Effect of 5-aminolevulinic acid administration for brain tumor surgery on the postoperative liver enzyme level

Abstract

Background: Besides 5-aminolevulinic acid (5-ALA), liver enzyme elevation after brain tumor surgery can be caused by anesthesia and medications. In this retrospective study, we determined whether preoperative 5-ALA administration is associated with postoperative elevation of liver enzymes (PELE) in brain tumor patients, and identified predictive factors for PELE in patients treated with 5-ALA. Methods: In 179 patients undergoing brain tumor surgery with preoperative normal values of liver enzymes, laboratory data on serum alanine transaminase (ALT), aspartate transaminase (AST), alkaline phosphatase (ALP), and total bilirubin (T.bil) levels were collected preoperatively and through the postoperative day (POD) 45. Results: 95 patients received preoperative 5-ALA (5-ALA group), and 84 patients didn't receive 5-ALA (no 5-ALA group). The 5-ALA group had significantly less patients with pulmonary diseases (11[11.6%] vs 21[25.0%], P = 0.032), extracranial malignancy (7[7.4%] vs 27[32.1%], P < 0.001), and had significantly higher preoperative hemoglobin values (14.0 ± 1.3 vs 13.4 ± 1.3, P = 0.002). During the surgery, maximal lactate level (2.2 ± 1.1 vs 1.8 ± 0.8 mmol/L, P = 0.006) was higher, and MBP (73.8 ± 6.6 vs 77.2 ± 6.2 mmHg, P = 0.001) was lower in the 5-ALA group. 99 PELEs (ALT: 56, AST: 34, ALP: 5, and T.BIL: 4) were observed in 62 (34.6%) patients. Four (4.2%) patients treated with 5-ALA showed grade 3 elevation of transaminases based on the Common Terminology Criteria for Adverse Effects. Preoperative 5-ALA treatment was predictive of PELE (odds ratio [95% confidence interval], 2.30[1.14-4.67]; P=0.021). In patients treated with 5-ALA (n=95), 70 PELEs (ALT: 39, AST: 22, ALP: 5, and T.BIL: 4) were observed in 41 (43.2%) patients and significant predictive factors for PELE were preoperative ALT level (1.10[1.04–1.17]; P=0.001) and body mass index (BMI, 1.29[1.08–1.56]; P=0.006). In patients treated with 5-ALA, 13 and 23 patients, of 39 patients whose maximum postoperative ALT levels > 40 U/L, showed the normal value of serum ALT on PODs 14 and 45, respectively. Only three patients showed ALT elevation > 40 U/L on PODs 15–45, with a downward trend. Conclusions: The use of 5-ALA for brain tumor surgery in patients with preoperative normal values of liver enzymes was associated with increased transient PELE, but a low incidence of severely elevated liver transaminases levels. When 5-ALA is administered to patients with the upper normal value of preoperative serum ALT and overweight, attention is paid to PELE.

배경: 뇌종양 수술에서 간효소 수치 상승은 5-aminolevulinic acid (5-ALA) 사용 이외의 원인으로도 생길 수 있다. 이 후향적 연구에서 우리는 수술 전 투여한 5-ALA가 수술 후 간효소 수치 상승과 관련이 있는지, 있다면 이러한 수치 상승을 예측할 수 있는 인자는 무엇인지를 알아보고자 하였다. 방법: 뇌종양 수술을 받는 환자들 중 수술 전 간효소 수치가 정상인 179명을 대상으로 수술 전부터 수술 후 45일까지 혈장 serum alanine transaminase(ALT), aspartate transaminase (AST), alkaline phosphatase (ALP), total bilirubin (T.bil) 수치를 후향적으로 수집하였다. 결과: 5-ALA는 95명의 환자에서 투여되었고 (5-ALA군) 84명의 환자에서는 투여되지 않았다 (no 5-ALA군). 5-ALA군에서 유의하게 폐질환의 빈도가 높고 (11[11.6%] vs 21[25.0%], P = 0.032) 두개외 악성종양의 빈도가 높았다. (7[7.4%] vs 27[32.1%], P < 0.001). 수술 중 5-ALA 군의 젖산의 최대치가 더 높았고 (2.2 ± 1.1 vs 1.8 ± 0.8 mmol/L, P = 0.006) 평균혈압이 더 낮았다. (73.8 ± 6.6 vs 77.2 ± 6.2 mmHg, P = 0.001). 99건의 수술 후 간효소 수치 상승(ALT: 56, AST: 34, ALP: 5, and T.BIL: 4)이 62명(34.6%)의 환자에서 생겼다. 5-ALA를 투여받은 환자들 중 4명(4.2%)에서는 Common Terminology Criteria for Adverse Effects의 3단계에 해당하는 ALT의 상승이 보였다. 술 전 5-ALA의 투여는 술후 간효소 수치 상승의 원인이었다. (오즈비 [95%신뢰구간] 2.30 [1.14-4.67], P = 0.021) 5-ALA를 투여받은 환자(95명)에서 간효소 수치 상승은 70건(ALT, 39; AST, 22; ALP, 5; T.BIL, 4)이 41명(43.2%)에서 생겼다. 이 환자 군에서 간효소 수치상승의 유의한 예측인자는 술전 ALT 수치 (1.10 [1.04–1.17]; P = 0.001)와 체질량지수(1.29 [1.08–1.56]; P = 0.006)였다 ALT가 40 U/L 이상 상승했던 5-ALA 투여 환자는 39명이었다. 이들 중 13명은 14일째, 23명은 45일째 정상 수치로 회복되었다. 남은 3명은 45일째도 40 이상의 수치였지만 감소 추세였다. 결론: 수술 전 간효소 수치가 정상인 환자들에게 5-ALA을 사용하는 것은 일시적인 간수치 상승을 일으킬 수 있지만 간효소 수치가 심각하게 올라가는 환자들은 드물다. 정상치 상한의 간효소 수치나 비만인 환자들에게 5-ALA를 투여할 경우에는 수술 후 간효소 수치가 상승할 수 있음에 유의해야 할 것이다.