khmd tumorski markeri 10-11

1

1/134

TUMORSKI MARKERI

Prof. dr Svetlana Ignjatović

2/134

Neka od pitanja za početak...

• Kako nastaje kancer?• Šta su “tumorski markeri”?• Koje su poželjne karakteristike tumorskih

markera?• Na koji se način koriste tumorski markeri?• Za koje ste tumorske markere čuli?

3/134

Primeri iz brošura proizvođača reagenasa

4/134

INCIDENCIJA I MORATALITET OD KANCERA

5/134

PREŽIVLJAVANJE U TOKU OD PET GODINA U %

6/134

PRIMARNI, SEKUNDARNI I TERCIJERNI TUMORSKI MARKERI

2

7/134

PRIMARNI I SEKUNDARNI TUMORSKI MARKERI

8/134

Glavni uzroci smrti u USA

Ukupan broj Procenti od ukupnog broja

Svi uzroci 2391399 100 Kardiovaskularna 725192 30,3 Karcinomi 539838 23,0 Cerebrovaskularna 167366 7,0 Hronicna opstrukivna oboljenja pluca

124181 5,2

Udesi 97860 4,1

9/134

OBOLJEVANJE OD MALIGNIH TUMORA U SRBIJI

10/134

OBOLJEVANJE OD MALIGNIH TUMORA U SRBIJIŽENE

11/134

OBOLJEVANJE OD MALIGNIH TUMORA U SRBIJIMUŠKARCI

12/134

EPIDEMIOLOŠKI PODACIINCIDENCIJA I SMRTNOST U MUŠKARACA

3

13/134

INCIDENCIJA I SMRTNOST OD MALIGNIH BOLESTI U ŽENA

14/134

Tumorske ćelije nastaju akumuliranjemmutacija (6 do 10)

15/134

KARAKTERISTIKE TUMORSKIH ĆELIJA

• Automan rast• Nediferenciranost i primitivna građa• Infiltrativni rast• Promenjen metabolizam• Sposobnost metastaziranja

16/134

Nastanak kancera

precizna regulacija proliferacije, diferencijacije i preživljavanja ćelije višećelijskog organizma

• posledica sloma regulacionih mehanizama kojiupravljaju ponašanjem normalne ćelije

• u ćelijama kancera nema regulacije i one nekontrolisano rastu, dele se i šire po čitavomorganizmu ometajući normalne funkcije zdravihćelija

17/134

Nastanak kancera• poremećaji aktivnosti mnogih proteina koji imaju ključnu

ulogu u ćelijskoj signalizaciji, regulaciji ćelijskog ciklusa ikontroli programirane ćelijske smrti dovode donekontrolisane proliferacije karakteristične za ćelijekancera

• nastaje kao posledica proliferacije bilo koje ćelije u organizmu – više od sto vrsta kancera

TUMOR– svaka nenormalna proliferacija ćelija u

organizmu

18/134

VRSTE TUMORAbenigni (dobroćudni) i maligni (zloćudni) tumori

• benigni – ostaje ograničen na mestu na komeje nastao, ne širi se na okolna tkiva, kao i naudaljene delove organizma

• maligni – može da se proširi na okolna tkiva iliudaljene delove organizma putem krvi ili limfe (metastaze)

• pojam KANCER odnosi se na isključivo malignetumore

4

19/134

Benigni tumori

• slični zdravom tkivu• lagan rast• obično su kapsulirani u

vezivnom tkivu• ne stvaraju metastaze• histološki: tipičan nalaz, ćelije su diferencirane

Maligni tumori

• razlikuju se od okolnog tkiva• nagli rast• nisu kapsulirani: pokazuju

infiltrativan i destruktivan rast• stvaraju metastaze• histološki: atipičan nalaz,

polimorfnost ćelija

20/134

Klasifikacija tumora

• prema vrsti ćelija iz kojih nastaju (i benigni i maligni tumori)

• tkivu iz kojeg nastaju (karcinom pluća ili dojke)

• vrsti zahvaćenih ćelija (fibrosarkomi – fibroblasti, eritoblastna leukemija – eritroblast)

21/134

Klasifikacija tumora

• KARCINOMI – epitelne ćelije (90%)

• SARKOMI – vezivna i potporna tkiva(mišići, kosti, hrskavice) (retki kod ljudi)

• LEUKEMIJE i LIMFOMI – bolestihematopoetskih ćelija i ćelija imunosistema (7%)

22/134

Uzroci nastanka tumora -KARCINOGENI

• izlaganje mutagenima (vreme i doza)• hemijski –modifikacija baza• UV i X-zraci –oštećenje DNK• infekcija• virusi – hepatitis B, papiloma (HPV)• bakterije –Helicobacter pylori• spontane mutacije (učestalost se naglo

povećava starenjem)

23/134

Vreme kao faktor: kancer kao dugotrajan procesčetiri obavezne faze

FAZA INDUKCIJE•može da traje više godina (30)•uticaj kacinogena (3/4 tumora)

In situ FAZA• transformisana ćelija postaje zaista

tumorska • kancer ostaje lokalizovan na

originalnom mestu

INVAZIVNA FAZA•maligne ćelije se umnožavaju•prodiru u okolna tkiva putem krvi ili limfe

FAZA ŠIRENJA (DISEMINACIJA)

• može da traje 1-5 godina • maligne ćelije prodiru u tkiva koja su

udaljena od mesta stvaranja

24/134

TNM klasifikacija malignih oboljenja(Union Internationale Contre de la Cancer, UICC)

PREOPERATIVNO STANJE

• T = TUMOR (stepen primarnog tumora)• N = NODI LYMPHATICI (status regionalnih

limfnih čvorova)• M = METASTAZE (prisustvo udaljenih

metastaza)

