Cancer Antigen 72-4 per il monitoraggio dei tumori avanzati del tratto gastrointestinale, Polmone, Seno e Ovaie

Discussione

I biomarcatori tumorali svolgono un ruolo cruciale nel monitoraggio della risposta alla terapia e nella sorveglianza post-trattamento di vari tumori maligni gastrointestinali e ginecologici (13). Mentre il valore clinico dei marcatori tumorali approvati dalla FDA come CEA, CA19-9 e CA125 è stato stabilito, mancano dati adeguati per sostenere l’approvazione della FDA di CA72-4 come potenziale biomarcatore e la sua misurazione è considerata solo sperimentale e investigativa. Qui, passiamo brevemente in rassegna la natura dei marcatori tumorali attualmente convalidati e discutiamo il ruolo potenziale del CA72-4 all’interno dell’armamentario.

CEA. Una glicoproteina oncofetale di 180 kDa ancorata alla superficie cellulare, il CEA è stato isolato per la prima volta nel 1965 dai ricercatori della McGill University da estratti di tessuto del colon umano (14). La glicoproteina, con un’emivita di circa 7 giorni, è stata trovata espressa nel tessuto gastrointestinale e nelle mucose durante lo sviluppo fetale, ma solo in minima parte nel tessuto adulto (15, 16). Ulteriori studi hanno dimostrato che era anche sovraespresso negli adenocarcinomi di varia origine, compresi quelli gastrici, epatici, polmonari, pancreatici, ovarici e prostatici (17-24). Nel cancro del colon, è stato dimostrato che la specificità e la sensibilità del CEA variano con l’avanzare dello stadio tumorale, con una specificità che varia tra il 37% e l’86% nella malattia avanzata, fornendo un utile mezzo di monitoraggio della malattia (25-27). Il CEA può anche essere elevato in condizioni benigne come la malattia infiammatoria intestinale, la pancreatite e nei fumatori, limitando la sua utilità nel cancro allo stadio iniziale e nei pazienti con tali condizioni (28-31).

CA125. Codificato dal gene MUC16, CA125 è un membro della famiglia delle glicoproteine mucine ed è normalmente espresso nel rivestimento epiteliale fetale in via di sviluppo delle cavità del corpo e del tratto riproduttivo femminile. La proteina è stata scoperta per la prima volta dal Dr. Robert Bast e da altri ricercatori della Harvard Medical School nel 1981 dopo che gli anticorpi monoclonali murini sono risultati reattivi con il carcinoma ovarico epiteliale umano ma non con i tessuti umani non maligni (32). Il CA125 è anche associato a tumori maligni dell’endometrio, delle tube di Falloppio, del seno, del polmone, dell’esofago, gastrico, epatico e pancreatico (33-37). Elevamenti del CA125 sono stati osservati anche in condizioni non maligne come durante le mestruazioni, la gravidanza tardiva, episodi di irritazione sierosa come l’endometriosi, cisti ovariche follicolari benigne e condizioni associate a infiammazione come la malattia infiammatoria pelvica, peritonite, ascite, pericardite e versamenti pleurici (38). L’espressione di CA125 è stata trovata positiva fino all’83% delle pazienti con cancro ovarico epiteliale avanzato ma solo nel 50% delle pazienti con malattia in stadio 1, limitando così il suo ruolo nello screening del cancro ovarico nella popolazione generale.

