Relevanz des Neuromarkers S100B im Serum und Liquor bei Tumoren des Zentralnervensystems
Creators: name: Prendi, Kristian
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 2023
Subjects: S100B, Hirntumore, Karnofsky Performance Status, S100B Konzentration im Serum und Liquor, ZNS

description: Hintergrund und Ziele Jedes Jahr erkranken in der Bundesrepublik Deutschland mehr als 7.000 Menschen neu an Tumoren des Zentralnervensystems. Primäre Tumoren des Gehirns kommen dabei wesentlich häufiger vor als solche des Rückenmarks. Männer sind insgesamt etwas häufiger betroffen als Frauen. Heute ergänzen in viele Fällen Tumormarker die klinische Diagnostik und erleichtern die Beurteilung der Prognose, welche für den behandelnden Arzt die Therapiesteuerung verbessert. Neuromarker haben in den letzten 2 Jahrzehnten als prognostische Indikatoren bei Erkrankungen des Zentralnervensystems an Relevanz gewonnen. S100B ist der meisterforschte klinische Neuromarker nach Hirnschädigungen und wird histologisch im Rahmen der WHO-Tumorklassifikation eingesetzt. Die Bedeutung von S100B im Serum und Liquor als Marker bei intrakraniellen Tumoren wurde bisher nicht untersucht. Methoden Von 2007 bis 2015 wurden 138 Patienten, die auf der Intensivstation der Neurochirurgischen Klinik des Universitätsklinikums Erlangen aufgrund eines intrakraniellen Tumors behandelt wurden, prospektiv in die Studie eingeschlossen. Unter Berücksichtigung sämtlicher verfügbarer Unterlagen erfolgte die Erhebung der Tumorentität, Tumorlokalisation, Malignität, Art des Eingriffs und Mortalität. Am Tag der Entlassung wurde der Karnofsky Performance Status (KPS) als Maß für die funktionelle Erholung ermittelt. Während der intensivmedizinischen Betreuung fand täglich eine Bestimmung der S100B Werte durch Entnahme von Blut und Liquor über eine externe Ventrikel Drainage statt. Die folgenden Nullhypothesen wurden aufgestellt und getestet: ̈ Es gibt keinen signifikanten Unterschied von S100B im Serum und Liquor zwischen Patienten mit verschiedenen Tumorentitäten. ̈ Es gibt keinen signifikanten Unterschied von S100B im Serum und Liquor zwischen Patienten mit Hirntumoren an unterschiedlichen Lokalisationen. ̈ Es gibt keinen signifikanten Unterschied von S100B im Serum und Liquor zwischen Patienten mit verschiedenen Malignitätsgraden der Tumoren. ̈ Es gibt keinen signifikanten Unterschied von S100B im Serum und Liquor zwischen kraniotomierten und minimalinvasiv operierten Patienten. ̈ Es gibt keinen signifikanten Unterschied von S100B im Serum und Liquor zwischen überlebenden und verstorbenen Patienten. ̈ Es gibt keinen signifikanten Unterschied von S100B-Werten im Serum und Liquor zwischen Patienten mit schlechter und Patienten mit guter funktioneller Erholung. Die statistische Auswertung wurde mithilfe von SPSS durchgeführt. Gruppen- Unterschiede der Mittelwerte wurden mit nicht-parametrischen Rangsummentests (Mann-Whitney-U-Test oder Kruskal-Wallis-Test) ermittelt, nachdem zuvor eine Normalverteilung ausgeschlossen wurde. Ergebnisse und Beobachtungen Unsere Studie zeigt, dass die S100B-Konzentrationen im Serum und Liquor bei Patienten mit Hirntumoren keine signifikanten Unterschiede in Abhängigkeit von Tumorentität, Lokalisation, Malignität oder Mortalität aufweist. Wir konnten keinen signifikanten Unterschied in den S100B-Konzentrationen im Serum und Liquor zwischen Patienten mit einer guten funktionellen Erholung (KPS 80% - 100%) und solchen mit einer schlechten funktionellen Erholung (KPS 0% - 70%) feststellen. Am zweiten (p= 0,003), dritten (p= 0,001) und vierten (p= 0,028) Tag waren die S100B Werte im Serum nach einer offenen Kraniotomie im Vergleich zu einem minimal- invasiven Vorgehen erhöht. Im Liquor fanden sich keine signifikante Unterschiede. Diese Befunde lassen sich durch die Manipulation des Hirngewebes während der Operation erklären. Schlussfolgerung Die vorliegende Studie zeigt, dass S100B im Serum oder Liquor nicht als ausreichend zuverlässiger Neuromarker bei Hirntumoren betrachtet werden kann, da keine statistisch signifikanten Unterschiede in Abhängigkeit von Tumorentität, Lokalisation, Malignität, Mortalität oder funktioneller Erholung festgestellt wurden. Lediglich die Traumatisierung durch den operativen Eingriff wirkt sich auf die S100B Serum Konzentrationen aus.