5

25/134

TNM klasifikacijaT = primarni tumor

T1 = mali tumor, bez invazivnog rasta u okolno tkivoT2 = tumor srednje veličine, sa malim invazivnim

rastom u okolno tkivoT3 = veliki tumor, sa značajnim invazivnim rastom u

okolno tkivoT4 = veoma veliki tumor, obiman invazivni rast u okolno

tkivo

26/134

TNM klasifikacija

N = metastaze u limfnom čvoru

N0 = bez metastaza u limfnom čvoruN1 = regionalne, u blizini, mobilne metastaze limfnog

čvoraN2 = regionalne, nemobilne metastaze limfnog čvoraN3 = obimne, nemobilne metastaze limfnog čvoraN4 = regionalne, nedostupne metastaze limfnog čvora

27/134

TNM klasifikacija

M = udaljene metastaze

M0 = bez merljivih metastazaM1 = prisustvo udaljenih metastazaM2 = prisustvo udaljenih nedostupnih metastaza

28/134

POSTOPERATIVNO STANJE

• histološka klasifikacijaG (grading) - stepen diferencijacije tumora

G1 = dobro diferenciranG2 = srednje diferenciranG3 = loše diferenciranG4 = nediferenciranGx = nemerljiv stepen diferenciranosti tumora

29/134

POŽELJNE KARAKTERISTIKE TUMORSKIH MARKERA

podesni za određivanjespecifični za tumoruvek prisutan u prisutsvu tumora

30/134

STVARNOPOZITIVNI

LAŽNOPOZITIVNI

LAŽNONEGATIVNI

STVARNONEGATIVNI

++ --

100%BOLESNI

ISPITANICI

100%ZDRAVI

ISPITANICI

++

--TUMORSKIMARKER

= 100% ISPITANIKASA + ODREĐIVANJEM

= 100% ISPITANIKASA - ODREĐIVANJEM

KANCER

6

31/134

cena:LEČENJE

cena:NELEČENABOLEST

STVARNOPOZITIVNI

LAŽNOPOZITIVNI

LAŽNONEGATIVNI

STVARNONEGATIVNI

cena:NEPOTREBNATERAPIJA

cena:KOLIKO KOŠTAODREĐIVANJE

+ -

100%BOLESNI

ISPITANICI

100%ZDRAVI

ISPITANICI

DIJAGNOZA

+

-

= 100% ISPITANIKASA + ODREĐIVANJEM

= 100% ISPITANIKASA - ODREĐIVANJEM

KANCER

TUMORSKIMARKER

32/134

Kon

cent

raci

ja m

arke

ra

- +oboljenje

33/134

METODE ODREĐIVANJA TUMORSKIH MARKERA

• ANALITIČKE TEHNIKE– Određivanje aktivnosti enzima– Imunoodređivanje (kompetitivno, nekompetitivno)– Testovi na receptore

• INSTRUMENTALNE TEHNIKE– Hromatografija– Elektoroforeza– MS/HPLC/GH

34/134

METODE ODREĐIVANJA

RIA (Radioimmunoassay)EIA (Enzymioimmunoassay)ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay)EMIT (Enzyme multiplied immunoassay Technique)CEDIA (Cloned enzyme donor immunoassay)MEIA (Microparticle Enzyme Immunoassay)FPIA (Fluorescence Polarization Immunoassay)CLIA (Chemiluminescence Immunoassay)CMIA (Chemiluminescent Magnetic Immunoassay)ECLIA (Electrochemiluminescence Immunoassay)

35/134

IMUNOODREĐIVANJEobeleženo antitelo

36/134

IMUNOODREĐIVANJEobeležen antigen

7

37/134

Kompetitivno jednostepeno imunoodređivanje

38/134

Kompetitivno dvostepeno imunoodređivanje

39/134

Nekompetitivno imunoodređivanje“sendvič”

40/134

Razlika između kompetitivnog i nekompetitivnog imunoodređivanja

41/134

Homogeno i hetrogeno imunoodređivanja

42/134

RIA

8

43/134

FPIAhomogeno kompetitivno fluoroscentno

imunoodređivanje

44/134

KOMPONENTE MEIA

Mikročestice-antitelo čvrsta faza: lateks mikročestice obložene antitelom koje vezuje specifični analit koji se meri;Antitelo-enzim konjugat: Alkalna fosfataza enzim konjugovana za antitelo;Enzim supstrat: Fluorescentni 4-metil umbeliferon fosfat (MUP) u rastvoru koji je raspoloživ za reakciju sa enzimom na antitelu.

45/134

MEIA

Mikročestice kao čvrsta faza su obložene anitelom nasuprot antigenu koji se određuje i služe za vezivanje analita

Antitelo za detekciju je obeleženo enzimom kao u EIA. Koncentracija analita je proporcionalna količini izmerenog signala

Nekompetitivni sendvič format daje rezultate koji su direktno proporcionalni količini prisutnog analita

46/134

CMIA

Hemiluminiscentni obeleživač je konjugovan za antitelo ili antigen i proizvodi svetlost kada se kombinuje sa svojim supstratom

Metoda je slična MEIA, s time da hemiluminiscentna reakcija daje visoku osetljivost i jednostavno merenje

Nekompetitivni sendvič format daje rezultate koji su direktno proporcionalni količini prisutnog analita

47/134

POREĐENJE MEIA I CMIA

48/134

METODE ODREĐIVANJA

koncentracija TM zavisi od upotrebljenihmetoda za njihovo određivanjetestovi različitih proizvođača daju različitevrednosti za TM u istom uzorku čak i kadase koriste ista antitela i metode (primer CA 19-9)treba uvek da se navede kojom metodom i kojim testom je određen TM

9

49/134

METODE ODREĐIVANJA

u slučaju promene metode i testa odreditiTM istovremeno i starom i novom metodomili sačuvati uzorke pacijenta za eventualnoodređivanje i novom metodomzavisnost referentnih vrednosti od pola, fiziološkog stanja, navika itd.WHO standard za AFP (AFP 72/225)

