Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
S. Holdenrieder und P. Stieber

Tissue inhibitor of metalloproteinase-1

Tissue inhibitor of metalloproteinase-1
Synonym(e)
TIMP-1
Englischer Begriff
tissue inhibitor of metalloproteinases 1
Definition
TIMP-1 ist ein 28 kDa schweres Glykoprotein und Vertreter einer Proteinaseninhibitor-Familie. Er liegt in löslicher Form vor und bindet an die Matrix-Metalloproteinase 9 (Matrix-Metalloproteinasen).
Struktur
Die Familie der „tissue inhibitors of metalloproteinases“ besteht aus derzeit 4 Mitgliedern (TIMP 1–4): Sie besitzen konservierte Cysteinreste, können hochaffine, nicht kovalente Bindungen mit den carboxylterminalen Domänen von pro-MMPs eingehen (z. B. TIMP-1 mit pro-MMP-9, TIMP-2 mit pro-MMP-2) und benötigen für ihre Aktivierung keine vorhergehende proteolytische Spaltung.
TIMPs weisen ein unterschiedliches Verhalten in Zellen, Geweben und Flüssigkeiten auf, wobei sie als multifunktionelle Moleküle agieren: TIMP-1 und TIMP-2 liegen in flüssiger Form vor, wobei TIMP-1 auf eine Vielzahl externer Stimuli reagiert, während die Expression von TIMP-2 konstitutiv zu sein scheint. TIMP-3 ist unlöslich und an die extrazelluläre Matrix gebunden; TIMP-4 schließlich weist eine gewebsspezifische Aktivität auf.
Molmasse
28 kDa.
Funktion – Pathophysiologie
Matrix-Metalloproteinasen (MMPs), insbesondere MMP-2 und MMP-9, werden bei verschiedenen Karzinomen überexprimiert und spielen eine wichtige Rolle bei der Degradation der extrazellulären Matrix im Rahmen der Tumorzellinvasion und Metastasierung. Die „tissue inhibitors of metalloproteinases“ sind endogene Regulatoren der Matrix-Metalloproteinasen; TIMP-1 und -2 inhibieren allerdings nicht nur das Wachstum, die Invasivität sowie die Metastasierung von Tumoren, sondern haben auch proliferative und antiangiogenetische Wirkung.
Bei aktiviertem Tumorwachstum können MMPs und die gegenregulierenden TIMPs gleichzeitig erhöht sein. Deshalb bieten sich TIMPs als Marker der Früherkennung und als Prognosemarker bei malignen Tumoren an.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Referenzbereich – Erwachsene
Median 72 ng/mL (methoden- und materialabhängig).
Indikation
Evtl. Prognosemarker bei verschiedenen soliden Tumoren.
Interpretation
Generell wurden bei Patienten mit malignen Erkrankungen höhere Plasmakonzentrationen von TIMP-1 beobachtet als bei gesunden Personen und z. T. auch als bei Patienten mit benignen Erkrankungen. Aufgrund der Freisetzung bei Nichttumorpatienten ist die Aussagekraft von TIMP-1 für die Früherkennung des kolorektalen Karzinoms allerdings limitiert, weshalb zuletzt eine Kombination mit CEA vorgeschlagen wurde. Hierbei ist zu jedoch berücksichtigen, dass TIMP-1 sehr empfindlich gegenüber präanalytischen Einflussfaktoren wie Lagerungszeit, -temperatur, Schütteln, wiederholtes Einfrieren etc. ist.
Bei verschiedenen soliden Tumorerkrankungen wurde eine Assoziation einer hohen TIMP-1-Konzentration im Plasma mit einer ungünstigen Prognose gefunden, so bei kolorektalem, Mamma-, Nierenzell-, Ovarial- und Lungenkarzinom.
Diagnostische Wertigkeit
Evtl. Prognosemarker bei verschiedenen soliden Tumoren.
Literatur
Dresse M et al (2008) Dependence of TIMP-1 plasma levels on preanalytical specimen handling. Tumour Biol 29:35–40CrossRefPubMed
Nielsen HJ et al (2011) Plasma TIMP-1 and CEA in detection of primary colorectal cancer: a prospective, population based study of 4509 high-risk individuals. Scand J Gastroenterol 46:60–69CrossRefPubMed
Schrohl AS et al (2004) Tumor tissue levels of tissue inhibitor of metalloproteinase-1 as a prognostic marker in primary breast cancer. Clin Cancer Res 10:2289–2298CrossRefPubMed