Markery w diagnostyce i leczeniu nowotworów złośliwych

klinicznego. W praktyce klinicznej markery znalazły jednak zastosowanie przede wszystkim w monitorowaniu leczenia.

Przydatność oznaczeń stężeń markerów nowotworowych w zależności od lokalizacji nowotworu złośliwego

Rak jajnika

U chorych na raka jajnika, w zależności od typu histopatologicznego, rutynowo oznaczany jest: antygen nowotworowy 125 (CA-125 – cancer antigen 125) w raku surowiczym, CA-19.9 w śluzowym, ludzka gonadotropina kosmówkowa (hCG – α-human chorionic gonadotropin) i α-fetoproteina (AFP – alpha-fetoprotein) w nowotworach germinalnych oraz inhibina w nowotworach gonadalnych.

W zależności od stopnia zaawansowania klinicznego raka jajnika CA-125 jest podwyższony od 60 do 90%, a jego narastające stężenia w trakcie monitorowania leczenia sygnalizują progresję choroby. Pomimo wysokiej czułości diagnostycznej CA-125 nie udało się ustalić kryteriów, które pozwoliłyby na wykorzystanie jego oznaczeń w badaniach przesiewowych. ¹ Stężenia CA-125 mogą być podwyższone również w chorobach nienowotworowych narządu rodnego oraz u chorych na gruczołowego raka szyjki macicy, płuca, piersi i w nowotworach przewodu pokarmowego. Łączne oznaczanie CA-125 z niedawno wprowadzonym markerem HE4 (human epididymis protein 4; podfrakcja 4 ludzkiego białka z komórek nabłonkowych najądrza) może być użyteczne w różnicowaniu guzów łagodnych miednicy od wczesnych postaci raka jajnika. ² Określenie przed operacją prawdopodobieństwa obecności raka umożliwia kwalifikację pacjentek do zabiegu operacyjnego w specjalistycznym ośrodku, co wydłuża czas ich przeżycia. ³

U pacjentek z typem śluzowym raka jajnika oprócz CA-125 rutynowo oznaczanym markerem powinien być również CA-19.9, którego stężenia są szczególnie istotne w przypadku, kiedy CA-125 jest w normie. ⁴

Najczęstszym nowotworem gonadalnym jajnika jest ziarniszczak, w którego diagnostyce znaczną rolę odgrywa inhibina, hormon peptydowy składający się z podjednostki α i β, produkowany przez komórki ziarniste. Jest ona czułym markerem zarówno w diagnostyce, jak i w monitorowaniu leczenia chorych; sygnalizuje wznowę choroby na długo przed wystąpieniem objawów klinicznych. ⁵

W nowotworach germinalnych jajnika mają zastosowanie dwa markery: AFP i hCG. Podwyższone stężenia AFP występują w przypadku takich nowotworów, jak guz pęcherzyka żółtkowego i rak embrionalny, natomiast oznaczanie hCG ma zastosowanie głównie u pacjentek z rakiem kosmówki i rakiem zarodkowym. Oba markery mogą być produkowane przez mieszane guzy germinalne i mają istotne znaczenie w diagnostyce i monitorowaniu leczenia tych pacjentek. ³

Rak trzonu macicy

CA-125, marker odgrywający istotną rolę w monitorowaniu leczenia raka jajnika, ma również znaczenie w diagnostyce i monitorowaniu leczenia raka trzonu macicy. Stężenia CA-125 korelują z takimi parametrami, jak stopień zaawansowania klinicznego, stopień złośliwości histologicznej oraz głębokość nacieku. Wykazano także zależność pomiędzy stężeniami tego markera a czasem wolnym od choroby. Co więcej, podwyższone stężenia CA-125 u chorych z zajętymi węzłami chłonnymi mogą być przydatne do wskazania pacjentów, u których powinna być wykonana limfadenektomia. ⁶ Podobnie jak w przypadku raka jajnika również w raku trzonu macicy oznaczanie HE4 może być użyteczne w ocenie stopnia zaawansowania klinicznego i we wczesnym wykryciu nawrotu choroby. ⁷

