Informationen zum Nagalase Test

1. Zusammenfassung
2. Was ist „Nagalase“?
3. Wie stellt man sich die Inaktivierung von Gc-MAF durch Nagalase vor?
4. „Nagalase Test“: Was ist das?
5. Ich möchte den Nagalase Test durchführen lassen? Wie geht das?
6. Was kostet der Test und wie wird der Test abgerechnet?
7. Künstlich hergestellter Gc-MAF zur Behandlung von Erkrankungen
8. Welche weiteren Mess-Werte können bei einer Gc-MAF- Therapie noch von Bedeutung sein?
9. Wissenschaftliche Literatur
10. Erklärung wichtiger Begriffe
11. Hinweise zur Proben-Gewinnung für den Nagalase-Test
12. Hinweise zur Zentrifugation von Gel-Monovetten

1. Zusammenfassung

  • Nagalase ist ein körpereigenes Enzym im Zuckerstoffwechsel.
  • Tumor-Zellen können Nagalase bilden.
  • Gc-MAF ist ein Makrophagen-aktivierender (immun- stimulierender) Faktor.
  • Gc-MAF wird aus Gc-Protein gebildet.
  • Die von Tumoren gebildete Nagalase kann die Bildung des immunstimulierenden Faktors Gc-MAF aus Gc-Protein verhindern.
  • Künstlich hergestelltes Gc-MAF wird als immunstimulierende Substanz eingesetzt.
  • Der Nagalase Test wird durchgeführt, um zu prüfen, ob eine Gc-MAF Therapie sinnvoll sein könnte („Therapie-Indikation“) und um die Wirkung einer Gc-MAF-Therapie zu verfolgen („Monitoring“).
  • Weitere Mess-Werte können bei einer Gc-MAF Therapie von Bedeutung sein: Vitamin D-Spiegel und Calcium-Wert im Blut, die genetische Variante des Vitamin D-Rezeptors und der Serum- Spiegel des löslichen uPA-Rezeptors.

2. Was ist „Nagalase“?

Die sog. „Nagalase“ ist ein körpereigenes Enzym, welches im Zucker- Stoffwechsel eine Rolle spielt. Der wissenschaftlich korrekte Name ist „N-Acetyl-Galaktosaminidase“. Nagalase kann bestimmte Zucker- Moleküle, nämlich das sog. N-Acetyl-Galaktosamin, aus großen Molekülen abspalten.

Yamamoto und Kollegen konnten zeigen, dass Tumore vermehrt Nagalase ausschütten. Entsprechend wurde auch gefunden, dass Tumor-Erkrankungen mit einem erhöhten Nagalase-Wert im Serum verknüpft sind („Tumor-Marker“). Aber auch bei einigen anderen Erkrankungen wurden erhöhte Nagalase-Werte gefunden.

Der von Tumoren produzierten Nagalase wurde eine unterdrückende Wirkung auf das Immunsystem zugeschrieben; medizinisch als „immun-supprimierende Wirkung“ bezeichnet. Die Nagalase- vermittelte Immun-Suppression bei Tumorerkrankungen trägt vermutlich dazu bei, das Wachstum des bestehenden Tumors und die Ausbildung von Metastasen zu fördern.

Die immunsupprimierende Wirkung von Nagalase wird dadurch erklärt, dass Nagalase die Bildung des immunstimulierenden Faktors Gc-MAF aus Gc-Protein verhindert. „MAF“ steht für „Makrophagen- Aktivierender Faktor“. Makrophagen sind sog. „Fress-Zellen“ der Immun-Abwehr.

3. Wie stellt man sich die Inaktivierung von Gc-MAF durch Nagalase vor?

Gc-MAF wird aus Gc-Protein gebildet.

Durch das Enzym „Nagalase“ wird die Zucker-Seitenkette des Gc- Proteins komplett abgespalten: das derart veränderte Gc-Protein kann nicht mehr in Gc-MAF überführt werden.

Mit anderen Worten: Die Wirkung von Nagalase auf Gc-Protein führt dazu, dass Gc-MAF nicht mehr gebildet werden kann.

Insofern wird der durch Tumoren gebildeten Nagalase eine immun- supprimierende Wirkung zugesprochen; also eine Wirkung, die zur Unterdrückung einer Immunantwort führt.

