Srdjan Novakovi}

Pregledpomembnej{ihtumorskihozna~evalcevv klini~nionkologiji

Ljubljana, 2000

ONKOLO[KIIN[TITUTLJUBLJANA

INSTITUTEOF ONCOLOGYLJUBLJANA

KazaloUvod 6

Dolo~anje tumorskih ozna~evalcev v serumu 9

Senzitivnost in specifi~nost tumorskih ozna~evalcev 10

Uporaba tumorskih ozna~evalcev 15

Razdelitev tumorskih ozna~evalcev 17•Onkofetalni proteini 18•Hormoni 20•Encimi 22•Tumor spremljajo~i antigeni 24•Posebni serumski proteini 28•Skupina razli~nih tumorskih 30 ozna~evalcev

Vzorci 31

•Kontrola kvalitete dolo~anja 32•Biolo{ki faktorji, ki lahko 33 vplivajo na serumske koncentracije tumorskih ozna~evalcev•Kdaj dolo~ati tumorske 34 ozna~evalce

Zaklju~ek 35

Tumorski ozna~evalci, najpogosteje uporabljeni 37v klini~ni praksi

CEA: Karcinoembrionalni antigen 39 APF: Alfa-feto protein 41 ß-HCG: Horiogonadotropin 43 NSE: Nevronska specifi~na enolaza 45 MCA: Mucinski karcinomski antigen 47 CA 15-3: Karcinomski antigen 15-3 49 CA 125: Karcinomski antigen 125 51 CA 19-9: Karcinomski antigen 19-9 53 PSA: Prostati~ni specifi~ni antigen 55 TPA: Tkivni polipeptidni antigen 57 Tumorski ozna~evalci za najbolj pogoste lokalizacije rakavih bolezni 59 Tumorski ozna~evalci, ki jih najbolj pogosto dolo~amo v klini~ni praksi na OI 61

Viri in literatura 62

5

Predgovor

V knjigi predstavljam nekaj najbolj znanih tumorskihozna~evalcev, ki jih dolo~amo v serumu bolnikov za potrebeklini~ne onkologije. V prvem delu seznanjam bralcaz osnovnimi pojmi, kot so tumorski ozna~evalci,specifi~nost, senzitivnost, la`no pozitivni in la`no negativnirezultati, ter navajam globalno razdelitev in mo`nostiuporabe tumorskih ozna~evalcev v onkologiji. V drugemdelu knjige so v obliki tabel zbrane najbolj osnovnezna~ilnosti posameznih ozna~evalcev. Poudarjen je pomenspremljanja tumorskih ozna~evalcev v serumu za sledenjerakave bolezni (zgodnje odkrivanje ponovitve bolezni in/ali{irjenje metastaz) in ugotavljanje uspe{nosti zdravljenja.Poskusil sem odgovoriti na vpra{anja, katere ozna~evalcedolo~amo pri posameznih vrstah rakavih bolezni, kaj vselahko vpliva na serumske koncentracije tumorskihozna~evalcev, ter kako pogosto dolo~amo tumorskeozna~evalce v serumu bolnikov. Predlagani ~asovni na~rtdolo~anja tumorskih ozna~evalcev je samo okviren intemelji na mojih osebnih izku{njah in na meni dostopniliteraturi.

Na koncu tega predgovora naj {e enkrat na{tejem tistadejstva, ki so za pravilno vrednotenje rezultatov serumskihdolo~itev tumorskih ozna~evalcev najbolj pomembna: vsakbolnik (oz. njegove za~etne serumske koncentracije) je samsebi kontrola, zato je najbolj zna~ilen parameter gibanje(spreminjanje) koncentracij tumorskih ozna~evalcev (tuditakrat, ko so vrednosti ni`je od umetno postavljene zgornjemeje). Na~rt dolo~anja tumorskih ozna~evalcev prilagajamovsakemu bolniku posebej glede na vrsto rakave bolezni,njene zna~ilnosti, na~in zdravljenja, ter njegovo psihofizi~nostanje. Lahko kombiniramo dva ali ve~ komplementarnihtumorskih ozna~evalcev in na ta na~in zmanj{amo mo`nost,da bi kak{nega bolnika “spregledali” (la`no negativnirezultati). Pri bolnikih, kjer specifi~no onkolo{ko zdravljenjeni ve~ mogo~e in se zato odlo~imo samo za simptomatskozdravljenje, tudi spremljanje vrednosti tumorskihozna~evalcev ni ve~ smiselno.

UvodOrgani in tkiva v organizmu se obnavljajo z nadome{~anjemodmrlih celic z nediferenciranimi mati~nimi celicami, ki sosposobne proliferacije in nadaljnje diferenciacije.

Neoplasti~na preobrazba celice inmetastaziranje

normalna celica

inicijacija (npr. karcinogene snovi iz tobaka, aflatoksini)

DNA mutacije - ireverzibilne spremembe celi~nega genoma

celica {e ni neoplasti~na, je pa dovzetna zapromocijske dejavnike

nastanek preneoplasti~nih lezij - prekanceroze

genska/imunska

sestava celice

karcinogeni

neoplasti~na celica

angiogeneza

{iritev v lokalna tkiva, kri in limfni sistem

cirkulacija tumorskih celic in vdor v drugeorgane

nastanek novih kolonij

razvoj tolrance imunskega sistema zaneoplasti~ne celice in rezistence za zdravila

promocija(npr. reproduktivni hormoni)

klonalna ekspanzija - proliferacija spremenjenih celicdodatne spremembe v diferenciaciji celic

6

7

Med procesom diferenciacije celice izgubijo sposobnosthitre delitve in migracije, ter razvijejo za organe in tkivazna~ilno morfologijo in funkcionalnost. Ve~ina malignihbolezni verjetno nastane tako, da celice spremenijo svojonormalno razvojno pot in se spremenijo (transformirajo)v rakave pod vplivom biolo{kih, kemijskih ali fizikalnihagensov. Proces preobrazbe celic se imenuje karcinogeneza,agensi, ki ga spro`ajo, pa karcinogeni agensi.

Tar~a delovanja karcinogenih agensov je predvsem celi~naDNA. [e posebej so pomembne mutacije tistih genov, kinadzorujejo rast in delitev celic (t.i. zgodnji geni oz.protoonkogeni - npr. ras, tumorski supresorski geni - npr.p53). Kot rezultat maligne spremembe opa`amospremembe v morfologiji, fiziologiji in rasti (obna{anju)celice. Razlike med normalnimi in maligno spremenjenimicelicami uporabljamo za dokazovanje malignega procesa oz.malignih celic. Snovi, ki jih pri tem spremljamo, imenujemotumorski ozna~evalci. Glede na to, da se tumorske celice odnormalnih razlikujejo na razli~nih nivojih (prej omenjeno),se tudi tumorski ozna~evalci med seboj razlikujejo inpredstavljajo razmeroma {irok pojem, ki zajema polegrazli~nih snovi tudi procese v celicah. Tako nam kottumorski ozna~evalci na primer lahko slu`ijo podatkio prisotnosti produktov onkogenov v celicah, o prisotnostiali odsotnosti produktov tumorskih supresorskih genov, alipodatki o DNA ploidnosti celic in dele`a celic v S faziceli~nega ciklusa (stopnja proliferacije).

Na osnovi napisanega je jasno, da imajo razli~na podro~jarazli~ne tumorske ozna~evalce: klini~na onkologija ima“svoje” tumorske ozna~evalce, molekularna biologija“svoje”, imunohistokemija “svoje”, fiziologija “svoje” in takonaprej.

Ustaljena definicija tumorskih ozna~evalcev v klini~nionkologiji zajema predvsem snovi, ki so produkt malignihcelic ali snovi, ki so nastale v drugih celicah pod vplivomdelovanja malignih celic in jih lahko dolo~imo v telesnihteko~inah. Tumorski ozna~evalci so lahko bodisinovosintetizirane snovi (nezna~ilne za celice v zdravemorganizmu) ali snovi, ki so v normalnem organizmuprisotne v veliko ni`jih koncentracijah.

Dolo~anje tumorskih ozna~evalcev nam lahko pomaga pridiagnozi in prognozi bolezni, pri dolo~anju stadija bolezniin na~ina zdravljenja, ter pri zgodnjem odkrivanjuponovitve in raz{iritve (metastaziranja) bolezni.