Rak szyjki macicy

W przypadku płaskonabłonkowego raka szyjki macicy standardowym markerem nowotworowym jest antygen raka płaskonabłonkowego (SCC-Ag – squamous cell carcinoma antigen). W zależności od stopnia zaawansowania klinicznego czułość diagnostyczną antygenu SCC szacuje się na 30-80%. Stężenia tego markera korelują z wielkością guza, głębokością nacieku i są niezależnym wskaźnikiem zajęcia węzłów chłonnych. Podwyższone stężenia SCC-Ag są złym czynnikiem prognostycznym zarówno dla czasu wolnego od choroby, jak i całkowitego czasu przeżycia. Narastające stężenia w trakcie monitorowania sygnalizują nawrót choroby od dwóch do trzech miesięcy przed pojawieniem się objawów klinicznych. ⁸ W raku gruczołowym czułość diagnostyczna SCC jest natomiast znacznie niższa i wynosi od 10 do 40%, w zależności od stopnia zaawansowania choroby. W tej grupie dużo czulszym markerem jest CA-125, którego stężenia również korelują ze stopniem zaawansowania klinicznego i są niezależnym czynnikiem prognostycznym czasu wolnego od choroby. ^{9, 10} Komplementarne oznaczanie SCC-Ag z CA-125 jest pomocne w diagnostyce i monitorowaniu leczenia raka szyjki macicy, szczególnie gdy stężenia SCC-Ag są poniżej punktu odcięcia.

Ciążowa choroba trofoblastyczna

W ciążowej chorobie trofoblastycznej podstawowe znaczenie ma prawie idealny marker, jakim jest hCG. W diagnostyce i monitorowaniu leczenia muszą być stosowane zestawy z przeciwciałami przeciwko β-podjednostce, za pomocą których oznaczana jest zarówno cała cząsteczka hCG, jak i jej wolna podjednostka β. Zmiany stężeń hCG w trakcie leczenia pacjentek są podstawą do decyzji o zmianie leczenia. Sporadycznie mogą zdarzyć się wyniki fałszywie pozytywne, które najczęściej wiążą się z obecnością heterogennych form hCG lub przeciwciał heterofilnych. W takich przypadkach należy wykonać oznaczenia w surowicy rozcieńczonej lub powtórzyć badanie z wykorzystaniem innych zestawów. Wprowadzenie nowych zestawów opartych na swoistych przeciwciałach może nie tylko wyeliminować pojawiające się czasami fałszywe wyniki, ale również pomóc w ocenie agresywności choroby. ¹¹

Rak piersi

Standardowym markerem nowotworowym oznaczanym w surowicy u chorych na raka piersi jest CA-15.3. Oznaczanie tego markera ma zastosowanie głównie w monitorowaniu leczenia. Jego czułość diagnostyczna jest niska i kształtuje się w granicach od 15 do 35%. Prawidłowe wartości CA-15.3 nie wykluczają raka piersi, jednak podwyższone stężenia markera zwiększają prawdopodobieństwo tej choroby. Stężenia CA-15.3, podobnie jak wszystkich standardowych markerów nowotworowych, korelują ze stopniem zaawansowania choroby, a wzrastające stężenia po leczeniu mogą wyprzedzać objawy kliniczne choroby od czterech do sześciu miesięcy.

We wczesnych stopniach zaawansowania klinicznego łączne oznaczanie CA-15.3 i antygenu karcinoembrionalnego (CEA – carcinoembryonic antigen) zwiększa czułość diagnostyczną do około 30%. Podwyższone stężenia CEA są złym czynnikiem prognostycznym, a podwyższone stężenia CA-15.3 wskazują na gorsze rokowanie nawet u chorych z wolnymi węzłami chłonnymi. ¹²

U chorych na raka piersi od wielu lat w ramach rutynowych badań określa się w materiale histopatologicznym ekspresję receptora ludzkiego naskórkowego czynnika wzrostu 2 (HER2 – human epidermal growth factor receptor 2), która ma znaczenie nie tylko prognostyczne, ale również predykcyjne. Obecnie możliwe jest również oznaczenie receptora HER2 w surowicy metodą ELISA. Metoda ta może mieć zastosowanie w monitorowaniu leczenia. Zmniejszanie się stężeń uwalnianego receptora wskazuje na skuteczność leczenia.