50/134

INTERFERENCIJA

zbog oslobađanja iz trombocita dolazi do povišenja vrednosti NSE; serum treba da se odvoji u roku od 60 minutahemoliza povišava vrednosti NSE zbogoslobađanja iz eritrocitakontakt kože sa unutrašnjošću epruveta zauzimanje uzoraka za određivanjeskvamoznog ćelijskog kancera (SCC) dovodi do povišenja vrednosti

51/134

INTERFERENCIJA

lekovi koji se koriste u terapiji su uzrokpovišenih vrednosti PSA (dvo- i trovalentnimetalni joni, analozi purina, indoli i gvanidini, vitamin C, cisplatin, mitomicin, estradiol, epirubicin)u ikteričnim uzorcima su povišenevrednosti PSA

52/134

INTERFERENCIJA

HAMA (human anti-mause antibodies)Heterofilna antitela

U serumu prisutni Ig - kod pacijenata kojidobijaju mišje imunoglobuline u svrhudijagnoze i terapije u toku imunoscintigrafskogpostupka ili u toku imunoterapije

53/134

INTERFERENCIJA

do lažno pozitivnih rezultata kada testovi zaodređivanje TM sadrže ovo monoklonskoantitelo

ova heterofilna anti-IG antitela su samo prisutna i kod pacijenata koji primaju tzv. "sveže ćelije" (vrlo retko kod zdravih)

54/134

INTERFERENCIJA

biološki faktorikod zdravih osoba starih 66-99 godina(40% ima povišene vrednosti CA 19-9, CEA, CA 72-4, CA 15-3, AFP i PSA)

ovo je inače ciljna populacija zdravih gde se ovi TM rutinski određuju

10

55/134

Visoka doza “hook” efekat

%ve

zano

g an

tigen

a

Koncentracija antigena 56/134

Preanalitički zahtevi za kvalitet u primeni tumorskih markera

• zahtev prema protokolima zasnovanim na nacionalnim i međunarodnim vodičima

• treba da se izbegava zahtev za panelom tumorskih markera• poželjno uzorkovanje pre tretmana• uzorkovanje (dnevne varijacije, klinička stanja, lekovi i drugo)• odgovarajuća epruveta (npr. EDTA može da interferira• čuvanje uzoraka - kratkoročno: 4 oC; dugoročno: -30 oC; duže

vremensko razdoblje: -70 oC• izbegavati tretiranje uzorka toplotom (npr. za PSA, hCG)• imunohistohemijske analize (standardizacija uslova skupljanja i

fiksacije uzoraka)

57/134

Analitički zahtevi za kvalitet u primenitumorskih markera

• analizatori za imunohemijske metode – analitičkikvalitet – FDA, Food and Drug Administration; IVDD, In Vitro Diagnostics Directive

• sprovođenje unutrašnje kontrole kvaliteta(Internal Quality Control, IQC)

• sudelovanje u programima spoljašnje procenekvaliteta (External Quality Assessment, EQA)

58/134

Važni postanalitički zahtevi za primenu tumorskih markera

objektivna klinička informacije o korisnosti tumorskog markera je prioritet brojnih profesionalnih organizacija

poređenje korisnosti tumorskog markera

vreme potrebno da se koncentracije t.m. smanji za 50% posle potpunog uklanjanja tumorskog tkiva; važno za AFP i hCG;

poluvreme života t.m.

obaveštenje ako se promeni metoda; da li će promena metode uticati na interpretaciju rezultata;

definisanje protokola pri promeni metoda

biološka i analitička varijacija;↑ ili ↓ vrednosti markera od ±25% klinički važno;

klinički važne promene

opseg za zdravu populaciju; pacijentova bazalna vrednost je najvažnoji podatak za interpretaciju; porast čak i u okviru referentnog opsega klinički značajano;

odgovarajući referentniopsezi

npr. „postoperativno“, „posle hemoterapije“ –važno za interpretaciju i za identifikuju slučajne laboratorijske greške

klinička informacija ordinirajućeg doktora

59/134

Važni zahtevi pri izdavanju rezultata tumorskih markera

• kompletni pregled svih vrednosti, pošto trend kretanja u koncentraciji markera daje najbolju informaciju

• preporuke za frekvenciju određivanja• preporuke za određivanje radi potvrde rezultata

(porast u koncentraciji trebalo bi uvek potvrditi ponovnim merenjem)

• komunikacija između laboratorije i kliničkog osoblja

60/134

Uzroci netačnog rezultata tumorskog markera

lažno povišeni ili sniženi rezultati kod uzoraka pacijenata koji sadrže anti-IgG antitela sposobna da reaguju sa antitelima koja se koriste u određivanju; kod pacijenata koji koriste mišja monoklonska At za terapeutske svrhe ili imaging procedure; mogu se otkriti ponovnim određivanjem uzorka posle tretmana sa blokirajućim agensom (imobilizovan na epruvetama), dodatkom ne-imuno mišjeg seruma reakcionoj smeši, ili ponovnim određivanjem uzorka drugom metodom;

interferencija heterofilnih antitela ili humanih anti-mišjih antitela (HAMA)

potencijalni problem kad god se određuje uzorak jako visoke koncentracije

carry-over uzorka

identifikacija ovog efekta kako bi se izbeglo pogrešno izdavanje niskog rezultata; mogu se smanjiti korišćenjem antitela u čvrstoj fazi ili većeg vezujućeg kapaciteta, određivanjem uzorka u dva različita razblaženja ili korišćenjem određivanja u sekvencama koje uključuju ispiranje (wash step);

efekat prozona kod visokih koncentracija

11

61/134

Zahtevi unutrašnje kontrole kvaliteta

povremena provera mogućih interferencija (npr. od heterofilnih i dr. antitela, od aditiva u vakutajnerima i dr.)