4. Nagalase Test : Was ist das?

Es gibt Testverfahren, mit denen die Aktivität der Nagalase im Serum bestimmt werden kann. Dabei wird aus einer Serumprobe die Nagalase isoliert und die Enzym-Aktivität vermessen.

Diese Verfahren bezeichnet man als Nagalase Test.

Erhöhte Nagalase-Werte im Blut wurden bei vielen Erkrankungen, insbesondere aber bei Tumor-Erkrankungen beschrieben.

Erhöhte Nagalase-Werte werden zur Entscheidung für eine Gc-MAF-Therapie herangezogen („Therapie-Indikation“).

Ein Abfall der Nagalase-Werte wird als Hinweis auf einen Therapie- Erfolg, insbesondere bei der Therapie mit Gc-MAF, gewertet („Therapie-Monitoring“).

5. Ich möchte den Nagalase Test durchführen lassen? Wie geht das?

Für den Nagalase Test wird eine Blutprobe (Serum) abgenommen und eingeschickt. Hinweise zur Proben-Abnahme finden Sie weiter unten.

Ein Anforderungsformular für die eigentliche Untersuchung finden Sie am Ende der Broschüre.

6. Was kostet der Nagalase Test und wie wird der Nagalase Test abgerechnet?

Die Abrechnung erfolgt für Privatpatienten nach der amtlichen Gebührenordnung für Ärzte (GOÄ).

Leider wird dieser Nagalase Test zurzeit von gesetzlichen Krankenkassen nicht übernommen und muss ggf. vom Patienten selbst bezahlt werden. Der Preis für Selbstzahler beträgt € 67,04 und entspricht dem einfachen Satz der GOÄ.

7. Künstlich hergestellter Gc-MAF zur Behandlung von Erkrankungen

Nachdem die Makrophagen-aktivierende Wirkung des Gc-MAF beschrieben worden war, wurden auch Verfahren entwickelt, um Gc-MAF künstlich herzustellen und als immun-stimulierende Substanz anzuwenden.

Dabei profitiert dieser Therapie-Ansatz davon, dass künstlich hergestelltes Gc-MAF von der Serum-Nagalase nicht abgebaut werden kann.

Man hat deshalb Therapieverfahren entwickelt, bei denen GcMAF künstlich im Labor (in vitro) hergestellt wird und dann Patienten verabreicht wird.

8. Welche weiteren Mess-Werte können bei einer Gc-MAF-Therapie noch von Bedeutung sein?

Vitamin D-Spiegel und Serum Calcium

Die optimale Wirkung einer Gc-MAF-Therapie scheint abhängig zu sein von einem optimalen Vitamin D-Spiegel. Empfohlen werden Werte zwischen 30 und 70 μg/L.

Insofern wird empfohlen vor Gc-MAF-Therapie den Vitamin-D-Wert im Serum zu bestimmen und ggf. eine Therapie mit der Gabe von Vitamin D zu ergänzen.

Parallel wird empfohlen, die Serum-Calcium Werte zu bestimmen, um bei einem erhöhten Serum-Calcium-Spiegel die Vitamin D-Dosis zu reduzieren.

Von einigen Autoren wurde beschrieben, dass die Wirkung von Gc-MAF von genetischen Varianten des Vitamin-D-Rezeptors abhängt; den sog. „VDR-Genotypen“. Insbesondere die VDR-Varianten „Fok 1“ und „Bsm1“ wurden untersucht.

Am besten scheint der Genotyp FF/bb auf eine Gc-MAF-Therapie anzusprechen, gefolgt von Ff/Bb. Der Genotyp Ff/BB scheint am schlechtesten anzusprechen.

Die Information zum VDR-Genotyp wurde deshalb bei der Gc-MAF-Therapie für die Festlegung der Dosis herangezogen.

uPA-Rezeptor (uPA-R) im Serum

Es gibt Publikationen, die eine Rolle des sog. „uPA-Rezeptors“ (uPA-R) bei dem invasiven Wachstum von Tumoren und der Bildung von Metastasen nahelegen. Der Serumspiegel von löslichem uPA-R wurde als Prognose-Faktor für Tumoren beschrieben.

Insbesondere wurde ein Zusammenhang zwischen Gc-MAF-Wirkung und uPA-R bei Tumoren beschrieben: Gc-MAF reduzierte die Menge des von Tumorzellen freigesetzten uPA-R.