8

Nekatere zna~ilnosti benignih inmalignih tumorjev

visoka stopnja celi~e diferenciacije

tumorske celice so podobne celicam v normalnem tkivu

tumorska kapsula iz vezivnega tkiva

ni metastaz

Benigni tumorji

prete`no slabo diferencirane celice

celice so histolo{ko manj podobne normalnim celicam

pove~ana koli~ina DNA - poliploidija

invazivna rast v plasteh (brez kontaktne inhibicije)

odlu{~enje posameznih celic in rast v drugih

organih - metastaziranje

brez ~vrste tumorske kapsule

Maligni tumorji

Dolo~anje tumorskih ozna~evalcevv serumu

Tumorski ozna~evalci se v telesnih teko~inah nahajajov nizkih koncentracijah in za njihovo dokazovanje(dolo~anje) potrebujemo visoko senzitivno (ob~utljivo)tehnologijo. Tehnike, ki jih danes uporabljamo, bolj ali manjtemeljijo na podobnem principu - to je dolo~anjukompleksov antigena in protiteles. Najbolj raz{irjenetehnike so radioimunska metoda, encimskoimunska inluminimetri~no-imunska metoda. Med seboj se razlikujejopo spojini, ki je vezana na detekcijska protitelesa in pona~inu detekcije nastalih kompleksov. Vse na{tete metodeso prilagojene za dokazovanje izredno nizkih koncentracijantigena, tako da ni velikih razlik v njihovi senzitivnosti(ob~utljivosti) za dokazovanje tumorskih ozna~evalcev.Specifi~nost metod je v veliki meri odvisna od kvaliteteprotiteles, ter od specifi~nosti protiteles za posamezenantigen oziroma tumorski ozna~evalec.

Vse do danes {e ne poznamo antigenske strukture, ki bi bilaprisotna samo v malignih tumorskih celicah, kar pomeni, daprotitelesa proti posameznim tumorskim ozna~evalcemlahko navzkri`no reagirajo tudi z drugimi antigenskimistrukturami. Zaradi tega ne moremo govoritio 100-odstotnem specifi~nem ozna~evalcu ali metodi zaspremljanje prisotnosti malignih tumorskih celic. Privrednotenju rezultatov moramo vedno imeti v mislih, da nisamo maligna bolezen vzrok za povi{ane vrednostitumorskih ozna~evalcev, ampak da je ve~ dejavnikov, kivplivajo na njihovo koncentracijo.

9

Senzitivnost in specifi~nost tumorskihozna~evalcevRazvoj molekularne genetike in biotehnologije omogo~aizolacijo izredno ~istih in majhnih antigenskih struktur.Zahvaljujo~ temu je danes mogo~e: (i) selektivno izbratistrukture, ki se pojavljajo ve~inoma v malignem tumorskemtkivu in so le redko prisotne v nemalignih tkivih, ter (ii)pridobiti zadostne koli~ine ~istih antigenskih struktur zaimunizacijo in tvorbo protiteles. ^im bolj ~ista in ~immanj{a je namre~ antigenska struktura, tem bolj specifi~naso protitelesa, kar je predpogoj za to, da ~imbolj zmanj{amoverjetnost ne`eljenih navzkri`nih vezav s podobnimiantigenskimi strukturami. Kljub temu {e danes ne poznamoantigenske strukture, ki bi slu`ila kot idealen tumorskiozna~evalec in bi bila prisotna samo v tumorskem tkivu.Idealen tumorski ozna~evalec naj bi bil prisoten samov tumorskih celicah, naj bi bil zna~ilen za organ in vrstotumorja, dolo~ljiv v serumu vseh bolnikov z istim tipomtumorja, dolo~ljiv v serumu na za~etku razvoja tumorja,njegove serumske koncentracije pa naj bi odra`aledinamiko rasti tumorske mase. Poleg tega naj bi bileserumske koncentracije uporabne kot napovedni dejavnikpoteka bolezni pri bolnikih z dolo~enim tipom tumorja.

10

Idealno spreminjanje serumskih koncentracij tumorskegaozna~evalca pri bolniku z dolo~eno vrsto maligne bolezni glede napotek bolezni.

11

Prisotnost tak{nega ozna~evalca v telesnih teko~inahbolnika bi bila vedno povezana z dolo~eno malignoboleznijo in bi odra`ala njeno raz{irjenost. Ker so tumorskiozna~evalci, ki jih danes uporabljamo, pogosto v telesnihteko~inah zdravih ljudi ali bolnikov z nemalignimiboleznimi, dolo~amo (opisujemo) uporabno vrednosttumorskega ozna~evalca oz. metode za vrsto rakave boleznis pojmoma senzitivnosti in specifi~nosti.

Senzitivnost ozna~evalca pove, pri kolik{nem dele`ubolnikov z dolo~enim tumorjem je serumski (urinski,plazemski, likvorski) nivo ozna~evalca povi{an (Tabela 1).^im ve~ je bolnikov z istovrstnim tumorjem, pri katerih jenivo povi{an, tem bolj senzitiven je ozna~evalec inpri~akujemo minimalno {tevilo la`no negativnih dolo~itev.

Specifi~nost predstavlja dele` preiskovancev, ki nimajodolo~ene maligne bolezni in imajo normalen nivoozna~evalca (Tabela 1). To pomeni, da je ozna~evalec tembolj specifi~en, ~im manjkrat je prisoten pri ljudeh brezdolo~ene vrste tumorja, oz. ~im manj je la`no pozitivnihdolo~itev.

12

ozna~evalecpovi{an

ozna~evalecnormalen

{tevilo bolnikovz dolo~eno vrstomaligne bolezni

{tevilo ljudi brezdolo~ene vrstemaligne bolezni

A B

C D

Tabela 1.Prikaz izra~unavanja senzitivnosti in specifi~nosti.

Senzitivnost=A/A+B; Specifi~nost=D/C+D.

Senzitivnost in specifi~nost dolo~amo pri izbrani mejni vrednosti.S spreminjanjem mejne vrednosti lahko pove~ujemo senzitivnost inzmanj{ujemo specifi~nost in obratno.

Idealen tumorski ozna~evalec naj bi bil potemtakem 100-odstotno senzitiven in specifi~en za vrsto maligne bolezniin njegova referen~na vrednost naj bi bila 0. Referen~navrednost pa je tista arbitrarno dolo~ena koncentracijaozna~evalca, nad katero govorimo o povi{anih vrednostih.Glede na to, da kot tumorske ozna~evalce za zdajuporabljamo snovi, ki so prisotne tudi v drugih celicah, jereferen~na vrednost vedno ve~ja od 0 in je postavljena tako,da dose`emo kompromis med specifi~nostjo insenzitivnostjo ozna~evalca. Ve~anje specifi~nosti za dolo~enozna~evalec pomeni isto~asno zmanj{anje njegovesenzitivnosti in obratno. Z drugimi besedami, referen~novrednost moramo postaviti tako, da imamo ~im manj la`nonegativnih in ~im manj la`no pozitivnih rezultatov.

V primeru, da je pri isti vrsti maligne bolezni mogo~edolo~ati ve~ ozna~evalcev, lahko s kombinacijo le-tehpove~amo senzitivnost detekcije, vendar je pri tem trebaupo{tevati zmanj{ano specifi~nost. ^e ozna~evalce pravilnoizberemo, se specifi~nost detekcije lahko le minimalnozmanj{a, medtem ko bistveno pove~amo senzitivnost. Pogojza dobro kombinacijo razli~nih ozna~evalcev je predvsemnjihova visoka specifi~nost in komplementarnost(dopolnjevanje) za isto vrsto tumorja. Kot primer dobrekombinacije ozna~evalcev lahko vzamemo ßHCG (humanihoriogonadotropin) in AFP (α-feto protein) zaneseminomske germinalne tumorje. Vsak od navedenih

13

ozna~evalcev je ve~ kot 90-odstotno specifi~en in okrog60-odstotno senzitiven za to vrsto tumorjev. Zaradi njunekomplementarnosti (kar pomeni, da sta povi{ana prirazli~nih bolnikih) je senzitivnost kombinacije teh dvehozna~evalcev pribli`no 95-odstotna. S kombinacijo obehozna~evalcev torej lahko sledimo 95 odstotkom bolnikovz neseminomskim germinalnim tumorjem, namesto le60 odstotkom v primeru, ~e bi se odlo~ili samo za enozna~evalec.

Do sedaj smo govorili o specifi~nosti in senzitivnostiozna~evalcev za posamezno vrsto raka. Lahko pa tumorskeozna~evalce uporabljamo za dokazovanje (potrditev)prisotnosti malignega procesa na splo{no. To pomeni, da nasne zanima, za kak{no vrsto raka gre, ampak nas zanima lepotrditev, da pri bolniku obstaja maligna bolezen. V tak{nihprimerih nas predvsem zanima senzitivnost detekcije, manjpa specifi~nost. Zato se takrat odlo~amo za kombinacijo ve~ozna~evalcev s ~im manj la`no negativnimi dolo~itvami oz.~im vi{jo senzitivnostjo.