Rak płuca

Użyteczność oznaczania markerów nowotworowych w raku płuca, podobnie jak w innych lokalizacjach nowotworu złośliwego, jest związana z jego typem histopatologicznym. Rutynowo oznaczanymi markerami u chorych na niedrobnokomórkowego raka płuca są CEA i CYFRA 21.1 (rozpuszczalny fragment cytokreatyny 19 zdefiniowany za pomocą dwóch przeciwciał monoklonalnych: BM-19.21 i KS-19.1). Natomiast w przypadku raka drobnokomórkowego stosuje się oznaczenia swoistej enolazy neuronowej (NSE – neuron-specific enolase) i prekursora peptydu uwalniającego gastrynę (ProGRP – pro-gastrin-releasing peptide).

U chorych na niedrobnokomórkowego raka płuca zarówno CYFRA 21.1, jak i CEA mają istotne znaczenie w diagnostyce i monitorowaniu leczenia. Podwyższone stężenia CYFRY 21.1 u pacjentów z chorobą nowotworową w stopniu zaawansowania I-IIIA związane są z gorszym rokowaniem dotyczącym zarówno czasu wolnego od choroby, jak i czasu całkowitego przeżycia. Narastające stężenia CYFRA 21.1 po leczeniu są wskaźnikiem nawrotu choroby. Łączne oznaczanie CYFRA 21.1 z CEA zwiększa czułość monitorowania leczenia. W raku drobnokomórkowym płuca czułość diagnostyczna NSE jest wysoka, wynosi około 90% w chorobie uogólnionej i około 60% w postaci ograniczonej, jednak swoistość diagnostyczna jest niska. Natomiast niedawno wprowadzony do diagnostyki drobnokomórkowego raka płuca marker ProGRP charakteryzuje się wysoką swoistością wynoszącą około 90%, przy równoczesnej wysokiej czułości w granicach 60-80%. ¹³ Oba markery odgrywają istotną rolę w monitorowaniu leczenia, jednak NSE ma duże znaczenie jako niezależny czynnik prognostyczny zarówno przed leczeniem chorych na ten nowotwór, jak i po jego zakończeniu.

Nowotwory jądra

W diagnostyce i monitorowaniu leczenia nowotworów jądra rutynowo oznaczanymi markerami są AFP i hCG, których podwyższone stężenia związane są z określonymi podtypami histologicznymi. Nasieniaki nie wytwarzają AFP, ale mogą produkować hCG, raki zarodkowe i guz pęcherzyka żółtkowego uwalniają AFP, natomiast nabłoniaki kosmówkowe hCG. U chorych na nowotwory złośliwe jądra w trakcie diagnostyki oznaczane są zawsze dwa markery, ponieważ w większości przypadków są to guzy mieszane. Każdy z komponentów guza mieszanego może prowadzić do progresji choroby, dlatego również w czasie monitorowania leczenia konieczne jest równoczesne oznaczanie tych dwóch markerów. Stężenia AFP i hCG należą do istotnych czynników rokowniczych. W monitorowaniu leczenia oznaczanie stężeń obu markerów jest konieczne nawet wtedy, kiedy ich przedoperacyjne stężenia są w normie. Podwyższone lub wzrastające stężenia AFP i hCG po zabiegu operacyjnym świadczą o obecności przerzutów. ³ Podobnie jak u chorych z ciążową chorobą trofoblastyczną, do oznaczania hCG stosuje się zestawy z przeciwciałami przeciwko wolnej podjednostce β, rutynowo nazywane zestawami do oznaczania βhCG.