Einige Wissenschaftler empfehlen deshalb die Bestimmung des uPA-R im Serum im Rahmen einer Gc-MAF Therapie bei Tumorerkran- kungen.

Genetik des Gc-Proteins

Auch für das Gc-Protein werden genetische Varianten beschrieben. Inwieweit diese bei der Optimierung einer Gc-MAF-Therapie eine Rolle spielen ist noch Gegenstand wissenschaftlicher Diskussionen.

9. Literatur

Yamamoto 
Immunotherapy for prostate cancer with Gc-protein-derived macrophage- activating factor, gcMAF
Transl Oncol (2008a) 1: 65-72

Yamamoto
Immunotherapy of metastatic colorectal cancer with vitamin D-binding protein-derived macrophage-activating factor, GcMAF
Cancer Immunol Immunother (2008b) 57: 1007-1016

Diese Arbeit wurde vom Editor-In-Chief der Zeitschrift zurückgezogen “due to irregularities in the documentation for institutional review board approval

Yamamoto 
Immunotherapy of metastatic breast cancer patients with vitamin D-binding protein-derived macrophage activating factor (GcMAF)
Int J Cancer (2008c) 122: 461-467

Diese Arbeit wurde vom Editor-In-Chief der Zeitschrift zurückgezogen “due to irregularities in the documentation for institutional review board approval

Thyer 
A novel role for a major component of the vitamin D axis: vitamin D binding protein-derived MAF induces human breast cancer cell apoptosis through stimulation of macrophages
Nutrients (2013) 5: 32577-2589

Korbelik
The value of serum alpha-N-acetylgalactosaminidase measurement for the assessment of tumor response to radio- and photodynamic therapy
Br J Cancer (1998) 77(6): 1009-1014

Wang
Schindler Disease: the molecular lesion in the alpha-N-acetylgalactosaminidase gene that causes an infantile neuroaxonal dystrophy
J Clin Invest (1990) 86: 1752-1756

Reddi 
Serum alpha-N-acetylgalactosaminidase is associated with diagnosis/prognosis of patients with squamous cell carcinoma of the uterine cervix
Cancer Letters (2000) 158: 61-64

Kisker
Vitamin D binding protein-macrophage-activating-factor (DBP-maf) inhibits angiogenesis and tumor growth in mice
Neoplasia (2003) 5: 32-40

Saharuddin
Tumor cell alpha-N-acetylgalactosminidase activity and its involvement in GcMAF-related macrophage activation
Comparative Biochemistry and Physiology Part A (2002) 132: 1 – 8

Thyer 
Therapeutic effects of highly purified de-glycosylated GcMAF in the immunotherapy of patients with chronic diseases
Am J Immunol (2013) 9: 78-84

Gregory
Vitamin D binding protein-MAF directly inhibits proliferation, migration, and uPAR expression of prostate cancer cells PLoS ONE (2010) 5: e13428

Benis and Schneider
The effects of vit. D binding protein MAF and colony-stimulation factor-1 on hematopoietic cells in normal and osteopetrotic rats
Blood (1996) 88: 2898 -2905

Fabris
Role of angiotensin-converting enzyme and vitamin D receptor gene polymorphisms in cancer anorexia-cachexia syndrome
Am J Immunol (2012) 8: 65-70

Uto
GcMAF: our next-generation immunotherapy Nature (2012) 485: S67-S70

Nagasawa
Association of the macrophage activating factor (MAF) precursor activity with polymorphism in vitamin D-binding protein
Anticancer Res (2004) 24: 3361-3366

Thyer 
Gc protein-derived macrophage-activating factor decreases alpha-N- acetylgalactosaminidase levels in advanced cancer patients OncoImmunology (2013) 2: e25769

Kuchiike 
Degalactosylated/desialylated human serum containing GcMAF induced macrophage phagocytic activity and in vivo antitumor activity Anticancer Res (2013) 33: 2881-2886

Inui 
Clinical experience of intergrative cancer immunotherapy with GcMAF Anticancer Res (2013) 33: 2917-2920

Yamamoto 
Prognostic utility of serum alpha-N-acetylgalactosaminidase and immunosuppression resulted from deglycosylation of serum Gc protein in oral cancer patients
Cancer Res (1997) 57: 295-299

