Реферат: Онкомаркеры в клинической практике
Среди плацентарных трофобластических опухолей распространенность неинвазивной хорионаденомы составляет 1 случай на 2000 беременностей, а инвазивной хорионаденомы и хорионэпителиомы - 1 случай на 100000 беременностей.
Герминомы яичек относятся к одним из наиболее частых онкологических заболеваний молодых мужчин (20 - 34 лет). В связи с тем, что гистологический тип опухоли может меняться в ходе терапии, рекомендуется проводить сочетанное определение β-ХГ и АФП при герминомах. Семиномы, дисгерминомы и дифференцированные тератомы всегда АФП-негативны, опухоли желчного мешка в чистом виде всегда АФП-позитивны, в то время как карциномы или комбинированные опухоли в зависимости от массы эндодермальных структур могут быть либо АФП-позитивными, либо АФП-негативными. Таким образом, для термином β-ХГ является более важным маркером, чем АФП. Совместное определение АФП и β-ХГ особенно показано в ходе лечения термином. Профили этих двух маркеров могут не совпадать. Концентрация АФП снижается до нормальных значений в течение 5 дней после радикальной операции, отражая уменьшение общей массы опухоли. После химиотерапии или радиотерапии, напротив, концентрация АФП отразит лишь уменьшение числа АФП-продуцирующих клеток, а так как клеточный состав термином смешанный, определение β-ХГ необходимо для оценки эффективности терапии.
Сочетанное определение АФП и β-ХГ позволяет достичь чувствительности 86% при диагностике рецидивов несеминоматозных опухолей яичка. Возрастающая концентрация АФП и/или β-ХГ указывает (часто на несколько месяцев раньше других диагностических методов) на прогрессирование опухоли и, следовательно, на необходимость изменения лечения. Изначально высокие значения АФП и β-ХГ в крови говорят о плохом прогнозе.
Антиген плоскоклеточной карциномы (SCC) в сыворотке
Содержание SCC в сыворотке в норме - до 2 нг/мл.
Антиген плоскоклеточной карциномы представляет собой гликопротеид с молекулярной массой 42000 дальтон. Наиболее часто определение этого маркера применяют для мониторинга течения и эффективности терапии плоскоклеточной карциномы шейки матки (чувствительность 70 - 85%), носоглотки и уха. SCC является маркером выбора для мониторинга течения и эффективности терапии плоскоклеточной карциномы шейки матки. Определение уровня SCC в крови позволяет не только обнаружить рецидив на ранней стадии, но отражает реакцию уже обнаруженной карциномы на проводимую терапию. Повышенный уровень SCC выявляется в 17% случаев не мелкоклеточного рака и в 31% случаев плоскоклеточной карциномы легких (95% специфичности). Курение не оказывает влияния на уровень SCC.
Простатический специфический антиген (ПСА) в сыворотке
Содержание ПСА в сыворотке в норме: у мужчин до 40 лет - до 2,5 нг/мл, после 40 лет - до 4,0 нг/мл.
ПСА - гликопротеид, выделяемый клетками эпителия канальцев предстательной железы. В связи с тем, что ПСА образуется в парауретральных железах, только очень малые количества его могут обнаруживаться у женщин. Период полужизни ПСА составляет 2 - 3 дня.
Значительное повышение уровня ПСА в сыворотке иногда обнаруживается при гипертрофии предстательной железы, а также при воспалительных ее заболеваниях. При уровне Cut-off 10 нг/мл специфичность по отношению к доброкачественным заболеваниям предстательной железы составляет 90%. Пальцевое ректальное исследование, цистоскопия, колоноскопия, трансуретральная биопсия, лазерная терапия, задержка мочи также могут вызвать более или менее выраженный и длительный подъем уровня ПСА. Влияние этих процедур на уровень ПСА максимально выражено на следующий день после их проведения, причем наиболее значительно - у больных с гипертрофией железы. Исследование ПСА в таких случаях рекомендуется проводить не ранее чем через 7 дней после проведения перечисленных процедур.
