KAJ SO TUMORSKI OZNA^EVALCI? Rezultat maligne transformacije je maligna celica, iz katere nastane ob vsaki nadaljnji delitvi nova maligna celica. V tem procesu pridobijo maligno spremenjene celice nekaj novih lastnosti, po katerih se razlikujejo od nemalignih celic istega izvora. Nastale spremembe se odra`ajo v spremenjeni morfologiji, fiziologiji in rasti (obna{anju) celice. Te razlike med normalnimi in maligno spremenjenimi celicami uporabljamo za dokazovanje malignega procesa oz. malignih celic. Snovi, ki jih pri tem spremljamo, imenujemo tumorski ozna~evalci. Glede na to, da se tumorske celice od normalnih razlikujejo na razli~nih nivojih, se tudi tumorski ozna~evalci med seboj razlikujejo in predstavljajo razmeroma {irok pojem, ki zajema poleg razli~nih snovi tudi procese v celicah. Tako nam kot tumorski ozna~evalci na primer lahko slu`ijo membranski antigeni, hormoni, encimi, poliamini, nukleozidi, produkti onkogenov, produkti tumorskih supresorskih genov ali podatki o DNA ploidiji celic in dele`u celic v S-fazi celi~nega ciklusa. Razli~na podro~ja v onkologiji uporabljajo - odvisno od potreb in od tehnik za zasledovanje - razli~ne tumorske ozna~evalce: klini~na onkologija ima »svoje«, molekularna biologija »svoje«, imunohistokemija »svoje«, fiziologija »svoje« ... UPORABA TUMORSKIH OZNA^EVALCEV Teoreti~no so mo`nosti za uporabo tumorskih ozna~evalcev v onkologiji {tevilne, njihova dejanska uporabnost pa je odvisna od senzitivnosti in specifi~nosti ozna~evalca ter od zanesljivosti drugih metod, ki so na voljo za dosego istega cilja (Tabela 1). TUMORSKI OZNA^EVALCI V KLINI^NI ONKOLOGIJI Ustaljena definicija tumorskih ozna~evalcev v klini~ni onkologiji zajema predvsem snovi, ki so produkt malignih celic, ali snovi, ki so nastale v drugih celicah pod vplivom delovanja malignih celic in jih lahko dolo~imo v telesnih teko~inah. Tumorski ozna~evalci so lahko bodisi novosintetizirane snovi, kakr{nih v zdravem organizmu ne najdemo, bodisi snovi, ki so v normalnem organizmu prisotne v veliko ni`jih koncentracijah. V klini~ni onkologiji nam dolo~anje tumorskih ozna~evalcev lahko pomaga pri diagnozi bolezni in napovedovanju njenega poteka, pri dolo~anju stadija bolezni in izbiri na~ina zdravljenja ter pri zgodnjem odkrivanju ponovitve in raz{iritve bolezni. Doslej znani ozna~evalci so manj primerni za odkrivanje primarnih malignih bolezni, zato jih le redko uporabljamo kot presejalno metodo. Poleg tega vseh ozna~evalcev ne uporabljamo z istim namenom; nekateri so primernej{i za spremljanje dinamike bolezni, drugi pa za zgodnje odkrivanje ponovitve bolezni. Za la`jo interpretacijo rezultatov moramo napraviti ve~ dolo~itev tumorskih ozna~evalcev v razli~nih stadijih bolezni ter spremljati gibanje njihovih koncentracij. Pri tem moramo upo{tevati biolo{ko razpolovno dobo, ki predstavlja ~as, v katerem prvotna koncentracija (seveda brez nadaljnje tvorbe) pade na polovico. To v praksi pomeni, da pri bolniku z visokimi izhodi{~nimi koncentracijami ozna~evalcev ne smemo pri~akovati, da se bodo te normalizirale takoj po uspe{nem zdravljenju, ampak moramo upo{tevati njihov biolo{ki razpolovni ~as in {ele potem oceniti uspeh zdravljenja. Biolo{ki razpolovni ~as tumorskih ozna~evalcev je razli~en in se giblje od nekaj ur do nekaj tednov. Tumorski ozna~evalci nam lahko slu`ijo kot napovedni dejavniki. Spremljanje maligne bolezni pred zdravljenjem, med njim in po njem ter skrbna obdelava podatkov nam lahko veliko povesta o naravi maligne bolezni in s tem o ONKOLOGIJA / pregledi Srdjan Novakoviæ Tumorski oznaèevalci v klinièni onkologiji 8 ZA SPREMLJANJE BOLEZNI dolo~anje v telesnih teko~inah · spremljanje odgovora na zdravljenje · zgodnje odkrivanje ponovitve bolezni · spremljanje raz{irjenosti bolezni · razlikovanje med malignimi in benignimi bolezni · presejalna metoda pri nekaterih vrstah raka imunoscintigrafija in limfoscintigrafija imunohistokemija · za diagnozo · za napoved poteka bolezni · za napoved odgovora na zdravljenje ZA ZDRAVLJENJE direktna citotoksi~nost specifi~nih monoklonskih protiteles (MoAb) · vezava komplementa na specifi~na MoAb · vezava citotoksi~nih celic na specifi~ne ozna~evalce - receptorje vezava zdravil na specifi~na MoAb vezava toksinov na specifi~na MoAb vezava radioaktivnih izotopov na specifi~na MoAb inhibicija receptorjev za rastne faktorje Tabela 1. Uporaba tumorskih ozna~evalcev v onkologiji. prognozi bolnika. Na splo{no velja, da so izredno visoke koncentracije tumorskih ozna~evalcev slab prognosti~ni pokazatelj. DOLO^ANJE TUMORSKIH OZNA^EVALCEV V SERUMU Tumorski ozna~evalci imajo v telesnih teko~inah nizke