10. Erklärung wichtiger Begriffe

 

Bsm1 Bsm1 bezeichnet eine genetische Variante des Vitamin D-Rezeptors. Für diese Variante sind drei Formen bekannt: BB, Bb, bb.
DBP s. Gc-Protein
Galaktosamin Ein chemisch definiertes Zucker-Molekül.
http://de.wikipedia.org/wiki/Galaktosamin
Galaktose Ein chemisch definiertes Zucker-Molekül.
http://de.wikipedia.org/wiki/Galactose
Galaktosidase Ein Enzym, das Galaktose abspaltet.
Fok1 Fok1 bezeichnet eine genetische Variante des Vitamin D- Rezeptors. Für diese Variante sind drei Formen bekannt: FF, Ff, ff.
Gc-MAF Auch vielfach als „GcMAF“ abgekürzt ist ein Makrophagen-aktivierender Faktor, der durch teilweise Abspaltung der Zucker-Seitenkette aus Gc-Protein gebildet wird. Aus der Trisaccharid-Seitenkette des Gc- Proteins wird Galaktose und Sialin-Säure, es verbleibt N- Acetylgalaktosamin.
GcMAF s. Gc-MAF
Gc-Protein Gc- Protein ist ein Serumprotein, welches die Fähigkeit besitzt Vitamin D zu binden. Aus diesem Grund wird es auch als Vitamin D-bindendes Protein (DBP) bezeichnet. Gc-Protein besitzt eine aus drei Zuckern bestehende Seitenkette; diese drei Zucker sind eine Galaktose, eine Sialinsäure und ein N-actely-galaktosamin. http://de.wikipedia.org/wiki/Vitamin-D-bindendes_Protein
GOÄ Amtliche Gebührenordnung für Ärzte; gilt für die Leistungsabrechnung bei privat versicherten Patienten.
Immunsuppression Suppression bedeutet Unterdrückung und Immunsuppression bezeichnet die Unterdrückung einer Immunantwort durch unterschiedliche Mechanismen, wie Krankheiten, Behandlung mit „immunsuppressiven“ Medikamenten oder bestimmte Umwelt-Einflüsse. Der von Tumor-Zellen gebildeten „Nagalase“ wird ebenfalls eine immunsuppressive Wirkung zugesprochen.
MAF Abkürzung für Makrophagen-aktivierender Faktor. Es gibt mehrere Faktoren die Makrophagen aktivieren können; Gc-MAF ist einer davon.
Makrophagen Makrophagen (aus dem Griechischen frei übersetzt: „Große Fresser“) sind Fress-Zellen des Immunsystems und spielen eine Rolle bei einer Abwehr-Reaktionen des Körpers, insbesondere bei der Immun-Antwort. http://de.wikipedia.org/wiki/Makrophagen
Nagalase Die sog. „Nagalase“ ist ein körpereigenes Enzym, welches im Zucker-Stoffwechsel eine Rolle spielt. Der wissenschaftlich korrekte Name ist „N-Acetyl- Galaktosaminidase“. Nagalase kann bestimmte Zucker- Moleküle, nämlich das sog. N-Acetyl-Galaktosamin, aus großen Molekülen abspalten.
Sialidase Ein Enzym, das Sialin-Säure abspaltet.
Sialin-Säure Ein chemisch definiertes Zucker-Molekül.
http://de.wikipedia.org/wiki/Sialins%C3%A4ure
VDR Abkürzung für Vitamin D-Rezeptor. Der VDR ist ein zelluläres Molekül und bindet Vitamin D. Durch diese
Bindung werden die Effekte des Vitamin D auf die Zelle vermittelt. http://de.wikipedia.org/wiki/Vitamin-D-Rezeptor
uPA Abkürzung für Urokinase-typ Plasminogen Aktivtator, auch als „Urokinase“ bezeichnet. Diesem Molekül wird
eine Rolle zugesprochen bei dem invasiven Wachstum von Tumoren und der Bildung von Metastasen. http://de.wikipedia.org/wiki/Urokinase
uPA-R Abkürzung für „uPA-Rezeptor“. Dieses Molekül auf der Oberfläche von Zellen – auch von Tumorzellen – bindet
uPA und wird als ein wichtiges Molekül bei dem invasiven Wachstum von Tumoren und der Bildung von Metastasen angesehen.Ein Teil des von Tumorzellen gebildeten uPA-R wird von der Tumorzelle freigesetzt und kann im Serum als sog. „löslicher uPA-R“ nachgewiesen werden. Der Serum- Spiegel des löslichen uPA-R wird als Tumor-Marker angesehen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Urokinase

11. Hinweise zur Proben-Gewinnung für den Nagalase Test

Der Nagalase Test wird an einer Serum-Probe durchgeführt, wie in den Originalarbeiten von Yamamoto et al. (s.o. unter „Literatur“) beschreiben.