Исследование ПСА применяют для диагностики и мониторинга лечения рака предстательной железы, при котором его концентрация увеличивается, а также для мониторинга состояния пациентов с гипертрофией железы в целях как можно более раннего обнаружения рака этого органа. Уровень ПСА выше 4,0 нг/мл обнаруживается примерно у 80 - 90% больных раком и у 20% больных аденомой предстательной железы. Таким образом, повышение уровня ПСА в крови не всегда свидетельствует о наличии злокачественного процесса. В нашей стране у 50% больных доброкачественная гиперплазия предстательной железы сопровождается хроническим простатитом. Увеличение уровня ПСА в крови у больных раком этого органа происходит быстрее, чем у больных с доброкачественной гиперплазией. Уровень общего ПСА более 50 нг/мл указывает на экстракапсулярную инвазию в 80% случаев и поражение региональных лимфатических узлов у 66% больных раком предстательной железы. Имеется корреляция между уровнем ПСА в крови и степенью злокачественности опухоли. В настоящее время считается, что увеличение ПСА до 15 нг/мл и выше вместе с низко-дифференцированным типом опухоли в 50% случаев указывает на экстракапсулярную инвазию и должно приниматься во внимание при определении объема оперативного вмешательства. При значениях ПСА от 4 до 15 нг/мл частота выявления рака составляет 27 - 33%. Значения ПСА выше 4 нг/мл отмечаются у 63% больных раком предстательной железы стадии Т1 и у 71% больных - стадии Т2.
Мониторинг концентрации ПСА обеспечивает более раннее обнаружение рецидива и метастазирования, чем прочие методы. При этом изменения даже в пределах границ нормы являются информативными. После тотальной простатэктомии ПСА не должен выявляться, его обнаружение свидетельствует об остаточной опухолевой ткани, региональных или отдаленных метастазах. Следует учитывать, что уровень остаточной концентрации лежит в пределах от 0,05 до 0,1 нг/мл, любое превышение этого уровня указывает на рецидив. Уровень ПСА определяют не ранее чем через 60 - 90 дней после операции в связи с возможными ложно положительными результатами из-за незавершенного клиренса ПСА, присутствовавшего в крови до простатэктомии.
При эффективной лучевой терапии уровень ПСА должен снижаться в течение первого месяца в среднем на 50%. Его уровень снижается и при проведении эффективной гормональной терапии. Контроль за уровнем ПСА у больных с леченным раком предстательной железы следует проводить каждые 3 мес, что позволяет своевременно выявить отсутствие эффекта от проводимой терапии.
Определение уровня ПСА в сыворотке применяют для диагностики и мониторинга лечения рака предстательной железы, а также в качестве диспансерного теста у всех мужчин старше 50 лет.
Свободный простатический специфический антиген (сПСА) в сыворотке
Содержание сПСА в сыворотке в норме составляет более 15% от общего ПСА.
Клиническая ценность определения ПСА в крови значительно возрастает при определении различных его форм, соотношение которых соответствует виду патологического процесса, протекающего в предстательной железе. В сыворотке крови ПСА содержится в двух формах: свободной и связанной с различными антипротеазами. Большая часть ПСА находится в комплексе с α1-антихимотрипсином. Незначительная часть ПСА связана с α2-макроглобулином и не определяется обычными ИФА методами. Уровень свободного ПСА меняется в зависимости как от индивидуальных особенностей организма, так и от вида заболевания предстательной железы. При раке железы в клетках опухоли не только повышается продукция ПСА, но и значительно возрастает синтез α1-антихимотрипсина, в результате чего увеличивается количество связанной и снижается содержание свободной фракции ПСА при увеличении общей концентрации этого антигена. В результате содержание свободной фракции ПСА в сыворотке крови при раке предстательной железы значительно ниже, чем в норме и при доброкачественном процессе. На этом основана дифференциальная диагностика рака и гиперплазии этого органа.
