Syöpäantigeeni 72-4 ruoansulatuskanavan pitkälle edenneiden kasvainten seurantaan, Lung, Breast and Ovaries

Discussion

Kasvaimen biomarkkereilla on ratkaiseva merkitys hoidon vasteen seurannassa ja hoidon jälkeisessä seurannassa erilaisissa ruoansulatuskanavan ja gynekologisissa pahanlaatuisissa sairauksissa (13). Vaikka FDA:n hyväksymien kasvainmarkkereiden, kuten CEA:n, CA19-9:n ja CA125:n, kliininen arvo on todettu, riittävät tiedot FDA:n hyväksynnän tueksi CA72-4:n mahdolliseksi biomarkkeriksi puuttuvat, ja sen mittaamista pidetään vain kokeellisena ja tutkivana. Tässä käymme lyhyesti läpi tällä hetkellä validoitujen kasvainmarkkereiden luonteen ja keskustelemme CA72-4:n mahdollisesta roolista niiden joukossa.

CEA. CEA on 180 kDa:n kokoinen solupintaan kiinnittynyt glykoproteiini, jonka McGillin yliopiston tutkijat eristivät ensimmäisen kerran vuonna 1965 ihmisen paksusuolen kudosuutteista (14). Glykoproteiinin, jonka puoliintumisaika on noin 7 päivää, havaittiin ilmentyvän ruoansulatuskanavan ja limakalvon kudoksissa sikiön kehityksen aikana, mutta ilmentyvän vain vähän aikuisten kudoksissa (15, 16). Lisätutkimukset osoittivat, että se yliekspressoituu myös eri alkuperää olevissa adenokarsinoomissa, kuten mahalaukun, maksan, keuhkojen, haiman, munasarjojen ja eturauhasen adenokarsinoomissa (17-24). Paksusuolen syövässä CEA:n spesifisyyden ja herkkyyden on osoitettu vaihtelevan kasvaimen vaiheen edetessä, ja spesifisyys vaihtelee 37 prosentista 86 prosenttiin pitkälle edenneessä taudissa, mikä tarjoaa hyödyllisen keinon taudin seurantaan (25-27). CEA voi olla koholla myös hyvänlaatuisissa tiloissa, kuten tulehduksellisissa suolistosairauksissa, haimatulehduksessa ja tupakoitsijoilla, mikä rajoittaa sen käyttökelpoisuutta varhaisvaiheen syövässä ja tällaisia tiloja sairastavilla potilailla (28-31) (28-31).

CA125. MUC16-geenin koodaama CA125 kuuluu glykoproteiinien mukiiniperheeseen, ja se ilmentyy normaalisti kehoonteloiden ja naisen sukuelinten kehittyvässä sikiöepiteelissä. Tohtori Robert Bast ja muut Harvard Medical Schoolin tutkijat löysivät proteiinin ensimmäisen kerran vuonna 1981 sen jälkeen, kun hiiren monoklonaalisten vasta-aineiden havaittiin reagoivan ihmisen epiteeliperäisen munasarjakarsinooman kanssa mutta ei ihmisen ei-pahanlaatuisten kudosten kanssa (32). CA125 liittyy myös kohdun limakalvon, munanjohtimen, rinnan, keuhkojen, ruokatorven, mahalaukun, maksan ja haiman syöpiin (33-37). CA125:n kohoamista on havaittu myös muissa kuin pahanlaatuisissa tiloissa, kuten kuukautisten aikana, raskauden loppuvaiheessa, seerumin ärsytyksen yhteydessä, kuten endometrioosissa, hyvänlaatuisissa follikulaarisissa munasarjakystissa ja tulehdukseen liittyvissä tiloissa, kuten lantion tulehdussairaudessa, vatsakalvotulehduksessa, askiteksessa, perikardiitissa ja keuhkopussinesteessä (38). CA125:n ilmentymisen on todettu olevan positiivista jopa 83 prosentilla potilaista, joilla on pitkälle edennyt epiteliaalinen munasarjasyöpä, mutta vain 50 prosentilla potilaista, joilla on vaiheen 1 tauti, mikä rajoittaa sen merkitystä munasarjasyövän seulonnassa väestössä.