14

Uporaba tumorskih ozna~evalcev

Teoreti~no so mo`nosti za uporabo tumorskih ozna~evalcevv onkologiji {tevilne, vendar je uporaba odvisna odsenzitivnosti in specifi~nosti ozna~evalca, ter odzanesljivosti drugih metod, ki so na voljo za dosego istegacilja (Tabela 2).

Tabela 2.Uporaba tumorskih ozna~evalcev v onkologiji.

15

Kot sem napovedal, je namen pri~ujo~e knjige podrobnej{apredstavitev serumskih tumorskih ozna~evalcev inmo`nosti njihove uporabe v praksi. Ve~ino ozna~evalcevv serumu dolo~amo v diagnosti~ne namene in zaspremljanje dinamike maligne bolezni, spremljanjeodgovora na zdravljenje, ter zgodnje odkrivanje ponovitvein raz{iritve bolezni. Do sedaj znane ozna~evalce, zaradi `ena{tetih pomanjkljivosti le redko uporabljamo kotpresejalno metodo za odkrivanje (primarnih) malignihbolezni. Poleg tega vseh ozna~evalcev ne uporabljamoz istim namenom; nekateri so namre~ bolj primerni zaspremljanje dinamike bolezni, medtem ko so drugi boljpripravni za zgodnje odkrivanje ponovitve bolezni. Za la`jorazlago rezultatov moramo napraviti ve~ dolo~itevtumorskih ozna~evalcev v razli~nih stadijih bolezni, terspremljati gibanje njihovih koncentracij. Pri tem moramoupo{tevati biolo{ko razpolovno dobo, ki predstavlja ~as,v katerem prvotna koncentracija pade na polovico (sevedabrez nadaljnje tvorbe). To v praksi pomeni, da pri bolnikuz visokimi izhodi{~nimi koncentracijami ozna~evalcev nesmemo pri~akovati, da se bodo le-te zmanj{ale takoj pouspe{nem zdravljenju, ampak moramo upo{tevati biolo{kirazpolovni ~as za dolo~en ozna~evalec in {ele potemoceniti uspeh zdravljenja. Biolo{ki razpolovni ~as tumorskihozna~evalcev je razli~en in se giblje od nekaj ur do nekajtednov.

Poleg navedenega nam lahko tumorski ozna~evalci slu`ijokot napovedni dejavniki. Spremljanje maligne bolezni pred,med in po zdravljenju, ter skrbna obdelava podatkov namlahko veliko povesta o naravi maligne bolezni in s temo prognozi bolnika. Na splo{no velja, da so izredno visokekoncentracije tumorskih ozna~evalcev slab prognosti~nipokazatelj.

16

Razdelitev tumorskih ozna~evalcev

Tumorske ozna~evalce lahko razdelimo na ve~ na~inov: pokemi~ni strukturi, po mestu nastanka, po vrstah tumorskihbolezni, pri katerih naj bi jih dolo~ali in tako naprej. Najboljpogosto uporabljena razdelitev posku{a strniti njihovebiokemi~ne lastnosti, mesto nastanka, ter funkcionalnost.Po tej razdelitvi lo~imo naslednje tumorske ozna~evalce:onkofetalni proteini, hormoni in/ali karcinoplacentarniantigeni, encimi, tumor spremljajo~i antigeni, posebniserumski proteini in skupina me{anih ozna~evalcev.

17

Onkofetalni proteini

Onkofetalni proteini so antigeni, ki normalno nastajajo medembrionalnim razvojem. Pri odraslih je njihova tvorbaomejena ali ustavljena. Pove~ane koncentracije tehantigenov pri odraslih so posledica ponovne aktivacijenekaterih genov, ki nadzorujejo rast celic in so neposrednov povezavi z malignim procesom.

Karcinoembrionalni antigen (CEA) je zna~ilenpredstavnik te skupine in eden od najdlje znanih tumorskihozna~evalcev. To je glikoprotein z molekulsko maso okrog180 kD, ki so ga prvi~ izolirali iz ekstrakta tkiva ~revesnegaadenokarcinoma. Med embrionalnim razvojem nastajav epiteljskih celicah gastrointestinalnega trakta, jeter intrebu{ne slinavke. Takoj po odkritju so menili, da gre zaidealen tumorski ozna~evalec za rak {irokega ~revesa indanke, vendar se je hitro izkazalo, da je CEA prisoten tudiv nekaterih normalnih tkivih odraslih ( ~revesni sluznici,rebrni mreni), bolezensko spremenjenih tkivih nemalignegaizvora in v tkivih drugih malignih tumorjev.

Tako lahko pove~ane serumske koncentracije CEA, razenpri bolnikih z rakom {irokega ~revesa in danke, zasledimopri:hudih kadilcih, pri bolnikih z bronhitisom, gastritisom,duodenalnim ulkusom, jetrnimi okvarami, pankreatitisom,polipi {rokega ~revesa in danke in tako naprej. Med bolnikiz drugimi malignimi boleznimi in povi{animi serumskimikoncentracijami CEA bi na{li bolnike z rakom trebu{neslinavke, plju~, dojke, `elodca, {~itnice, jeter, mehurja,jaj~nikov in endometrija.

CEA je kljub pomankljivostim pomemben ozna~evalec zaspremljanje bolnikov z rakom {irokega ~revesa in danke, sajima 65 odstotkov vseh bolnikov s to boleznijo (vklju~ujo~tudi tiste z lokalizirano boleznijo in stadijem I) in celo 100odstotkov bolnikov z metastatsko raz{irjeno boleznijopovi{ane serumske koncentracije tega ozna~evalca. Polegtega je to ozna~evalec, ki ga lahko uporabljamo zaspremljanje razli~nih vrst malignih bolezni s posebnimpoudarkom na raku dojke, jaj~nikov, trebu{ne slinavke, plju~in jeter. V rangu od 4 - 10 ng/ml najdemo tako bolnike

18

z malignimi kot tudi z benignimi boleznimi in celo nekaterete`ke kadilce, medtem ko so serumske koncentracije CEAnad 10 ng/ml bolj pokazatelj malignega procesa.

Alfa-feto protein (AFP) poznamo enako dolgo kot CEA.Odkrili so ga leta 1963 v serumu mi{k s hepatocelularnimkarcinomom. To je glikoprotein z molekulsko maso okrog70 kD, ki med embrionalnim razvojem nastajav rumenjakovi vre~ki, celicah epitelija gastrointestinalnegatrakta in jeter. Med nose~nostjo AFP prehaja v amnijskoteko~ino preko plodove krvi in preko placente v materinokri. Pri nose~nicah so torej serumske koncentracije AFPpredvsem odvisne od trajanja nose~nosti. Povi{aneserumske koncentracije AFP med nose~nostjo pa so lahkotudi indikatorji za razli~ne anomalije ploda (npr. mo~nopove~ane koncentracije so lahko znak za prisotnost ve~jega{tevila plodov ali za malformacije ploda, kot npr. spinabifida, anencefalija in atrezija po`iralnika ...).

Pri odraslih zdravih osebah je AFP prisoten v krvi v izrednomajhnih koli~inah. Normalne vrednosti AFP v serumu sevzpostavijo pribli`no 9 mesecev po rojstvu. Povi{aneserumske koncentracije AFP (nad 10 ng/ml) pri odraslihzasledimo ob akutnem virusnem hepatitisu, jetrni cirozi,obstruktivnemu ikterusu in pri nekaterih malignih boleznih,kot so rak trebu{ne slinavke, plju~ in `elodca. Posebenpomen ima za spremljanje bolnikov s hepatocelularnimkarcinomom (95 do 100-odstotna specifi~nost insenzitivnost), kjer so koncentracije nad 1200 ng/ml takoreko~ potrditev primarnega jetrnega (hepatocelularnega)karcinoma, ter bolnikov z neseminomskimi germinalnimitumorji (60-odstotna specifi~nost).