Сущность исследования заключается в параллельном определении общего ПСА и свободной фракции ПСА и расчете процента их соотношения:
Определение свободной фракции ПСА показано при увеличении общего ПСА. При значениях этого соотношения ниже 15% требуется проведение УЗИ и биопсии. Если этот показатель выше 15%, необходимы наблюдение и повторное обследование через 6 мес.
Нейронспецифическая енолаза (NSE) в сыворотке
Содержание NSE в сыворотке у здоровых лиц в норме - до 13,2 нг/мл.
NSE - цитоплазматический гликолитический фермент, присутствующий в клетках нейроэктодермального происхождения, нейронах головного мозга и периферической нервной ткани. Повышение содержания NSE в сыворотке имеет место при мелкоклеточном раке легкого и нейробластомах, лейкозах, после лучевой и рентгенотерапии, после рентгенологического обследования. Концентрация NSE до 20 нг/мл и более может встречаться при доброкачественных заболеваниях легких, поэтому для клинической диагностики злокачественных заболеваний предпочтителен выбор уровня Cut-off - более 25 нг/мл. Необходимо помнить, что NSE присутствует в эритроцитах, поэтому гемолиз завышает результаты исследования.
NSE-тест наиболее показан для диагностики и мониторинга эффективности терапии при мелкоклеточном раке легкого. Уровень NSE выше 25 нг/мл отмечается у 60% больных и выше 70 нг/мл - у 40% больных с мелкоклеточным раком легкого. Сочетанное определение NSE и CYFRA-21-1 увеличивает чувствительность диагностики карциномы легкого до 62%, в то время как при комбинации NSE и РЭА достигается чувствительность 57%.
Уровень NSE является ценным показателем при нейробластоме. При уровне Cut-off 25 нг/мл чувствительность по отношению к данной опухоли составляет 85%.
Определение уровня NSE в сыворотке необходимо для диагностики и мониторинга лечения мелкоклеточного рака легкого, нейробластомы.
Фрагмент цитокератина-19 (CYFRA-21-1) в сыворотке
Содержание CYFRA-21-1 в сыворотке у здоровых лиц в норме до 3,3 нг/мл.
Цитокератины - нерастворимые каркасные белки. В отличие от цитокератинов фрагменты цитокератина растворимы в сыворотке. Цитокератины играют важную роль в дифференциации тканей. CYFRA-21-1 обладает хорошей специфичностью по отношению к доброкачественным заболеваниям легких, уровень Cut-off 3,3 нг/мл обеспечивает специфичность 95%. Незначительный подъем уровня CYFRA-21-1 до 10 нг/мл обнаруживается при прогрессирующих доброкачественных заболеваниях печени и особенно при почечной недостаточности.
CYFRA-21-1 является маркером выбора для немелкоклеточной карциномы легкого. При специфичности 95% CYFRA-21-1 имеет значительно более высокую чувствительность (49%), чем РЭА (29%). Чувствительность CYFRA-21-1 при плоскоклеточной карциноме легких заметно выше (60%), чем чувствительность РЭА (18%). CYFRA-21-1 и РЭА обнаруживают сходную диагностическую чувствительность (42 и 40% соответственно) при аденокарциноме легких. Сочетание этих двух маркеров увеличивает чувствительность до 55%.
CYFRA-21-1 - наиболее эффективный из всех известных маркеров для мониторинга течения мышечно-инвазивной карциномы мочевого пузыря. При специфичности 95% CYFRA-21-1 имеет чувствительность 56% для инвазивных опухолей всех стадий.
Чувствительность CYFRA-21-1 зависит от стадии заболевания:
4% - в I стадии,
более 33% - во II стадии,
36% - в III стадии и
до 73% - в IVстадии рака мочевого пузыря.
