Біомаркери в онкології - Медичне життя
4 лютого присвячений боротьбі з раком у всьому світі. З цієї нагоди ми розпочинаємо серію статей, що узагальнюють засоби, доступні медицині в боротьбі з цією складною патологією.
Висока поширеність раку та стабільний діагноз, часто пізній, були передумовою для виявлення показників захворювання та його розвитку. Найпоширенішими формами новоутворень серед жінок є новоутворення грудей, шийки матки, колоректальний, легеневий та щитовидної залози, тоді як серед чоловіків найпоширенішими новоутвореннями є: легеневі, простатичні, колоректальні, шлункові та печінкові.
За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ), біомаркер являє собою будь-який процес, речовину або структуру, які можна виміряти в організмі людини і які впливають або передбачають частоту майбутньої хвороби, тоді як Національний Рак Інститут визначає біомаркер як "молекулу, що існує в крові, інших рідинах або тканинах організму, як ознаку фізіологічного чи патологічного процесу або захворювання".
Біомаркери поділяються на кілька типів: генетичні (мутації, зміни кількості копій або експресії матриці РНК), епігенетичні (зміни профілю метилювання ДНК), протеомічні (зміни експресії білка), метаболічні (зміни метаболітів з низькомолекулярні), циркулюючі плазмові ДНК та РНК, екзосомні мікроРНК, білкові біомаркери, циркулюючі пухлинні клітини, стромальні та ендотеліальні клітини.
В онкології існує безліч застосувань для біомаркерів, серед яких ми згадуємо: оцінку ризику, диференціальну діагностику, встановлення характеру злоякісності або доброякісності формації, скринінг, визначення прогнозу, відповіді на лікування та моніторинг прогресування та рецидивів. Ідеальний біомаркер повинен відповідати таким характеристикам: висока специфічність та чутливість (виявляється лише в одному типі пухлини, відповідно не виявляється у фізіологічних процесах або доброякісних патологіях), ранній початок, рівні, прямо пропорційні тяжкості захворювання, короткий період напіввиведення та виявлятися простими методами в біологічних зразках (кров, сеча, фекалії, мокрота тощо).
Дозування біомаркерів повинно бути цілеспрямованим, що підтверджує анамнестичні, клінічні та параклінічні дані, і повинно дотримуватися певних принципів, відповідно до існуючих рекомендацій:
Стаття продовжується після рекомендацій
Папка
Медсестри роблять різницю в управлінні хворим на цукровий діабет
Папка
Волонтер у пандемії
- підтвердження результату буде здійснено серійними випробуваннями в тій же лабораторії та за тим самим методом;
- посттерапевтичний моніторинг біомаркеру, спочатку виявленого з високими значеннями;
- розумний аналіз рівнів біомаркерів відповідно до періоду напіввиведення, метаболізму та часу виведення;
- використання множинних біомаркерів для підвищення чутливості та специфічності діагнозу;
- проведення правильної диференціальної діагностики, враховуючи, що певні біомаркери також з’являються при ектопічних пухлинах або можуть мати підвищені значення у фізіологічних процесах або при доброякісних захворюваннях.
Рак легенів
Рак легенів є основною причиною смертності від раку у всьому світі. П'ятирічна виживаність становить 50% у пацієнтів з діагнозом локалізованого та раннього етапу раку легенів і 5-15% у тих, хто діагностується на запущених стадіях (III або IV), коли терапевтичні ресурси та прогноз помірні.
ВООЗ опублікувала в 2015 році нову класифікацію новоутворень легенів. Два основних типи раку - це дрібноклітинний рак легенів (SCLC) та недрібноклітинний рак легенів (NSCLC). Останні становлять 80% усіх випадків новоутворень і, в свою чергу, поділяються на такі категорії: аденокарциноми, аденосквамозні карциноми, плоскоклітинні карциноми, великоклітинні карциноми та великоклітинні нейроендокринні карциноми.
Новоутворення легенів виявляються в більшості випадків на запущених стадіях, діагноз зазвичай встановлюють методами візуалізації, такими як рентгенографія та/або томографія грудної клітки. За цих умов необхідно виявити нові біомаркери з високою чутливістю та специфічністю, щоб виявити ці новоутворення на ранніх стадіях.
Білки є найбільш широко використовуваними біомаркерами в діагностиці раку легенів. Сюди входять CYFRA 21-1 (цитокератин), EPCAM (адгезійні епітеліальні клітини), pro-GRP (пептиди, що вивільняють прогастрин), THE (канцеро-ембріональний антиген), NSE (нейрон-специфічна енолаза) та ін. Деякі біомаркери, що використовуються в клініці, мають низькі концентрації в плазмі (CYFRA 21-1, Pro-GRP та CEA), тому біомаркери не слід дозувати окремо в діагностиці, а у взаємозв'язку один з одним.