19

Hormoni

Maligne tvorbe lahko spro`ijo spremembe v sintezi inizlo~anju razli~nih hormonov. Kvantitativne kot tudikvalitativne spremembe v sintezi in izlo~anju nekaterihhormonov so torej lahko pokazatelji prisotnosti malignegaprocesa in jih spremljamo kot tumorske ozna~evalce.O kvantitativnih spremembah govorimo takrat, ko setumorji razvijejo v tkivu endokrinih `lez in se zaradimaligne spremembe celic produkcija hormona povi{a alizni`a. V to skupino uvr{~amo hormone malignih endokrinihtumorjev, kot so parathormon, insulin, prolaktin,kateholamini in drugi. Kvalitativne spremembe nastanejotakrat, ko maligno spremenjene celice nekaterih organov(plju~a, dojka, `elodec, centralno `iv~evje, jaj~niki) za~nejotvoriti hormone - to je t.i. ektopi~na tvorba hormonov (npr.kalcitonin in parathormon pri raku dojke, lipotropin prikarcinoidnih tumorjih, kalcitonin, insulin, parathormonpri malignomih timusa).

20

Od vseh hormonov pa se je kot tumorski ozna~evalecnajbolj uveljavil horiogonadotropin (ßHCG). To je proteinz molekulsko maso okrog 45 kD in ga uvr{~amo tudiv posebno skupino karcinoplacentarnih antigenov, to jeproteinov, ki nastajajo v placenti med nose~nostjo (ve~inatestov za zgodnje odkrivanje nose~nosti temelji nadolo~anju tega hormona) in so pri odraslih prisotni leizjemoma. Pove~ane serumske koncentracije ßHCG lahkozasledimo skoraj pri vseh bolnicah z germinalnimi tumorjis trofoblastno komponento (horiokarcinomi), molohidatidozo in pri ve~ini bolnikov z germinalnimi tumorji.ßHCG ima zelo kratek razpolovni ~as v serumu (36 - 48 ur)in je zato uporaben za spremljanje odzivanja na zdravljenje,ter za prognozo. V kombinaciji z AFP je ßHCG odli~enozna~evalec za spremljanje germinalnih tumorjev. Po drugistrani pa okoli 10 odstotkov germinalnih tumorjev ne izlo~atumorskih ozna~evalcev, zato jih pri teh bolnikih nemoremo uporabiti za diagnostiko in spremljanje bolezni.Rahlo povi{ane vrednosti tega ozna~evalca lahko zasledimotudi pri bolnikih z rakom dojke, `elodca, plju~, jeter ali{irokega ~revesa, za spremljanje teh bolnikov v klini~nipraksi pa niso pomembne.

21

Encimi

Kot tumorski ozna~evalci nam lahko slu`ijo tudi nekateriencimi, katerih pove~ana tvorba je rezultat malignegaprocesa v organizmu.

Prostati~na kisla fosfataza je encim, ki nastajav normalnem tkivu prostate. Encim je sestavljen iz dvehidenti~nih podenot in ima molekulsko maso 100 kD.Povi{ane serumske koncentracije (nad 3 ng/ml) zasledimopri bolnikih z rakom na prostati in to obi~ajno pomeninapredovano fazo bolezni, ko tumor preraste kapsuloprostate. Zato je dolo~anje prostati~ne kisle fosfatazeprimerno za razlikovanje benignih (hipertrofije) odmalignih procesov. Potrebno je poudariti, da so serumskekoncentracije lahko tudi do 5-krat vi{je od normale, ~e kriodvzamemo prej kot v 48 urah po kakr{nemkoli fizikalnempregledu prostate. Da se izognemo la`no pozitivnimdolo~itvam je torej potrebno kri za ta tumorski ozna~evalecodvzeti pred pregledom ali ve~ kot 48 ur po rektalnempregledu.

22

Alkalna fosfataza obstaja kot vrsta izoencimov, ki nastajajonpr. v jetrih, kosteh ali v placenti. Povi{anje serumskihkoncentracij pri bolnikih z maligno boleznijo ponavadipomeni metastatsko raz{iritev bolezni v jetra in/ali kosti ali/in prisotnost primarnih kostnih malignih tumorjev(osteosarkom).

Nevronska specifi~na enolaza (NSE) je citoplazemskiglikoliti~ni encim, ki so ga primarno dokazali v celicahnevroektodermalnega izvora in v nevronih. Pozneje sougotovili, da je prisoten tudi v tumorskem tkivu tumorjevz nevroektodermalno ali nevroendokrino diferenciacijo.NSE je sestavljen iz dveh podenot, imenovanih α in γ.Izooblika γ/γ nastaja v nevronih in nevroendokrinih celicah.Pove~ana tvorba encima (nad 15 ng/ml) je lahko povezanaz razvojem nevroblastoma, drobnoceli~nega raka plju~ alimedularnega raka {~itnice. NSE je torej ozna~evalec, ~igarserumske koncentracije so pogosto pove~ane pri bolnikihs tumorji z nevroendokrino diferenciacijo.

Od ostalih (nespecifi~nih) ozna~evalcev v tej skupini biomenil {e laktat dehidrogenazo (LDH), ki je pogostopovi{ana v serumu bolnikov z limfomi in germinalnimitumorji (seminomi), gama glutamil transpeptidazo (GGT),ki naj bi kazala na holestazo (pogosto zvi{an zaradiprisotnosti metastaz) in timidin kinazo (TK), ki naj bipomagala pri presoji o raz{irjenosti bolezni pri bolnikihz levkemijo, limfomom, mo`ganskimi tumorji,drobnoceli~nim rakom plju~ ali rakom dojke.

23

Tumor spremljajo~i antigeni

To je heterogena skupina ozna~evalcev, ki zajema razli~nemembranske strukture tumorskih celic. Sodobnatehnologija izkori{~a mo`nost tvorbe specifi~nihmonoklonskih protiteles proti dolo~eni antigenski strukturi,ki je najbolj zna~ilna za dolo~ene tumorske celice. Zato soozna~evalci v tej skupini bolj specifi~ni za dolo~eno vrstomalignega tumorja kot ostali in pogosto njihove serumskekoncentracije bolj natan~no odra`ajo rast ali zmanj{evanjetumorske mase. Ker pa dandanes {e vedno ne poznamoantigenske strukture, ki bi bila strogo specifi~na samo zarakave celice, so tudi ti ozna~evalci pogosto prisotniv zdravem tkivu, kot tudi pri nemalignih boleznih. Pribolnikih z rakom pa so serumske koncentracije tehozna~evalcev statisti~no zna~ilno vi{je, kot pri zdravihodraslih in bolnikih z nemalignimi boleznimi.

Karcinomski antigen 15-3 (CA 15-3) je ogljikohidratniantigen z molekulsko maso okrog 300 - 450 kD. Ta antigendolo~amo z dvema razli~nima monoklonskimaprotitelesoma, ki sta sposobni vezave na razli~na mestaantigena. CA 15-3 nastaja v sekretornem epiteliju (dojk,plju~, gastrointestinalnih organov, maternice ...) in jepogosto v izlo~kih zdravih odraslih ljudi. Pove~aneserumske koncentracije tega ozna~evalca (nad 30 U/ml)zasledimo predvsem pri bolnicah z rakom dojke, vendar jenivo ozna~evalca lahko povi{an tudi pri drugih malignihboleznih, kot je rak plju~, prostate, jaj~nikov, materni~negavratu in pri malignih tumorjih gastrointestinalnega trakta.Torej CA 15-3 ni specifi~en ozna~evalec ne za organ ne zavrsto tumorja. Kljub temu je CA 15-3 pri tistih bolnicahz rakom dojke, pri katerih se tvori, dober pokazateljuspe{nosti zdravljenja in poteka bolezni. Na nivo CA 15-3v serumu lahko vpliva tudi prisotnost nekaterihnetumorskih bolezni dojke in seveda prisotnost benignihtumorjev dojke, vendar v takih primerih serumskakoncentracija le redko prese`e 40 U/ml. Povi{ane vrednostizasledimo tudi pri pribli`no 8 odstotkih nose~nic med 38.in 40. tednom nose~nosti.

24

CA 15-3: karcinomski antigen 15-3

MCA: mucnski karcinomski antigen

CA125: karcinomski antigen 125

CA19-9: karcinomski antigen 19-9

PSA: prostati~ni specifi~ni antigen

Tumor spremljajo~i antigeni

Hkratno dolo~anje CA 15-3 in CEA pri bolnicah z rakomdojke pove~a senzitivnost (zmanj{a {tevilo la`no negativnihdolo~itev) in ohranja solidno specifi~nost (malo {tevilola`no pozitivnih dolo~itev).