CA19-9. Il CA19-9 è stato convalidato come marker tumorale sierico per i pazienti con cancro pancreatico avanzato. Tuttavia, elevazioni sono state dimostrate anche in tumori maligni di esofago, stomaco, cistifellea, vie biliari e pancreas (39). Utilizzando 37 U/ml come cut-off per il limite superiore della normalità, sono state riportate sensibilità e specificità rispettivamente dell’81% e del 90% in pazienti con cancro al pancreas, con una specificità che aumenta a quasi il 100% quando viene utilizzato un cut-off di 1.000 U/ml (3). Valori superiori a 1.000 U/ml hanno anche avuto implicazioni nella gestione e nella previsione della risposta alla terapia. Per esempio, i pazienti con un livello di CA19-9 superiore a 1.000 U/ml al momento della diagnosi avevano maggiori probabilità di avere una malattia non resecabile (40). L’analisi dei biomarcatori in ampi studi di fase 3 sul cancro del pancreas ha dimostrato che una diminuzione del CA19-9 di almeno il 90% era correlata a una maggiore sopravvivenza (41-43). Studi di prognosi di Reni et al. hanno dimostrato che il valore basale del CA19-9 nella malattia pancreatica avanzata era correlato alla sopravvivenza (44, 45). L’analisi del nadir del CA19-9 come risposta alla terapia ha influenzato la sopravvivenza complessiva, con pazienti che hanno mostrato sopravvivenze di 6,5, 10 e 16,7 mesi per un aumento o una diminuzione del CA19-9 di <50%, diminuzione del 50-89% e diminuzione superiore all’89%, rispettivamente. Inoltre, uno studio più recente ha anche suggerito che una diminuzione del CA19-9 entro 8 settimane può essere più predittiva della sopravvivenza rispetto alla risposta radiologica, rendendo la misurazione affidabile del marcatore tumorale uno strumento importante nella gestione dei pazienti (41).

Nonostante l’utilità del CA19-9 nel monitoraggio del cancro pancreatico e biliare, la sua sovraespressione in condizioni infiammatorie benigne come la coledocolitiasi, la pancreatite acuta e cronica, la diverticolite, la tiroidite di Hashimoto, l’artrite reumatoide e condizioni non infiammatorie come l’ittero ostruttivo, le cisti ovariche e l’insufficienza cardiaca possono comportare alti tassi di falsi positivi del 10-30%, limitando la sua utilità nella malattia metastatica in pazienti con queste condizioni (46). Altre limitazioni del CA19-9 includono la sua dipendenza dalla fucosiltransferasi per la sintesi, un enzima assente fino al 5% della popolazione, che è anche richiesto per la sintesi dell’antigene Lewis del gruppo sanguigno umano. Di conseguenza, la misurazione del CA19-9 in pazienti con gruppo sanguigno Lewis-nullo può risultare in un potenziale risultato falso negativo, limitando ulteriormente la sua utilità (47).

CA72-4. Il marcatore tumorale CA72-4 è stato descritto per la prima volta dal Dr. Jeffrey Schlom nei primi anni ’80 come un nuovo antigene reattivo agli anticorpi murini prodotti da topi immunizzati con frazioni arricchite di membrana di cellule di carcinoma mammario umano metastatico (5). Di questi, diversi anticorpi monoclonali, tra cui B72.3, sono stati identificati per avere un legame preferenziale alle cellule di carcinoma umano con risparmio di tessuti adulti normali (5).