koncentracije in za njihovo dokazovanje potrebujemo visoko senzitivno tehnologijo. Tehnike, ki jih danes uporabljamo, temeljijo bolj ali manj na podobnem principu - to je na dolo~anju kompleksov antigena in protiteles. Najbolj raz{irjene tehnike so radioimunska metoda, encimskoimunska in luminimetri~no-imunska metoda. Med seboj se razlikujejo po spojini, ki je vezana na detekcijska protitelesa, in po na~inu detekcije nastalih kompleksov. Vse na{tete metode so prilagojene dokazovanju izredno nizkih koncentracij antigena, tako da velikih razlik v njihovi senzitivnosti ni. Specifi~nost metod je v veliki meri odvisna od kvalitete protiteles ter od specifi~nosti protiteles za posamezen antigen oziroma tumorski ozna~evalec. SENZITIVNOST IN SPECIFI^NOST TUMORSKIH OZNA^EVALCEV Idealen tumorski ozna~evalec naj bi bil prisoten samo v tumorskih celicah, zna~ilen naj bi bil za organ in vrsto tumorja, dolo~ljiv v serumu vseh bolnikih z istim tipom tumorja, dolo~ljiv v serumu na za~etku razvoja tumorja, njegove serumske koncentracije pa naj bi odra`ale dinamiko rasti tumorske mase. Poleg tega naj bi bile serumske koncentracije uporabne kot napovedni dejavnik poteka bolezni pri bolnikih z dolo~enim tipom tumorja. Vse do danes pa {e ne poznamo antigenske strukture, ki bi obstajala samo v malignih tumorskih celicah, kar pomeni, da lahko protitelesa proti posameznim tumorskim ozna~evalcem navzkri`no reagirajo tudi z drugimi antigenskimi strukturami. Zaradi tega ne moremo govoriti o povsem specifi~nem ozna~evalcu ali metodi za spremljanje prisotnosti malignih tumorskih celic. Pri vrednotenju rezultatov moramo vedno imeti v mislih, da maligna bolezen ni edini vzrok za povi{ane vrednosti tumorskih ozna~evalcev, ampak da obstaja ve~ faktorjev, ki vplivajo na njihovo koncentracijo. Vlogo in uporabno vrednost posameznega tumorskega ozna~evalca in metode za dolo~eno vrsto rakave bolezni natan~no opredelimo s pojmoma senzitivnosti in specifi~nosti (tabela 2). Senzitivnost ozna~evalca pove, pri kolik{nem dele`u bolnikov z dolo~enim tumorjem je serumski (urinski, plazemski, likvorski) nivo ozna~evalca povi{an. ^im ve~ji je dele` bolnikov z istovrstnim tumorjem, pri katerih je nivo povi{an, tem bolj senzitiven je ozna~evalec, zato pri~akujemo minimalno {tevilo la`no negativnih dolo~itev. Specifi~nost predstavlja dele` priskovancev, ki nimajo dolo~ene maligne bolezni in imajo normalen nivo ozna~evalca. To pomeni, da je ozna~evalec tem bolj specifi~en, ~im manjkrat je prisoten pri ljudeh brez dolo~ene vrste tumorja oz. ~im manj je la`no pozitivnih dolo~itev. Idealen tumorski ozna~evalec naj bi bil potemtakem 100% senzitiven in specifi~en za vrsto maligne bolezni, njegova referen~na vrednost pa naj bi bila 0. Referen~na vrednost je tista arbitrarno dolo~ena koncentracija ozna~evalca, nad katero govorimo o povi{anih vrednostih. Ker kot tumorske ozna~evalce zaenkrat uporabljamo snovi, ki so prisotne tudi v drugih celicah, je referen~na vrednost vedno ve~ja od 0 in je postavljena tako, da dose`emo nek kompromis med specifi~nostjo in senzitivnostjo ozna~evalca. Ve~anje specifi~nosti za dolo~en ozna~evalec pomeni isto~asno zmanj{anje njegove senzitivnosti in obratno. Z drugimi besedami, referen~no vrednost moramo postaviti tako, da imamo ~im manj la`no negativnih in ~im manj la`no pozitivnih rezultatov. ^e je pri isti vrsti maligne bolezni mogo~e dolo~ati ve~ ozna~evalcev, lahko z njihovo kombinacijo pove~amo senzitivnost detekcije, vendar je pri tem treba upo{tevati zmanj{ano specifi~nost. ^e ozna~evalce pravilno izberemo, se specifi~nost detekcije lahko le minimalno zmanj{a, medtem ko signifikantno pove~amo senzitivnost. Pogoj za dobro kombinacijo razli~nih ozna~evalcev je predvsem njihova visoka specifi~nost in komplementarnost za isto vrsto tumorja. Kot primer dobre kombinacije ozna~evalcev lahko vzamemo bHCG (humani horiogonadotropin) in AFP (a-fetoprotein) za neseminomske germinalne tumorje. Specifi~nost vsakega od navedenih ozna~evalcev je za to vrsto tumorjev ve~ kot 90%, senzitivnost pa okrog 60%. Zaradi njune komplementarnosti (kar pomeni, da sta povi{ana pri razli~nih bolnikih) je senzitivnost kombinacije teh dveh ozna~evalcev pribli`no 95%. Doslej smo govorili o specifi~nosti in senzitivnosti ozna~evalcev za posamezno vrsto raka. Lahko pa tumorske ozna~evalce uporabljamo za dokazovanje malignega procesa na splo{no, kar pomeni, da nas ne zanima, za kak{no vrsto raka gre, ampak nas zanima le potrditev, da pri bolniku obstaja maligna bolezen. V tak{nih primerih nas zanima predvsem senzitivnost detekcije, manj pa njena specifi~nost. Zato se takrat odlo~amo za