Nádorový antigen 72-4 pro sledování pokročilých nádorů gastrointestinálního traktu, plic, prsu a vaječníků

Diskuze

Nádorové biomarkery hrají zásadní roli při sledování odpovědi na léčbu a při sledování po léčbě různých gastrointestinálních a gynekologických malignit (13). Zatímco klinická hodnota nádorových markerů schválených FDA, jako jsou CEA, CA19-9 a CA125, byla prokázána, adekvátní údaje podporující schválení CA72-4 FDA jako potenciálního biomarkeru chybí a jeho měření je považováno pouze za experimentální a vyšetřovací. V tomto článku stručně shrnujeme povahu v současnosti validovaných nádorových markerů a diskutujeme o potenciální roli CA72-4 v rámci armamentaria

CEA. CEA, onkofetální glykoprotein ukotvený na povrchu buněk o velikosti 180 kDa, byl poprvé izolován v roce 1965 výzkumníky z McGillovy univerzity z extraktů tkáně lidského tlustého střeva (14). Bylo zjištěno, že tento glykoprotein s poločasem rozpadu přibližně 7 dní je exprimován v gastrointestinální a slizniční tkáni během vývoje plodu, ale v tkáni dospělých je exprimován pouze minimálně (15, 16). Další studie ukázaly, že je také nadměrně exprimován v adenokarcinomech různého původu, včetně žaludku, jater, plic, pankreatu, vaječníků a prostaty (17-24). U karcinomu tlustého střeva se ukázalo, že specificita a senzitivita CEA se mění s postupujícím stadiem nádoru, přičemž specificita se u pokročilého onemocnění pohybuje mezi 37 % a 86 %, což představuje užitečný prostředek pro sledování onemocnění (25-27). CEA může být také zvýšena u benigních stavů, jako je zánětlivé onemocnění střev, pankreatitida a u kuřáků, což omezuje její užitečnost u časných stadií rakoviny a u pacientů s těmito stavy (28-31).

CA125. CA125, kódovaný genem MUC16, je členem mucinové rodiny glykoproteinů a je normálně exprimován ve vyvíjející se epitelové výstelce tělních dutin plodu a ženského reprodukčního traktu. Tento protein byl poprvé objeven Dr. Robertem Bastem a dalšími výzkumníky na Harvard Medical School v roce 1981 poté, co bylo zjištěno, že myší monoklonální protilátky reagují s lidským epiteliálním karcinomem vaječníků, ale ne s nenádorovými lidskými tkáněmi (32). CA125 je také spojována s malignitami endometria, vejcovodů, prsu, plic, jícnu, žaludku, jater a slinivky břišní (33-37). Zvýšení CA125 bylo pozorováno také u nenádorových stavů, např. během menses, pozdního těhotenství, epizod serózního dráždění, jako je endometrióza, benigních folikulárních ovariálních cyst a stavů spojených se zánětem, jako je pánevní zánětlivé onemocnění, peritonitida, ascites, perikarditida a pleurální výpotky (38). Bylo zjištěno, že exprese CA125 je pozitivní až u 83 % pacientek s pokročilým epiteliálním karcinomem vaječníků, ale pouze u 50 % pacientek s onemocněním ve stadiu 1, což omezuje její úlohu při screeningu karcinomu vaječníků v běžné populaci.

CA19-9. CA19-9 byl validován jako sérový nádorový marker u pacientů s pokročilým karcinomem pankreatu. Zvýšení však bylo prokázáno také u malignit jícnu, žaludku, žlučníku, žlučových cest a slinivky břišní (39). Při použití 37 U/ml jako hraniční hodnoty pro horní hranici normy byla u pacientů s karcinomem pankreatu zaznamenána senzitivita 81 % a specificita 90 %, přičemž specificita se zvýšila na téměř 100 % při použití hraniční hodnoty 1 000 U/ml (3). Hodnoty nad 1 000 U/ml měly rovněž význam pro management a předpověď odpovědi na léčbu. Například pacienti s hladinou CA19-9 vyšší než 1 000 U/ml v době diagnózy měli vyšší pravděpodobnost neresekabilního onemocnění (40). Analýza biomarkerů ve velkých studiích karcinomu pankreatu fáze 3 ukázala, že snížení hladiny CA19-9 nejméně o 90 % korelovalo s prodloužením přežití (41-43). Prognostické studie Reniho a kol. ukázaly, že bazální hodnota CA19-9 u pokročilého onemocnění pankreatu korelovala s dobou přežití (44, 45). Analýza výsledků nadiru CA19-9 jako odpovědi na léčbu ovlivnila celkové přežití, přičemž pacienti vykazovali přežití 6,5, 10 a 16,7 měsíce pro zvýšení nebo snížení CA19-9 o <50 %, snížení o 50-89 %, resp. snížení o více než 89 %. Kromě toho novější studie také naznačila, že pokles CA19-9 o 8 týdnů může být více prediktivní pro přežití ve srovnání s radiologickou odpovědí, což ze spolehlivého měření nádorového markeru činí důležitý nástroj v managementu pacientů (41).

