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Tissue inhibitor of metalloproteinase-1

  • S. HoldenriederEmail author
  • P. Stieber
Chapter
Part of the Springer Reference Medizin book series (SRM)

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

Plasma, Serum.

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

  1. Dresse M et al (2008) Dependence of TIMP-1 plasma levels on preanalytical specimen handling. Tumour Biol 29:35–40CrossRefGoogle Scholar
  2. 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 46:60–69CrossRefGoogle Scholar
  3. 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 10:2289–2298CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2019

Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Laboratoriumsmedizin, Deutsches Herzzentrum MünchenKlinik an der Technischen Universität MünchenMünchenDeutschland
  2. 2.Institut für LaboratoriumsmedizinKlinikum der Universität München (LMU)MünchenDeutschland

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