultan  kadar  KL-6/MUC1,  SP- A, dan SP-D serum pasien dengan perlukaan paru ringan menunjukkan bahwa kadar ketiga marker tersebut tidak sejalan, kadar SP-A dan SP-D meningkat, sedangkan kadar KL-6/MUC1 tidak  berubah. 1 Hal  ini  membuktikan  bahwa peningkatan  kadar  KL-6/MUC1  serum  tidak menggambarkan  intensitas  inflamasi.  KL-6/ MUC1  lebih  menggambarkan  kerusakan epitel  alveolar  dan  permeabilitas  alvoelar- kapiler.  KL-6/MUC1  dapat  digunakan  untuk memprediksi  respons  terapi  kortikosteroid pada pasien ILDs. 1
Pada  PAP (pulmonary alveolar proteinosis) , suatu kelainan yang jarang berupa akumulasi surfaktan  lemak  dan  protein  alveolar,  kadar KL-6/MUC1  meningkat  akibat  hiperplasia pneumosit  alveolar  tipe  II.  Pada  pasien  PAP, kadar  KL-6/MUC1  dalam  BAL  3  –  5  kali  lebih tinggi daripada dalam serum. 9
Pengukuran  kadar  KL-6/MUC1  juga  sangat membantu memprediksi keberhasilan allogeneic transplantation stem cell pada pasien  sindrom  bronkiolitis  obliterans  anak- anak. 10 Pada  penderita  NSCLC (non-small cell lung cancer) yang mendapat terapi EGFR-TKIs (epidermal growth factor receptor-tyrosinekinase inhibitors) ,  KL-6  sangat  berguna  sebagai biomarker untuk  diagnosis  kegawatan  akibat ILD  yang  merupakan  efek  samping  terapi. Kadar  KL-6  dapat  memprediksi  progresivitas dan  keparahan  ILD  yang  diinduksi  terapi EGFR-TKIs . 11
Seperti juga pneumonia interstitial, tuberkulosis  pulmonal  mengenai  baik alveolar  maupun  kompartemen  bronkiolar. Dalam laporannya, Miwa dan kawan-kawan 12 membuktikan  bahwa  kadar  serum  KL-6/ MUC1  tidak  berkorelasi  dengan  prognosis
penyakit  tuberkulosis.  Sedangkan  Siawaya, dkk. 13 membuktikan,  bahwa  dibandingkan dengan sitokin lain, hanya KL-6 dan CXCL10/ IP-10  yang  secara  signifikan  berbeda  antara kontrol  sehat  dan  pasien  TBC  paru.  Siawaya, dkk. 9 juga  membuktikan  terdapat  perbedaan bermakna kadar KL-6/MUC1 pada infeksi laten tuberkulosis dan TB aktif. Walaupun demikian, penelitian  keterkaitan  kadar  KL-6  serum dengan penyakit TB masih sangat kurang. 9
Tidak  seperti  penanda  inflamasi  atau  fibrosis lainnya,  KL-6/MUC1  adalah  indikator  spesifik dan  sensitif  kerusakan  parenkim  paru, sehingga  secara  objektif  menggambarkan beratnya  perlukaan  paru  terlepas  dari kebutuhan  oksigen,  alat  pernapasan,  atau perubahan  radiologis. 14 Peningkatan  kadar KL-6/MUC1  berkorelasi  dengan  turunnya fungsi paru yang ditandai dengan penurunan FEV1,  VC,  TLC,  dan  FEV1/VC.  Pengulangan pemeriksaan  kadar  KL-6/MUC1  digunakan untuk melihat respons terapi. 7,11,12
Kadar  KL-6  plasma  dapat  digunakan  untuk memantau  kerusakan  paru  pasien  yang mendapat  ventilasi  mekanik.  Penderita  ALI (acute lung injury) /  ARDS (acute respiratory distress syndrome) yang  mendapat  ventilasi mekanik mengalami peningkatan kadar KL-6. 15 Peningkatan  kadar  KL-6  ini  mengindikasikan adanya  progresi  fase  proliferatif.  Pasien- pasien  ini  mengalami  pemburukan  kondisi yang  berhubungan  dengan  kematian,  lama penggunaan  ventilasi  mekanik,  dan  lama tinggal di rumah sakit. 6

## SIMPULAN
Kadar  KL-6/MUC1  dalam  serum  berguna untuk  mendeteksi  penyakit,  mengevaluasi aktivitas penyakit, dan memprediksi berbagai macam  tipe  ILDs.  Karena  pengukuran  KL-6/ MUC1  cepat,  tidak  mahal,  reprodusibel, kurang invasif, dan mudah dilakukan daripada SLB,  HRCT,  BAL,  dan  pemeriksaan  fungsi- fungsi  paru  lain,  pemeriksaan  ini  merupakan biomarker yang  menguntungkan  dalam manajemen klinis ILDs. 1

## DAFTAR PUSTAKA
1.  Ishikawaa N, Hattoria N, Yokoyamab A, Kohnoa N. Utility of KL-6/MUC1 in the clinical management of interstitial lung diseases. Respiratory Investigation Elsevier. 2012;50:3-13.