Přes užitečnost CA19-9 při sledování karcinomu pankreatu a žlučových cest je jeho nadměrná exprese u benigních zánětlivých stavů, jako je choledocholitiáza, akutní a chronická pankreatitida, divertikulitida, Hashimotova tyreoiditida, revmatoidní artritida a nezánětlivé stavy, jako je obstrukční žloutenka, ovariální cysty a srdeční selhání, může vést k vysoké míře falešně pozitivních výsledků (10-30 %), což omezuje jeho užitečnost u metastatického onemocnění u pacientů s těmito stavy (46). Mezi další omezení CA19-9 patří jeho závislost na syntéze fukosyltransferázy, enzymu, který chybí až u 5 % populace a který je rovněž nutný pro syntézu antigenu lidské krevní skupiny Lewis. V důsledku toho může měření CA19-9 u pacientů s nulovou krevní skupinou Lewis vést k potenciálně falešně negativnímu výsledku, což dále omezuje jeho užitečnost (47).

CA72-4. Nádorový marker CA72-4 poprvé popsal Dr. Jeffrey Schlom na počátku 80. let 20. století jako nový antigen reagující na myší protilátky produkované myšmi, které byly imunizovány membránou obohacenou frakcí buněk lidského metastatického karcinomu prsu (5). Z nich bylo identifikováno několik monoklonálních protilátek, včetně B72.3, které se přednostně vázaly na buňky lidského karcinomu s ušetřením normálních dospělých tkání (5).

Pokrok v testování monoklonálních protilátek na konci 80. let umožnil pokračovat ve vývoji nových identifikačních technik, které usnadnily další detekci a charakterizaci CA72-4 (48). První studie prokázaly zvýšení hladiny CA72-4 v séru až 40 % pacientů s kolorektálním karcinomem a 42,6 % pacientů s karcinomem žaludku, přičemž zvýšené hladiny významně korelovaly s pokročilými stadii onemocnění (12, 49). Kromě toho bylo zjištěno, že přibližně 50 % pacientů s karcinomem tlustého střeva s nedetekovatelnou hladinou CEA bylo ve skutečnosti pozitivních na CA72-4. Longitudinální studie pooperačních pacientů, kteří neměli počáteční zvýšení CEA v krvi, ukázaly, že dochází k časnému vzestupu CA72-4 před klinickou manifestací recidivy onemocnění (50). V roce 1994 studie, která měla dále charakterizovat užitečnost CA72-4, provedená vyšetřovateli v Massachusetts General Hospital ukázala, že CA72-4 je diferenciálně exprimován jak u benigních, tak u maligních cystických lézí pankreatu (51). Z 19 pacientů s necharakterizovanými pankreatickými cystami bylo při aspiraci tekutiny zjištěno, že intracystické hladiny CA72-4 byly zvýšené u všech pěti pacientů s cystadenokarcinomy, přičemž průměrná hladina CA72-4 byla vyšší než 10 000 U/ml, ve srovnání s 3,8 U/ml u pacientů s pseudocystami, <3 U/ml u tuw serózních cystadenomů a 44,2 U/ml u pacientů s benigními mucinózními cystickými neoplaziemi. CA72-4 v tekutině pankreatických cyst byl považován za nový slibný marker pro odlišení mucinózních cystadenokarcinomů od pseudocyst, přičemž střední hladiny CA72-4 naznačují přítomnost benigních mucinózních cystických neoplazií (51). Nedávno předoperační hodnocení CA72-4 u pacientů s karcinomem žaludku ukázalo korelaci mezi sérovou hladinou CA72-4 a přítomností metastáz v lymfatických uzlinách, zatímco zvýšení v peritoneální tekutině odpovídalo stádiu onemocnění T i N (52), (53) což naznačuje možnou roli ve stagingu některých gastrointestinálních malignit.

Přes tyto první studie naznačující možnou roli CA72-4 při sledování pokročilého onemocnění nebylo testování CA72-4 ve Spojených státech široce rozšířeno. Studie provedené na japonských a východoasijských pacientech s gastrointestinálními malignitami kombinující CA72-4 s CEA a CA19-9 prokázaly užitečnou korelaci onemocnění se senzitivitou až 74 % bez zhoršení specificity (54). Detekovatelné hladiny CA72-4 byly zjištěny také u pacientů s nádory různého původu, včetně karcinomu plic (36 %), vaječníků (24 %, z nichž více než polovina měla onemocnění ve stadiu IV) a tlustého střeva (40 %) (50). Byla zaznamenána citlivost až 40 % u pacientů s karcinomy tlustého střeva a žaludku a 50 % u karcinomu vaječníků s celkovou specificitou přes 95 % (55). Matematické modely kombinující předoperační měření nádorových biomarkerů v séru navíc prokázaly další zvýšení senzitivity a specificity při detekci časného stadia karcinomu vaječníků, což ukazuje na klinickou hodnotu kombinační analýzy více biomarkerů u pacientek s karcinomem vaječníků (56). Měření CA72-4 také prokázalo dobrou korelaci s tíží onemocnění a je prediktivní pro recidivu onemocnění (50).

