Czym są markery nowotworowe? Badania, oznaczanie, rodzaje

Markery nowotworoweMarkery nowotworowe to substancje biochemicznie i biologicznie czynne, które uwalniane są do krążenia ogólnego poprzez komórki nowotworowe lub przez prawidłowe komórki organizmu, jako odpowiedź na toczący się proces nowotworzenia. Są to również właściwości specyficzne dla tkanek lub komórek guza. Wykrywanie markerów nowotworowych można przeprowadzać z surowicy lub innych płynów ustrojowych.

Oznaczanie markerów nowotworowych pomaga w diagnozie choroby nowotworowej, umożliwia ustalenie stopnia zaawansowania i precyzyjne umiejscowienie guza. Ostatnio stają się one również niezastąpionym instrumentem przy monitorowaniu efektywności stosowanej terapii. Spadek stężenia markerów nowotworowych potwierdza skuteczność zastosowanej kuracji, natomiast brak zmian stężenia markerów może wskazywać na brak efektywności terapii, zaś ponowny wzrost stężenia na nawrót schorzenia. Markery nowotworowe są również przyszłością w leczeniu guzów - mogą być punktem uchwytu dla nowoczesnych medykamentów oraz umożliwić prowadzenie skutecznych badań przesiewowych w ramach przeciwdziałania chorobom nowotworowym.

Czy istnieje idealny marker nowotworowy?

Idealnym markerem nowotworowym byłaby cząsteczka, która nie występuje w stanie normalnym w organizmie człowieka, a jej pojawienie się w ustroju sugerowałoby rozpoczęcie procesu nowotworzenia. Substancja ta powinna cechować się wyjątkową czułością, tak, aby wykrycie nawet bardzo małych ilości wskazywało na obecność, regresję lub progresję procesu nowotworowego. Dodatkowo powinna wyróżniać się swoistością narządową i być powiązana wyłącznie z jednym, ustalonym rodzajem guza. Niestety idealne markery nowotworowe nie istnieją. Na ogół są one nieswoiste - "poziom badanego markera może być związany z obecnością i rozwojem niezależnych guzów umiejscowionych w różnych narządach" (Paduch R. i Klatka J. 2003), a czułość oznaczania jest niezwykle niska. Czasami nawet u osób bez zmian nowotworowych poziom markerów może znajdować się na wysokim poziomie, natomiast u osób chorujących, na wczesnym etapie choroby, stężenie markerów długi czas może utrzymywać się na właściwym poziomie i uniemożliwiać prawidłową diagnozę.

Historia markerów nowotworowych

Historia markerów nowotworowych sięga roku 1847, kiedy to angielski uczony Bance-Jones zaobserwował wytrącającą się warstwę lekkich łańcuchów immunoglobulin monoklonalnych w moczu u pacjentów ze szpiczakiem mnogim. Następnie w latach 1928-1963 wykazano, że w diagnozie procesu nowotworzenia wykorzystać można badanie stężenia fosfatazy zasadowej, dehydrogenazy mleczanowej, enolazy neuronalnej oraz γ-glutarylo-transpeptydaz. W roku 1963 Abalev wykrył α-fetoproteinę, zaś w 1965 Gold i Freeman dokonali odkrycia antygenu karcynoembrionalnego. Wykorzystanie oznaczania markerów procesu nowotworzenia w praktyce klinicznej możliwe było dzięki rozwojowi radioimmunologii oraz odkryciu przez Köhlera i Milsteina przeciwciał monoklonalnych w roku 1975. Wdrożenie nowych metod analitycznych umożliwiło oznaczanie niemierzalnych dotąd ilości substancji.

Rodzaje, klasy markerów nowotworowych

Markery nowotworowe dzieli się na klasy pod względem efektywności terapii, stopnia swoistości oraz zależności pomiędzy guzem a organizmem. Pod względem skuteczności terapii markery nowotworowe dzieli się na:

  • prognostyczne (np. Bcl-2, K-ras);
  • predykcyjne - przewidywanie skuteczności terapii (np. HER2, K-ras, EGFR);
  • markery możliwości wystąpienia nowotworu (np. BRCA1, BRCA2).

Pod względem stopnia swoistości wyróżniamy:

  • markery swoiste;
  • markery wspólne wytwarzane poprzez komórki nowotworowe, gamety i komórki łożyska (np. hCG, MAGE);
  • nowotworowe antygeny różnicowania (np. gp100, PSA, tyrozynaza);
  • antygeny występujące powszechnie (np. AFP, CEA);
  • markery nieswoiste (np. EGF, VEGF).

Klasyfikacja, która opiera się na stosunkach pomiędzy nowotworem a organizmem, rozdziela markery nowotworowe na grupy:

  • markery biologii nowotworu,
  • markery cechujące wielkość i stadium rozwoju guza
  • markery odpowiedzi organizmu na obecność zmian nowotworowych.

Markery biologii nowotworu oznacza się w komórkach nowotworu lub przerzutu. Doszukuje się zmian genetycznych, uszkodzeń łańcucha DNA oraz zaburzeń homeostazy i zdolności komórek do tworzenia przerzutów. Dokonuje się także oceny wrażliwość komórek nowotworowych na potencjalnie zastosowaną kurację. Do tej grupy zaliczamy markery: p53, Bcl-2, cykliny, cyklinozależne kinazy i ich inhibitory, receptor Fas (i jego ligand - FasL), czynniki wzrostu, cytokiny, enzymy antyoksydacyjne oraz proteolityczne (katepsyna B, MMP2, MMP9, u-PA, t-PA).

Markery, które określają wielkość i fazę rozwoju nowotworu oznacza się w surowicy lub w moczu chorego. Są to z reguły antygeny wytwarzane i uwalniane przez komórki guza. Mogą one posłużyć do wykrywania pierwszych etapów procesów nowotworowych, przed wystąpieniem objawów klinicznych. Są nimi: antygen karcyno-embrionalny, PSA, CA125, CA15-3 czy CA19-9.

Do grupy markerów charakteryzujących odpowiedź organizmu na występowanie komórek guza należą cytokiny i czynniki wzrostu. Oznacza się je również w surowicy lub w moczu chorego. Wpływają one na szybkość rozwoju nowotworu w zależności od fazy choroby. Początkowo spowalniają one tempo proliferacji komórek guza (IL1, TGBβ). A wraz z postępem choroby zmieniają odpowiedź organizmu z inhibicyjnej na pobudzającą proliferację (VEGF, bFGF, TGBα).

Źródła:

  1. Mlak R., Krawczyk P., Milanowski J. Czynniki biochemiczne i genetyczne w diagnostyce i prognozowaniu przebiegu chorób nowotworowych. Forum Medycyny Rodzinnej, 2010; 4(2): 122-134.
  2. Paduch R., Klatka J. Markery nowotworowe. Onkologia Polska; 6(2): 77-82.
  3. Piotr Szcześniak, Anna Kamińska, Łukasz Michalak, Zuzanna Wejchert, Renata Pawłowska, Daria Orszulak-Michalak. Przewodowy rak trzustki - metody leczenia oraz wczesnego wykrywania w oparciu o urokinazowy aktywator plazminogenu (uPA). Farmacja Polska 2012; 68 (12): 820-824.

    Komentarze