procena interferencija u toku određivanja

negativna i niska pozitivna kontrola treba da se koristi za sve tumorske markere, ali takođe postoji potreba i za širim koncentracionim opsegom, kao i za procenu tačnosti dilucionih etapa kod uzorka sa visokim koncentracijama;

koncentracije u kontrolnom uzorku treba da odgovaraju kliničkoj primeni

nije poželjno oslanjati se isključivo na kontrolni materijal dat u sklopu testa; koristiti i kontrolu sa autentičnim serumskim matriksom iz nezavisnog izvora,

kontrolni uzorci treba daodražavaju serum pacijenta

izbor odgovarajućeg kriterijuma za prihvatljivost IQCustanovljeni kriterijum za prihvatanje određivanja

poželjna varijabilnost unutar određivanja <5%, a između određivanja <10%; kriterijumi za željenu preciznost određivanja mogu se zasnivati na biološkoj varijaciji;

procena reproducibilnosti

62/134

Zahtevi spoljašnje kontrole kvaliteta

omogućava poređenje rezultata iz različitih laboratorija interpretaciona praksa

koriste se konsenzus srednje vrednosti (ne postojereferentne metode) koje se dokazuju procenom njihove:

1. stabilnosti (ponovljenom distribucijom istog pool-a)2. tačnosti (recovery testom), koristi se “pool” sa poznatom

količinom internacionalnog standarda (za AFP, hCG, CEA i PSA su BS 72/225, IS 75/537, IRP 63/601 i IS 96/670).

utvrđivanje tačnosti i stabilnosti ciljnih vrednosti

ponovljenim merenjem uzoraka istog pool-a i poređenjem rezultata tokom vremena (npr. 6–12 meseci);

procena „stabilnosti“ određivanja

koncentracije koje pokrivaju radni opseg određivanja; povremeno uključiti više koncentracije da bi se proverilo ponašanje pri razblaživanju uzorka; za npr. AFP i hCG koristiti i normalni serum radi provere bazalnih vrednosti;

EQA uzorak sa odgovarajućom koncentracijom analita

63/134

REFERENTNI INTERVAL

svaki pacijent sa tumorom ima svoj "bazninivo" za različite tumorske markere

vrednosti posle prve terapije se uzimajukao specifične referentne vrednosti koje će služiti kao bazni nivo za naredno praćenje

64/134

REFERENTNI INTERVAL

gornja referentna granica kod zdravih osoba igramalu ulogu

mnogo je značajnije da se prate promene kodsvakog pacijenta ponaosob jer one predstavljajuosetljiviji dijagnostički kriterijum od poređenjaindividualne vrednosti za svakog pacijenta sagornjom referentnom granicom

65/134

METASTATSKA OBOLJENJA

maligna priroda različitih tumora se praktično zasniva na njihovoj osobini dametastaziraju

primer: karcinom kolona

66/134


ako je tumor lokalizovan u intestinalnom zidu, očekivana dužina života posle operacije nijeskraćena

ako su zahvaćeni regionalni limfni čvorovi, samoće za jednu trećinu pacijenata očekivana dužinaživota odgovarati normalnoj

u slučaju udaljenih metastaza organa najviše 5 godina iznosi dužina preživljavanja

12

67/134


tendencija primarnih tumora ka metastazama

na razvoj metastatskog oboljenja utiču:vrsta tkiva, lokalizacija organa i veličinatumora

68/134

METASTATSKA OBOLJENJA karcinom prostate: rane metastaze na kostima

karcinom ovarijuma: formiranje malignih ascita

karcinom dojki: multiple metastaze (kosti, mozak, pluća)

karcinom "malih ćelija"pluća: multiple metastaze

karcinom kolona, karcinom stomaka, karcinompankreasa: jetra je primarno mesto metastaza

melanom: uglavnom u mozgu, jetri, plućima i ovarijumu

69/134

Današnja primena tumorskihmarkera i njena ograničenja

• Detekcija ili “skrining” kancera – ograničena (PSA)• Potvrda ili dijagnoza (simptomatičnih pacijenata) –

ograničena• Evaluacija prognoze – ograničena• Predviđanje terapeutskog odgovora – važno• Klasifikacija (stadijum i veličina tumora) –

ograničena• Monitoring (praćenje efikasnosti terapije) – važno• Detekcija ponovnog javljanja oboljenja –

kontraverzno• Lokakizacija tumora – ograničena

70/134

INDIKACIJErano otkrivanje malignih tumora u grupi sa

visokim rizikom

• familijarni rizik, simptomatski pacijenti sa visokomprevalencijom pojave tumora

• AFP kod pacijenata sa cirozom jetre• AFP i hCG kod "germ cell" tumora (seminom)• PSA kod muškaraca starijih od 50. godina sa

adenomom prostate• kalcitonin u slučaju medularnog karcinoma

štitaste žlezde

71/134

INDIKACIJEza postavljanje primarne dijagnoze

• retko se koristi; klinički nalaz, endoskopskipostupci, intraoperativni nalaz

• korelacija nekih markera sa veličinom tumoraCEA i kolorektalni karcinomCA 125 i karcinom ovarijumaCYFRA 21-1 i karcinom pluća

72/134

PREOPERATIVNO ODREĐIVANJE

• ukoliko je vrednost nekog TM pripostavljanju primarne dijagnoze visoka to može da bude relevantan marker zapostoperativno praćenje i ova vrednost će biti "bazna"

13

73/134


ukoliko određivanje TM ima prediktivnuvrednost u prognozi izvesnih tumora:

• AFP i hCG kod "germ cell" tumora• CEA i CA 19-9 kod kolorektalnog karcinoma• CYFRA 21-1 kod karcinoma pluća• CA 15-3 i CEA kod karcinoma dojke• CA 125 kod karcinoma ovarijuma• β2-mikroglobulin kod multiplog mijeloma

74/134


• ukoliko pad koncentracije TM može da poslužiposle završetka terapije za procenu odnosapreostalog tumorskog tkiva prema nestalom