Более 50% опухолей мочевого пузыря не инфильтрируют мышечный слой. Они легко обнаруживаются при урологическом обследовании. Труднее диагностировать инвазивные опухоли. Мониторинг маркера CYFRA-21-1 во многих случаях позволяет диагностировать такие формы карцином мочевого пузыря.
Опухолевый антиген мочевого пузыря (ВТА) в моче
ВТА в норме в моче не обнаруживается.
Рак мочевого пузыря занимает четвертое место по распространенности форм рака у мужчин и девятое - у женщин. Каждый пятый пациент в настоящее время умирает от этого заболевания в течение 5 лет. Определение ВТА в моче является скрининговым методом для диагностики рака мочевого пузыря, а также для динамического наблюдения за пациентами после оперативного лечения. Антиген выявляется у 70 - 80% больных при раке мочевого пузыря в стадии Т1-Т2-ТЗ. При эффективном оперативном лечении ВТА в моче исчезает, его появление свидетельствует о рецидиве заболевания. Следует иметь в виду, что исследование на выявление опухолевого антигена мочевого пузыря может быть ложноположительным при гломерулонефрите, инфекциях и травмах мочевыводящих путей.
Бета-2-микроглобулин в сыворотке и моче
Содержание β2-микроглобулина в норме:
в сыворотке крови – 660 - 2740 нг/мл,
в моче - 3,8 - 251,8 нг/мл.
β2-микроглобулин (β2-МГ) - низкомолекулярный белок поверхностных антигенов клеточных ядер. Присутствие его в сыворотке обусловлено процессами деградации и репарации отдельных элементов клеток. β2-МГ свободно проходит через мембрану почечных клубочков, 99,8% его затем реабсорбируется в проксимальном отделе почечных канальцев. Период полураспада β2-микроглобулина составляет приблизительно 40 мин. Уменьшение клубочковой фильтрации способствует повышению уровня β2-МГ в сыворотке крови, нарушение функции почечных канальцев приводит к экскреции больших количеств β2-МГ с мочой. Верхний предел реабсорбционной способности почечных канальцев достигается при концентрации β2-МГ в сыворотке 5000 нг/мл. К состояниям, при которых повышается уровень сывороточного β2-МГ, относятся: аутоиммунные заболевания, нарушения клеточного иммунитета (например, пациенты со СПИДом), состояния после трансплантации органов. Повышение уровня β2-МГ в спинномозговой жидкости у больных с лейкемией свидетельствует о вовлечении в процесс ЦНС. Определение β2-МГ в крови и моче проводят больным при диагностике гломерулонефрита и канальцевых нефропатий, а также для выяснения прогноза у пациентов с неходжкинскими лимфомами и в особенности у пациентов с множественной миеломой (больные с повышенным уровнем имеют значительно более низкую продолжительность жизни, чем больные с нормальными значениями).
Определение β2-МГ необходимо для мониторинга лечения гемобластозов, миеломы, контроля активации лимфоцитов при трансплантации почки.
Концентрация β2-микроглобулина в крови повышается при почечной недостаточности, острых вирусных инфекциях, иммунодефицитах, в том числе СПИДе, аутоиммунных заболеваниях, гемобластозах (В-клеточных), миеломе, острых лейкозах и лимфомах с поражением ЦНС.
Концентрация β2-микроглобулина в моче повышается при диабетической нефропатий, интоксикации тяжелыми металлами (соли кадмия).
Алгоритм исследования на онкомаркеры (ОМ)
Специфичность ОМ - процент здоровых лиц и больных с доброкачественными новообразованиями, у которых тест дает отрицательный результат.
Чувствительность ОМ - процент результатов, которые являются истинно положительными в присутствии данной опухоли.
Пороговая концентрация (Cut-off) - верхний предел концентрации ОМ у здоровых лиц и больных незлокачественными новообразованиями.