CA19-9. CA19-9 on validoitu seerumin kasvainmerkkiaineeksi potilailla, joilla on pitkälle edennyt haimasyöpä. Kohonneita arvoja on kuitenkin osoitettu myös ruokatorven, mahalaukun, sappirakon, sappiteiden ja haiman pahanlaatuisissa kasvaimissa (39). Käyttämällä 37 U/ml:n raja-arvoa normaalin ylärajana on haimasyöpäpotilailla todettu 81 prosentin herkkyys ja 90 prosentin spesifisyys, ja spesifisyys nousee lähes 100 prosenttiin, kun raja-arvona käytetään 1 000 U/ml:n raja-arvoa (3). Yli 1 000 U/ml:n arvot vaikuttavat myös hoitoon ja hoitovasteen ennustamiseen. Esimerkiksi potilailla, joiden CA19-9-taso oli diagnoosihetkellä yli 1 000 U/ml, oli todennäköisemmin leikkaamaton tauti (40). Biomarkkerianalyysi suurissa vaiheen 3 haimasyöpätutkimuksissa osoitti, että CA19-9-arvon lasku vähintään 90 prosentilla korreloi eloonjäämisajan paranemiseen (41-43). Renin ja muiden tekemät ennustetutkimukset osoittivat, että CA19-9:n perusarvo pitkälle edenneessä haimataudissa korreloi eloonjäämisen kanssa (44, 45). CA19-9-nadirin tulosanalyysi hoitovasteena vaikutti kokonaiseloonjäämiseen: potilaiden eloonjäämisajat olivat 6,5, 10 ja 16,7 kuukautta, kun CA19-9-arvon nousu tai lasku oli <50 %, lasku 50-89 % ja lasku yli 89 %. Lisäksi uudemmassa tutkimuksessa on esitetty, että CA19-9:n väheneminen 8 viikkoon mennessä saattaa ennustaa eloonjäämistä paremmin kuin radiologinen vaste, joten luotettavan kasvainmarkkerin mittaaminen on tärkeä väline potilaiden hoidossa (41).

Huolimatta CA19-9:n hyödyllisyydestä haima- ja sappisyöpien seurannassa, sen yliekspressio hyvänlaatuisissa tulehdustiloissa, kuten koledokoliitissa, akuutissa ja kroonisessa haimatulehduksessa, divertikuliitissa, Hashimoton kilpirauhastulehduksessa, nivelreuma ja ei-tulehdukselliset tilat, kuten obstruktiivinen keltaisuus, munasarjakystat ja sydämen vajaatoiminta, voivat johtaa korkeaan väärien positiivisten tulosten määrään, joka on 10-30 prosenttia, mikä rajoittaa sen käyttökelpoisuutta metastaattisen taudin toteamisessa potilailla, joilla on näitä tiloja (46). CA19-9:n muihin rajoituksiin kuuluu sen synteesin riippuvuus fukosyylitransferaasista, joka puuttuu jopa 5 prosentilta väestöstä ja jota tarvitaan myös ihmisen veriryhmän Lewis antigeenin synteesiin. Tämän seurauksena CA19-9:n mittaaminen potilailta, joilla on Lewis-null-veriryhmä, voi johtaa mahdollisesti väärän negatiiviseen tulokseen, mikä rajoittaa entisestään sen käyttökelpoisuutta (47).

CA72-4. Tohtori Jeffrey Schlom kuvasi kasvainmerkkiaineen CA72-4 ensimmäisen kerran 1980-luvun alussa uutena antigeeninä, joka reagoi hiirten vasta-aineisiin, joita tuottivat hiiret, jotka oli immunisoitu ihmisen metastaattisten maitorauhaskarsinoomasolujen kalvolla rikastetuilla fraktioilla (5). Näistä tunnistettiin useita monoklonaalisia vasta-aineita, mukaan lukien B72.3, jotka sitoutuvat ensisijaisesti ihmisen karsinoomasoluihin ja säästävät normaaleja aikuiskudoksia (5).