Mucinski karcinomski antigen (MCA) je ozna~evalec,zna~ilen za rak dojke. Specifi~nost MCA za rak dojkez mucinsko komponento je ve~ kot 80 odstotkov insenzitivnost okrog 70 odstotkov. Pri odraslih MCA nastajav normalnem epiteliju dojke, ledvic, endometrija, uretre inprostate. Povi{ane serumske koncentracije MCA lahkozasledimo tudi pri bolnikih z drugimi malignimi tumorjiepitelijskega izvora. MCA je dober ozna~evalec za zgodnjeodkrivanje ponovitve bolezni pri bolnicah z rakom dojke,kot tudi za spremljanje dinamike bolezni in odgovora nazdravljenje. Zanimivo je, da so serumske koncentracije tegaozna~evalca povi{ane pri 57,2 odstotkih nose~nic, v tretjemtrimese~ju pa lahko celo v 100 odstotkih primerov.Zaradi nekomplementarnosti (pojavljata se pri bolnikihz istovrstnim tumorjem) dolo~anje MCA v kombinaciji s CA15-3 ne izbolj{a senzitivnosti in specifi~nosti metode.

Ovarijski cistadenokarcinomski antigen (OCAA) so sprvaopisovali kot specifi~en ozna~evalec za rak jaj~nikov.Povi{ane serumske koncentracije lahko zasledimo tudi primanj{em odstotku bolnic z rakom materni~nega vratu,dojke ali pri bolnikih z rakom {irokega ~revesa.

Karcinomski antigen 125 (CA 125) je zna~ilenozna~evalec za rak jaj~nikov. To je glikoproteinz molekulsko maso okrog 200 kD, ki nastaja pri ve~ kot 80odstotkih bolnic z nemucinoznim rakom jaj~nikov. Medembrionalnim razvojem CA 125 nastaja v celomskemepiteliju, Müllerjevih vodih, epitelnih celicah plevre,perikarda in peritoneja. Pri odraslih je CA 125 prisotenv sluznici materni~nega vratu in plju~nem parenhimu,zanimivo pa je, da ne nastaja v zdravem tkivu jaj~nikov.Povi{ane serumske koncentracije CA 125 (nad 35 U/ml)najdemo, razen pri bolnicah z rakom jaj~nikov, {e pribolnicah z benignimi in malignimi ginekolo{kimi boleznimi(endometrioza, ciste na jaj~nikih, rak endometrija, rakmaterni~nega vratu), kot tudi pri nekaterih bolnikihz neginekolo{kimi malignimi boleznimi, kot so rak plju~, rakprostate in maligni mezoteliom peritoneja. Od vseh tipovraka jaj~nikov je CA 125 najbolj zanesljiv in uporaben zaspremljanje bolnic z epitelijskim in nediferenciranim rakomjaj~nikov.

Karcinomski antigen 19-9 (CA19-9) je glikolipid in jepravzaprav spremenjen Lewis-ov hapten iz sistema krvnihskupin. CA 19-9 je pogosto pove~an v serumu bolnikovz gastrointestinalnimi tumorji. Monoklonska protitelesa

25

proti tej mucinski antigenski determinanti reagirajonavzkri`no z razli~nimi mucinskimi molekulami, vendarsamo pri osebah, ki imajo aktiven Lewis (Le ) gen.Pri osebah, pri katerih je ta gen neaktiven in so Le , se taantigenska determinanta sploh ne tvori in ozna~evalec niuporaben za spremljanje bolezni. Ozna~evalec je sicernekoliko bolj specifi~en za rak trebu{ne slinavke in jeter,pogosto pa so serumske koncentracije CA 19-9 povi{ane pribolnikih z rakom {irokega ~revesa, danke, `elodca injaj~nikov. V razmeroma visokih koncentracijah ga je mo~dokazati pri zdravih odraslih ljudeh v semenski teko~ini,`elod~ni teko~ini, amnijski teko~ini, ter izlo~kih trebu{neslinavke in dvanajstnika. Zaradi tega ga je smiselno dolo~atile v serumu ali plazmi, kjer so koncentracije povi{ane lev primeru bolezenskih sprememb.

Prostati~ni specifi~ni antigen (PSA) je 30 - 40 kD velikprotein (serinska proteaza), ki so ga prvi~ izolirali izekstrakta tkiva prostate in semenske teko~ine. Po tvorbiv tkivu prostate se izlo~a v semensko teko~ino, kjer dose`eizredno visoke koncentracije. Vloga te serinske proteaze je,da prepre~i koagulacijo semenske teko~ine. Pri zdravihosebah izredno majhne koli~ine PSA preidejo v krvni obtok,tako da je njegova koncentracija v serumu zanemarljiva. Pribolnikih s patolo{kimi spremembami prostate pa sekoli~ine, ki preidejo v obtok, mo~no pove~ajo ({e posebejpri malignih spremembah) in s tem zna~ilno narastekoncentracija v serumu. V serumu se pojavlja v neaktivniprekurzorski obliki (M 30 - 40 kD) ali vezan na proteazneinhibitorje, kot je alfa-1 antikimotripsin (ACT), alfa-1proteinazni inhibitor, alfa-2 mikroglobulin ali alfa-antitripsin(M 100 - 800 kD). Najve~ja dele`a PSA sta v kompleksuz ACT (60 - 90 odstotkov) ali kot prosta prekurzorska oblika(10 - 40 odstotkov), medtem ko ostale oblike predstavljajomanj kot 1odstotek celotnega PSA v serumu. Ozna~evalec jevisoko specifi~en za rak prostate in njegove serumskekoncentracije zelo dobro spremljajo velikost tumorskemase. Zaradi visoke senzitivnosti in izredno dobre korelacijes tumorsko maso pogosteje uporabljamo PSA kotprostati~no kislo fosfatazo za spremljanje bolnikov z rakomprostate. Poleg tega metodo uporabljamo tudi za presejanjebolnikov z rakom prostate, vendar le takrat, ko gre za mo{ke,stare nad 50 let, ki imajo ve~ dejavnikov tveganja (o~e rakprostate, mati ali sestra rak dojke, debelost, ve~ generacijz rakom prostate). Z dolo~anjem razli~nih oblik PSA (t.j.celokupnega, vezanega ali prostega), ter s pravilnoevaluacijo dele`ev prostega in celokupnega PSA lahko dokajzanesljivo predvidimo, ali gre za benigno ali za malignospremembo na prostati. Na splo{no velja, da serumskekoncentracije celokupnega PSA nad 10 ng/ml odra`ajomaligen proces. Interpretacija izvidov med 2 in 10 ng/ml pa

26

a

(a-b-)

je te`avna in si pri tak{nih primerih pomagamoz dolo~anjem prostega in celokupnega PSA: ~e je odnosprostega PSA nasproti celokupnemu PSA enak 0,2 ali manj,je verjetnost malignoma prostate velika, ~e pa je ta odnosnad 0,2, to govori v prid benigne bolezni. Na osnovidigitalnega rektalnega pregleda prostate, ultrazvo~nepreiskave prostate, pravilne interpretacije odnosa prostegain celokupnega PSA, ter eventualno na osnovi intenziteteizlo~anja na volumsko ali te`nostno enoto (PSA density)prostate, lahko z veliko gotovostjo sklepamo, za kak{enproces gre in zmanj{amo {tevilo nepotrebnih biopsij za ve~kot 30 odstotkov. Moramo pa se zavedati, da na tak{en na~inlahko spregledamo med 6 in 10 odstotki bolnikov z rakomprostate. Tudi za dolo~anje PSA velja podobno pravilo, kotza dolo~anje prostati~ne kisle fosfataze. To pravilo dolo~a, dakoncentracija v krvi naraste zaradi fizikalnega pregledaprostate in da je potrebno bolnikom kri odvzeti pred ali vsaj48 ur po pregledu prostate.

27

Posebni serumski proteini

Med posebne serumske proteine uvr{~amo razli~neproteine. Med bolj znanimi je feritin, ki je odgovoren zaznotrajceli~no vezavo `eleza in detoksikacijo (npr. vezavaprostih radikalov). Pod normalnimi pogoji najdemo visokekoncentracije tega proteina v jetrih, vranici in v kostnemmozgu. Iz serumskih koncentracij ter odnosa razli~nihpodenot tega encima lahko sumimo na maligno obolenje(H-podenota je tista, ki prevladuje v malignem tumorskemtkivu, medtem ko je v normalnem tkivu prevladujo~aHL-podenota). Normalen nivo feritina v serumu se giblje od8 - 440 ng/ml. Povi{ane koncentracije opa`amo pri bolnikihz akutno levkemijo, limfomi (posebej Hodgkinovimilimfomi), rakom plju~, jeter in prostate.

