Abstract
Background
In comparison to normal brain tissue, glioblastomas exhibit significantly increased glucose uptake. Brain edema is a common complication during adjuvant chemoradiotherapy, leading to a requirement for glucocorticoid treatment. Glucocorticoid treatment frequently causes considerable deregulation of blood glucose levels. Therefore, episodes of hyperglycemia may contribute to radio- and/or chemoresistance.
Patients and methods
This study comprises a retrospective analysis of the influence of hyperglycemic episodes (HEs) during adjuvant therapy on the overall survival of 106 glioblastoma multiforme patients.
Results
The occurrence of one or more deregulated blood glucose value(s) > 10 mM is associated with a reduction in median overall survival from 16.7 to 8.8 months. A significantly poorer overall survival of patients with hyperglycemia could also be detected in subgroup analyses of patients with complete tumor resection and complete treatment according to the EORTC 22891/26891 trial protocol, as well as in a multivariate Cox proportional hazards analysis. A history of diabetes mellitus had no influence on prognosis.
Discussion
Our data suggest that the observed negative impact of elevated blood glucose levels on overall survival may not solely be explained by the patients’ poorer general condition; the elevated blood glucose concentration itself may play a pathogenetic role. This could be due to increased activity of antioxidant systems, elevated expression of DNA damage response proteins and protection of hypoxic tumor cells against apoptosis combined with hypoxia-mediated radioresistance.
Conclusion
A possible prognostic impact of elevated blood glucose levels during the period of adjuvant (chemo-) radiotherapy of glioblastoma should be evaluated in a prospective clinical trial.
Zusammenfassung
Hintergrund
Glioblastome zeigen im Vergleich mit normalem Gehirngewebe eine deutlich vermehrte Glukoseaufnahme. Im Rahmen der adjuvanten Radio(chemo)therapie von Glioblastomen treten vielfach Hirnödeme auf, die eine Glukokortikoidgabe erforderlich machen. Hierdurch kommt es häufig zu nicht unerheblichen Blutzuckerentgleisungen. Es stellt sich die Frage, ob Hyperglykämieepisoden während der adjuvanten Therapie zu einer Radio- und/oder Chemoresistenz beitragen können.
Patienten und Methoden
Die Studie analysiert retrospektiv den Einfluss von Hyperglykämieepisoden während der adjuvanten Therapie auf das Gesamtüberleben von 106 Patienten mit Glioblastoma multiforme.
Ergebnisse
Das Auftreten von einer oder mehreren Entgleisungen des Blutzuckers mit Werten > 10 mM war mit einer Verminderung des medianen Gesamtüberlebens von 16,7 Monaten auf 8,8 Monate verbunden. Ein signifikant schlechteres Gesamtüberleben von Patienten mit Blutzuckerentgleisungen ließ sich auch in Subgruppenanalysen von vollständig resezierten und vollständig nach EORTC-22891/26891-Protokoll therapierten Patienten sowie in einer multivariaten Cox-Analyse (Cox proportional hazards) nachweisen. Ein manifester Diabetes mellitus als Vorerkrankung hatte keinen Einfluss auf die Prognose.
Diskussion
Unsere Daten weisen darauf hin, dass der beobachtete negative Einfluss erhöhter Blutglukosekonzentrationen auf das Gesamtüberleben möglicherweise nicht allein mit einem schlechteren Allgemeinzustand der Patienten zu erklären ist und der Hyperglykämie selbst somit eine pathogenetische Bedeutung zukäme. Dies könnte in einer erhöhten Aktivität antioxidativer Systeme, gesteigerter Expression von Proteinen der DNA-Schadensantwort und in einem Schutz hypoxischer Tumorzellen vor Apoptose bei gleichzeitig erhöhter hypoxiebedingter Radioresistenz begründet sein.
Schlussfolgerung
Ein möglicher prognostischer Einfluss von Blutzuckerentgleisungen während der Phase der adjuvanten Radio(chemo)therapie sollte in einer prospektiven klinischen Studie untersucht werden.
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Acknowledgements
The authors thank Erika Budo-Guetaifi for careful evaluation of patient data and Dr. Debra Kelleher for her valuable editorial help during preparation of this manuscript.
Conflict of interest
A. Mayer, P. Vaupel, H.-G. Struss, A. Giese, M. Stockinger and H. Schmidberger state that there are no conflicts of interest. The accompanying manuscript does not include studies on humans or animals.
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Mayer, A., Vaupel, P., Struss, HG. et al. Strong adverse prognostic impact of hyperglycemic episodes during adjuvant chemoradiotherapy of glioblastoma multiforme. Strahlenther Onkol 190, 933–938 (2014). https://doi.org/10.1007/s00066-014-0696-z
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00066-014-0696-z