75/134

INDIKACIJEza prognozu

• visoke vrednosti TM idu sa uznapredovalimstadijumima bolesti i govore o lošoj prognozi

• normalne ili blago povišene vrednosti su znak daće period za ponovnu pojavu tumora biti duži pa samim time i produžen period preživljavanja

76/134

INDIKACIJEpraćenje terapije

• postoperativni pad vrednosti preoperativnopovišenih vrednosti TM je važan prognostičkipokazatelj

• ako nema pada ili je on mali ukazuje nanekompletnu resekciju ili prisustvo multiplihtumora

77/134


• ako nivo TM ne dostigne vrednosti kod zdravihposle završetka terapije ukazuje na neefikasnuterapiju i prisustvo rezidualnih tumora koje trebada se lokalizuju "imaging" tehnikama

78/134


• važno poznavanje biološkog poluživota različitihTM za "timing" prvog određivanja posleprimenjene terapije

• URL za CEA iznosi 3 µg/L, poluživot iznosi 3 dana, ako je preoperativna vrednost iznosila 100 µg/L treba da prođe 20 dana za prvo određivanjeposle operacije

14

79/134

INDIKACIJErano otkrivanje ponovnog javljanja tumora

posle hirurške resekcije tumora određivanje TM predstavlja neinvazivnu formu praćenja pacijenata

ukoliko je vrednost TM dobro određena ona u oko50% slučajeva može da ukaže na promene u ponašanju tumora 10 i više meseci pre drugihdijagnostičkih postupaka

80/134

INDIKACIJErano otkrivanje ponovnog javljanja tumora

praćenje toka terapije malignih tumoraodređivanjem dva ili više TM

nisu pogodni za "screening"asimptomatskih osobazbog niske organ i tumor specifičnosti kao i niske+PV testa

81/134

DEFINICIJA TUMORSKIH MARKERA

supstance koje mogu da nastanu:

direktnom sintezom tumorskih ćelijaili

sintezom u netumorskim ćelijama(izazvanom od strane tumorskih ćelija)

82/134

KRATAK ISTORIJAT TUMORSKIH MARKERA

• 1846. godina – BenceJones protein

• 1928. – sindrom ektopičnog hormona

• 1930. – hCG• 1932. – ACTH• 1949. – delecija antigena

krvnih grupa• 1959. – izoenzimi• 1963. – AFP• 1965. – CEA

• 1969. – onkogeni• 1975. – monoklonska antitela,

ugljenohidratni antigeniCA 125, CA 15-3, CA 549

• 1980. – analiza onkogena• 1985. – supresorski geni• 2001. – genomika, proteomika,

microarrays, MS, neuronske mreže, multiparametarska analiza

83/134

PODELA TUMORSKIH MARKERA

HUMORALNI (CIRKULIŠUĆI)detektuju se u krvi ili u nekoj drugojtelesnoj tečnosti

CELULARNIdetektuju se u ili na ćeliji

84/134

TUMORSKI MARKERI• Enzimi• Hormoni• Onkofetalni antigeni• Citokeratini• Ugljenohidratni molekuli (mucini i

antegini krvnih grupa)• Proteini• Receptori i ostali markeri• Genetski markeri• Raznovrsni markeri

15

85/134

ENZIMI KAO TUMORSKI MARKERI

-Timidin kinaza- Heksokinaza- Terminalna deoksitransferaza- Gamaglutamil trasferaza-Salicil transferaza- Galktozil trasferaza

- Ribonukleaza- Esteraza- Piruvat kinaza- Kratin kinaza BB- PSA- Aril sulfataza B- Prostatična kisela fosfataza (PAP)- Amilaza- 5`-Nukleotidaza- Alkalna fosfataza-placentalna (PLAP)- Neuron specifična enolaza (NSE)- Alkalna fosfataza- Leucinaminopeptidaza- Aldolaza- Laktat dehidrogenaza- Alkohol dehidrogenaza

86/134

Prostata-specifični antigen (PSA)

• serin proteaza familije kalikreina• isključivo potiče iz epitelijelnih ćelija prostate• organ specifičan, ali ne i tumor specifičan

tumorski marker (prostatitis, benigna hiperplazija)• jedini TM za “skrining”

87/134

Molekularne forme PSA

• stvara komplekse sa α1-antihimotripisinom (ACT-PSA) ili sa α2-makroglobulinom (AMG-PSA) i nalazi se u slobodnoj formi (fPSA)

• većina imunoodređivanja mere fPSA i ACT-PSA, ali ne AMG-PSA

88/134

Odnos slobodnog i vezanog PSA

kod karcinoma prostate: viša koncentracija ACT-PSAkod benigne hiperplazije prostate (BPH): viša koncentracija fPSAIstovremeno određivanje fPSA i ukupnog PSA poboljšava specičnost; izražava se kao %fPSA

• > 25% fPSA, mogućnost tumora prostate je < 10%• < 10% fPSA, mogućnost tumora prostate je >50%

89/134

Klinička primena PSA• rano otkrivanje tumora, praćenje stadijuma razvoja tumora i

praćenju terapije• određivanje PSA kod muškaraca starijih od 50 godina,

jednom godišnje• gornja granica je 4 mg/L (danas se preporučuje i 2,5 mg/L)• siva dijagnostička zona 4 – 10 mg/L zahteva povećanje

dijagnostičke osjetljivosti i specifičnosti:– referentni intervali prema godinama– PSA density (podeliti koncentraciju PSA sa zapreminom prostate

određenom transrektalnim UZ)– PSA velocity (brzina povećanja PSA u funkciji vremena)

90/134

HORMONI KAO TUMORSKI MARKERI

- Vazoaktivni intestinalni peptid- Hormon rasta- Prolaktin- Gastrin- PTH- Kalcitonin- Neurofizini- Bombesin- Humani placentalni laktogen- Antiduretični hormon- hCG- ACTH