Tiroglobulin je intracelularni glikoprotein, ki je odgovorenza nastanek in shranjevanje tiroksina. V nizkihkoncentracijah ga lahko zasledimo v serumu ve~ine zdravihljudi (0 - 75 ng/ml), medtem ko so koncentracije izrazitovisoke pri bolnikih z dobro diferenciranim folikularnim(redko anaplasti~nim) rakom {~itnice. Pri bolnikihz medularnim rakom {~itnice pa serumske koncentracijetiroglobulina ne spremljajo razvoja in dinamike tumorskebolezni.

Beta-2-mikroglobulin je protein, ki je identi~en lahki verigiHLA in je zato prisoten na celi~ni membrani skoraj vsehdiferenciranih celic. V nizkih koncentracijah (serumskekoncentracije 1,2 - 2,5 ng/ml) ga je mo~ zaslediti v vsehtelesnih teko~inah in sicer vezanega na HLA ali prostega.Vzrokov za pove~anje serumskih koncentracij je ve~:pove~ana sinteza samega proteina zaradi hitrej{e delitvecelic, hiter razpad celi~nih membran in odmiranje celic, termo~nej{e delovanje imunskega sistema, kakor tudizmanj{ana filtracijska kapaciteta ledvic (98 odstotkov se gaizlo~a preko ledvic). Povi{ane serumske koncentracije lahkozasledimo pri bolnikih z rakom plju~, dojke, trebu{neslinavke, {irokega ~revesa in danke, limfomi in kroni~nolimfati~no levkemijo (KLL).

S-100 protein so prvi~ izolirali iz govejih mo`ganov. Prvepredpostavke, da gre za specifi~en mo`ganski (ali nevralni)

28

ozna~evalec so se pokazale kot napa~ne, saj je S-100 proteinprisoten v razli~nih zdravih tkivih. Normalne koncentracijetega ozna~evalca v serumu so pod 0,3 ng/ml. Poleg tega, daje S-100 dober pokazatelj po{kodb v centralnem `iv~nemsistemu, ga lahko uporabljamo tudi kot tumorskiozna~evalec pri bolnikih z nevrinomom, glioblastomom,astrocitomom in meningeomom. Posebno vlogo naj bi imelkot napovedni dejavnik in za spremljanje zdravljenja pribolnikih z malignim melanomom (<0,3 85-odstotno triletnopre`ivetje; 0,3 - 0,6 50-odstotno triletno pre`ivetje; >0,6 10-odstotno triletno pre`ivetje).

29

Skupina razli~nih tumorskihozna~evalcevTa skupina zajema ozna~evalce, katerih tvorba izrednodobro spremlja spremembe v hitrosti proliferacije celic.To je heterogena skupina ozna~evalcev, ki niso specifi~ni zaposamezne tumorje, ampak na splo{no nakazujejo namo`nost obstoja maligne bolezni. V to skupino uvr{~amopoliamine, nukleozide in tkivni polipeptidni antigen (TPA).

Poliamine kot spermin, spermidin in putrescin so dokazaliv povi{anih koncentracijah v urinu, kadar je {lo za hitronadome{~anje celic dolo~enega tkiva z novimi. Nukleozidakot dimetilgvanozin in pseudouridin sta komponenti RNA,ki se enako kot poliamini izlo~ata v cirkulacijske sistemev ve~jih koli~inah, kadar gre za pove~ano celi~noproliferacijo.

Tkivni polipeptidni antigen (TPA) je prav takonespecifi~en ozna~evalec hitre delitve celic. Molekulskamasa tega polipeptida je okrog 180 kD. Sestavljen je izrazli~nih citokeratinskih enot in sicer citokeratina 19(44 odstotkov), citokeratina 18 (36 odstotkov) incitokeratina 8 (30 odstotkov). Med embrionalnim razvojemje prisoten v razli~nih tkivih ploda kakor tudi v placenti. Priodraslih je TPA sestavni del celi~nih membran (citoskeleta)normalnih in tumorskih celic. Nastaja med S fazo celi~negaciklusa in njegove koncentracije odra`ajo hitrost delitvecelic. Hitrej{a delitev celic narekuje hitrej{o sintezo TPA inve~je koli~ine tega polipeptida preidejo v cirkulatornesisteme. Zaradi tega je TPA splo{en ozna~evalec, ki spremljapatolo{ko proliferacijo celic (najve~krat prisotno primalignih transformacijah), ne glede na vrsto ali lokalizacijotkiva. Za razliko od drugih ozna~evalcev serumskekoncentracije TPA slabo odra`ajo velikost tumorske mase.Normalne serumske koncentracije TPA se gibljejo do 90 U/ml. Koncentracije, vi{je od 120 U/ml, so lahko posledicamalignega, lahko pa tudi benignega procesa.

30

Skupina razli~nih tumorskihozna~evalcev

Heterogena skupina ozna~evalcev, ki niso specifi~ni za posamezne tumorje, ampak na splo{no nakazujejo na mo`nost obstoja maligne bolezni; predvsem dobro spremljajo spremembe v hitrosti proliferacije

poliamini

nukleozidi

TPA: tkivni polipeptidni antigen

celic.

Vzorci

Za natan~no in kvalitetno dolo~anje tumorskihozna~evalcev so zelo pomembni pravilen odvzem, priprava,shranjevanje in po{iljanje vzorcev. S tega vidika jepriporo~ljivo:

Ko vzorce enkrat odmrznemo, jih ne smemo ve~ zamrzovatiin jih do ponovnega dolo~anja (~e je potrebno) shranimona + 4° C v hladilniku (vendar ne dlje kot 48 ur). Zaradipotreb po ponavljanju dolo~itev iz dolo~enegabolezenskega obdobja shranjujemo vzorce v dvojniku, takoda pri naslednjih dolo~itvah odmrznemo sve` vzorec.Dolo~anje tumorskih ozna~evalcev v hemoliziranem alilipemi~nem serumu je nerealno, zato odsvetujem uporabotak{nih serumov. Vzor~enje in shranjevanje serumov najpoteka vedno po enakem postopku, da so dolo~itvemedseboj primerljive.

31

vzorce venske krvi jemljemo na te{~e ali vsaj 4 ure po

hranjenju (pove~ana koli~ina lipidov v krvi lahko vpliva

na vezavo antigenskih determinant na specifi~na

protitelesa);

odvzem iz periferne vene naj bi bil hiter in brez

antikoagulantov; priporo~amo uporabo zaprtih

sistemov (vakum);

odvzamemo 7 - 10 ml krvi;

odvzeta kri lahko stoji (necentrifugirana) najve~ do ene

ure;

serum prenesemo s pipeto v ~iste epruvete

s pokrov~kom (pazimo, da ne bi prenesli eritrocitov);

epruvete ozna~imo z osnovnimi podatki;

vzorce po{ljemo ~im hitreje do laboratorija;

vzorce zmrznemo na - 20° C;

pred dolo~anjem vzorce odmrznemo na sobni

temperaturi.

Kontrola kvalitete dolo~anja

Laboratoriji, ki se ukvarjajo z dolo~anjem tumorskihozna~evalcev, morajo izpolnjevati naslednje pogoje:

32

33

Biolo{ki faktorji, ki lahko vplivajo naserumske koncentracije tumorskihozna~evalcevGlede na to, da idealnega tumorskega ozna~evalca ni in dasnovi, ki jih uporabljamo kot tumorske ozna~evalce, nenastajajo samo in izklju~no kot spremljevalci malignegaprocesa, omenjamo nekaj osnovnih dejavnikov, ki lahkovplivajo na serumske koncentracije tumorskihozna~evalcev.

Kdaj dolo~ati tumorske ozna~evalce:

Predlo`eni na~rt dolo~anja zajema v grobem ve~inotumorskih ozna~evalcev. Seveda so potrebe v klini~nionkologiji pogosto druga~ne, zato moramo dinamikodolo~anja prilagoditi vrsti in lastnostim tumorja, terplaniranju na~inov zdravljenja. Z drugimi besedami, zgornjatabela predstavlja le pribli`en na~rt, ki ga moramoprilagoditi za vsakega bolnika posebej ob upo{tevanjudejstva, da je vsak bolnik kontrola samemu sebi (vednospremljamo dinamiko gibanja koncentracij).

