Tumor markers Nádorové markery
MUDr. Marta Kalousová, Ph.D. Ústav klinické biochemie a laboratorní diagnostiky a Ústav lékařské biochemie 1.LF UK a VFN Praha
Laboratorní vyšetření u pacientů s nádorovým onemocněním • KO • základní biochemie – různé změny (zánětlivé parametry, nutrice, meta – játra, kosti – Ca, útlak orgánů – ureter, rozpad – kyselina močová atd.)
• Stolice na OK • Moč • Nádorové markery
Tumor markers Látky, jejichž stanovení v tkáni nádoru (kvalitativní) nebo v krevním séru či jiných biologických tekutinách (kvantitativní) pacienta s neoplastickým onemocněním poskytne informaci o biologických vlastnostech a chování nádoru (kvalitativní histopatologické stanovení – upřesnění dg, podklad pro výběr markerů pro kvantitativní stanovení – dynamické sledování - progrese, regrese nádoru → prognóza, rozhodování o terapii)
EGTM – European Group on Tumour Markers
Tumor markers – klinickobiochemické rozdělení I • Onkofetální antigeny • Tkáňově a orgánově specifické antigeny • Nespecifické antigeny
Tumor markers – klinickobiochemické rozdělení II • Onkofetální antigeny - látky produkované organismem ve fetálním období či placentou, po narození se tvoří jen v souvislosti s nějakým onemocněním, zpravidla nádorovým. Antigeny, které se objevují brzy v průběhu ontogenze, jsou postnatálně charakteristické pro méně diferencované (tj. malignější) nádory. α1-fetoprotein (AFP), lidský choriový gonadotropin (hCG), karcinoembryonální antigen (CEA), placentární alkalická fosfatasa (PLAP)
Tumor markers – klinickobiochemické rozdělení III • Tkáňově a orgánově specifické antigeny - látky,
které se fyziologicky nacházejí ve zdravé tkáni či orgánu a mimo něj pronikají jen v minimálním množství. Za patologických stavů (nádorové onemocnění, zánět, trauma) dochází k jejich zvýšenému uvolňování. prostatický specifický antigen (PSA), neuron specifická enolasa (NSE), protein S-100, rozpustné fragmenty cytokeratinů (TPA, TPS, CYFRA 21-1), většina CA antigenů definovaných pomocí monoklonálních protilátek (Mab), antigen karcinomů ze skvamosních buněk (SCC), thyreoglobulin (TG), hormony a jejich prekursory u nádorů žláz, které je fyziologicky produkují (C-peptid u insulinomu, kyselina vanilmandlová u feochromocytomu)
Tumor markers – klinickobiochemické rozdělení IV • Nespecifické antigeny, antigeny enzymy a hormony produkované nádory (u nádorů z orgánů, které je fyziologicky neprodukují – paraneoplastický projev). feritin, laktátdehydrogenasa (LDH), thymidinkinasa (TK), β2-mikroglobulin, některé reaktanty akutní fáze, s lipidy asociovaná kyselina sialová (LASA) hormony produkované nádory, které je fyziologicky neprodukují, např. plicní nádory – ACTH, ADH, parathormon a další
• AFP (α1-fetoprotein) – glykoprotein podobný
albuminu, fyziologicky produkován žloutkovým vakem, později fetálními játry. Používán pro dg a monitorování hepatocelulárního karcinomu a germinálních nádorů varlat a vaječníků. Používán v prenatálním screeningu VVV v 2.trimestru.