kombinacijo ve~ ozna~evalcev s ~im ONKOLOGIJA / pregledi 9 ozna~evalec povi{an ozna~evalec normalen {tevilo bolnikov z dolo~eno vrsto A B maligne bolezni {tevilo ljudi brez dolo~ene vrste C D maligne bolezni senzitivnost = A/(A+B); specifi~nost = D/(C+D). Tabela 2. Izra~unavanje senzitivnosti in specifi~nosti. LASTNOSTI IDEALNEGA TUMORSKEGA OZNA^EVALCA · ozna~evalec naj bi tvorila samo maligna tumorska tkiva · vsak ozna~evalec naj bi bil zna~ilen za dolo~en organ in tumor · ozna~evalec naj bi bil dokazljiv pri vseh bolnikih z istovrstnim malignim tumorjem · ozna~evalec naj bi se tvoril v zadostnih koli~inah, ki bi jih lahko zaznali `e na za~etni stopnji razvoja malignega tumorja · serumske koncentracije ozna~evalca naj bi odra`ale velikost tumorske mase manj la`no negativnimi dolo~itvami oz. ~im vi{jo senzitivnostjo. RAZDELITEV TUMORSKIH OZNA^EVALCEV Tumorske ozna~evalce lahko razdelimo na ve~ na~inov: po kemi~ni strukturi, po mestu nastanka, po vrstah tumorskih bolezni, pri katerih naj bi jih dolo~ali, itd. Najpogosteje uporabljena razdelitev posku{a strniti njihove biokemi~ne lastnosti, mesto nastanka ter funkcionalnost. Po tej razdelitvi lo~imo naslednje tumorske ozna~evalce: onkofetalne proteine, hormone in/ali karcinoplacentarne antigene, encime, tumor spremljajo~e antigene, posebne serumske proteine in skupino me{anih ozna~evalcev. Onkofetalni proteini Onkofetalni proteini so antigeni, ki normalno nastajajo med embrionalnim razvojem. Pri odraslih je njihova tvorba omejena ali ustavljena. Pove~ane koncentracije teh antigenov pri odraslih so posledica ponovne aktivacije nekaterih genov, ki kontrolirajo rast celic in so neposredno povezani z malignim procesom. Karcinoembrionalni antigen (CEA) je zna~ilen predstavnik te skupine in eden od najdlje znanih tumorskih ozna~evalcev. To je glikoprotein z molekulsko maso okrog 180 KD, ki so ga prvi~ izolirali iz ekstrakta tkiva ~revesnega adenokarcinoma. Med embrionalnim razvojem nastaja v epitelijskih celicah gastrointestinalnega trakta, jeter in trebu{ne slinavke. Takoj po odkritju so menili, da gre za idealen tumorski ozna~evalec za rak {irokega ~revesa in danke, vendar se je hitro izkazalo, da je CEA prisoten tudi v nekaterih normalnih tkivih odraslih, npr. v ~revesni sluznici in plevri, v bolezensko spremenjenih tkivih nemalignega izvora in v tkivih drugih malignih tumorjev. Tako lahko pove~ane serumske koncentracije CEA, razen pri bolnikih z rakom {irokega ~revesa in danke, zasledimo pri hudih kadilcih, pri bolnikih z bronhitisom, gastritisom, duodenalnim ulkusom, jetrnimi okvarami, pankreatitisom, polipi {irokega ~revesa in danke itd. Med bolniki z drugimi malignimi boleznimi in povi{animi serumskimi koncentracijami CEA bi na{li bolnike z rakom trebu{ne slinavke, plju~, dojke, `elodca, {~itnice, jeter, mehurja, jaj~nikov in endometrija. CEA je kljub pomanjkljivostim pomemben ozna~evalec za spremljanje bolnikov z rakom {irokega ~revesa in danke, saj ima 65% vseh bolnikov s to boleznijo (vklju~no s tistimi z lokalizirano boleznijo in stadijem I) in celo 100% bolnikov z metastatsko raz{irjeno boleznijo povi{ane serumske koncentracije tega ozna~evalca. Poleg tega je to ozna~evalec, ki ga lahko uporabljamo za spremljanje razli~nih drugih vrst malignih bolezni, zlasti raka dojke, jaj~nikov, trebu{ne slinavke, plju~ in jeter. V podro~ju koncentracij od 4 do 10 ng/ml najdemo tako bolnike z malignimi kot tudi z benignimi bolezni in celo nekatere hude kadilce, medtem ko so serumske koncentracije CEA nad 10 ng/ml bolj kazalec malignega procesa. Alfa-fetoprotein (AFP) poznamo enako dolgo kot CEA. Odkrili so ga leta 1963 v serumu mi{k s hepatocelularnim karcinomom. To je glikoprotein z molekulsko maso okrog 70 KD, ki med embrionalnim razvojem nastaja v rumenjakovi vre~ki, celicah epitelija gastrointestinalnega trakta in jeter. Med nose~nostjo prehaja AFP preko plodove krvi v amnijsko teko~ino in preko placente v materino kri. Pri nose~nicah so torej serumske koncentracije AFP odvisne predvsem od trajanja nose~nosti. Mo~no povi{ana serumska koncentracija AFP med nose~nostjo pa je lahko tudi znak za razli~ne anomalije ploda, kot so npr. spina bifida, anencefalija in atrezija po`iralnika, ali za prisotnost ve~jega {tevila plodov. Pri odraslih zdravih osebah je AFP v krvi v izredno majhnih koli~inah. Normalne vrednosti AFP v serumu se vzpostavijo pribli`no 9 mesecev po rojstvu. Povi{ane serumske koncentracije AFP (nad 10 ng/ml) pri odraslih zasledimo ob akutnem virusnem hepatitisu, jetrni cirozi, obstruktivnem ikterusu in pri nekaterih malignih boleznih, kot so rak trebu{ne slinavke, plju~ in `elodca. Poseben pomen ima za spremljanje bolnikov s hepatocelularnim karcinomom (95-100% specifi~nost in senzitivnost), kjer so koncentracije nad 1200 ng/ml tako reko~ potrditev primarnega jetrnega (hepatocelularnega) karcinoma, ter bolnikov z neseminomskimi germinalnimi tumorji (specifi~nost 60%). Hormoni Maligne tvorbe lahko spro`ijo spremembe v sintezi in izlo~anju razli~nih hormonov. Kvantitativne kot tudi kvalitativne spremembe v sintezi in izlo~anju nekaterih hormonov so lahko torej kazalec malignega procesa. O kvantitativnih spremembah govorimo takrat, ko se tumorji razvijejo v tkivu endokrinih `lez in se zaradi maligne transformacije celic produkcija hormona povi{a ali zni`a. V to skupino uvr{~amo hormone endokrinih tumorjev kot so parathormon, insulin, prolaktin, kateholamini in drugi. Kvalitativne spremembe nastanejo takrat, ko maligno transformirane celice nekaterih organov (plju~a, dojke, `elodec, centralno `iv~evje, jaj~niki) za~nejo tvoriti hormone - to je t.i. ektopi~na tvorba hormonov (npr. kalcitonin in parathormon pri raku dojke, lipotropin pri karcinoidnih tumorjih, kalcitonin, insulin, parathormon pri malignomih timusa). Od vseh hormonov se je kot tumorski ozna~evalec najbolj uveljavil horiogonadotropin (bHCG). To je protein z molekulsko maso okrog 45 KD, ga uvr{~amo tudi v posebno skupino karcinoplacentarnih antigenov, to je proteinov, ki nastajajo v placenti med nose~nostjo in so pri odraslih prisotni le izjemoma. Na dolo~anju tega hormona ONKOLOGIJA / pregledi 10 POMANJKLJIVOSTI DOSLEJ ZNANIH TUMORSKIH OZNA^EVALCEV · nezadostna specifi~nost za vrsto rakave bolezni · tvorba ozna~evalcev v visokih koncentracijah pri nemalignih procesih: razli~na vnetja, benigni tumorji, bolezni jeter in trebu{ne slinavke · tvorba pri razli~nih fiziolo{kih stanjih: nose~nost, menstruacija, laktacija · tvorba v povsem zdravih tkivih temelji ve~ina testov za zgodnje odkrivanje nose~nosti. Pove~ane serumske koncentracije bHCG lahko zasledimo skoraj pri vseh bolnicah z germinalnimi tumorji s trofoblastno komponento (horiokarcinomi) ali molo hidatidozo in pri ve~ini mo{kih bolnikov z germinalnimi tumorji. bHCG ima zelo kratek razpolovni ~as v serumu (36-48 ur) in je zato uporaben za spremljanje odgovora na zdravljenje ter za prognozo. V kombinaciji z AFP je bHCG odli~en ozna~evalec za spremljanje germinalnih tumorjev. Po drugi strani okoli 10% germinalnih tumorjev ne izlo~a tumorskih ozna~evalcev, zato jih pri teh bolnikih ne moremo uporabiti za diagnostiko in spremljanje bolezni. Rahlo povi{ane vrednosti bHCG lahko zasledimo tudi pri bolnikih z rakom dojke, `elodca, plju~, jeter ali {irokega ~revesa, vendar v klini~ni praksi za spremljanje teh bolnikov niso pomembne. Encimi Kot tumorski ozna~evalci nam lahko slu`ijo tudi nekateri encimi, katerih pove~ana tvorba je rezultat malignega procesa v organizmu. Prostati~na kisla fosfataza je encim, ki nastaja v normalnem tkivu prostate. Encim je sestavljen iz dveh identi~nih podenot in ima molekulsko maso 100 KD. Povi{ane serumske koncentracije (nad 3 ng/ml) zasledimo pri bolnikih z rakom prostate in to obi~ajno pomeni napredovalo fazo bolezni, ko tumor preraste kapsulo prostate. Zato je dolo~anje prostati~ne kisle fosfataze primerno za razlikovanje benignih procesov (hipertrofije) od malignih. Treba je poudariti, da so lahko serumske koncentracije tudi do 5-krat vi{je od normale, ~e kri odvzamemo prej kot v 48 urah po kakr{nemkoli fizikalnem pregledu prostate. Da se izognemo la`no pozitivnim dolo~itvam, je torej potrebno kri za ta tumorski ozna~evalec odvzeti pred pregledom ali ve~ kot 48 ur po rektalnem pregledu. Alkalna fosfataza obstaja kot vrsta izoencimov, ki nastajajo npr. v jetrih, kosteh ali v placenti. Povi{anje serumskih koncentracij pri bolnikih z maligno boleznijo ponavadi pomeni metastatsko raz{iritev bolezni v jetra in/ali kosti ali prisotnost primarnega kostnega malignega tumorja (osteosarkoma). Nevronska specifi~na enolaza (NSE) je citoplazemski glikoliti~ni encim, ki so ga najprej dokazali v celicah nevroektodermalnega izvora in nevronih. Pozneje so ugotovili, da je prisoten tudi v tkivu tumorjev z nevroektodermalno ali nevroendokrino diferenciacijo. NSE je sestavljen iz dveh podenot, imenovanih a in g. Izooblika g/g nastaja v nevronih in nevroendokrinih celicah. Pove~ana tvorba encima (nad 15 ng/ml) je lahko povezana z razvojem nevroblastoma, drobnoceli~nega raka plju~ ali medularnega raka {~itnice. NSE je torej ozna~evalec, ~igar serumske koncentracije so pogosto pove~ane pri bolnikih s tumorji z nevroendokrino diferenciacijo. Od ostalih (nespecifi~nih) ozna~evalcev v