34

35

Zaklju~ek

Dolo~anje tumorskih ozna~evalcev za spremljanje dinamikemaligne bolezni je danes uveljavljena in marsikdajnenadomestljiva onkolo{ka laboratorijska metoda. Tumorskiozna~evalci so zanesljivi predvsem pri spremljanjuodgovora na zdravljenje, ter pri zgodnjem odkrivanjuponovitve bolezni (pred pojavom klini~nih znakov bolezni).Zaradi pomanjkljivosti so le redko uporabni kot presejalnametoda oz. kot edino diagnosti~no sredstvo, so pav kombinaciji z drugimi diagnosti~nimi metodamipomemben podatek za postavitev diagnoze in pri odlo~anjuo zdravljenju. Poleg tega lahko kombiniramo ve~ tumorskihozna~evalcev in s tem dose`emo ve~jo specifi~nost alisenzitivnost pri spremljanju posamezne vrste malignebolezni. Enostavnost in neinvazivnost metode za dolo~anjetumorskih ozna~evalcev omogo~ata sledenje bolezni tudipri bolnikih, pri katerih drugi na~ini diagnostike niso mo`ni.

Zaradi individualnih razlik v vsebnosti posameznihozna~evalcev v serumu priporo~amo ve~kratno dolo~anjeozna~evalcev ter spremljanje gibanja serumskihkoncentracij (tudi takrat, ko so pod normalno vrednostjo).Idealno bi bilo, ~e bi nivo ozna~evalcev vsakemu bolnikudolo~ili pred za~etkom zdravljenja, nekajkrat medzdravljenjem (odvisno od na~ina zdravljenja, vrste malignebolezni, ter od vrste ozna~evalca, ki ga spremljamo), ter pokon~anem zdravljenju. Tumorske ozna~evalce moramo pribolnikih spremljati dalj{i ~as tudi po kon~anem zdravljenju,najbolj{e ob rednih polletnih ali letnih kontrolnih pregledih.Tako bomo lahko tudi pri bolnikih brez klini~nih znakovbolezni pravo~asno odkrili ponovitev bolezni.Iz posami~nih dolo~itev lahko sklepamo o prisotnosti oz.raz{irjenosti tumorske bolezni, vendar le v primeru, ~e soserumske koncentracije ozna~evalcev mo~no povi{ane. Pribolnikih na paliativnem in simptomatskem zdravljenjudolo~anje tumorskih ozna~evalcev ni ve~ smiselno. ^e jeimel bolnik pred za~etkom kakr{negakoli na~ina zdravljenjanormalne vrednosti tumorskih ozna~evalcev in se obnapredovanju ali regresiji bolezni niso spremenile (navzgorali navzdol), je malo verjetno, da se bodo ob ponovitvibolezni vrednosti zvi{ale. Pri takih bolnikih je nesmiselnozasledovati tumorske ozna~evalce tako med zdravljenjemkot po kon~anem zdravljenju. Tudi zato je izrednopomembno, da se tumorske ozna~evalce dolo~i predza~etkom zdravljenja in ugotovi, ali jih je pri dolo~enemubolniku smiselno spremljati.

36

Tumorski ozna~evalci, najpogostejeuporabljeni v klini~ni praksi

37

38

39

39

40

41

41

AFP: Alfa-feto protein

Referen~ne vrednosti99% normalne odrasle populacije ima serumske koncentracijeAFP < 10 ng/ml.

Razpolovni ~as: 5 dni.

IndikacijeOzna~evalec za hepatocelularni karcinom in neseminomskegerminalne tumorje pri mo{kih in `enskah.

Hepatocelularni karcinom80 - 100% bolnikov s tem tipom karcinoma ima povi{aneserumske koncentracije AFP (odvisno od stadija oz. stopnjerazvoja bolezni).Pri bolnikih s cirozo ozna~evalec dolo~amo vsaj enkrat na6 mesecev in serumske koncentracije nad 200 ng/mlpredstavljajo veliko verjetnost za karcinom.

Neseminomski germinalni tumorji60 - 80% bolnikov ima povi{ane vrednosti tega ozna~evalca(odvisno od stadija oz. stopnje razvoja bolezni in kombinacijerazli~nih histolo{kih podvrst).Komplementaren ozna~evalec z ß-HCG: >90% senzitivnostpri dolo~anju obeh ozna~evalcev skupaj.Dobra korelacija obsega bolezni in serumskih koncentracij.Dolo~amo ga 14 dni do 1 mesec po operaciji primarnegatumorja za potrditev radikalnosti operacije.

Nespecifi~na povi{anja serumskih koncentracij*

razli~ne vrste malignih tumorjev:rak trebu{ne slinavkerak `elodcarak {irokega ~revesarak plju~

nemaligne bolezni (lahko >4x pove~anje nad normalo):akutni virusni hepatitisjetrna cirozaobstruktivni ikterusmultipla nose~nost

Zaklju~ekOzna~evalec izbora za spremljanje (in tudi za diagnosticiranje)hepatocelularnih karcinomov in germinalnih tumorjev primo{kih in `enskah (moda, jaj~niki, ekstragonadni).

*Tumorskega ozna~evalca pri teh bolnikih ne dolo~amo.

42

43

ß-HCG: Horiogonadotropin

Referen~ne vrednostiNormalna odrasla populacija (izjema nose~nice) ima serumskekoncentracije <15 mU/ml.

Razpolovni ~as: 18 - 24 ur.

IndikacijeOzna~evalec za seminomske in neseminomske germinalnetumorje pri mo{kih in `enskah.

Germinalni tumorji60% bolnikov ima povi{ane vrednosti tega ozna~evalca.Dobra korelacija klini~ne slike in serumskih koncentracij.Mo~no povi{ane serumske koncentracije pred operativnimposegom predstavljajo slabo prognozo.Negativne vrednosti po operaciji odra`ajo popolno odstranitevtumorja, brez zasevkov.Ponovno povi{anje serumskih koncentracij za 50% (glede nazgornjo normalno vrednost) nakazuje progres bolezni (lahkovsaj nekaj mesecev pred drugimi klini~nimi znaki ponovitvebolezni).

Trofoblastni tumorji (horiokarcinom), mola hidatidozaKoncentracije korelirajo z velikostjo tumorske mase (visokevrednosti predstavljajo slabo prognozo).Dobro sledenje klini~nemu odgovoru na terapijo.Negativne vrednosti govorijo za kompletno remisijo.Povi{ane vrednosti ve~ kot za 50% normale - ponovni progresbolezni.

Druge maligne bolezni, pri katerih so lahko serumskekoncentracije ßHCG povi{ane

agresivni netrofoblastni maligni tumorjitrebu{ne slinavkeplju~mehurja

redko pri bolnikih z rakom dojkeredko pri bolnikih z limfomi

Nespecifi~na povi{anja serumskih koncentracij*Jih ni, razen med nose~nostjo in pri nekaterihpostmenopavzalnih `enskah, ko je nivo rahlo nad zgornjonormalno vrednostjo.

Zaklju~ekOzna~evalec izbora za diagnosticiranje in spremljanjegerminalnih tumorjev pri mo{kih in `enskah (moda, jaj~niki,ekstragonadni) in za diagnostiko in spremljanje trofoblastnihtumorjev pri `enskah.

*Tumorskega ozna~evalca pri teh bolnikih ne dolo~amo.

43

44

45

45

46

47

47

48

49

49

50

51

51

52

53

53

54

55

PSA: Prostati~ni specifi~ni antigen

Referen~ne vrednostiv zdravi populaciji do 50. leta starosti je PSA < 2.5 ng/mlv zdravi populaciji nad 50. letom starosti je PSA < 5 ng/ml

Razpolovni ~as: 1 - 3 dni.

IndikacijeOzna~evalec za rak prostate.

SpremljanjeDiagnoza: rektalni pregled in dolo~anje serumskihkoncentracij PSA lahko odkrijeta 96% bolnikov.Po kompletni prostatektomiji ga dolo~amo najprej 6 tednovpo operaciji: v primeru kompletne odstranitve tumorja PSAne bo ve~ prisoten v serumu.Za klini~no spremljanje ga dolo~amo vsake 3 mesece:povi{ane vrednosti nakazujejo ponovitev bolezni.Serumske koncentracije PSA izredno dobro odra`ajo(spremljajo) klini~ni odgovor na zdravljenje.

Nespecifi~na povi{anja serumskih koncentracij*

benigna hipertrofija prostateakutni prostatitisadenom prostate: serumske koncentracije spremljajo velikostadenoma in so redko >30 ng/ml (3 g adenoma je pribli`no1 ng/ml in 1 g karcinoma je 3 ng/ml)

rektalni pregledi prostate lahko povzro~ijo pove~anjekoncentracije (3 do 4-krat nad zgornjo normalnovrednost): dolo~aj PSA pred ali 2-10 dni po rektalnempregledu prostate

Zaklju~ekPSA je ozna~evalec izbora za presejanje, diagnozo inspremljanje karcinoma prostate. Za presejanje ga uporabljamopri mo{kih z ve~ dejavniki tveganja.