• CEA – skupina glykoproteinů s 45-60 % glycidové
složky, mh 180 kDa, nachází se v embryonální tkáni (fetální střevo), používán pro monitorování kolorektálního CA, event. jiných CA (prsu, plic)
• Lidský choriový gonadotropin (hCG) –
glykoprotein, mh asi 36 kDa, α a β podjednotky nekovalentně vázané, α podjednotka téměř identická s LH, FSH a TSH. Indikace vyšetření: dg těhotenství, screening VVV, pro monitorování a prognózu germinálních nádorů, trofoblastické nemoci
• CA 125 – mucin identifikovaný Mab, mh asi 200 kDa,
pro monitorování ovariálních karcinomů (negerminálních)
• CA 15-3 – mucin identifikovaný Mab, mh 48 kDa, pro monitorování nádorů prsu
• CA 72-4 – glykoprotein identifikovaný Mab, mh 48 kDa, pro monitorování CA žaludku
• CA 19-9 – glykolipid nesoucí determinant krevní skupiny Lewis a, mh okolo 1000 kDa, pro monitorování CA pankreatu (a žlučových cest)
• CYFRA 21-1 – rozpustný fragment cytokeratinu 19, mh do 30 kDa, pro CA plic (nemalobuněčné) a močového měchýře
• NSE – dimer, mh asi 87 kDa, pro monitorování
malobuněčného plicního karcinomu, neuroblastomu, apudomu
• PLAP – termostabilní isoenzym alkalické fosfatasy, mh asi 86 kDa, pro monitorování seminomů u nekuřáků
• PSA – serinová proteasa glykoproteinového charakteru, mh asi 36 kDa, pro monitorování CA prostaty poměr fPSA/PSA
• SCC(A) – antigen karcinomu skvamosních buněk,
glykoproteinová subfrakce nádorového antigenu T4, mh asi 48 kDa, pro monitorování nádorů oblasti hlavy a krku, některých gynekologických nádorů, nádorů zevního genitálu u obou pohlaví a nádorů jícnu
• TPA – tkáňový polypeptidový antigen, směs rozpustných cytokeratinů 8, 18 a 19, mh asi 22 kDa, pro monitorování karcinomů močového měchýře a plicních nádorů (méně často)
• TPS – tkáňový polypeptidový specifický antigen,
rozpustný fragment cytokeratinu 18, mh asi 22 kDa, pro monitorování metastazujícího CA prsu
• β2-mikroglobulin – monitorování pacientů s
nehodgkinskými lymfomy a dalšími hematologickými malignitami • Feritin – hematologické malignity
• Estrogenní receptor – nukleární transkripční faktor, mh 65 kDa, slouží k predikci odpovědi na hormonální terapii u karcinomu prsu • Progesteronový receptor – nukleární transkripční faktor, mh forma A 94 kDa, forma B 120 kDa, predikce odpovědi na hormonální léčbu u karcinomu prsu
Doporučené nádorové markery dle lokalizace nádoru • Plíce: SCLC – NSE, progastrin releasing factor (proGRP), NSCLC – CYFRA 21-1, CEA • Urogenitál: testes – AFP, HCG, prostata – PSA, močový měchýř – CYFRA 21-1, TPA (???) • Ženské pohlavní orgány: prs – CA 15-3, TPS (CEA), vaječník – CA 125, hrdlo děložní SCC, (CEA), trofoblast – HCG • GIT: kolon – CEA, pankreas – CA 19-9, žaludek CA 72-4, žlučové cesty CA 19-9, játra (HCC) – AFP • ORL oblast: karcinomy - SCC
Potenciální nové tumor markery Proteiny a onkoproteiny – produkty mutovaných genů, které mají význam pro přežití buněk, jejich dělení, diferenciaci a metastazování ¾ Regulace buněčného cyklu - cykliny ¾ Apoptóza – Bcl-2 protein, sFas, protein-produkt mutovaného genu p53 ¾ Signální transdukce - c-erbB-2 (Her-2/neu), EGRF, IGF, TNF-α ¾ Adheze - ICAM-1, VCAM-1 ¾ Angiogeneze – inhibitory angiogeneze - angiostatin, angiogenin, trombospondin ¾ Markery spojené se specifickými vlastnostmi nádorových buněk – matrix metalloproteinasy
Stanovení tumor markerů • Imunochemicky – ELISA, MEIA, RIA, FPIA, TRACE • Používat stále stejnou metodu a diagnostickou soupravu od jedné firmy!!!