V naší studii jsme použili metodu založenou na ELISA, kterou lze použít v ambulantní laboratoři nebo v nemocničním prostředí ke spolehlivému měření hladiny CA72-4 u pacientek s různými malignitami. Ačkoli je v současné době již k dispozici několik testů na bázi ELISA pro detekci CA72-4, které se aktivně klinicky používají, získaly schválení pouze v zemích mimo Severní Ameriku. Naše studie podporuje potenciální využití a úlohu CA72-4 při monitorování a sledování onemocnění u různých gastrointestinálních a gynekologických malignit, zejména pankreatického a ovariálního původu, v severoamerické populaci. Zjistili jsme, že míra pozitivity CA72-4 u karcinomu pankreatu při hraniční hodnotě detekce 0,8 U/ml je v našem souboru srovnatelná s CA19-9 schváleným FDA, a to 82 % oproti 85 % při použití testu CC-49 s protilátkou ELISA. Zvýšení detekční hranice na 4 U/ml, jak bylo popsáno v dříve popsaných studiích, snížilo míru pozitivity na 58 %. Zjistili jsme také, že hladina CA72-4 byla zvýšena přibližně u 64 % osob s pokročilými ovariálními malignitami, přičemž se potvrdila stávající míra pozitivity CA125 ve stejné populaci přibližně 80 %.

Konkrétní příklad shody hladiny CA72-4 s CA19-9 v klinickém výsledku a odpovědi na léčbu ilustruje 60letá pacientka s metastatickým karcinomem pankreatu. Tento pacient zpočátku vykazoval pokles hladin CA19-9 i CA72-4, to korelovalo s klinickou a radiologickou odpovědí po zahájení systémové chemoterapie. Oba biomarkery zůstaly stabilní po dobu přibližně 6 měsíců, poté byl zjištěn nárůst CA72-4 (0,8 U/ml na 4,6 U/ml) a CA19-9 (177 U/ml na 1734 U/ml), což svědčí o progresi onemocnění. Byl zaznamenán další nárůst obou biomarkerů, přičemž hladiny CA72-4 a CA19-9 dosáhly v době úmrtí patnáctinásobku, resp. třicetinásobku výchozí hodnoty. Zatímco klinické výsledky v naší studii byly založeny na hodnocení vyšetřovatelem, budoucí studie se standardizovanými měřítky, jako jsou kritéria RECIST, a nástroji pro hodnocení kvality života související se zdravím mohou zajistit přesnější výsledky.

Dalším příkladem užitečnosti CA72-4 je u pacientů s karcinomem pankreatu, kteří neexprimují CA19-9. Příkladem je 67letý pacient s rozsáhlým metastatickým karcinomem pankreatu s normální hladinou CA19-9 navzdory obrovské nádorové zátěži. Tato pacientka měla po celou dobu klinického průběhu normální hladinu CA19-9, což korelovalo s hladinou CA72-4. Zajímavé je, že u ní byla zjištěna krevní skupina A, což je neočekávané zjištění, protože není známo, že by u pacientů této krevní skupiny byla ovlivněna fukosylace, která je nutná pro tvorbu CA19-9 i syntézu Lewisova antigenu.

Upozorňujeme, že u některých pacientů s biliární obstrukcí může být CA72-4 přechodně a falešně zvýšená. Příkladem může být případ pacienta s pokročilým karcinomem pankreatu způsobujícím biliární obstrukci s výraznou elevací CA19-9 při prezentaci. Pacientka podstoupila zavedení biliárního stentu a následnou chemoterapii s výsledným poklesem CA19-9. O tři měsíce později bylo zaznamenáno náhlé zvýšení hladiny CA72-4 (2 U/ml na 14,53 U/ml). Zobrazovací vyšetření břicha odhalilo migraci stentu způsobující recidivující biliární obstrukci, která si vyžádala výměnu stentu. Byl pozorován pokles CA72-4 s pokračující normalizací hodnot. Zajímavé je, že hladina CA19-9 u pacienta nebyla ovlivněna a nadále klesala v souvislosti s biliární obstrukcí, což posiluje význam a potenciální hodnotu kombinovaného testování CA19-9 a CA72-4 u pacientů se sklonem k biliární obstrukci.

Na závěr jsme prostřednictvím této prospektivní studie prokázali, že hladina nádorového markeru CA72-4 se u různých metastazujících karcinomů gastrointestinálního a gynekologického původu liší, přičemž nejvyšší míra pozitivity byla zjištěna u karcinomů pankreatu, vaječníků a kolorekta. Tato víceletá studie navzdory omezené velikosti vzorku ukazuje, že CA72-4 má významnou korelaci s aktivitou onemocnění a může být potenciálně užitečným doplňkem konvenčních biomarkerů při sledování různých gastrointestinálních a gynekologických malignit.