*Tumorskega ozna~evalca pri teh bolnikih ne dolo~amo.55

56

57

TPA: Tkivni polipeptidni antigen

Referen~ne vrednostiOkrog 95% zdrave odrasle populacije ima serumskekoncentracije TPA < 90 U/ml.

Razpolovni ~as: 23 - 25 ur.

IndikacijePovi{ane serumske koncentracije zasledimo pri ve~ini malignihtumorjev (ne glede na izvor):plju~ni rak (drobno innedrobno celi~ni)rak dojke (vsi stadiji neglede na histolo{ki tip)rak jeter rak trebu{ne slinavkerak {irokega ~revesa in danke(vsi stadiji, ne glede na histolo{ki tip)rak mehurjarak prostate rak jaj~nikovrak {~itnice rakave bolezni glave in vratu

SpremljanjePreoperativno: pokazatelj patolo{ke proliferacije celicv organizmu .Pooperativno spremljanje: ugotavljanje ostankov tumorskemase in zgodnje odkrivanje ponovitve bolezni.

Nespecifi~na povi{anja serumskih koncentracij*

vnetne benigne bolezniinfekcije respiratornega traktasladkorna bolezenpankreatitisjetrna ciroza

Zaklju~ekTPA je nespecifi~en, vendar izredno senzitiven pokazateljhitre celi~ne delitve in malignih procesov v organizmu. Izrednopomembno vlogo ima za potrditev malignega procesa inzgodnje odkrivanje ponovitve bolezni.

*Tumorskega ozna~evalca pri teh bolnikih ne dolo~amo.

90-95% bolnikov

40-95%80-90%80-90%

10-85%80-90%80-90%80-90%40-60%60-80%

57

58

59

Tabela 3.Tumorski ozna~evalci za najbolj pogoste lokalizacijerakavih bolezni

groba histolo{ka razdelitev zaradi pojavnosti razli~nih ozna~evalcev prirazli~nih tipih tumorjev istega organa dopolnilni ozna~evalec: komplementarnost prvemu ozna~evalcu aliuporaba tega namesto bolj specifi~nih ozna~evalcev

CEA, CA 125

ßHCG

histolo{ki tip osnovnitumorskiozna~evalci

adenokarcinom CA 15-3 aliMCA, CEA

TPA,beta-2-mikroglobulin

drobnoceli~ni +velikoceli~ni

adenokarcinom

plo{~atoceli~ni

rak plju~ NSE, TPA, CEA

CEA, TPA

SCC, TPA

feritin

CEA

rak {irokega~revesain danke

adenokarcinom CEA, CA 19-9 TPA

rak trebu{neslinavke

adenokarcinom CA 19-9,CEA

TPA

rak jeter hepatocelularnikarcinom

AFP

CEA

CA 19-9,CA 125, feritin

rak `elodca adenokarcinom CA 19-9, CEA TPA, feritin,gastrin

rak prostate adenokarcinom PSA,prostati~nakisla fosfataza

CEA, TPA

rak testisov karcinomi

seminomi

AFP, ßHCG,LDHßHCG, LDH

rakmaternice

adenokarcinom

choriokarcinom

CA 19-9, TPA

rak jaj~nikov mucinozni

epitelijski(razen mucinoznih)

germinalni

CEA

CA 125

AFP, ßHCG

TPA

CA 19-9, TPA

LDH

medularni

folikularni + anaplasti~ni

rak {~itnice kalcitonin,CEA

tiroglobulin

TPA

TPA

rak mehurja prehodnoceli~ni

adenokarcinom

TPA

CEA

melanom vsi tipi S100, feritin

nevroblastom NSE

rak po iralnika plo{~atoceli~ni karcinom SCC, CEA CA 19-9

1

2

rak dojke

vrsta rakavebolezni

1 dopolnilnitumorskiozna~evalci

2

metastaze

59

60

61

groba histolo{ka razdelitev zaradi pojavnosti razli~nih ozna~evalcev prirazli~nih tipih tumorjev istega organa dopolnilni ozna~evalec: komplementarnost prvemu ozna~evalcu aliuporaba tega namesto bolj specifi~nih ozna~evalcev

CEA, CA 125

histolo{ki tip osnovnitumorskiozna~evalci

dopolnilnitumorskiozna~evalci

adenokarcinom CA 15-3 CEA

drobnoceli~ni +velikoceli~ni

adenokarcinom

plo{~atoceli~ni

rak plju~ NSE

CEA

TPA, CEA

TPA

TPA

rak {irokega~revesain danke

adenokarcinom CEA CA 19-9

rak trebu{neslinavke

adenokarcinom CA 19-9 CEA

rak jeter hepatocelularnikarcinom

AFP CA 19-9,CEA

rak `elodca adenokarcinom CA 19-9 CEA

rak prostate adenokarcinom PSA,prostati~nakisla fosfataza

germinalnitumorji

karcinomi, semiomi,horiokarcinomi

AFP, ßHCG,LDH

rakmaternice

adenokarcinom

rak jaj~nikov epitelijski(razen mucinoznih)

mucinozni

CA 125

CEA

medularni infolikularni + anaplasti~ni

rak {~itnice kalcitonin,tiroglobulin

CEA

rak mehurja prehodnoceli~ni

adenokarcinom CEA

melanom vsi tipi S100

nevroblastom NSE

rak po iralnika plo{~atoceli~ni karcinom CEA

1

2

rak dojke

vrsta rakavebolezni

Tabela 4.Tumorski ozna~evalci, ki jih najbolj pogostodolo~amo v klini~ni praksi na OI

feritin

1 2

60

Viri in literatura

•Hill RP, Tannock IF. Introduction: cancer as a cellulardisease. In: Tannock IF, Hill RP, eds. The basic science ofoncology. New York: Mc Graw-Hill, 1992: 1-4.

• Squire J, Philips RA. Genetic basis of cancer. In: Tannock IF,Hill RP, eds. The basic science of oncology. New York: McGraw-Hill, 1992: 41-60.

• Malkin A. Tumor markers. In: Tannock IF, Hill RP, eds. Thebasic science of oncology. New York: Mc Graw-Hill, 1992:196-206.

• Novakovi} S, Kro{l G, Plesni~ar S. Prognostic value ofa mucin-like carcinoma-associated antigen (MCA) inpatients with breast carcinoma. Tumor Diagn Ther 1989; 10:136-41.

• Novakovi} S, Marolt F, Ser{a G. The use of MCA and CEA inprostatic cancer follow-up. Radiol Iugosl 1990; 24: 417-21.

• Novakovi} S, Ser{a G, Kro{l G, Plesni~ar S. CEA, MCA andCA 125 tumor markers in pregnant women. Radiol Iugosl1990; 24: 79-84.

• Novakovi} S, Ser{a G. Tumor markers in clinical oncology.In: Benuli~ T, Ser{a G, Kova~ V, eds. Advances in Radiologyand Oncology. Ljubljana: Radiologia Iugoslavica,1992: 214-20.

• Jezer{ek B, ^ervek J, Rudolf Z, Novakovi} S. Clinicalevaluation of potential usefulness of CEA, CA 15-3, and MCAin follow-up of breast cancer patients. Cancer Lett 1996;110: 137-44.

•Eissa S, Shoman S, eds. Tumor markers. London: Chapman& Hall, 1998: 406.

• Rubin P, ed. Clinical oncology: A multidisciplinaryapproach for physicians and students, 7th ed. Philadelphia:W.B. Saunders Company, 1993: 791.

62

Pregled pomembnej{ih tumorskih ozna~evalcev v klini~nionkologiji

Srdjan Novakovi}

Izdajatelj in zalo`nik: Onkolo{ki in{titut

Recenzenta: prim. Jo`ica ^ervek, dr.med. Marijeta Tkavc-Stanovnik, dr. med.

Lektorica: Darja Butina, prof.

Oblikovanje in priprava za tisk: Miljenko Licul, Maja Licul Studio Zodiak

Tisk: Tiskarna Sim~i~

Naklada: 1000 izvodov

CIP - Katalo`ni zapis o publikaciji

Narodna in univerzitetna knji`nica, Ljubljana

616-006

NOVAKOVI], Srdjan Pregled pomembnej{ih tumorskih ozna~evalcev v klini~nionkologiji / Srdjan Novakovi}. - Ljubljana : Onkolo{ki in{titut,2000

ISBN 961-6071-26-2

106728960