Деякі автори припускають, що комбінація лактатдегідрогенази (ЛДГ), С-реактивного білка, CEA, NSE та CYFRA 21-1 підвищує точність діагностики до 94,8%. Також було запропоновано панель біомаркерів: пролактин, транстиретин, тромбоспондин-1, селектин Е, інгібітор міграції макрофагів, рецептор фактора росту епітелію, рецептор erb-b2 тирозинкіназа-2, CYFRA 21-1, для виявлення ранній початок новоутворень, з чутливістю 77,1% і специфічністю 76,2%.
CEA являє собою біомаркер рівень плазми якого підвищений при всіх типах новоутворень легенів. Збільшення рівня CEA корелює з метастазами в мозок, тому його сироваткові рівні надають прогностичну інформацію щодо рецидивів та смертності від раку легенів.
Найбільш використовуваними біомаркерами для новоутворень SCLC є про-GRP та NSE, останні є специфічними лише для SCLC. Pro-GRP має підвищений рівень раку легенів та щитовидної залози. Однак у 27% пацієнтів із SCLC були підвищені NSE та нормальний рівень про-GRD. Отже, одночасне дозування двох біомаркерів підвищує чутливість та специфічність діагнозу SCLC.
Рак молочної залози
Рак молочної залози - найпоширеніша форма раку у жінок після раку легенів. Мамографія є найефективнішим дослідженням для скринінгу на рак молочної залози. Однак частота хибнопозитивних діагнозів висока, при цьому рак молочної залози, за оцінками, передіагностується до 30% мамографій. Приблизно 10% цих жінок будуть переглянуті за допомогою магнітно-резонансної томографії (МРТ) та/або біопсії, але лише 5% з них страждають на рак молочної залози.
Біомаркери пухлини не особливо корисні для раннього виявлення раку молочної залози, але допомагають визначити прогноз, контролювати лікування та спостереження. Рівні рецепторів естрогену (ER) та прогестерону (PR) слід визначати у всіх пацієнтів із вперше діагностованим інвазивним раком молочної залози, щоб визначити право на лікування гормонами. Визначення HER-2 (рецептор епідермального фактора росту людини 2) необхідне для оцінки ефективності терапії анти-HER-2 (трастузумаб, пертузумаб, лапатиніб або ада-трастузумаб емтанзин).
CA 15-3, CA 27-29 та CEA використовуються, крім клінічного та рентгенологічного обстеження, для моніторингу реакції на хіміотерапію у пацієнтів із запущеним раком. Підвищений рівень цих біомаркерів під час або після хіміотерапії свідчить про прогресування захворювання.
Гени BRCA1 та BRCA2 виробляють супресорні фактори пухлини. Певні мутації, що виникають у них, схильні до раку молочної залози або яєчникові, а також при раку маткових труб, передміхурової залози, очеревини або підшлункової залози. Генетичне консультування та тестування на мутації цих генів проводитиметься у пацієнтів із високим ризиком раку молочної залози: сімейний анамнез раку молочної залози, яєчників, підшлункової залози та/або передміхурової залози на запущених або метастатичних стадіях; діагностика раку молочної залози у віці до 50 років; особиста історія раку яєчників або другого раку молочної залози; чоловіча стать.
Колоректальний рак
Біомаркери, що використовуються при лікуванні колоректального раку (РРК), поділяються на чотири категорії: кров, тканини, фекалії та генетичні.
Серед біомаркерів крові найбільш вживаним є СЕА. Це неспецифічний біомаркер, тому його не можна використовувати як скринінговий метод для виявлення РКС серед здорового населення, який можна виявити при інших захворюваннях, таких як синдром подразненого кишечника, захворювання печінки або панкреатит. Однак СЕА має прогностичне значення і використовується для встановлення терапевтичної стратегії. Рекомендується визначати СЕА з інтервалом у три місяці, принаймні, три роки, у пацієнтів з діагнозом РКС на ІІ або ІІІ стадіях, які перенесли операцію. Підвищений рівень СЕА свідчить про негативний прогноз у разі резектабельного РКС та корелює з прогресуванням пухлини.
антиген CA 19-9, порівняно з CEA, він менш чутливий і специфічний для RCC, використовується швидше для виявлення новоутворень підшлункової залози. Інші біомаркери крові, такі як тканинні інгібітори металопротеїнази-1 (TIMP-1), а також тканинні біомаркери (тимідилатсинтетаза, активатор урокінази плазми, PAI-1) зазвичай не використовуються в клінічній практиці для діагностики РСС.