Il progresso del test degli anticorpi monoclonali alla fine degli anni ’80 ha permesso di continuare lo sviluppo di nuove tecniche di identificazione che hanno facilitato l’ulteriore rilevamento e la caratterizzazione di CA72-4 (48). Gli studi iniziali hanno mostrato un’elevazione del CA72-4 nei sieri di fino al 40% dei pazienti con cancro colorettale e del 42,6% dei pazienti con cancro gastrico, con livelli aumentati significativamente correlati a stadi avanzati della malattia (12, 49). Inoltre, è stato scoperto che circa il 50% dei pazienti con cancro al colon con livelli di CEA non rilevabili erano in realtà positivi per il CA72-4. Studi longitudinali su pazienti post-operatori che non avevano un aumento iniziale di CEA nel sangue hanno mostrato un aumento precoce del CA72-4 prima della manifestazione clinica della malattia ricorrente (50). Nel 1994, uno studio per caratterizzare ulteriormente l’utilità del CA72-4 da parte dei ricercatori del Massachusetts General Hospital ha mostrato che il CA72-4 era differenzialmente espresso sia nelle lesioni cistiche pancreatiche benigne che maligne (51). Su 19 pazienti con cisti pancreatiche non caratterizzate, le aspirazioni di fluido hanno rivelato che i livelli intra-cistici di CA72-4 erano elevati in tutti e cinque i pazienti con cistoadenocarcinomi, con un livello medio di CA72-4 di oltre 10.000 U/ml, rispetto a 3,8 U/ml nei pazienti con pseudocisti, <3 U/ml nei cistoadenomi sierosi tuw e 44,2 U/ml in quelli con neoplasie cistiche mucinose benigne. Il CA72-4 nel liquido delle cisti pancreatiche è stato visto come un nuovo promettente marcatore per la differenziazione dei cistoadenocarcinomi mucinosi dalle pseudocisti, con livelli intermedi di CA72-4 che suggeriscono la presenza di neoplasie cistiche mucinose benigne (51). Più recentemente, la valutazione pre-operatoria del CA72-4 in pazienti con cancro gastrico ha mostrato una correlazione tra i livelli sierici di CA72-4 e la presenza di metastasi linfonodali, mentre gli aumenti nel liquido peritoneale corrispondevano sia allo stadio T che N della malattia (52), (53) suggerendo un possibile ruolo nella stadiazione di alcuni tumori maligni gastrointestinali.

Nonostante questi primi studi che indicano un possibile ruolo del CA72-4 nel monitoraggio della malattia avanzata, il test del CA72-4 non è stato ampiamente adottato negli Stati Uniti. Studi condotti su pazienti giapponesi e dell’Asia orientale con tumori maligni gastrointestinali che combinano il CA72-4 con il CEA e il CA19-9 hanno dimostrato un’utile correlazione della malattia, con una sensibilità fino al 74% senza compromettere la specificità (54). Livelli rilevabili di CA72-4 sono stati trovati anche in pazienti con tumori di origine multipla tra cui il cancro del polmone (36%), dell’ovaio (24%, di cui più della metà con malattia in stadio IV) e del colon (40%) (50). Sono state riportate sensibilità fino al 40% nei pazienti con carcinomi colorettali e gastrici e del 50% nel cancro ovarico, con una specificità complessiva di oltre il 95% (55). Inoltre, i modelli matematici che combinano le misurazioni preoperatorie dei biomarcatori tumorali nel siero hanno mostrato un ulteriore aumento della sensibilità e della specificità nell’individuazione del cancro ovarico allo stadio iniziale, dimostrando il valore clinico dell’analisi combinata di più biomarcatori in pazienti con cancro ovarico (56). La misurazione del CA72-4 ha anche mostrato una buona correlazione con il carico della malattia ed è predittiva della recidiva (50).

Nel nostro studio, abbiamo impiegato un metodo basato su ELISA che può essere utilizzato in un laboratorio ambulatoriale o in un ambiente ospedaliero per misurare in modo affidabile il livello CA72-4 di pazienti con vari tumori maligni. Mentre diversi test basati su ELISA per la rilevazione di CA72-4 sono già attualmente disponibili e in uso clinico attivo, ha ottenuto l’approvazione solo in paesi al di fuori del Nord America. Il nostro studio supporta l’uso potenziale e il ruolo del CA72-4 nel monitoraggio e nella sorveglianza della malattia in vari tumori maligni gastrointestinali e ginecologici, in particolare di origine pancreatica e ovarica, in una popolazione nordamericana. Abbiamo scoperto che il tasso di positività del CA72-4 nel cancro del pancreas ad un livello di cut-off di rilevazione di 0,8 U/ml, era paragonabile al CA19-9 approvato dalla FDA nella nostra coorte, 82% contro 85% rispettivamente, usando il test ELISA con anticorpo CC-49. L’aumento della soglia di rilevamento a 4 U/ml come descritto negli studi precedentemente riportati ha ridotto il tasso di positività al 58%. Abbiamo anche scoperto che il CA72-4 era elevato in circa il 64% di quelli con tumori maligni ovarici avanzati, confermando i tassi di positività esistenti di circa l’80% per il CA125 nella stessa popolazione.