Факторы, влияющие in vitro на уровень ОМ в крови:
условия хранения сыворотки (нужно хранить в холоде);
время между взятием образца и центрифугированием (не более 1 ч);
гемолизированная и иктеричная сыворотка (повышается уровень нейроспецифической енолазы - НСЕ);
контаминация образца (повышается уровень раково-эмбрионального антигена - РЭА и карбогидратного антигена - СА-19-9);
прием лекарственных препаратов (повышают уровень простатического антигена - ПСА: аскорбиновая кислота, эстрадиол, ионы 2- и 3-валентных металлов, аналоги гуанидина, нитраты, митамицин).
Факторы, влияющие in vivo на уровень ОМ в крови:
продукция опухолью ОМ;
выделение в кровь ОМ;
масса опухоли;
кровоснабжение опухоли;
суточные вариации (взятие крови на исследование в одно и то же время);
положение тела в момент взятия крови;
влияние инструментальных исследований (рентгенография повышает НСЕ, колоноскопия, пальцевое исследование - ПСА; биопсия - α-фетопротеина - АФП);
катаболизм ОМ - функционирование почек, печени, холестаз;
алкоголизм, курение.
Определение ОМ в клинической практике:
дополнительный метод диагностики онкологических заболеваний в комбинации с другими методами исследований;
ведение онкологических больных - мониторинг терапии и контроль течения заболевания, идентификация остатков опухоли, множественных опухолей и метастазов (концентрация ОМ может быть повышена после лечения за счет распада опухоли, поэтому исследование проводить спустя 14 - 21 дней после начала лечения);
раннее обнаружение опухоли и метастазов (скрининг в группах риска - ПСА и АФП);
прогноз течения заболевания.
Схема назначения исследований ОМ:
определить уровень ОМ перед лечением и в дальнейшем исследовать те онкомаркеры, которые были повышены;
после курса лечения (операции) исследовать через 2 - 10 дней (соответственно периоду полужизни маркера) с целью установления исходного уровня для дальнейшего мониторинга;
для оценки эффективности проведенного лечения (операции) провести исследование спустя 1 мес;
дальнейшее изучение уровня ОМ в крови проводить с интервалом в 3 мес в течение 1 - 2 лет, далее с интервалом 6 мес в течение 3 - 5 лет;
проводить исследование ОМ перед любым изменением лечения;
определить уровень ОМ при подозрении на рецидив и метастазирование;
определить уровень ОМ через 3 - 4 нед после первого выявления повышенной концентрации.
Для рационального использования опухолевых маркеров необходимо, чтобы получаемая в результате тестирования информация была не только сама по себе корректной, но и представляла практическую ценность, т.е. позволяла выявлять заболевание или оценивать риск его возникновения у относительно здоровых лиц, и/или - помогала врачу поставить больному правильный диагноз, позволяла делать прогностические выводы, помогала контролировать течение заболевания и оценивать эффективность проводимой терапии.
Если в ходе исследования ни одна из перечисленных целей не достигается, исследование можно считать излишним.
Оценка распространенности опухоли по системе TNM
Ведущим фактором, определяющим прогноз опухоли, является распространенность последней к моменту ее диагностики. По мере увеличения размеров злокачественной опухоли повышается вероятность метастазирования, и при определении прогноза течения опухолевого процесса, выборе рациональной терапии, а также для единообразного учета и оценки отдаленных результатов лечения, кроме идентификации гистологического типа, степени дифференцировки или злокачественности опухоли, необходимо учитывать стадию новообразования. Такая система распространенности процесса - TNM, разработана Международным противораковым союзом. Основные характеристики опухоли согласно классификации TNM определяются:
глубиной инвазии первичного опухолевого узла в орган или окружающие ткани и
выраженностью метастатического процесса.
В классификации TNM рассматриваются категории:
Т (tumor - опухоль) - определяет местное распространение или степень инвазии первичного узла в органе и окружающих тканях;
N (nodes - лимфатический узел) - означает выраженность регионарного метастазирования;
М (metastases) - характеризует наличие отдаленных метастазов.