Rak gruczołu krokowego

Istotne znaczenie w diagnostyce i monitorowaniu leczenia raka gruczołu krokowego ma oznaczanie swoistego antygenu sterczowego – PSA (prostate specific antigen). Jest on szczególnie użyteczny jako marker odpowiedzi na leczenie bez względu na zaawansowanie choroby. W diagnostyce raka gruczołu krokowego znalazło również zastosowanie oznaczanie wolnej frakcji PSA (fPSA – free PSA). Obliczenie stosunku fPSA/PSA (free/total PSA) jest pomocne w diagnostyce różnicowej raka i łagodnego przerostu gruczołu krokowego. Nawet przy wartościach PSA poniżej punktu odcięcia stosunek tych dwóch parametrów może być wskaźnikiem do wykonania dalszej diagnostyki, w tym biopsji. U mężczyzn, u których całkowite stężenie PSA wynosi od 4 do 10 ng/ml, przy prawidłowym wyniku badania per rectum, wartość fPSA/PSA <0,25 może sugerować obecność komórek nowotworowych. Wykonanie oznaczeń fPSA jest jednak przydatne tylko u nieleczonych pacjentów w trakcie diagnostyki. ³

Istnieją zalecenia wskazujące na możliwość wykorzystania PSA w badaniach przesiewowych, jednak nie określono dokładnie, w jakiej grupie wiekowej i jak często należy wykonywać takie badanie. American Cancer Society (ACS) rekomenduje oznaczanie PSA u mężczyzn >50. r.ż., natomiast American Urological Association u mężczyzn >40. r.ż. ¹⁴ Oznaczanie PSA wykorzystuje się jednak przede wszystkim do monitorowania leczenia raka gruczołu krokowego. Po radykalnej prostatektomii stężenia PSA powinny mieć wartość poniżej czułości metody, natomiast po radioterapii – poniżej punktu odcięcia (normy). Wzrost stężenia markera nawet przy braku objawów klinicznych nawrotu choroby jest sygnałem do wykonania badań w celu wykrycia miejsca aktywnego procesu nowotworowego. Oznaczanie stężeń PSA ma istotną wartość w diagnostyce przerzutów do kości. U pacjentów nieleczonych hormonalnie stężenia PSA <10 ng/ml w około 98% wskazują na brak tych przerzutów. ¹⁵

Nowotwory układu pokarmowego

Markery nowotworowe odgrywające znaczącą rolę w diagnostyce nowotworów złośliwych układu pokarmowego to przede wszystkim: CEA i CA-19.9 w przypadku raka jelita grubego, CA-19.9 w raku żołądka i trzustki oraz AFP i CA-19.9 w raku wątroby. Z wymienionych markerów nowotworowych w praktyce klinicznej najczęściej stosuje się oznaczenia CEA u pacjentów z rakiem jelita grubego. Co istotne, ten antygen wytwarza i wydziela prawie 95% raków jelita grubego. Jego stężenia korelują ze stopniem zaawansowania klinicznego, a wartości >20 ng/ml wskazują na obecność przerzutów do wątroby. W oparciu o oznaczenia CEA ocenia się również, czy w trakcie zabiegu usunięto całą tkankę nowotworową. Narastające stężenia CEA są często jednym z pierwszych sygnałów wznowy choroby. W celu podwyższenia czułości diagnostycznej u chorych na raka jelita grubego coraz częściej oznacza się łącznie CEA i CA-19.9. Podwyższone stężenia CA-19.9 obserwuje się jednak przede wszystkim u pacjentów z rakiem trzustki – u 71-93%. Stężenia tego markera mogą być także podwyższone w chorobach zapalnych przewodu pokarmowego. ¹³ Natomiast w przypadku pierwotnego raka wątroby markerem z wyboru zarówno w diagnostyce, jak i w prognozowaniu nawrotu choroby oraz monitorowaniu leczenia jest AFP. Podwyższone stężenia AFP spotyka się także w marskości wątroby i w przewlekłym wirusowym zapaleniu typu B. Oznaczanie AFP ma również istotne znaczenie w badaniach przesiewowych, w grupach wysokiego ryzyka wystąpienia pierwotnego raka wątroby.