Un esempio specifico di concordanza del livello CA72-4 con il CA19-9 nell’esito clinico e nella risposta alla terapia è illustrato da una paziente di 60 anni con cancro pancreatico metastatico. Questo paziente ha inizialmente mostrato un calo dei livelli di CA19-9 e CA72-4, correlato alla risposta clinica e radiologica dopo l’inizio della chemioterapia sistemica. Entrambi i biomarcatori sono rimasti stabili per circa 6 mesi, dopo di che è stato rilevato un aumento di CA72-4 (da 0,8 U/ml a 4,6 U/ml) e CA19-9 (da 177 U/ml a 1734 U/ml), indicando una progressione della malattia. È stato notato un aumento continuo di entrambi i biomarcatori, con i livelli CA72-4 e CA19-9 che raggiungevano un picco di 15 e 30 volte il loro livello iniziale, rispettivamente, al momento della morte. Mentre i risultati clinici nel nostro studio erano basati sulla valutazione dello sperimentatore, studi futuri con misure standardizzate come i criteri RECIST e strumenti di qualità della vita relativi alla salute possono garantire risultati più accurati.

Un altro esempio di utilità del CA72-4 è nei pazienti con cancro pancreatico che non esprimono il CA19-9. Questo è esemplificato da un paziente di 67 anni con cancro pancreatico metastatico diffuso con un livello normale di CA19-9 nonostante l’enorme carico tumorale. Questa paziente ha continuato ad avere un livello normale di CA19-9 durante tutto il suo corso clinico, che era correlato al livello di CA72-4. È interessante notare che è stata trovata di gruppo sanguigno A-positivo, una scoperta inaspettata poiché la fucosilazione che è richiesta per la produzione di CA19-9 così come la sintesi dell’antigene Lewis non è nota per essere influenzata nei pazienti di questo gruppo sanguigno.

In una nota di cautela, CA72-4 può essere transitoriamente e falsamente elevato in alcuni pazienti con ostruzione biliare. Un esempio di questo è stato quello di un paziente con cancro pancreatico avanzato che causava un’ostruzione biliare con un aumento marcato di CA19-9 alla presentazione. Il paziente è stato sottoposto a posizionamento di stent biliare seguito da chemioterapia, con conseguente diminuzione del CA19-9. Tre mesi dopo, un aumento improvviso nel livello CA72-4 (2 U/ml a 14.53 U/ml) è stato notato. L’imaging addominale ha rivelato la migrazione dello stent causando un’ostruzione biliare ricorrente che ha richiesto la sostituzione dello stent. È stata osservata una diminuzione del CA72-4 con una continua normalizzazione dei valori. È interessante notare che il livello di CA19-9 del paziente non è stato influenzato e ha continuato a diminuire nell’impostazione dell’ostruzione biliare, rafforzando l’importanza e il valore potenziale dei test combinati di CA19-9 e CA72-4 nei pazienti soggetti a ostruzione biliare.

In conclusione, attraverso questo studio prospettico abbiamo dimostrato che il livello del marcatore tumorale CA72-4 varia in diversi tumori metastatici di origine gastrointestinale e ginecologica, con i più alti tassi di positività trovati nei carcinomi pancreatici, ovarici e colorettali. Questo studio pluriennale, nonostante la dimensione limitata del campione, dimostra che il CA72-4 ha una correlazione significativa con l’attività della malattia e può potenzialmente essere un utile complemento ai biomarcatori convenzionali nel monitoraggio di vari tumori maligni gastrointestinali e ginecologici.