description: Background and objectives Each year, more than 7,000 people in the Federal Republic of Germany are newly diagnosed with tumors of the brain or spinal cord. Primary brain tumors occur much more frequently than primary tumors of the spinal cord. Men are overall slightly more affected than women. To date, tumor markers frequently complement clinical diagnostics and facilitate the assessment of prognosis, thereby improving treatment management for the attending physician. Neuromarkers have gained significance as prognostic indicators in central nervous system disorders over the past two decades. S100B, extensively studied, is a clinical neuromarker used for brain injuries and is employed histologically in the WHO tumor classification. The significance of S100B in serum and cerebrospinal fluid as a marker for intracranial tumors has not been investigated to date. Methods From 2007 to 2015, a prospective study included 138 patients who were treated for intracranial tumors at the Neurosurgical Clinic of the University Hospital Erlangen. Taking into account all available records, data collection was conducted on tumor entity, tumor localization, malignancy, type of procedure, and mortality. On the day of discharge, the Karnofsky Performance Status (KPS) was assessed as a measure of functional recovery. During intensive care management, S100B levels were determined daily through blood and cerebrospinal fluid sampling via an external ventricular drain. The following null hypotheses were formulated and tested: ̈ There is no significant difference in S100B levels in serum and cerebrospinal fluid between patients with different tumor entities. ̈ There is no significant difference in S100B levels in serum and cerebrospinal fluid between patients with brain tumors in different locations. ̈ There is no significant difference in S100B levels in serum and cerebrospinal fluid between patients with different malignancy grades of tumors. ̈ There is no significant difference in S100B in serum and cerebrospinal fluid between patients who underwent craniotomy and those who underwent minimally invasive surgery. ̈ There is no significant difference in S100B in serum and cerebrospinal fluid between surviving and deceased patients. ̈ There is no significant difference in S100B values in serum and cerebrospinal fluid between patients with poor outcome and those with good outcome. The statistical analysis was performed using SPSS. Group differences in means were assessed using non-parametric rank-sum tests (Mann-Whitney U test or Kruskal-Wallis test) after confirming the absence of normal distribution. Results and Observations Our study demonstrates that the S100B concentrations in the serum and cerebrospinal fluid (CSF) of patients with brain tumors do not exhibit significant differences based on tumor entity, localization, malignancy, or mortality. We found no significant difference in S100B concentrations in serum and CSF between patients with good functional recovery Karnofsky Performance Status (KPS 80%-100%) and those with poor functional recovery (KPS 0%-70%). On the second (p= 0.003), third (p= 0.001), and fourth (p= 0.028) day, the S100B levels in the serum were elevated following an open craniotomy compared to a minimally invasive approach. No significant differences were observed in the cerebrospinal fluid (CSF). These findings can be attributed to the manipulation of brain tissue during the surgery. Conclusion The present study demonstrates that S100B in serum or cerebrospinal fluid cannot be considered as a sufficiently reliable neuromarker for brain tumors, as no statistically significant differences were observed in relation to tumor entity, localization, malignancy, mortality, or functional recovery. Only the trauma caused by the surgical intervention had an impact on S100B serum concentrations.