16

91/134

hCG

• glikoprotein koga sekretuju ćelije trofoblastaplacente– α subjedinica je ista kao kod LH, FSH, TSH– β subjedinica je specifična za hCG

• može da se određuje intaktna subjedinica(ELISA) ili obe– kod pacijenata sa karcinomom prisutne su obe

subjedinice (intaktna hCG i β subjedinica)

92/134

Primena hCG

• Trudnoća• Povišen kod gotovo svih trofoblastičnih tumora• Povišen kod 70% of neseminomatoznih

testikularnih tumora

93/134

ONKOFETALNI ANTIGENI KAO TUMORSKI MARKERI

- Tkivni polipeptidni antigen- Tenesi antigen- Skvamozni ćelijski antigen- Pankreasni onkofetalni- CEA- Karcinofetalni feritin- β-Onkofetalni antigen- AFP

94/134

Alfa-fetoprotein

• glavni fetalni protein (glikoprotein)– sintetiše su u fetalnoj jetri, GI traktu, bubrezima– strukturno odgovara albuminu

• marker defekta neuralne tube• umereno povišen kod oboljenja jetre

(hepatitis/ciroza)• kod hepatocelularnog karcinoma

koncentracija > 1000 µg/L

95/134

Karcinoembrioni antigen (CEA)

• Familija od 36 glikoproteina• Povišen kod . . .

– 70% of kolorektalnih karcinoma– 45% of karcinoma pluća– 50% of karcinoma želuca– 40% of karcinoma dojki– 55% of karcinoma pankreasa– 25% of karcinoma ovarijuma– 40% of karcinoma bešike

96/134

Karcinoembrioni antigen (CEA)

• glikoprotein (45 – 55% ugljenih hidrata; 150 – 300 kDa)• za vreme embrionalnog razvoja sintetiše se uglavnom u gastrointestinalnom

traktu i pankreasu kao ćelijski površinski antigen• kao adhezioni molekul uključen u procese širenja i metastaziranja tumora• kod odraslih sinteza ne prestaje u potpunosti• 2,5 mg/L (imunološke metode)• 2,5 – 10 mg/L (pušači i benigne bolesti)• 10 – 20 mg/L (maligni procesi)• više od 20 mg/L (metastaze)• porast sinteze u primarnim karcinomima kolona, rektuma, jednjaka, želuca,

bronha, jetre, dojke, ovarija• ne koristi se u “screening” programima jer se porast javlja i u “benignim”

bolestima: hepatitis, kolitis, gastrointestinalne infekcije

17

97/134

Primena CEA

• povišen u nemalignim stanjima:– ciroza, emfizem, rektalni polipi, benigna

oboljenja dojki, ulcerativni kolitis

• najvažnija primena pri evaluaciji stadijuma i praćenju ponovnog javljanja bolesti

98/134

CITOKERATINI KAO TUMORSKI MARKERI

- Citokeratin 19 fragmenti (CIFRA 21-1)- Tkivni polipetidni specifični antigen (TPS)- Tkivni polipeptidni antigen (TPA)

99/134

Ugljenohidratni antigeni• glikoproteini koji su antigeni na površini

tumorske ćelije ili ih sekretuju tumorske ćelije(površinski ili ekskretorni)

• mucini visoke molekulske mase(mukopolisaharidni proteini) ili antigeni krvnih grupa

100/134

UGLJENOHIDRATNI TUMORSKI MARKERI

- DU-PAN-2- MCA

- CA 242# CA 27.29- CA 72-4# CA 549- CA 50# CA 15-3- CA 19-5- Episialini- CA 19-9- CA 125

ANTIGENI KRVNIH GRUPAMUCINI

101/134

Specifičnost episialinih markera

98% (za praćenje ponovne pojave)58%CA 27.29

ovarijumi, prostata, pluća77%CA 549

pankreas, pluća, ovarijumi, kolorektalni, jetra69%CA 15-3

specifičnostosetljivost

102/134

CA 125• glikoprotein visoke molekulske mase koji se

prepoznaje od strane mAb OC125– izolovan iz karcinoma ovarijuma

• povišen kod 50% pacijena sa karcinomom ovarijuma u stadijumu I, odnosno 90% u II, III i IVstadijumu

• osetljivost 95%; specifičnost 82%; PPV 78%; NPV 91%

18

103/134

Ugljohidratni antigeni

osetljivost 75% za karcinom pankreasa, 70% za kolorektalni karcinom, 44% karcinom želucaCA 242

osetljivost 40% u GI kanceru, 40% karcinom pluća, 36% karcinom ovarijumaCA 72-4

osetljivost 90% za karcinom pankreasa; takođe povišen kod karcinoma ezofagusa, jetre, želucaCA 50

GI, pankreas, karcinom ovarijumaCA 19-5

osetljivost 80% za karcinom pankreasa; 30% za kolorektalni karcinomCA 19-9

104/134

PROTEINI KAO TUMORSKI MARKERI

- Tripsin inhibitor udružen sa trudnoćom- Prekursor protrombina- Specifični protein 1 trudnoće- Antigen udružen sa pankreasom- Antigen udružen sa melanomom- Imunoglobulin- Feritin- C-peptid- β2-Mikroglobulin

105/134

RECEPTORI I OSTALI TUMORSKI MARKERI

- Poliamini- Sijalinska kiselina udružena sa lipidima- Metaboliti kateholamina- Estrogen i progesteron receptori

106/134

GENETSKI MARKERI

- N-myc amplifikacija- bcl-2

- c-abl/bcr translokacija- c-abl/bcr translokacija

- c-erb B-2 (HER-2) amplifikacija

- c-myc translokacija- K-ras mutacija- N-ras mutacija

ONKOGENI

- RB1 mutacija- P16 E-kaderin mutacija- BRCA1 mutacija- p53 mutacija- DCC mutacija- NF2 mutacija