Monoklonaalisten vasta-aineiden testauksen kehittyminen 1980-luvun lopulla mahdollisti uusien tunnistustekniikoiden jatkokehittelyn, mikä helpotti CA72-4:n tarkempaa havaitsemista ja karakterisointia (48). Ensimmäiset tutkimukset osoittivat CA72-4:n kohonneen seerumissa jopa 40 %:lla kolorektaalista syöpää sairastavista potilaista ja 42,6 %:lla mahasyöpää sairastavista potilaista, ja kohonneet pitoisuudet korreloivat merkittävästi taudin pitkälle edenneen vaiheen kanssa (12, 49). Lisäksi havaittiin, että noin 50 prosentilla paksusuolen syöpää sairastavista potilaista, joiden CEA-pitoisuus ei ollut havaittavissa, CA72-4 oli itse asiassa positiivinen. Pitkittäistutkimukset postoperatiivisista potilaista, joiden veren CEA-pitoisuus ei ollut alun perin kohonnut, osoittivat, että CA72-4-pitoisuus nousi varhaisessa vaiheessa ennen uusiutuneen taudin kliinistä ilmenemistä (50). Vuonna 1994 Massachusettsin yleissairaalassa tehdyssä tutkimuksessa, jossa pyrittiin tarkemmin kuvaamaan CA72-4:n käyttökelpoisuutta, osoitettiin, että CA72-4:ää ilmentyi eri tavoin sekä hyvänlaatuisissa että pahanlaatuisissa haiman kystisissä leesioissa (51). Niistä 19 potilaasta, joilla oli määrittelemätön haimakysta, otetut nestepoiminnat osoittivat, että kystansisäiset CA72-4-pitoisuudet olivat koholla kaikilla viidellä potilaalla, joilla oli kystadenokarsinooma, keskimääräisen CA72-4-pitoisuuden ollessa yli 10 000 U/ml verrattuna 3,8 U/ml:n pitoisuuksiin potilailla, joilla oli pseudokysta, <3 U/ml:n pitoisuuksiin potilailla, joilla oli tuuw-seroosinen kystadenooma, ja 44,2 U/ml:n pitoisuuksiin potilailla, joilla oli benigni, muusiineja sisältävä kystinen neoplasma. Haimakystanesteen CA72-4:ää pidettiin lupaavana uutena merkkiaineena, jonka avulla voidaan erottaa limakalvomaiset kystadenokarsinoomat pseudokystista, ja välivaiheen CA72-4-tasot viittaavat hyvänlaatuisiin limakalvomaisiin kystisiin kasvaimiin (51). Viime aikoina CA72-4:n preoperatiivisessa arvioinnissa mahasyöpää sairastavilla potilailla havaittiin korrelaatio seerumin CA72-4-pitoisuuksien ja imusolmukemetastaasien esiintymisen välillä, kun taas vatsakalvonesteen kohoaminen vastasi sekä T- että N-tautivaihetta (52), (53), mikä viittaa mahdolliseen rooliin eräiden ruoansulatuskanavan pahanlaatuisten tautien porrastuksessa.

Vaikka näissä varhaisvaiheessa tehdyistä tutkimuksista ilmeni, että CA72-4:llä voi mahdollisesti olla merkitystä edenneen taudin seurannassa, CA72-4:n testausta ei ole laajalti omaksuttu käyttöön USA:ssa. Japanilaisilla ja itäaasialaisilla ruoansulatuskanavan pahanlaatuisia kasvaimia sairastavilla potilailla tehdyissä tutkimuksissa CA72-4:n yhdistäminen CEA:n ja CA19-9:n kanssa on osoittanut hyödyllisen tautikorrelaation, jonka herkkyys on jopa 74 % ilman, että spesifisyys heikkenee (54). CA72-4:n havaittavia pitoisuuksia on löydetty myös potilailta, joilla on useita eri kasvaimia, kuten keuhkosyöpä (36 %), munasarjasyöpä (24 %, joista yli puolella tauti oli vaiheessa IV) ja paksusuolisyöpä (40 %) (50). Paksusuolen ja mahalaukun karsinoomia sairastavilla potilailla on raportoitu jopa 40 prosentin ja munasarjasyöpää sairastavilla potilailla 50 prosentin herkkyyttä, ja kokonaisspesifisyys on yli 95 prosenttia (55). Lisäksi matemaattiset mallit, joissa yhdistetään seerumin seerumin kasvainbiomarkkerimittaukset ennen leikkausta, ovat lisänneet herkkyyttä ja spesifisyyttä munasarjasyövän varhaisvaiheen havaitsemisessa entisestään, mikä osoittaa, että useiden biomarkkereiden yhdistelmäanalyysillä on kliinistä arvoa potilailla, joilla on munasarjasyöpä (56). CA72-4:n mittaaminen on myös osoittanut hyvän korrelaation tautitaakan kanssa ja ennustaa taudin uusiutumista (50).

Tutkimuksessamme käytimme ELISA-pohjaista menetelmää, jota voidaan käyttää avohoitolaboratoriossa tai sairaalaympäristössä mittaamaan luotettavasti eri pahanlaatuisia kasvaimia sairastavien potilaiden CA72-4-pitoisuutta. Vaikka useita ELISA-pohjaisia määrityksiä CA72-4:n osoittamiseksi on jo tällä hetkellä saatavilla ja aktiivisessa kliinisessä käytössä, se on saanut hyväksynnän vain Pohjois-Amerikan ulkopuolisissa maissa. Tutkimuksemme tukee CA72-4:n mahdollista käyttöä ja roolia sairauden seurannassa ja valvonnassa erilaisissa ruoansulatuskanavan ja gynekologisissa pahanlaatuisissa kasvaimissa, erityisesti haima- ja munasarjaperäisissä kasvaimissa, Pohjois-Amerikan väestössä. Havaitsimme, että CA72-4:n positiivisuusaste haimasyövässä, kun havaitsemisraja on 0,8 U/ml, oli vertailukelpoinen FDA:n hyväksymän CA19-9:n kanssa kohortissamme (82 % vs. 85 %), kun käytettiin CC-49-vasta-aineen ELISA-määritystä. Tunnistuskynnyksen nostaminen 4 U/ml:aan aiemmin raportoiduissa tutkimuksissa kuvatulla tavalla laski positiivisuusprosentin 58 %:iin. Havaitsimme myös, että CA72-4 oli koholla noin 64 %:lla niistä, joilla oli pitkälle edennyt munasarjojen pahanlaatuinen kasvain, ja vahvistimme samalla CA125:n olemassa olevat noin 80 %:n positiivisuusprosentit samassa populaatiossa.

