Tumormarkerek és eredményeit befolyásoló tényezők

Dr.Iván Mária
Uzsoki Kórház
Központi laboratórium
Immunkémiai részleg
2013
Az orvostudomány régi törekvése, hogy a
rosszindulatú daganatos
megbetegedéseket korán felismerje,
majd a gyógykezelés során a beteg
állapotát folyamatosan kövesse..
Bevezetés
markerek jellemzői
kombinációk,algoritmusok
kimutatásuk módjai
meghatározást befolyásoló tényezők
minőségbiztosítás
eredmények értékelése
Egy kis történelem
1845 ben felismert Bence-Jones fehérjéről Kahler 1889-ben
már bebizonyította,hogy myeloma multiplexben kórjelző
értékű
Klasszikus tumormarker-korszak az 1960-as évekkel
kezdődött
Módszerek fejlesztésének fő időszaka az 1970-1980
közöttiévekre tehető
Napjainkig markerek egész sorának felismerése
Mit nevezünk tumormarkernek?
Tumormarkernek tekintünk minden olyan testazonos anyagot,
amelynek megjelenése vagy koncentrációjának változása jelzi a
tumort.
Lehetnek celluláris /szöveti/ és extracelluláris /keringő/
tumormarkerek
A tumor növekedésének, a terápia eredményességének
indikátorai, prognózis megítélésének fontos eszközei
Laboratóriumunkban az extracelluláris v. keringő markerek
kimutatását végezzük,amelyeket testnedvekből mutatunk ki.
Tumormarkerek
Dr. Bekő Gabriella
Szakasszisztens képzés
2013 szeptember
• Mintaszöveg szerkesztése
• Második szint
• Harmadik szint
• Negyedik szint
• Ötödik szint
• Mintaszöveg szerkesztése
• Második szint
• Harmadik szint
• Negyedik szint
• Ötödik szint
• Mintaszöveg szerkesztése
• Második szint
• Harmadik szint
• Negyedik szint
• Ötödik szint
Tumormarkerek csoportosítása
kimutatásuk szerint
Celluláris – daganatszövetből
P53, a sejtciklus szabályozója és tumorszupresszor is egyben.
uPA,urokinase típusú plasminogén activator
hormonreceptorok
Extracelluláris – keringő tumormarkerek
Klinikai alkalmazásuk nagyban növelte a rosszindulatú daganatok
felismerésének és gyógykezelésének hatékonyságát.
A klinikai gyakorlatban használt
legfontosabb markerek
Marker
Biokémiai tulajdonság
Elsődleges klinikai
alkalmazás
Alfa-foetoprotein - AFP
Glikoprotein,
4% szénhidrát
Primer hepatocelluláris és
csírasejtes tumorok
Cancer antigén 125- Ca125
Mucin
Ováriumrák monitorizálása
Cancer antigén 15.3- Ca153 Mucin
Emlőrák monitorizálása
Cancer antigén 72.4- Ca72
Glikoprotein
Gyomorrák monitorizálása
Carcinoembryonalis antigén
- CEA
Glikoprotein,
44-60% szénhidrát
Emésztőszervi és egyéb
adenocarcinomák
CYFRA 21 - 1
Cytokeratin 19 fragmentjei
Hólyag – és tüdőrák
monitorizálása
Human chorion
gonadotropin - HCG
Glikoprotein, α és β
alegységek
Nem-seminomás
csírasejtes tumorok,
choriocarcinomák,
seminomák,hydatidiform
mola
A klinikai gyakorlatban használt
legfontosabb markerek
Marker
Biokémiai tulajdonság
Elsődleges klinikai
alkalmazás
Neuronspecifikus enoláz NSE
Enoláz enzim dimerje
Kissejtes tüdőrák,
neuroblastoma, apudoma
Placenta alkalikus foszfatáz
Alkalikus foszfatáz hőstabil
izomerje
Csírasejtes tumorok
(seminoma) monitorizálása
Prosztataspecifikus antigén
- PSA
Glikoprotein, szerinproteáz
A prosztatarák szűrése,
monitorizálása
Szöveti polipeptid antigén TPA
A cytokeratin 8, 18, és 19
fragmentjei
Hólyag – és tüdőrák
monitorizálása
Szöveti polipeptid –
specifikus antigén -TPS
A gytokeratin 18 fragmentje
Áttétes emlőrák
monitorizálása
S – 100 protein
Ca-kötő asztrogliális fehérje
Központi idegrendszer
primer és áttétes tumor és
melanoma monitorizálása
Squamous cell carcinoma
antigén- SCC
Laphámsejtes rákok
Hormonok, mint jelzőanyagok
Malignus sejtfolyamatokra utalhatnak, ha a
hormonok
 túlprodukciója tapasztalható,
 a fiziológiás termelődés helyétől eltérő szövetekben található.