A) Категория Т:
Тх - скрытый рак (occult carcinoma), первичная опухоль не может быть оценена, но имеет косвенные проявления, например, к моменту диагностики имеются отдаленные метастазы.
Категории Т0 и Tis применяют для обозначения cancer in situ, то есть неинвазивных опухолей.
В трубчатых и полых органах категория Тх означает инвазию в толщу слизистой оболочки и под слизистый слой, Т2 и Т3 - инвазию через мышечные слои, Т4 - прорастание через стенку органа.
Б) Категория N:
Nx - неизвестно о наличии метастазов в регионарных лимфатических узлах;
N0 - метастазы в регионарные лимфатические узлы отсутствуют;
N2 или N3 - обнаруживаются 2-3 лимфогенных метастаза;
B) Категория М:
Мх - неизвестно, существуют ли отдаленные метастазы;
М0 - отдаленные метастазы отсутствуют;
M1 - имеются отдаленные метастазы;
Кроме стадии распространенности процесса учитывается и категория G - гистологическая дифференцировка опухолей:
Gx - степень дифференцировки не может быть оценена;
G1 - высокая степень дифференцировки;
G2 - средняя степень дифференцировки;
G3 - низкая степень дифференцировки;
G4 - недифференцированные опухоли.
К маркерам злокачественного роста относятся вещества разной природы: антигены, гормоны, ферменты, гликопротеины, липиды, белки, метаболиты. Синтез маркеров обусловлен особенностями метаболизма раковой клетки, которые обеспечивают ее автономность, агрессивность роста, способность к метастазированию. Анормальная экспрессия генома - один из основных механизмов продукции маркеров опухолевыми клетками, который обусловливает синтез эмбриональных, плацентарных и эктопических ферментов, антигенов и гормонов. Известен широкий спектр маркеров при различных локализациях рака, однако лишь единичные могут в какой-то мере соответствовать понятию «идеальный маркер».
Диагностическая значимость опухолевого маркера зависит от его чувствительности и специфичности. Пока не существует опухолевых маркеров, отвечающих определению идеальных, т.е. маркеров с почти 100% специфичностью (не обнаруживаемых при доброкачественных заболеваниях и у здоровых людей) и 100% чувствительностью (обязательно выявляемых даже на ранних стадиях развития опухоли). При исследовании онкомаркеров большое значение имеет такое понятие, как Cut-off (отсекающий уровень). Cut-off представляет собой допускаемую верхнюю границу концентрации опухолевого маркера у здоровых людей и у пациентов с доброкачественными опухолями. Cut-off не имеет фиксированного значения и может изменяться в соответствии с назначением теста. Если ставится задача выявить как можно больше пациентов с опухолями, Cut-off должен быть установлен на низком уровне для увеличения чувствительности, ценой неизбежного увеличения процента ложноположительных результатов (уменьшения специфичности). Если необходимо увеличить вероятность соответствия положительного результата теста наличию опухоли, Cut-off следует установить на высоком уровне для увеличения специфичности за счет увеличения процента ложноотрицательных результатов (уменьшения чувствительности).
Для большинства онкомаркеров установлены унифицированные значения Cut-off, которых придерживаются наиболее авторитетные исследователи и производители соответствующих реагентов.
Список использованных источников
1. Назаренко Г.И., Кишкун А.А. Клиническая оценка результатов лабораторных исследований. М.: Медицина, 2006. – 544 с.
2. Долгов В., Морозова В., Марцишевская Р. и др. Клинико-диагностическое значение лабораторных показателей. – М.: Лабинформ, Центр, 1995. – 224 с.
3. Пожарисский К.М., Зуева Е.Е., Никитин А.Ю. Особенности продукции хорионического гонадотропина клетками трофобластических опухолей//Вопросы онкологии. – 1988. Т. 34, №8. – С. 945 – 951.