- BRCA2, RB1

- gubitak heterozigosti

- WT1 mutacija

- p16 (cdkn2) mutacija

- APC mutacija

- VHL mutacija

TUMOR SUPRESOR GENI

107/134

Onkogeni

leukemija, limfomibcl-2

dojka, ovarijumi, GI karcinomiHER-2/neu

B, T-ćelijski limfomi, karcinom malih ćelija plućac-myc

leukemija, limfomiK-ras

AML, neuroblastomiN-ras

108/134

RAZNOVRSNI TUMORSKI MARKERI

- Cirkulišuće ćelije kancera- Ćelije bez nukleinskih kiselina- Markeri angigeneze

19

109/134

TM koji se primenjuju:

PSA• prostata• povišen u benignoj hipertrofiji prostate,

prostatitisu i sa godinama• “skrining” i pomaže u dijagnozi, praćenje

tretmana, određivanje ponovnog javljanja

110/134

TM koji se primenjuju:AFP• jetra, “germ cell” karcinom ovarijuma ili testisa• povišen i u trudnoći• pomaže u dijagnozi, praćenje tretmana, određivanje

ponovnog javljanja

CA 15-3• dojka; drugi karcinomi koji uključuju pluća, ovarijume• povišen kod benignih promena u dojci• može da se koriste CA 15-3 ili CA 27.29 (dva različita

određivanja za isti marker• gradiranje bolesti, praćenje tretmana, određivanje

ponovnog javljanja

111/134

TM koji se primenjuju:CA 19-9• pankrasni; ponekad kolorektalni ili žučnih puteva• povišen i u pankreatitisu ili inflamatornim zapaljenjima

creva• gradiranje bolesti, praćenje tretmana, određivanje

ponovnog javljanja

CA 125• ovarijumi• povišen i u endometriozi, nekim drugim oboljenjima i ne

preporučuje se za generalni “skrining”• pomaže u dijagnozi, praćenje tretmana, određivanje

ponovnog javljanja112/134


CEA• kolorektalni, pluća, dojka, tiroidni, pankreasni,

jetreni, cerviks, bešika• povišen u hepatitisu, COPD, kolitisu, pankreatitisu

i kod pušača• praćenje tretmana, određivanje ponovnog javljanja

Estrogen receptori• dojka• povišen kod hormon zavisnih karcinoma• prognoza i vođenje terapije

113/134


hCG• testikularni i trofoblastični• povišen u trudnoći, testukularnim poremećajima• pomaže u dijagnozi, praćenje tretmana,

određivanje ponovnog javljanja

Her-2/neu• dojka• Onkogen koji je prisutan u multiplim kopijama kod

20-30% invanzivnih karcinoma dojke• prognoza i vođenje terapije

114/134


Monoklonski imunoglobulini• multipli mijelom i Waldenstromova

makroglobulinemija• veliko stvaranje imunoglobulina ili antitela koje se

detektuje elektroforezom proteina• pomaže u dijagnozi, praćenje tretmana,

određivanje ponovnog javljanja

Progesteron receptori• dojka• povišen kod hormon zavisnih karcinoma• prognoza i vođenje terapije

20

115/134

TM koji se manje primenjuju:

B2M (beta 2 mikroglobulin)• multipli mijelom i limfomiBTA (bladder tumor antigen)• bešikaCA 72-4• ovarijumiKalcitonin• medularni tiroidni karcinom

116/134


NSE• neuroblastom, karcinom malih ćelija plućaNMP22• bešikaPSMA (prostate specific membrane antigen)• prostataPAP (prostatic acid phosphatase)• metastatski karcinomi prostate, mijelomi,

karcinom pluća

117/134


S-100• metastatski melanomTA-90• metastatski melanomTiroglobulin• tiroidni

118/134

Kancer pluća

• najčešći oblik karcinoma (prema incidenciji:1,2 milion novootkrivenih u svetu; prema smrtnosti: 1,1 milion umrlih u svetu)

• dva glavna histološka tipa:- nemikrocelularni (nesitnoćelijski, NSCLC)- mikrocelularni (sitnoćelijski, SCLC)

• NSCLC- obuhvata nekoliko podtipova, uglavnom karcinome skvamoznih ćelija, adenokarcinome i karcinome velikih ćelija

• SCLC - često podrazumeva neuroendokrini sastav

119/134

Kancer dojki

• najčešći karcinom kod žena u USA (kod 7% žena do 70-te godine života)

• ekspresija episialina od strane ćelija dojki

• CA (cancer antigen)

• CA 15-3, CA 549 i CA 27.29 su tri odvojenaepitopa na episialinu

120/134

Kancer prostate

kod muškaraca po učestalosti na drugom mestu(19%), kao i po smrtnosti od kancerapri koncentraciji od 4,0 µg/L: osetljivost PSA iznosi78%; specifičnost 33%;koncentracija PSA je u korelaciji sa kliničkim stadijumom kancerakoristi se za praćenje terapije

21

121/134

Kolorektalni karcinom(CRC)

• na trećem mestu po učestalosti pojavljivanja u svetu• najznačajniji faktori rizika za CRC su: ishrana bogataživotinjskim mastima i proteinima, gojaznost, pušenje i genetska predispozicija

• CEA pre operacije kod pacijenata sa novo dijagnostikovanim CRC

• CEA ne može da se koristi za “skrining” u asimptomatskojpopulaciji zbog nedostatka specifičnosti i osetljivosti i niskeprevalencije CRC

• za “skrining” se najčešće koristi test na okultno krvarenje (FOBT); gvajak i imunohemijski test;

122/134

Primarni hepatocelularni karcinom (HCC)

• jedan od najučestalijih karcinoma i često mu prethode hronični virusni hepatitis B ili C ili alkoholno oboljenje jetre

• ako lečenje počne dovoljno rano, rizik od razvoja HCC je smanjen ili ga nema

• kod pacijenata koji su već razvili HCC, resekcija ili transplantacija zahteva ranu lokalnu detekciju malih malignih područja

• određivanje koncentracije AFP zajedno s ostalim imaging tehnikama ima dobro utvrđenu kliničku korisnost

• razvoj molekularne genetike i proteomike može dovesti do poboljšane rane detekcije i tretmana bolesnika s HCC

123/134

Kancer pankreasa

• kod muškaraca na četvrtom mestu kao uzrok smrti od kancera (kod žena na petom)– porast incidencije u svetu– 2:1 češće kod muškaraca

• retka rana dijagnoza– bol u epigastrijumu i značajan gubitak u težini su najčešći

znaci• preživljavanje: 1 godina <10%; 5 godina 2%

124/134

Gestacioni trofoblastični tumor

• redak karcinom (kod žena)• maligne ćelije rastu u tkivo koje se stvara odmah po

oplođenju• rast tumora počinje u unutrašnjosti uterusa• javlja se kod žena koje godinama pokušavaju da zatrudne

• dva tipa: hidatidiformne mole i horiokarcinom

125/134

NACB: PRAKTIČNE SMERNICE I PREPORUKE ZA UPOTREBU TUMORSKIH MARKERA U KLINIČKOJ PRAKSI

• opšti zahtevi za kvalitet• praktična upotreba tumorskih

markera kod različitih kancera

National Academy of Clinical Biochemistry, NACB

preporuke:

• svi trenutno dostupnimarkeri kancera

• faze razvoja svakogtumorskog markera

• snaga dokaza (engl. level of evidence, LOE)

126/134

Nivo dokaza za klasifikaciju kliničke korisnosti tumorskih markera

Dokaz iz malog “pilot” ispitivanja koje je dizajnirano da odredi ili proceni distribucijunivoa markera u ispitivanoj populaciji.

V

Dokaz iz malog retrospektivnog ispitivanja koje nema prospektivno diktiranuterapiju, praćenje, odabiranje uzoraka ili statističku analizu.

IV

Dokaz iz velikog ali retrospektivnog ispitivanja u kome su promenljivi broj uzorakabili na raspolaganju ili su selektovani.

III

Dokaz iz ispitivanja u kome su podaci o markeru određeni u odnosu naprospektivno terapeutsko ispitivanje koje je izvedeno kako bi se testiralaterapeutska hipoteza ali nije specifično dizajnirano da bi se testirala korisnostmarkera (tj. ispitivanje markera je sekundarni cilj protokola).

II

Dokaz iz pojedinačnog jako “moćnog” prospektivnog ispitivanja koje je specifičnodizajnirano kako bi se ispitao marker ili dokaz iz meta analize i/ili pregleda nivoa II ili nivoa III ispitivanja

I

Tip dokazaNivo

22

127/134

Vodiči o tumorskim markerima

– preporučuju se samo markeri na osnovu čijih rezultata može da se promeni klinička odluka

– zasnovanost na dokazima

“Tumor Marker Utility Grading Scale” (TMUGS)Hayes, et al‚. J Nat Cancer Institute 1996; 88:1456-66.

128/134

TMUGS

• uključuje semikvantitativnu klasifikacionuskalu sa šest tačaka (0 – 3+)

• 3+ ukazuje da taj marker može da se primeni nezavisno pri donošenju kliničkihodluka (kao što je βHCG kodhoriokarcinoma)

129/134

0 nema korisnostNA nije ispitivan+/- preliminarni podaci ukazuju da primena markera

može da doprinese povoljnom kliničkom ishodu+ marker kolerira sa biološkim procesom i/ili sa

krajnjim ishodom; još uvek u statusu istraživanja++ koristi za datu kliničku primenu i može da se

razmatra u standardnoj praksi u izabranimsituacijama

+++ marker može da se koristi kao jedini kriterijum pridonošenju odluke za datu primenu

TMUGS

130/134

Najbolji dizajn:Prospektivno, “slepo” poređenje tumorskog markera i

referentnog standarda u uzastopnoj (ili slučajno selektovanoj) seriji pacijenata iz relevantne kliničke

populacije za koju se sumnja da ima oboljenje

Uzastopna serija pacijenata za koje se

sumnja da imaju malignitet prostate

PSA

HISTOPATOLOGIJA/

PRAĆENJE

HISTOPATOLOGIJA/

PRAĆENJE

SP

LP

LN

SN

+

_ +

+

_

_

Zlatni standard

131/134

TMUGS PLUS

uključuje relativnu snaguPROGNOSTIČKOG ili PREDIKTIVNOGmarkera

Hayes DF, Trock B, Harris AL.Assessing the clinical impact of prognostic factors: when is ‘‘statistically significant’’ clinically useful? Breast Cancer Res Treat 1998;52:305–19.

132/134

PROGNOSTIČKI MARKER

• reflektuje osnovu biologije tumora

• govori o verovatnoći da karcinomproliferira, napada i širi se

23

133/134

PREDIKTIVNI MARKER

• ukazuju na relativnu osetljivost ili narezistenciju na specifičan tretman iliintervenciju

134/134

Materijal za učenje1. Chan DW, Booth RA. Tumor markers. U: Burtis CA,

Ashwood, Bruns D. Tietz textbook of clinical chemistry and molecular diagnostics. 2006; 745-797. Elsevier Saunders, St. Louis, Missouri, USA

2. Majkić-Singh N. Biohemija tumora i tumorski markeri. U: Majkić-Singh N. Medicinska biohemija, drugo izdanje, Društvo medicinskih biohemičara Srbije, Beograd, 2006; 521-544. (ISBN 86-83023-09-5)

3. Ignjatović S. Tumorski markeri. (slajdovi sa predavanja, pdf fajl)

4. Ignjatović S, Majkić-Singh N. Klinička korisnost i ograničenja tumorskih markera. Acta Clinica 2010; 2: 98-108.

khmd tumorski markeri 10-11

Documents