2.  Torrens D, Iwata R. Serum biomarker for lung disease. Medical Laboratory Observer [Internet]. 2012. Available from: https://www.sekisuidiagnostics.com/writable/ resources/files/serum_biomarkers.pdf
3.  Bonella F, Ohshimo S, Miaotian C, Griese M, Guzman J, Costabel U. Serum KL-6 is a predictor of outcome in pulmonary alveolar proteinosis. Orphanet J Rare Dis.
2013;8:1-10.
4.  Tzouvelekis A, Gkouliatsis G, Anevlavis S, Bouros D. Serum biomarkers in interstitial lung diseases. Respir Res. 2005;6:1-24.
5.   Ogihara T, Hirano K, Morinobu T, Kim H, Ogawa S, Hiroi M, et al. Plasma KL-6 predicts the development and outcome of bronchopulmonary dysplasia. Pediatr Res. 2006;60:613-8.
6.   Hisata S, Kimura Y, Shibata N, Ono S, Kobayashi T, Chiba S. A normal range of KL-6/MUC1 independent of elevated SP-D indicates a better prognosis in the patients with honeycombing on high-resolution computed tomography. Pulm Med. 2011;2011:806014.
7.    Kondo T, Hattori N, Ishikawa N, Murai H, Haruta Y, Hirohashi N, et al. KL-6 concentration in pulmonary epithelial lining fluid is a useful prognostic indicator in patients with acute respiratory distress syndrom. Respiratory Res. 2011;12:1-7.
8.  Ohshimo S, Bonella F, Grammann N, Starke K, Cui A, BauerPC, et al. Serum KL-6 as a novel disease marker in adolescent and adult cystic fibrosis. Sarcoidosis Vasculitis and Diffuse Lung Diseases. 2009;26:47-53.
9.  Siawaya JFD, Beyers N, Helden P, Walzl G. Differential cytokine secretion and early treatment response in patients with pulmonary tuberculosis. Clin Experiment Immunol. 2009;156: 69–77.
10.  Gassas A, Schechter T, Krueger J, Barnes HC, Sung L, Ali M, et al. Serum Krebs Von Den Lungen-6 as a biomarker for early detection of bronchiolitis obliterans syndrome in children undergoing allogeneic stem cell transplantation. Biol Blood Marrow Transplant. 2015;21:1524-31.
11.  Kawase S, Hattori N, Ishikawa N, Horimasu Y, Fujitaka K, Furonaka O, et al. Change in serum Kl-6 level from baseline is useful for predicting life-threatening EGFR-TKIs induced interstitial lung disease. Respiratory Res. 2011;12:1-11.
12.  Miwa S, Suzuki Y, Shirai M, Ohba H, Kanai M, Eifuku T, et al. Assessment of serum Kl-6 as a prognostic marker in pulmonary tuberculosis patients. Int J Tuberc Lung Dis. 2012;17:240-2.
13.  Siawaya JFD, Chegou NN, Heuvel MM, Diacon AH, Beyers N, Helden P, et al. Differential cytokine/chemokines and Kl-6 profiles in patients with different forms of tuberculosis. Cytokine 2009;47:132–6.
14.  Fathi  M,  Helmers  SB,  Lundberg  IE.  KL-6:  A  serological  biomarker  for  interstitial  lung  disease  in  patients  with  polymyositis  and  dermatomyositis.  J  Intern  Med. 2012;271:589–97.
15.  Kida Y, Ohshimo S, Ota K, Tamura T, Otani T, Une K, et al. KL-6, a human MUC1 mucin, as a prognostic marker for diffuse alveolar hemorrhage syndrome. Orphanet J Rare Dis. 2012;7:1-8.
16.  Determann RM, Royakkers AANM, Haitsma JJ, ZhangH, Slutsky AS, RanieriVM, et al. Plasma levels of surfactant protein D and Kl-6 for evaluation of lung injury in critically ill mechanically ventilated patients. BMC Pulmonary Med. 2010;10:1-9.