Für die Untersuchung ist mindestens 1 ml Serum notwendig.

Durch Venen-Punktion wird vom Patienten Vollblut abgenommen: aus dem Vollblut wird durch Gerinnung und anschließende Zentrifugation Serum gewonnen. Der Patient sollte nüchtern sein.

Um den Einfluss einer transportbedingten Hämolyse zu vermeiden, das Serum bitte nach Abnahme mit dem Serum-Röhrchen (z.B. Serum-Gel-Monovette von Sarstedt oder Serum Vacutainer von BD) und nach Zentrifugation in ein neutrales Röhrchen überführen zum Verschicken.

Serum Gel-Monovetten werden 10 Minuten bei 2.500 x g zentrifugiert (Hinweise zur Zentrifugation s.u.)

Die Serum-Gel-Monovetten sollten die ersten 15 Minuten nach der Blutentnahme stehend zur Gerinnung gelagert werden, da es sonst zu einer „Wurst-Bildung“ kommt. Diese Wurst-Bildung verhindert – besonders bei starren Rotoren – bei der Zentrifugation die Ausbildung der Gel-Trennschicht und damit die optimale Trennung von Blutkuchen und Serum.

WICHTIG: Trübe Seren (Lipide?) und hämolytische Seren (Rot-färbung) können im Nagalase-Test nicht analysiert werden. Deshalb empfiehlt sich (wie oben bereits erwähnt) die Abnahme beim nüchternen Patienten.

Das abgefüllte Serum bitte mit dem ausgefüllten Anforderungsschein (s.u.) in einem stabilen Transport-Behälter per Post an folgende Adresse schicken:

Praxis
Prof. Dr. med. M. Kramer
Postfach 103320
D-69023Heidelberg
Wenn Sie einen Kurierdienst nutzen, bitte weiterhin die Hausanschrift der Praxis angeben:

Mönchhofstraße 52 D-69120 Heidelberg
Kontakt:
Tel.: 06221 4340 963
Fax: 06221 4340 964

12. Hinweise zur Zentrifugation von Gel-Monovetten

Die zur Erreichung der G-Zahl (relative Zentrifugalbeschleunigung [RZB]) notwendige Drehzahl hängt vom Radius der Zentrifuge ab. Wenn „r“ der Radius in cm und „n“ die Umdrehungen /min sind, gilt für die relative Zentrifugalbeschleunigung (RZB) in „g“ (DIN 58970-2) folgende Gleichung:

RZB [g]= 0,00001118 x r n2
So werden z.B. bei einer Labofuge 200 von Heraeus (Radius 9,65 cm) 2.500 x g etwa mit einer Drehzahl von 5.000/min erreicht.

Auf der Internetseite der Firma Sarstedt (www.sarstedt.com; Abb. 2 s.u.) finden Sie die Informationen zu den Abnahme-Röhrchen und einen Rechner, mit dem Sie die notwendige Drehzahl Ihrer Zentrifuge ermitteln können.

Nach der Zentrifugation sollte die Gel-Schicht über dem ganzen Blutkuchen liegen und keine Verbindung mehr zwischen Blutkuchen und Serum bestehen. Dies ist bei Ausschwing-Rotoren immer gewährleistet.

Bestehen nach der Zentrifugation Zweifel, ob die Gelschicht den Blutkuchen sicher vom Serum trennt, sollte das Serum in ein neutrales Röhrchen umgefüllt werden, durch abpipettieren oder abkippen. Dies wird insbesondere bei starren Rotoren empfohlen.

Nagalase Test

Quelle: www.sarstedt.com

Nagalase Test

Quelle: www.sarstedt.com

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Weiterführende Links zum Thema Nagalase: