Z Gastroenterol 2010; 48(10): 1211-1214
DOI: 10.1055/s-0029-1245204
Kasuistik

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Heterozygoter Alpha-1-Antitrypsin-Mangel (PiMZ): Risikofaktor zur Entwicklung eines hepatozellulären Karzinoms in der nicht zirrhotischen Leber?

Heterozygous Alpha-1-Antitrypsin Deficiency (PiMZ): Risk Factor in the Development of Primary Liver Carcinoma in Non-Cirrhotic Liver?S. Manekeller1 , T. Sauerbruch2 , H.-P. Fischer3 , P. Propping4 , A. Hirner1
  • 1Universitätsklinik Bonn, Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie
  • 2Universitätsklinik Bonn, Medizinische Klinik und Poliklinik I, Allgemeine Innere Medizin
  • 3Universitätsklinik Bonn, Institut für Pathologie
  • 4Universitätsklinik Bonn, Institut für Humangenetik
Weitere Informationen

Publikationsverlauf

Manuskript eingetroffen: 21.10.2009

Manuskript akzeptiert: 28.1.2010

Publikationsdatum:
30. September 2010 (online)

Zusammenfassung

Vorgestellt wird ein 66-jähriger Patient mit dem Zufallsbefund eines hepatozellulären Karzinoms in einer gesunden Leber bei Heterozygotie für einen Alpha-1-Antitrypsin-Mangel (AAT-Mangel) (PiMZ). Anhand dieser Kasuistik und der aktuellen Literatur werden die möglichen Mechanismen der Entstehung eines primären Leberzellkarzinoms in einer nicht zirrhotischen Leber, bei Heterozygotie für einen AAT-Mangel, diskutiert. AAT-Mangel (Laurell-Eriksson-Syndrom) ist eine genetisch bedingte Störung, bei der Personen, die homozygot für ein Defektallel am Pi-Locus sind, im Verlauf ihres Lebens vermehrt an Lungenemphysem, Leberzirrhose und primärem Leberzellkarzinom erkranken. Umstritten ist bisher, ob die heterozygote Form (PiMZ) ebenso mit einem gesteigerten Risiko für Lebererkrankungen einhergeht. Die Hepatokarzinogenese bei AAT-Mangel basiert vermutlich auf einer Serie von toxischen Ereignissen. Dabei ist die Ablagerung von AAT-Aggregaten in den Hepatozyten der initiale Schritt. Diese kumulieren im endoplasmatischen Retikulum und können nicht aus allen Hepatozyten durch das Proteasom oder Autophagozytose eliminiert werden. Die Hepatozyten, aus denen die Aggregate nicht entfernt werden können, führen über spezifische Signalwege zu einer dauerhaften Inflammation und stimulieren die Hepatozyten ohne AAT-Aggregate. Dieser permanente Proliferationsstimulus führt möglicherweise zu verstärkter Vulnerabilität für die Hepatokarzinogenese. Diese Hypothese beruht größtenteils auf Untersuchungen homozygoter Merkmalsträger, der Mechanismus ist jedoch mutmaßlich auch bei heterozygoten Patienten möglich. Da nicht alle Patienten mit Ablagerungen von AAT-Aggregaten erkranken, sind wahrscheinlich entsprechende Komorbiditäten wie chronische Hepatitis B, C, chronischer Alkoholabusus sowie bisher unbekannte genetische Faktoren und Umwelteinflüsse ausschlaggebend. Bisher ist nur beim AAT-Mangel assoziierten Lungenemphysem eine Substitutionstherapie sinnvoll. Bei Lebererkrankungen, die mit AAT-Mangel assoziiert sind, kann lediglich das Endstadium durch Resektion oder Transplantation therapiert werden.

Abstract

Here we report on a patient with a primary hepatocellular carcinoma in a non-cirrhotic liver, in whom heterozygosity for an AAT-deficiency allele was found (PiMZ). Based on this observation and the current literature, the possible mechanisms for an eventual contribution of a heterozygosity of a heterozygous AAT-deficiency for a hepatocellular carcinoma are discussed. Alpha-1-antitrypsin (AAT)-deficiency (Laurell-Eriksson syndrome) is a genetic disorder, in which individuals who are homozygous for a deficiency allele are at an increased lifetime risk for pulmonary emphysema, liver cirrhosis, and primary hepatocellular carcinoma. It has been controversially discussed whether the heterozygous form (PiMZ) is also associated with an increased risk for liver diseases. Hepatocarcinogenesis for AAT-deficiency is probably based on a series of toxic events. Precipitation of AAT aggregates in hepatocytes is the initial step. These accumulate in the endoplasmic reticulum and cannot be eliminated from all hepatocytes by proteasomal and non-proteasomal mechanisms. AAT aggregates induce proinflammatory pathways and may be a stimulus for hepatocarcinogenesis. This hypothesis is based mostly on studies of individuals homozygous for a deficiency allele (PiZZ). The mechanism may also play a role in heterozygous patients. Since not all patients with precipitates of AAT-aggregates are develop a hepatocellular carcinoma related comorbidities such as chronic hepatitis B, C, chronic alcohol abuse, or so far unknown genetic and environmental factors may be crucial.