Kerrottu esimerkki CA72-4:n ja CA19-9:n yhteensopivuudesta kliinisessä lopputuloksessa ja vasteessa terapiaan havainnollistaa 60-vuotiasta potilasta, jolla oli metastasoitunut haimasyöpä. Tämän potilaan CA19-9- ja CA72-4-tasot laskivat aluksi, mikä korreloi kliinisen ja radiologisen vasteen kanssa systeemisen kemoterapian aloittamisen jälkeen. Molemmat biomarkkerit pysyivät vakaina noin kuuden kuukauden ajan, minkä jälkeen CA72-4:n (0,8 U/ml:stä 4,6 U/ml:iin) ja CA19-9:n (177 U/ml:stä 1734 U/ml:iin) pitoisuudet kasvoivat, mikä osoitti taudin etenemistä. Molempien biomarkkereiden nousu jatkui, ja kuolinhetkellä CA72-4- ja CA19-9-tasot olivat korkeimmillaan 15- ja 30-kertaiset lähtötasoon verrattuna. Vaikka kliiniset tulokset perustuivat tutkimuksessamme tutkijan arvioon, tulevat tutkimukset, joissa käytetään standardoituja mittareita, kuten RECIST-kriteerejä, ja terveyteen liittyvää elämänlaatua mittaavia mittareita, voivat varmistaa tarkemmat tulokset.

Toinen esimerkki CA72-4:n käyttökelpoisuudesta on haimasyövän sairastavilla potilailla, joilla ei ilmene CA19-9:ää. Tästä on esimerkkinä 67-vuotias henkilö, jolla oli laajalle levinnyt metastaattinen haimasyöpä ja jolla CA19-9:n taso oli normaali valtavasta kasvainrasituksesta huolimatta. Tämän potilaan CA19-9-taso säilyi normaalina koko kliinisen ajan, mikä korreloi CA72-4:n tason kanssa. Mielenkiintoista oli, että hänen veriryhmänsä todettiin olevan A-positiivinen, mikä oli odottamaton löydös, koska fukosylaation, jota tarvitaan CA19-9:n tuottamiseen sekä Lewisin antigeenin synteesiin, ei tiedetä olevan häiriintynyt tämän veriryhmän potilailla.

Varoituksena mainittakoon, että joillakin potilailla, joilla on sappitieobstruktio, CA72-4:n pitoisuus voi olla ohimenevästi ja virheellisesti koholla. Esimerkkinä tästä oli potilas, jolla oli pitkälle edennyt haimasyöpä, joka aiheutti sappitieobstruktiota ja jonka CA19-9-arvo oli selvästi koholla esittelyvaiheessa. Potilaalle asennettiin sappitiesten stentti, jota seurasi solunsalpaajahoito, minkä seurauksena CA19-9-arvo laski. Kolme kuukautta myöhemmin todettiin CA72-4:n äkillinen nousu (2 U/ml 14,53 U/ml:aan). Vatsaontelon kuvantamisessa havaittiin stentin migraatio, joka aiheutti toistuvan sappitietukoksen, joka vaati stentin vaihtoa. CA72-4-arvon havaittiin laskevan, ja arvojen normalisoituminen jatkui. Mielenkiintoista oli, että potilaan CA19-9-taso ei muuttunut ja jatkoi laskuaan sappitietukoksen yhteydessä, mikä vahvistaa CA19-9:n ja CA72-4:n yhdistelmätestauksen tärkeyttä ja potentiaalista arvoa sappitietukoksille alttiilla potilailla.

Johtopäätöksenä tämän prospektiivisen tutkimuksen avulla osoitimme, että kasvainmerkkiaineen CA72-4:n taso vaihtelee erilaisissa ruoansulatuskanavan ja gynekologista alkuperää olevissa metastaattisissa syövissä, ja korkeimmat positiivisuusprosentit havaittiin haiman, munasarjojen ja paksusuolen karsinoomissa. Tämä monivuotinen tutkimus osoittaa rajallisesta otoskannastaan huolimatta, että CA72-4:llä on mielekäs korrelaatio taudin aktiivisuuden kanssa, ja se voi mahdollisesti olla hyödyllinen lisä tavanomaisille biomarkkereille erilaisten ruoansulatuskanavan ja gynekologisten pahanlaatuisten sairauksien seurannassa.