tej skupini omenimo {e laktat dehidrogenazo (LDH), ki je pogosto povi{ana v serumu bolnikov z limfomi in germinalnimi tumorji (seminomi), gama glutamil transpeptidazo (GGT), ki naj bi kazala na holestazo in je pogosto zvi{ana zaradi prisotnosti jetrnih metastaz, in timidin kinazo (TK), ki naj bi pomagala pri presoji o raz{irjenosti bolezni pri bolnikih z levkemijo, limfomom, mo`ganskimi tumorji, drobnoceli~nim rakom plju~ ali rakom dojke. Tumor spremljajo~i antigeni To je heterogena skupina ozna~evalcev, ki zajema razli~ne membranske strukture tumorskih celic. Sodobna tehnologija izkori{~a mo`nost tvorbe specifi~nih monoklonskih protiteles proti dolo~eni antigenski strukturi, ki je najbolj zna~ilna za dolo~ene tumorske celice. Zato so ozna~evalci v tej skupini bolj specifi~ni za dolo~eno vrsto malignega tumorja kot ostali in pogosto njihove serumske koncentracije natan~neje odra`ajo rast ali zmanj{evanje tumorske mase. Ker pa {e vedno ne poznamo antigenske strukture, ki bi bila strogo specifi~na samo za rakave celice, najdemo tudi te ozna~evalce pogosto v tkivih, ki niso maligno spremenjena. Pri bolnikih z rakom pa so serumske koncentracije teh ozna~evalcev statisti~no zna~ilno vi{je kot pri zdravih odraslih in bolnikih z nemalignimi boleznimi. Karcinomski antigen 15-3 (CA 15-3) je ogljikohidratni antigen z molekulsko maso okrog 300 do 450 KD. Dolo~amo ga z dvema razli~nima monoklonskima protitelesoma, ki sta sposobni vezave na razli~na mesta antigena. CA 15-3 nastaja v sekretornem epiteliju (dojk, plju~, gastrointestinalnih organov, maternice...) in je pogosto v izlo~kih zdravih odraslih ljudi. Pove~ane serumske koncentracije (nad 30 U/ml) zasledimo predvsem pri bolnicah z rakom dojke, vendar je nivo ozna~evalca lahko povi{an tudi pri drugih malignih boleznih, kot so rak plju~, prostate, jaj~nikov, materni~nega vratu in gastrointestinalnega trakta. Torej CA 15-3 ni specifi~en ozna~evalec ne za organ ne za vrsto tumorja. Kljub temu je pri tistih bolnicah z rakom dojke, pri katerih se tvori, dober pokazatelj uspe{nosti zdravljanja in poteka bolezni. Na nivo CA 15-3 v serumu lahko vpliva tudi prisotnost nekaterih netumorskih bolezni dojke in seveda prisotnost benignih tumorjev dojke, vendar v takih primerih serumska koncentracija le redko prese`e 40 U/ml. Povi{ane vrednosti zasledimo tudi pri pribli`no 8% nose~nic med 38. in 40. tednom nose~nosti. Hkratno dolo~anje CA 15-3 in CEA pri bolnicah z rakom dojke pove~a senzitivnost (zmanj{a {tevilo la`no negativnih dolo~itev) in ohranja solidno specifi~nost (majho {tevilo la`no pozitivnih dolo~itev). Mucinski karcinomski antigen (MCA) je ozna~evalec, zna~ilen za rak dojke. Specifi~nost MCA za rak dojke z mucinsko komponento je ve~ kot 80% in senzitivnost okrog 70%. Pri odraslih nastaja MCA v normalnem epiteliju dojke, ledvic, endometrija, uretre in prostate. Povi{ane serumske koncentracije MCA lahko zasledimo tudi pri bolnikih z drugimi malignimi tumorji epitelijskega izvora. MCA je dober ozna~evalec za zgodnje odkrivanje ponovitve bolezni pri bolnicah z rakom dojke, uporaben pa je tudi za spremljanje dinamike bolezni in odgovora na zdravljenje. Zanimivo je, da so serumske koncentracije tega ozna~evalca povi{ane pri 57% nose~nic, v tretjem trimese~ju pa lahko celo v 100% primerov. ONKOLOGIJA / pregledi 11 Zaradi nekomplementarnosti (pojavljata se pri bolnikih z istovrstnim tumorjem) dolo~anje MCA v kombinaciji z CA 15-3 ne izbolj{a senzitivnosti in specifi~nosti metode. Karcinomski antigen 125 (CA 125) je zna~ilen ozna~evalec za rak jaj~nikov. To je glikoprotein z molekulsko maso okrog 200 KD, ki nastaja pri ve~ kot 80% bolnic z nemucinoznim rakom jaj~nikov. Med embrionalnim razvojem nastaja CA 125 v celomskem epiteliju, Müllerjevih vodih, mezotelnih celicah plevre, perikarda in peritoneja. Pri odraslih je CA 125 prisoten v 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 pri bolnicah z benignimi in malignimi ginekolo{kimi boleznimi (endometrioza, ciste jaj~nikov, rak endometrija, rak materni~nega vratu), kot tudi pri nekaterih bolnikih z neginekolo{kimi malignimi boleznimi, kot so rak plju~, rak prostate in maligni mezoteliom peritoneja. Od vseh tipov raka jaj~nikov je CA 125 najbolj zanesljiv in uporaben za spremljanje bolnic z epitelijskim in nediferenciranim rakom jaj~nikov. Karcinomski antigen 19-9 (CA19-9) je glikolipid in je pravzaprav spremenjen Lewisov hapten iz sistema krvnih skupin. CA 19-9 je pogosto pove~an v serumu bolnikov z gastrointestinalnimi tumorji. Monoklonska protitelesa proti tej mucinski antigenski determinanti reagirajo navzkri`no z razli~nimi mucinskimi molekulami, vendar samo pri osebah, ki imajo aktiven Lewis (Lea) gen. Pri osebah, pri katerih je ta gen neaktiven in so Le(a-b-), se ta antigenska determinanta sploh ne tvori in ozna~evalec za spremljanje bolezni ni uporaben. Ozna~evalec je sicer nekoliko bolj specifi~en za rak trebu{ne slinavke in jeter, pogosto pa so serumske koncentracije CA 19-9 povi{ane pri bolnikih z rakom {irokega ~revesa, danke, `elodca in jaj~nikov. V relativno visokih koncentracijah ga je mo~ dokazati pri zdravih odraslih ljudeh v semenski teko~ini, `elod~nem soku, amnijski teko~ini ter izlo~kih trebu{ne slinavke in dvanajstnika. Zato ga je smiselno dolo~ati le v serumu ali plazmi, kjer so koncentracije povi{ane le ob bolezenskih spremembah. Prostati~ni specifi~ni antigen (PSA) je 30 - 40 KD velik protein (serinska proteaza), ki so ga prvi~ izolirali iz ekstrakta tkiva prostate in semenske teko~ine. Po tvorbi v tkivu prostate se izlo~a v semensko teko~ino, kjer dose`e izredno visoke koncentracije. Vloga te serinske proteaze je prepre~iti koagulacijo semenske teko~ine. Pri zdravih osebah preidejo v krvni obtok le izredno majhne koli~ine PSA, tako da je njegova koncentracija v serumu zanemarljiva. Pri bolnikih s patolo{kimi spremembami prostate, zlasti z rakom, pa se koli~ine, ki preidejo v obtok mo~no pove~ajo in s tem zna~ilno naraste koncentracija v serumu. V serumu se PSA pojavlja v neaktivni prekurzorski obliki (M 30-40 KD) ali vezan na proteazne inhibitorje, kot so alfa-1 antihimotripsin (ACT), alfa-1 proteinazni inhibitor, alfa-2 mikroglobulin ali alfa-antitripsin (M 100-800 KD). Najve~ji dele` PSA je v kompleksu z ACT (60-90%) in v prosti prekurzorski obliki (10-40%), medtem ko druge oblike predstavljajo manj kot 1% celotnega PSA v serumu. Ozna~evalec je visoko specifi~en za rak prostate in njegove serumske koncentracije zelo dobro spremljajo velikost tumorske mase. Zaradi visoke senzitivnosti in izredno dobre korelacije s tumorsko maso uporabljamo PSA za spremljanje bolnikov z rakom prostate pogosteje kot prostati~no kislo fosfatazo. Poleg tega uporabljamo metodo tudi za presejanje bolnikov z rakom prostate vendar le pri mo{kih, ki so starej{i od 50 let in ki imajo ve~ dejavnikov tveganja (o~e rak prostate, mati ali sestra rak dojke, debelost, ve~ generacij z rakom prostate). Z dolo~anjem razli~nih oblik PSA ter s pravilno evaluacijo dele`ev prostega in celotnega PSA lahko dokaj zanesljivo napovemo, ali gre v prostati za benigno ali za maligno spremembo. Na splo{no velja, da serumske koncentracije celotnega PSA nad 10 ng/ml odra`ajo maligen proces. Interpretacija izvidov med 2 in 10 ng/ml je te`avna. Pri tak{nih primerih si pomagamo z dolo~anjem prostega in celotnega PSA: ~e je razmerje 0.2 ali manj, je verjetnost malignoma prostate velika, ~e pa je razmerje ve~je kot 0.2, govori to v prid benigne bolezni. Na osnovi digitalnega rektalnega pregleda, ultrazvo~ne preiskave prostate, pravilne interpretacije odnosa prostega in celotnega PSA ter eventualno na osnovi intenzitete izlo~anja na volumsko ali te`nostno enoto (PSA density) prostate lahko z veliko gotovostjo sklepamo, za kak{en proces gre, in zmanj{amo {tevilo nepotrebnih biopsij za ve~ kot 30%. Moramo pa se zavedati, da lahko na ta na~in spregledamo 6-10% bolnikov z rakom prostate. Tudi za PSA velja - podobno kot za prostati~no kislo fosfatazo - da lahko koncentracija v krvi naraste zaradi fizikalnega pregleda prostate, zato je treba bolnikom kri odvzeti pred pregledom ali vsaj 48 ur po njem. Posebni serumski proteini Med posebne serumske proteine uvr{~amo razli~ne proteine. Med bolj znanimi je feritin, ki je odgovoren za znotrajceli~no vezavo `eleza in detoksikacijo (npr. vezava prostih radikalov). Pod normalnimi pogoji najdemo visoke koncentracije tega proteina v jetrih, vranici in kostnem mozgu. Iz serumskih koncentracij ter odnosa razli~nih podenot tega encima lahko postavimo sum na maligno bolezen (H- podenota je prevladujo~a v malignem tumorskem tkivu, medtem ko v normalnem tkivu prevladuje HL- podenota). Normalen nivo feritina v serumu se giblje od 8 do 440 ng/ml. Povi{ane koncentracije opa`amo pri bolnikih z akutno levkemijo, limfomi (posebej Hodgkinovim limfomom), rakom plju~, jeter in prostate. Tiroglobulin je intracelularni glikoprotein, ki je odgovoren za nastanek in shranjevanje tiroksina. V nizkih koncentracijah ga lahko zasledimo v serumu ve~ine zdravih ljudi (0-75 ng/ml), medtem ko so koncentracije izrazito visoke pri bolnikih z dobro diferenciranim folikularnim karcinomom {~itnice. Redkeje so vrednosti povi{ane pri anaplasti~nem karcinomu, pri bolnikih z medularnim karcinomom {~itnice pa serumske koncentracije tiroglobulina ne spremljajo razvoja in dinamike tumorske bolezni. Beta-2-mikroglobulin je protein, ki je identi~en lahki verigi HLA in je zato na celi~ni membrani skoraj vseh ONKOLOGIJA / pregledi 12 diferenciranih celic. V nizkih koncentracijah (serumske koncentracije 1.2-2.5 ng/ml) ga je mo~ zaslediti v vseh telesnih teko~inah, in sicer vezanega na HLA ali prostega. Vzrokov za pove~anje serumskih koncentracij je ve~: pove~ana sinteza proteina zaradi hitrej{e delitve celic, hiter razpad celi~nih membran in odmiranje celic ter mo~nej{e delovanje imunskega sistema, kakor tudi zmanj{ana filtracijska kapaciteta ledvic (98% se ga izlo~a preko ledvic). Povi{ane serumske koncentracije lahko zasledimo pri bolnikih z rakom plju~, dojke, trebu{ne slinavke, {irokega ~revesa in danke, limfomi in kroni~no limfati~no levkemijo (KLL). S-100 protein so prvi~ izolirali iz govejih mo`ganov. Prve predpostavke, da gre za specifi~en mo`ganski (ali nevralni) ozna~evalec, so se pokazale kot neto~ne, saj je S-100 protein prisoten v razli~nih zdravih tkivih. Normalne koncentracije tega ozna~evalca v serumu so pod 0.3 ng/ml. Poleg tega da je S-100 dober kazalec po{kodb v centralnem `iv~nem sistemu, ga lahko uporabljamo tudi kot tumorski ozna~evalec pri bolnikih z nevrinomom, glioblastomom, astrocitomom in meningeomom. Posebno vlogo naj bi imel kot napovedni dejavnik in za spremljanje zdravljenja pri bolnikih z malignim melanomom (<0.3 - 85% 3-letno pre`ivetje; 0.3-0.6 - 50% 3-letno pre`ivetje; >0.6 - 10% 3-letno pre`ivetje). Skupina razli~nih tumorskih ozna~evalcev Ta skupina zajema ozna~evalce, katerih tvorba izredno dobro spremlja spremembe v hitrosti proliferacije celic. To je heterogena skupina ozna~evalcev, ki niso specifi~ni za posamezne tumorje, ampak na splo{no nakazujejo mo`nost obstoja maligne bolezni. V to skupino uvr{~amo poliamine, nukleozide in tkivni polipeptidni antigen (TPA). Poliamine, kot so spermin, spermidin in putrescin, so dokazali v povi{anih koncentracijah v urinu, kadar je {lo za hitro nadome{~anje celic dolo~enega tkiva z novimi. Nukleozida dimetilgvanozin in psevdouridin sta komponenti RNA, ki se enako kot poliamini izlo~ata v cirkulatorni sistem v ve~jih koli~inah, kadar gre za pove~ano celi~no proliferacijo. Tkivni polipeptidni antigen (TPA) je prav tako nespecifi~en ozna~evalec hitre delitve celic. Molekulska masa tega polipeptida je okrog 180 KD. Sestavljen je iz razli~nih citokeratinskih enot, in sicer citokeratina 19 (44%), citokeratina 18 (36%) in citokeratina 8 (30%). Med embrionalnim razvojem je v razli~nih tkivih ploda in v placenti. Pri odraslih je TPA sestavni del celi~nega skeleta normalnih in tumorskih celic. Nastaja med S-fazo celi~nega ciklusa in njegove koncentracije odra`ajo hitrost delitve celic. Hitrej{a delitev celic narekuje hitrej{o sintezo TPA in ve~je koli~ine tega polipeptida preidejo v cirkulatorni sistem. Zaradi tega je TPA splo{en ozna~evalec, ki spremlja patolo{ko proliferacijo celic (najve~krat prisotno pri maligni transformaciji) ne glede na vrsto ali lokalizacijo tkiva. Za razliko od drugih ozna~evalcev serumske koncentracije 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 posledica malignega, lahko pa tudi benignega procesa. BIOLO[KI FAKTORJI, KI LAHKO VPLIVAJO NA SERUMSKE KONCENTRACIJE TUMORSKIH OZNA^EVALCEV Glede na to, da idealnega tumorskega ozna~evalca ni in da snovi, ki jih uporabljamo kot tumorske ozna~evalce, ne nastajajo samo in izklju~no kot spremljevalci malignega procesa, omenimo nekaj osnovnih dejavnikov, ki lahko vplivajo na serumske koncentracije tumorskih ozna~evalcev: La`no pozitivni rezultati · vnetni procesi; · benigne bolezni jeter ter posledi~ne motnje metabolizma in izlo~anja (AFP, TPA, CEA, CA 19-9, CA 15-3); · motnje v delovanju ledvic (beta-2-mikroglobulin, kalcitonin, PSA, CEA, CA 19-9, CA 15-3); · obse`na tumorska nekroza; · posledice diagnosti~nih in terapevtskih postopkov (rektalni pregled, mamografija, operativni poseg, radio- in kemoterapija); · fiziolo{ka stanja (nose~nost - ßHCG, CA 125, CA 15-3, MCA, AFP; menstrualni ciklus - CA 125). La`no negativni rezultati · popolen izostanek sinteze (npr. CA 19-9 pri Le(a-b-) osebah); · slabo izra`ene antigenske determinante (ali tvorba samo v nekaterih tumorskih celicah); · slaba prekrvavitev tumorja; · nastajanje imunskih kompleksov z organizmu lastnimi protitelesi; · hiter razpad in izlo~anje antigenov. KDAJ DOLO^ATI TUMORSKE OZNA^EVALCE? · pred operativnim posegom in pred kakr{nim koli drugim zdravljenjem (radioterapijo, kemoterapijo, hormonsko ali biolo{ko terapijo); · po operativnem posegu, med zdravljenjem in po kon~anem zdravljenju, enkrat na 3 do 6 mesecev do drugega leta, pozneje pa enkrat na leto oz. ob rednih pregledih; · ob sumu na ponovitev ali napredovanje bolezni; · pred spremembo terapije; · najmanj 3 tedne po za~etku nove terapije; · 2-3 tedne po dolo~itvi povi{anih koncentracij tumorskega ozna~evalca. Predlo`eni na~rt dolo~anja zajema v grobem ve~ino tumorskih ozna~evalcev. Seveda so v klini~ni onkologiji potrebe velikokrat druga~ne, zato moramo dinamiko dolo~anja prilagoditi vrsti in lastnostim tumorja ter planiranju na~inov zdravljenja. Z drugimi besedami, gornja tabela predstavlja le pribli`en na~rt, ki ga moramo prilagoditi za vsakega bolnika posebej ob upo{tevanju dejstva, da je vsak bolnik kontrola samemu sebi (vedno spremljamo dinamiko gibanja koncentracij). ONKOLOGIJA / pregledi 13 SKLEP Dolo~anje tumorskih ozna~evalcev za spremljanje dinamike maligne bolezni je danes uveljavljena in marsikdaj nenadomestljiva onkolo{ka laboratorijska metoda. Tumorski ozna~evalci so zanesljivi predvsem pri spremljanju odgovora na zdravljenje ter pri zgodnjem odkrivanju ponovitve bolezni (pred pojavom klini~nih znakov bolezni). Zaradi pomanjkljivosti so le redko uporabni kot presejalna metoda ali kot edino diagnosti~no sredstvo, so pa v kombinaciji z drugimi metodami pomembni za postavitev diagnoze in pri odlo~anju o zdravljenju. Poleg tega lahko kombiniramo ve~ tumorskih ozna~evalcev in s tem dose`emo ve~jo specifi~nost ali senzitivnost pri spremljanju posamezne vrste maligne bolezni. Enostavnost in neinvazivnost metode za dolo~anje tumorskih ozna~evalcev omogo~ata sledenje bolezni tudi pri bolnikih, pri katerih drugi na~ini diagnostike niso mo`ni. Zaradi individualnih razlik v vsebnosti posameznih ozna~evalcev v serumu priporo~amo ve~kratno dolo~anje ozna~evalcev ter spremljanje gibanja serumskih koncentracij (tudi takrat, ko so pod normalno vrednostjo). Idealno bi bilo, ~e bi nivo ozna~evalcev vsakemu bolniku dolo~ili pred za~etkom zdravljenja, nekajkrat med zdravljenjem (odvisno od na~ina zdravljenja, vrste maligne bolezni ter vrste ozna~evalca) ter po kon~anem zdravljenju. Tumorske ozna~evalce moramo pri bolnikih spremljati dalj{i ~as tudi po kon~anem zdravljenju, najbolje ob rednih polletnih ali letnih kontrolnih pregledih. Tako bomo lahko tudi pri bolnikih brez klini~nih znakov pravo~asno odkrili ponovitev bolezni. Iz posami~nih dolo~itev lahko sklepamo o prisotnosti oz. raz{irjenosti tumorske bolezni, vendar le v primeru, ~e so serumske koncentracije ozna~evalcev mo~no povi{ane. Pri bolnikih na paliativnem in simptomatskem zdravljenju dolo~anje tumorskih ozna~evalcev ni ve~ smiselno. ^e so bile pred za~etkom zdravljenja vrednosti tumorskih ozna~evalcev normalne in se ob napredovanju ali nazadovanju bolezni niso spremenjale, je malo verjetno, da se bodo ob ponovitvi bolezni zvi{ale. Pri takih bolnikih je nesmiselno zasledovati tumorske ozna~evalce tako med zdravljenjem kot po njem. Tudi zato je pomembno, da tumorske ozna~evalce dolo~imo pred za~etkom zdravljenja in ugotovimo, ali jih je pri dolo~enemu bolniku smiselno spremljati. Literatura: 1. Hill RP, Tannock IF. Introduction: cancer as a cellular disease. In: Tannock IF, Hill RP, eds. The basic science of oncology. New York: Mc Graw-Hill, 1992:1-4. 2. Squire J, Philips RA. Genetic basis of cancer. In: Tannock IF, Hill RP, eds. The basic science of oncology. New York: Mc Graw- Hill, 1992:41-60. 3. Malkin A. Tumor markers. In: Tannock IF, Hill RP, eds. The basic science of oncology. New York: Mc Graw-Hill, 1992:196-206. 4. Novakovi} S, Kro{l G, Plesni~ar S. Prognostic value of a mucin- like carcinoma-associated antigen (MCA) in patients with breast carcinoma. Tumor Diagn Ther 1989; 10:136-41. 5. Novakovi} S, Marolt F, Ser{a G. The use of MCA and CEA in prostatic cancer follow-up. Radiol Iugosl 1990; 24:417-21. 6. Novakovi} S, Ser{a G, Kro{l G, Plesni~ar S. CEA, MCA and CA 125 tumor markers in pregnant women. Radiol Iugosl 1990; 24: 79-84. 7. Novakovi} S, Ser{a G. Tumor markers in clinical oncology. In: Benuli~ T, Ser{a G, Kova~ V, eds. Advances in Radiology and Oncology. Ljubljana: Radiologia Iugoslavica, 1992:214-20 8. Jezer{ek B, ^ervek J, Rudolf Z, Novakovi} S. Clinical evaluation of potential usefulness of CEA, CA 15-3, and MCA in follow-up of breast cancer patients. Cancer Lett 1996; 110:137-44. 9. Eissa S, Shoman S, eds. Tumor markers. London: Chapman & Hall, 1998:406. 10. Rubin P, ed. Clinical oncology: A multidisciplinary approach for physicians and students, 7th ed. Philadelphia: W.B. Saunders, 1993:791. ■ ONKOLOGIJA / pregledi 14