Stanovení tumor markerů
Hodnocení TU markerů • Ideální situace
• realita
„cut off“ zdraví
nemocní
zdraví
nemocní
FN FP falešně falešně negativní pozitivní
Hodnocení TU markerů • • • •
Specificita = SN / (SN + FP) Sensitivita = SP / (SP + FN) Positivní prediktivní hodnota = SP / (SP + FP) Negativní prediktivní hodnota = SN / (SN + FN)
SP – počet správně positivních vyšetření SN – počet správně negativních vyšetření FP – počet falešně positivních vyšetření FN – počet falešně negativních vyšetření
Hodnocení TU markerů pomocí ROC křivek (ROC = receiver operating characteristic) senzitivita (%) 100 % vhodný TU marker žádná diskriminace mezi zdravými a nemocnými
0%
100 %
0%
specificita (%)
Požadavky na dobrý test na stanovení TU markerů • Spolehlivost a reprodukovatelnost intraassay variabilita < 5% interassay variabilita < 10% • Dostatečně široké analytické rozmezí • Vysoká specifita (> 95%) a sensitivita (>50%) • Rozumné náklady a zátěž laboratorního personálu • Optimální pozitivní a negativní prediktivní hodnota • Korelace s nádorovou masou • Reagencie a obaly by neměly zatěžovat životní prostředí
Interpretace výsledků TU markerů • Dříve – porovnání s referenčním rozmezím • Dnes dopor. určení individuální hladiny (koncentrace TU markeru ve „stabilizovaném“ stavu, tj. po operaci odstranění nádorové masy) a následné dynamické sledování
Racionální využití tumor markerů • Neslouží pro diagnostiku, ale pro monitorování. Mohou v diagnostickém procesu pomoci. • Diagnostickou cenu má pozitivní nález tumor markerů, negativní nález ovšem neznamená nepřítomnost nádoru!!! Pro diagnózu je vždy rozhodující histopatol. vyš. doplněné o průkaz TU markerů. Přechodné zvýšení tumor markeru – zánět, nezhoubný nádor, trauma, po nasazení účinné terapie („celulární reakce“), při postižení ledvin u markerů, které jsou vylučovány ledvinami (CEA) • Jako screeningové (vyhledávací vyšetření) pouze PSA (event. fPSA/PSA) při podezření na CA prostaty u mužů mladších 70 let.
Racionální využití tumor markerů • Důležitá je dynamika změn (zvýšení, i když v referenčních mezích, může dříve upozornit na recidivu či meta než CT, UZ či MR) • Systematické vyšetření – opakované vyšetření po operaci (tzv. poločas – tj. s jakou rychlostí mizí TU marker z oběhu), interval zpočátku 2 týdny (minimální odstup), později 1 měsíc a následně cca 3 měsíce – dle onkologa) • Sledování více tumor markerů – větší pravděpodobnost záchytu nádoru (ekonomicky náročné, proto větš. výběr 2 TU markerů, které jsou pro danou oblast nejvhodnější). Prakticky žádný TU marker není specifický pro určitý typ nádoru nebo jeho lokalizaci. • Stanovení TU markerů provádějí pouze ta pracoviště, která mají léčbu nádorů v náplni oboru (jinak výjimečně, po dohodě)
Dynamické sledování koncentrace TU markeru v krvi
„cut off“
čas sledování
Dynamické sledování koncentrace TU markeru v krvi
„cut off“
čas sledování
Doporučená literatura • Zima T.: Laboratorní diagnostika. Galén, Praha 2003, str. 331-340. • Zima T., Kalousová M., Malbohan I.M.: Laboratorní vyšetření u nádorových onemocnění. http://www.zdravcentra.cz/?act=k10&did=413&kategorie=0&page=index.htm