Literatur

  • 1 Silverman E K, Sandhaus R A. Clinical practice. Alpha1-antitrypsin deficiency.  N Engl J Med. 2009;  360 2749-2757
  • 2 Norman M R, Mowat A P, Hutchinson D CS. Molecular basis, clinical consequences and diagnosis of alpha-1-antitrypsin deficiency.  Ann Clin Biochem. 1997;  34 230-246
  • 3 Zhou H, Fischer H P. Liver morphology in heterozygous alpha-1-antitrypsin deficiency PiZ.  Pathologe. 2000;  21 433-440
  • 4 Eriksson S. Liver disease and intermediate alpha-1-antitrypsin deficiency.  Acta Med Scand. 1981;  210 241-244
  • 5 Perlmutter D H. Alpha-1-antitrypsin deficiency.  Sem Liv Dis. 1998;  18 217-225
  • 6 Needham M, Stockley R A. α1-Antitrypsin deficiency 3: Clinical manifestations and natural history.  Thorax. 2004;  59 441-445
  • 7 Sveger T. The natural history of liver disease in alpha-1-antitrypsin deficient children.  Acta Paediatr Scand. 1995;  77 847-851
  • 8 Brantly M L, Paul L D, Miller B H. et al . Clinical features and natural history of the destructive lung disease associated with alpha-1-antitrypsin deficiency of adults with pulmonary symptoms.  Am Rev Respir Dis. 1988;  138 327-336
  • 9 Chappell S, Hadzic N, Stockley R. et al . A polymorphism of the alpha1-antitrypsin gene represent a risk factor for liver disease.  Hepatology. 2008;  47 127-132
  • 10 Perlmutter D H. Liver injury in α1-antitrypsin deficiency: an aggregated protein induces mitochondrial injury.  J Clin Invest. 2002;  110 1579-1583
  • 11 Lomas D A, Mahadeva R. α1-Antitrypsin polymerization and the serinopathies: pathobiology and prospects for therapy.  J Clin Invest. 2002;  110 1585-1590
  • 12 Elliot P R, Lomas D A, Carrell R W. et al . Inhibitory conformation of the reactive loop of α1-antitrypsin.  Nat Struct Biol. 1996;  3 676-681
  • 13 Rudnick D A, Perlmutter D H. Alpha-1-antitrypsin deficiency: a new paradigm for hepatocellular carcinoma in genetic liver disease.  Hepatology. 2005;  42 514-521
  • 14 Teckman J H, Burrows J, Hidvegi T. et al . The proteasome participants in degradation of mutant α1-Antitrypsin Z in the endoplasmic reticulum of hepatoma-derived hepatocytes.  J Biol Chem. 2001;  276 44 865-44 872
  • 15 Perlmutter D H. Autophagic disposal of the aggregation-prone protein that cause liver inflammation and carcinogenesis in α1-Antitrypsin deficiency.  Cell Death and Differ. 2009;  16 39-45
  • 16 Perlmutter D H. Pathogenesis of chronic liver injury and hepatocellular carcinoma in alpha-1-antitrypsin deficiency.  Pediatr Res. 2006;  60 233-238
  • 17 Lindblad D, Blomenkamp K, Teckman J. Alpha-1-antitrypsin mutant Z protein content in individual hepatocytes correlates with cell death in a mouse model.  Hepatology. 2007;  46 1228-1235
  • 18 Zhou H, Ortiz-Pallardo M E, Ko Y. et al . Is heterozygot alpha-1-antitrypsin deficiency type PiZ a risk factor for primary liver carcinoma?.  Cancer. 2000;  88 2668-2676
  • 19 Rabinovitz M, Gavaler J S, Kelly R H. et al . Lack of increase in heterocygous α1-Antitrypsin deficiency phenotypes among patients with hepatocellular and bile duct carcinoma.  Hepatology. 1992;  15 407-410
  • 20 Kok K F, Wahab R HJ, Drenth J PH. et al . Heterozygous alpha-1-antitrypsin deficiency as a co-factor in the development of chronic liver disease: a review.  Neth J Med. 2007;  65 160-166
  • 21 Piitulainen E, Carlson J, Ohlson K. et al . Alpha-1-antitrypsin deficiency in 26-year-old subjects : lung, liver, and protease/protease inhibitor studies.  Chest. 2005;  128 2076-2081
  • 22 Fairbanks K D, Tavill A S. Liver disease in alpha-1-antitrypsin deficiency: a review.  Am J Gastroenterol. 2008;  103 2136-2141
  • 23 Qu D, Teckman J H, Perlmutter D H. Review: alpha-1-deficiency associated liver disease.  J Gastroenterol Hepatol. 1997;  12 404-416
  • 24 Fregonese L, Stolk J. Hereditary alpha-1-antitrypsin deficiency and its clinical consequences.  Orphanet J Rare Dis. 2008;  19 3-16

PD Dr. Steffen Manekeller

Universitätsklinik Bonn, Klinik und Poliklinik für Allgemein-, Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie

Sigmund-Freud-Straße 25

53127 Bonn

Telefon: ++ 49/2 28/28 71 51 09

Fax: ++ 49/2 28/28 71 66 16

eMail: steffen.manekeller@ukb.uni-bonn.de

    >