Rak tarczycy

W przypadku nowotworów złośliwych tarczycy oznaczanymi markerami są: tyreoglobulina w zróżnicowanych rakach tarczycy i kalcytonina w raku rdzeniastym tarczycy. Oznaczanie stężeń tyreoglobuliny nie znalazło zastosowania w diagnostyce raka, ponieważ jej stężenia mogą być również podwyższone m.in. w procesach zapalnych, podczas ciąży oraz w nadczynności tarczycy. Oznaczanie tego markera ma natomiast szczególne znaczenie w monitorowaniu skuteczności leczenia, wykrywaniu przerzutów i nawrotów choroby. Po radykalnym leczeniu stężenia tyreoglobuliny powinny wynosić <0,1 ng/ml. Do prawidłowej interpretacji oznaczeń stężenia tyreoglobuliny konieczne jest oznaczenie przeciwciał anty-Tg, których obecność może być przyczyną wyników fałszywie ujemnych.

Kalcytonina jest jednym z hormonów tarczycy syntetyzowanych przez komórki C, z których wywodzi się rak rdzeniasty. Oznaczanie kalcytoniny jest konieczne dla rozpoznania i monitorowania leczenia chorych na raka rdzeniastego. Podwyższone stężenia kalcytoniny zawsze wskazują na progresję choroby. Oznaczanie kalcytoniny jest również wskazane u osób z grupy wysokiego ryzyka, np. u krewnych pacjentów chorych na raka rdzeniastego. ¹³

Podsumowanie

Wydzielanie markerów nowotworowych do płynów ustrojowych, w tym także do krwi, zależy m.in. od ukrwienia guza, masy guza oraz sprawności nerek i wątroby. Przy interpretacji wyników markerów nowotworowych należy pamiętać, że:

1. Stężenia wielu badanych markerów mogą być miernie podwyższone w chorobach nienowotworowych, szczególnie w stanach zapalnych.

2. Stężenia markerów mogą utrzymywać się w granicach normy nawet w przypadku wysokich stopni zaawansowania klinicznego nowotworu, ponieważ nie zawsze substancje te są uwalniane przez komórki nowotworowe do płynów ustrojowych.

3. W zaawansowanej chorobie nowotworowej często podwyższone są stężenia różnych markerów nowotworowych, nawet tych, które nie są typowe dla danej lokalizacji nowotworu.

4. W trakcie leczenia może dochodzić do przejściowego wzrostu stężeń markerów na skutek rozpadu masy guza, co może być przyczyną fałszywie zawyżonych wyników. Takie wyniki eliminuje prawidłowy schemat pobierania krwi – tuż przed następnym kursem leczenia.

5. Po zakończeniu leczenia narastające stężenia markerów, nawet w granicach wartości prawidłowych, często sygnalizują progresję choroby, wyprzedzając objawy kliniczne nawet o kilka miesięcy.

6. Ze względu na brak standaryzacji metod oznaczenia markerów nowotworowych oznaczenia te powinny być wykonane przy użyciu zestawów tego samego producenta.

Ponieważ czułość diagnostyczna oznaczanych markerów nowotworowych, zwłaszcza w przypadku nowotworów o niskim stopniu zaawansowania, nie zawsze jest zadowalająca, poszukuje się nieustannie nowych markerów, które mogłyby być pomocne w diagnostyce. W ostatnich latach wykazano, że oznaczanie stężeń cytokin, m.in. sTNF-RI, IL-6, VEGF i bFGF, w surowicy chorych na nowotwory złośliwe może być szczególnie użyteczne właśnie w przypadku wczesnego stopnia zaawansowania klinicznego choroby nowotworowej, zwłaszcza gdy stężenia klasycznych markerów są w normie. Stężenia niektórych cytokin i ich wolnych receptorów w surowicy mają również znaczenie jako niezależne czynniki prognostyczne i dzięki temu mogą być istotne przy indywidualizacji metod leczenia. ^{16, 17, 18, 19}