Eutopicus hormonképződés
tumor
hormon
hatás
mellékvese-velő
adrenalin
Katekolaminok és metabolitok fokozott
jelenléte a vizeletben
mellékvese-kéreg
aldoszteron
Conn - szindróma
Hypophysis
prolaktin
Cushing - szindróma
Ectopicus hormonképződés
tumor
hormon
emlőrák
HCG, kalcitonin, parathormon
tüdő adenocarcinomái
prolaktin, inzulin, glukagon
Tumormarker kombinációk
Tumor
Tumor marker
Tumor
Tumor marker
Máj (primer)
AFP, CEA
Prostata
PSA; fPSA
Here
AFP, HCG
Hólyag
TPA; CEA; CA 19-9
Fej/Nyak
SCC; CEA
Emlő
CA 15-3; CEA; TPA
Tüdő
NSE; SCC; CEA; TPA
Cervix
SCC; CA 125; TPA
Epe, Epevezeték
CA 19-9; CEA; TPA
Ovarium
CA 125; CA 19-9;
CA 72-4; TPA; HE-4
Pankreasz
CA 19-9; CEA
Neuroblastoma
NSE; VMA; HVA
Colorectal
CEA; CA 19-9; TPA
Limfómák, leukémia
TK1;β-2
mikroglobulin Bence
Jones fehérje
Pajzsmirigy
Tg(papill); Calcitonin
(Medull.)
Melanoma
S-100
Tumormarker vizsgálatok
laboratóriumunkban
2500
2000
2002
2003
2004
2005
2006
2012
1500
1000
500
0
CEA
AFP
CA125
CA15-3 CA19-9
Tumormarkerekről
általában
•
•
•
•
•
•
•
•
tumormarker vizsgálat nem elsődleges tumorkereső
döntő többsége nem specifikus
nem daganatos betegséghez is társulhat markerszint-emelkedés
nem minden daganat markerpozitív
ugyanaz a marker-többféle tumor
kiindulási érték nagyon fontos a további követésben
mintavételek megfelelő időzítése (terápiás beavatkozás után a
markerszintek megemelkednek )
az adatok korrekt értelmezése
CEA
Legrégebben alkalmazott TM
Glikoprotein
Az embrionális fejlődés során a pancreasban és a gastrointestinális
traktusban képződik
Felnőttkorban minimális szintézis zajlik dohányosoknál (annak mértékétől
függően) és néhány jóindulatú megbetegedésben (gyulladás) is
emelkedhet a CEA szérumkoncentrációja.
Nem specifikus
Elsősorban a terápia hatékonyságának és a betegség prognózisának
a megítélésére használható más tumormarkerekkel kombinálva. 3-6
hónappal előbb jelzi a visszatérő vagy áttétképző daganatot, mint a
klinikai tünetek, vagy a képalkotó eszközök.
CA 15.3 és CEA kombinációja esetén 9 hónapra nő az előrejelzés
ideje (LEAD TIME), illetve többszörösére - 7-szeresére - nő a
szenzitivitás.
NSE
Neuron Specifikus Enolase
A neuron specifikus enoláz (NSE) egy tumormarker, mely a
2-foszfoglicerát-foszfoenolpiruvát átalakulást katalizálja.
Emelkedett szint neuroendokrin irányban differenciált tumrokban
fordul elő leginkább
Bronchiális karcinóma: A kissejtes bronchiális karcinóma
monitorozásnál az NSE tekinthető az elsődlegesen választandó
tumor-markernek, javasolt kombináció
SCLC: NSE, TPA;
Újabb vizsgálatok Pro-Grp
TPA
A TPA (tissue polypeptide antigen) a cytokeratin 8, 18 és 19
keringésbe került polipeptid fragmentumait méri. A cytokeratinok
az epithel sejtek közbülső filamentum hálózatában találhatók, a
sejtek strukturális integritásában játszanak szerepet.
A cytokeratin 8, 18 és 19 az epithel sejtekben kimutatható, mind az
egészséges, mind a daganatos sejtek termelik. Szintje jól korrelál az
epithel sejtekből kiinduló daganatok proliferációjával.
A cytokeratinok jellegzetessége, hogy élettani pH esetén vizes
oldatokban nagyon rosszul oldódnak, így a szérumban mérhető
cytokeratinok feltehetően a szövetekben található cytokeratinok
proteolitikus fragmentumjai.
TPA
Nem daganat specifikus tumor marker, különböző daganatok nyomon
követéséreaélaémas. Legérzékenyebb a következő daganatok
progressziójára:
• emlőrák
• tüdőrákok
• hólyagrák
• colorectalis tumorok
• fej, nyak rákok
Szérum koncentrációja jelentősen emelkedik hepatitisek, súlyosabb
májfunkció zavar esetén is, de szintén magasabb koncentráció észlelhető
diabéteszesekben valamint a légzőszervi infekcióban szenvedő
betegekben. Ezen állapotokban azonban a betegség javulásával
koncentrációja gyorsan csökken (malignus betegségekben a
koncentráció hosszú időn keresztül változatlan marad vagy emelkedik).
Glikoprotein
Fiziológiáselőfordulása:
szekrécióra képes epithélium
Emlőtumor monitorozására alkalmazható
Hónapokkal előre jelezheti a relapsust
CA 15-3 CEA,TPA többszörösére növeli az
érzékenységet
Glikoprotein
Fiziológiásan előfordul foetális
májban szérumban
Anyai szérumban 36-38.héten éri el
a maximumát
Májsejt rosszindulatú vagy
gyulladásos elváltozásaiban mutat
emelkedést
Lipid és mucin részekből áll
Fiziológiásan
májban,pancreasban,gyomor-bél
rendszerben fordul elő
Pancreas és emésztőszervi tumorok
élvonalbeli markere
Pro-GRP
Pro-Gastrin Releasing Peptide
vékonybélben termelődő hormon hatású peptid
előfordulása:
gastrointestinális rendszer,légzőtraktus
központi idegrendszer,neuroendokrin
sejtek
humán GRP gén a 18-as kromoszómán lokalizálódik
újabb kutatások szerint az NSE mellett SCLC small cell lung
cancer egyik markere lehet
β HCG
Glikoprotein
Fiziológiásan terhes szérumban fordul elő
Referens tartomány:5 mU/ml alatt
Diagnosztikus jelentőség:
mola terhességben
choriocarcinómában
heretumoroknál +AFP egyidejú mérésével
monitorozásra alkalmazható
Glikoprotein
Fiziológiásan belső szervek epithéliumából
mutatható ki(ovárium,hasnyálmirigy,
epehólyag,gyomor,hörgő,vastagbél
Emelkedett érték fiziológiásan:terhes
szérumban,anyatejben,magzatvízben fordul elő
Utánkövetésre,recidívák felismerésére a
pos.esetekben jól használható
PSA
Glikoprotein,prostata epithelsejtjei
termelik
Referens tartomány korfüggő
Szűrés alkalmas
Prosztatarák diagnózisa
• PSA szint
meghatározás+fPSA+PSAratio
•
RDV vizsgálat
• Transzrectalis ultrahang
prostata biopsia?
További vizsgálatok
Pro PSA ,Phi index,PCA3
Korspecifikus PSA- normál érték
Korspecifikus PSA- normál érték
Életkor
PSA érték ( ng/ml)
50-59
2,5
60-69
3,5
70-79
4,5
>80
> 6,5
A PSA emelkedés (velocity) akkor kóros,
ha az évi növekedés több mint 0.17 ng/ml /év/
Pro PSA
Segítség a döntésben: szükség van biopsziára vagy nincs?
A pro PSA vizsgálatakor három értékből (total PSA, free PSA és pro PSA)
úgynevezett phi
(prosate healty index) indexet számolnak
phi range
Prosztatarák kockázata
Rák valószínűsége
0-20,9
alacsony
8,4%
21-39,9
mérsékelt
21,0%
40-
magas
44%
PCA3
A teszt a vizeletben lévő prosztatarák-sejteket mutatja ki a PCA3
gén (Prostate Cancer Gene 3, korábban DD3) mRNSexpressziójának mérése révén.
A PCA3 expressziója nem csak a prosztatára, hanem a
prosztatarákra is specifikus, mert a gén jelentősen nagyobb
mértékben (66x) fejeződik ki a prosztatarákos szövetben az
egészséges vagy jóindulatú elváltozást mutató
prosztataszövetekhez képest.
A mérés digitális rektális vizsgálat után nyert elsősugár-vizeletből
történik .
A HE4 új tumormarker, melynek alkalmazása a petefészek epiteliális
karcinómájának korai felismerésében jelent nagy segítséget.
13kD protein
Spermium érésben szerepet játszó proteáz inhibítor
Nagy szenzitivitás és specificitás petefészekrákban
Korai stádiumokban is emelkedett
Benignus állapotokban nem
Miért fontos ?
Petefészekrák-évente több mint 1000 megbetegedés
Korai tünetek hiánya
Magas mortalitás
Gyors progresszió
Elsőként Kirchoff éás munkatársai azonosították
Hellström és mnktsai antitesteket fejlesztettek ki
Újabb vizsgálatok alapján a HE4 - CA 125
marker együttes alkalmazása az epiteliális ovárium karcinóma korai
kimutatására alkalmazható.
Bizonyítást nyert az is hogy endometriosis esetében nem
emelkedik,ellentétben a ca125 értékekkel,mely gyakran okoz
differenciáldiagnosztikai nehézségeket
Álpozitivitást okozhat:vesebetegség
májchirrosis
bizonyos tüdőbetegségek
Adnextumor diagnosztikája
Multidiszciplináris:
Nőgyógyászati:
•Fizikális vizsgálat
•Hüvelyi UH
Labor:
tumormarker (CA125, HE4)
kockázatbecslő algoritmusok:
RMI,ROMA
• Képalkotás: CT, MR, Rtg., hasi UH…
• Társszakmák konzílium: endoszkópia…
Bizonyítást nyert hogy a HE4 és ca125 szintjének
meghatározásán alapuló kockázat elemzés hatékony
módszer a petefészekelváltozások műtét előtti
kivizsgálása során
CA 125:
sens:43,3%
HE4:
sens:72,9%
Ca125+HE4 sens:76,4%
A CA-125 és HE4 vizsgálat együttes alkalmazása
vezetett a legmagasabb (76,4 %-os) szenzitivitásra
95 %-os specifitás mellett
Kockázatbecslő algoritmusok nagyban segítik a dg.felállítását

Gynecol Oncol2008
RMI
Az RMI kalkulátor elnevezése mozaikszóból ered:
Risk of Malignancy Index,
RMI score = ultrahang pont x menopauza pontszám x CA125 szint U /ml.
RMI 1 pontszám
RMI 2 pontszám
Ultrahang jelek
• multilocular ciszta
• kétoldali léziók
• ascites
• hasüregi áttétek
0 = nincs
1 = egy rendellenesség
3 = két vagy több
rendellenesség
0 = nincs
1 = egy rendellenesség
4 = két vagy több
rendellenesség
Premenopauzális
1
1
Posztmenopauzális
3
4
CA125
U / ml
U / ml
A hámeredetű petefészekrák valószínűségének becslésére szolgál a ROMA index
(Risk of Ovarian Malignancy Algorithm): az algoritmus figyelembe veszi a HE4
és a CA-125 értéket, valamint a beteg menopauzális státuszát.
PI(Prediktív index)
Premenopausában -12,0+2,38xLN(HE4)+0,0626xLN(CA125)
Postmenopausában -8,09+1,04xLN(HE4)+0,732xLN(CA 125)
ROMA index%:
exp(PI)
1+Exp(PI) x100
Premenopausa:
Alacsony rizikó<7,4%<magas rizikó
Postmenopausa:
alacsony rizikó:<25,3%<magas rizikó
Timidin kináz
•Kulcsfontosságú a DNS szintézisben, a sejtosztódásban
Deoxitimidin 5’-foszfát
Deoxitimidin
Timidin kináz
+ ATP
+ ADP
A timidin-kináz a citoplazmában megtalálható enzim,
mely a DNS-szintézis ún. mentési útvonalában vesz
részt;a timidint dezoxi-timidin-monofoszfáttá (dTMP)
alakítja.
Timidin kináz
Megkülönböztetjük a timidin-kináz két formáját
citoplazmatikus (TK1)
mitokondriális (TK2)
A TK1 aktivitása a sejtciklust követi:
G1/S fázis határán jelentősen fokozódik, az M
fázishoz érve gyorsan csökken.
Normál sejtműködés esetén, a gyors degradáció miatt
nem jelenik meg számottevő koncentrációban a
szérumban
Timidin kináz
Széteső tumor sejtekből jelentős mennyiségű enzim
szabadulhat fel ,és a szérumkoncentráció emelkedés jól
mutatja a daganat progresszióját.
Referencia-tartomány korfüggő, kialakítása a
laboratórium feladata
A TK1 szérumkoncentráció arányos a sejt proliferációs
aktivitásával,így alkalmas a malignus folyamat
progressziójának felismerésére és a kemoterápiás
kezelés hatékonyságának megítélésére.
Timidin kináz
Az alábbi malignus betegségeknél igazolt a TK1
önálló vagy más tumor markerrel kombinált alkalmazhatósága:
Hodgkin lymphoma (HL)
Myelodysplasticus syndroma
(MDS)
Non-Hodgkin lymphoma
(NHL)
Kronikus lymphoid leukemia
(CLL)
Acut myeloid leukemia (AML)
Acut lymphoid leukemia
(ALL)
Myeloma multiplex (MM)
Kissejtes tüdô carcinoma
(SCCL)
Prostata carcinoma
Emlô carcinoma
Colorectalis carcinoma
Laphámsejtes fej-nyaki
rákok
Álpozitivitást okozhatnak a
vészes vérszegénység, illetve a
herpes simplex vírus okozta
betegség akut stádiuma.
Enzim immunoassay (EIA, ELISA, EMIT)
Fluoreszcens polarizációs immunoassay (FPIA)
Lumineszcens immunoassay (LIA)
Immunoradiometrikus assay( IRMA)
Radioimmunoassay (RIA)
Microbead-enzim immunoassay (MEIA)
Enzimhez kapcsolódó fluoreszcens assay (ELFA)
Lectin-enzim immunoassay (LEIA)
Immunofluoreszcens assay (IFA)
Electrochemilumineszcens assay (ECLIA)
Immunomagnetikus electrochemilumineszcens assay
(IMECL)
Más módszerek
Luminescens Immunoassay
MEIA
• antitesttel fedett
mikropartikulum+minta
• üvegszálmatrixhoz
rögzítés majd mosás
• alkalikus foszfatázzal
jelölt antigénspecifikus
antitest hozzáadás
• 4-metilum biliferon
foszfát MUP hozzáadás
• fluoreszcens termék
mérése
Abbott
AXSYM
Immulite 2000
Antigén-antitest reakción alapuló mérés
kemiluminescens anyaggal való jelölés
foton kibocsátását detektáljuk
ECLIA
Electro-chemiluminescens immunoassay
Chemiluminescens paramagnetikus
enzimimmunoassay
Abbott Architect
UniCel DxI 600
Megbízható preanalítika szükséges!!
éhgyomri mintavétel
beavatkozás előtti-kiindulási érték mérése
terápia után körültekintő időpontválasztás
-bizonyos markerek többszöröse mérhető közvetlen műtét vagy
kemoterápiás kezelés után
natív vérvételi cső szükséges,
- géles mintavételi cső bizonyos assay-nél zavarhat
egyértelmű jelölés, kérőcédula pontos kitöltése
centrifugálás, szérum elválasztás
tárolás : általában 4-5 napig 2-8 ºC-on,
ennél tovább-20ºC-on 2 hónapig
 A therápia hatékonyságának , a betegség prognózisának a megítélésére.a
markerértékek nagymértékben hozzájárulnak
 Ahhoz hogy a kapott számszerű értékeket megfelelő információ értékkel
ruházzuk fel, számos követelménynek kell eleget tennünk.
-korrekt mintavétel, mintakezelés ,mintatárolás, időpont választás
-a vizsgálatot megelőző körülmények ismerete
-páciens megfelelő előkészítése
-biológiai variábilitások ismerete
kiindulási érték fontossága
-eredményeket befolyásoló tényezők ismerete
- esetleges gyógyszeres kezelés
- orvosi beavatkozás, műtét
Jóindulatú ,ill.gyulladásos betegégek
(pl.bronchitis,hepatitis,gastritis,pancreatitis)
Metabolizmus és kiválasztás zavara májbetegségekben
(AFP,CA 153,CEA,CA 199,CA 125)
Rectális digitális vizsgálat(PSA)
Terhesség!!(AFP,CA 125)
Menstruáció,endometriosis (CA 125)
Veseműködés zavara(CA 153,CA 199,CEA,PSA,CA 125)
Therápiás beavatkozások
-műtét
-kemotherápia járulékos hatása
Vészes vérszegénység, illetve a herpes simplex vírus okozta
betegség akut stádiuma(TK1)
Immunkomplex képződés keringő antitestekkel
Tumorszövet vascularizációja gyenge
TM nem képződik, vagy benn marad a sejtben,ill.a felszínén
Kevés a markert szintetizáló tumorsejt száma
Blokkolt TM szintézis
Gyorsult TM lebomlás és kiürülés
Helytelen marker választás
Eredmények közlése
analízis
eredmény értékelése
• technikai ellenőrzés
• diplomás validálás
• leletezés
• 3 szintű saját kontroll
• 2 szintű független kontroll
• külső QualiCont, EQA vagy RIQAS rendszer
Összegzés
A monitorozás hatékonyságának érdekében minimálisra kell csökkenteni a
preanalitikai hibákat.
Nagy hangsúlyt kell fektetni a beteg megfelelő előkészítésére, a mintakezelésre
Minden betegnek rendelkeznie kell a terápa előtti kiindulási értékkel, amit
lehetőleg ugyanabban a laboratóriumban (ugyanazon módszerrel) kell
kontrollálni .
A terápia utáni mérések megtervezésénél figyelembe kell venni a felezési időt, az
esetleges kiválasztási zavart, finanszírozási protokollt
Törekedni kell a multiparametrikus vizsgálatra, mely nagymértékben javítja
diagnosztikai érzékenységet sokszor specificitást is, de szerepet játszik a
prognózis felállításában és terápia monitorozásában is.
Az eredményeket csak más klinikai és műszeres diagnosztikai információkkal
együtt szabad értékelni
A molekulárbiológia , genetika várható fejlődése tovább fogja segíteni a tumorok
felismerését és differenciálását, ezzel a speciálisabb terápia kifejlesztését
Köszönöm a megtisztelő figyelmet