Трьома тестами, які можна провести на фекаліях, є: визначення прихованих кровотеч (FOBT), фекальний імунохімічний тест (FIT) та виявлення метилювання віментину. FOBT оцінює псевдопероксидазну активність гему методом гваяку. За три дні до FOBT пацієнти повинні дотримуватися дієти без тваринного білка і не приймати нестероїдні протизапальні препарати, оскільки вони можуть спричинити хибнопозитивні результати. FIT є альтернативою FOBT, з підвищеною чутливістю та вищою швидкістю виявлення новоутворень. FIT використовує поліклональні антитіла для виявлення глобіну. Тест FIT є специфічним для кровотечі з дистального відділу кишкового тракту через те, що глобін деградує під час проходження через кишечник.
Тести на ДНК, РНК або білки стільця перебувають у стадії розслідування і не застосовуються в клінічній практиці.
Рак шийки матки
Рак шийки матки є основною причиною смерті жінок внаслідок гінекологічного раку. Скринінг жінок, який проводиться переважно за допомогою цервікально-вагінальної цитології Бабеша-Папаніколау та цервікально-вагінального мазка, є обов’язковим, оскільки дозволяє діагностувати рак на ранніх стадіях, як правило, пов’язано з хорошим прогнозом. Цей тип раку в основному є результатом зараження вірусом папіломи людини (ВПЛ). Близько 70% цих новоутворень є наслідком зараження штами ВПЛ-16 та ВПЛ-18. Ненокогенні штами ВПЛ-6 і ВПЛ-11 викликають мінімальні зміни в клітинах шийки матки, гострі бородавки або, рідше, рецидивуючий респіраторний папіломатоз.
При аденокарциномах шийки матки найбільш часто використовуваними біомаркерами є СЕА, CA 125, тканинний активатор плазміногену, специфічний антиген тканинного поліпептиду та CYFRA 21-1, які особливо корисні для оцінки прогнозу попередньої обробки та визначення лімфатичних метастазів. Одночасно CEA оцінює клінічну відповідь на неоад'ювантну постхіміотерапію.
У випадку плоскоклітинного раку шийки матки найпоширенішим біомаркером є антиген плоскоклітинного раку (AgSCC), хоча його високі значення також виявляються при раку вульви, піхви, стравоходу або легенів, а також при доброякісних патологіях, таких як псоріаз. або саркоїдоз. Однак рівні AgSCC у плазмі корелюють зі стадією та розміром пухлинного утворення, ступенем рецидиву пухлини та виживаністю пацієнта.
Рак яєчників
Раннє виявлення раку яєчників має важливе значення для зниження смертності. Шість з десяти жінок з раком яєчників діагностуються на пізніх стадіях, коли п'ятирічна виживаність нижче 40%, порівняно з І стадією, де вона становить 90%.
Найбільш широко використовуваним біомаркером пухлини при раку яєчників є СА 125. Його дозування, бажано щорічне, рекомендується пацієнтам із спадковим анамнезом раку яєчників, а не при скринінгу безсимптомних жінок. CA 125 відіграє важливу роль, особливо в моніторингу реакції на лікування. Таким чином, визначення знижуючих серійних значень цього біомаркеру корелює зі сприятливою реакцією на лікування. Водночас цей біомаркер також використовується для визначення можливих рецидивів раку яєчників. Персистенція підвищених значень СА 125, незважаючи на лікування, яке відповідає типу та стадії пухлинного утворення, корелює з негативним прогнозом. CA 125 також може бути збільшений у фізіологічних станах (вагітність, менструація) або при доброякісних патологіях (ендометріоз, запальні захворювання органів малого таза, панкреатит або хронічний гепатит).
В останні роки були розроблені різні дослідження для визначення біомаркерів (наприклад, HE4, інгібітор протеїнази) для раннього виявлення раку яєчників у сечі. Іншими біомаркерами, які можуть бути використані для діагностики або моніторингу реакції на лікування раку яєчників, є остеопонтин, калікреїни, hCG, IL-6, рецептор тирозинкінази erbB-2, лізофосфатидна кислота, активовані мітогеном протеїнкінази тощо. Однак необхідні ретельні дослідження, щоб встановити їх прогностичну цінність.
Теги: біомаркер рак легеневий грудей грудей колоректальний товста кишка яєчникові CA 125 CA 15-3 CA 27-29 THE BRCA CA 19-9