Сывороточные маркеры рака молочной железы

Иначе их еще называют опухолевые маркеры или опухолеассоциированные антигены. Немногие области клинической диагностики вызывают такой же большой интерес, как тесты на опухолевые маркеры. Правда, первоначальная тенденция в отношении специфичности и чувствительности отдельных маркеров не вполне себя оправдала. Однако, рациональный подход к использованию этих тестов и взвешенность интерпретации результатов обеспечивают непрерывный рост их клинической значимости.

Опухолевые маркеры представляют собой макромолекулы, в основе которых белки с углеводным или липидным компонентом, наличие и концентрация которых в периферической крови или другой биологической жидкости коррелирует в определенной степени с наличием и ростом злокачественной опухоли в каждом конкретном случае. Они формируются внутри или на поверхности опухолевых клеток, или же происходит индукция их образования в других клетках. Идеальный маркер для диагностики должен обладать двумя характерными чертами:

  1. секретироваться в кровь в достаточном для выявлении количестве только после злокачественной трансформации продуцирующей его клетки;
  2. Обнаружение его должно делать заключение о локализации продуцирующей его опухоли.

Диагностическая значимость опухолевого маркера зависит от его чувствительности и специфичности. Специфичность опухолевого маркера представляет собой процентное выражение частоты истинно-отрицательных результатов теста в группе здоровых индивидуумом или пациентов с доброкачественными заболеваниями. Таким образом, чем ниже % ложноположительных результатов, тем выше специфичность теста.

Чувствительность опухолевого маркера – это процентное выражение истинно положительных результатов теста в группе онкологических больных. Чем выше % истинно положительных результатов у онкологических больных, тем выше чувствительность опухолевого маркера.

Пока не существует опухолевых маркеров, отвечающих определению идеальных, т.е. маркеров с почти 100% специфичностью и 100% чувствительностью. Из-за низкой диагностической чувствительности и специфичности, а также из-за ограниченности прогностических показателей, большинство циркулирующих опухолевых маркеров непригодны для скринингого обследования пациентов и лишь иногда применимы для первичной диагностики. То есть, как самостоятельный метод диагностики злокачественной опухоли онкомаркеры не используются. Исключение составляет PSA, использующийся для ранней диагностики рака предстательной железы. Все остальные опухолевые маркеры, в том числе и опухолевые маркеры рака молочной железы, применимы, в основном, для мониторинга течения заболевания и эффективности хирургического лечения и радио-химио-гормоно-терапии.

Именно динамика уровня опухолевого маркера представляется более информативной в данном случае, нежели единичное значение уровня, взятое само по себе. Определение динамики опухолевого маркера иногда позволяет к томуже проводить диффференциацию между доброкачественными и злокачественными заболеваниями по характеру повышения уровня опухолевого маркера, которое при доброкачественном заболевании имеет тенденцию быть переходящим или оставаться в нижних пределах диапазона патологических значений. Даже изменения концентрации опухолевых маркеров в пределах нормальных значений могут также иметь клиническое значение.

В ряде случаев (до 50%) серийное определение опухолевого маркера у пациентов после операции обеспечивает выявление рецидива на 1-6 месяцев раньше, чем прочие, в некоторых случаях инвазивные диагностические методы. Таким образом, тестирование уровней опухолевого маркера, следующее за хирургическим удалением опухоли, представляет собой важный неинвазивный метод мониторинга течения заболевания. Так, вторичный подъем уровня опухолевого маркера, последовавший за постоперативной нормализацией с большой вероятностью предполагает либо местный рецидив, либо отдаленные метастазы.

Устойчивое снижение уровня опухолевого маркера после химиотерапии свидетельствует об эффективности терапии, в то время как отсутствие изменений или рост значений дают основания думать о резистентности опухолевого роста к проводимой терапии, и, следовательно, о необходимости изменения терапевтического подхода. Следует отметить, однако, что в течение первых нескольких дней радиотерапии, химиотерапии или после значительных манипуляций, может наблюдаться переходящий подъем уровня опухолевого маркера, как результат деструкции опухоли.

Необходимая частота тестирования:

  1. до терапии (операции, химио-радио-гормонотерапии)
  2. после операции или начала терапии на 2-10 день, соответственно периоду полужизни опухолевого маркера.
  3. далее с интервалом 3 мес. в течение 3, 4 и 5 года после первого курса терапии.

При подозрении на рецидив или метастазирование опухоли – на 2 – 4 неделю после обнаружения значительного возрастания уровня соответствующего опухолевого маркера. Так как “маркер-негативные” большие первичные опухоли или отдаленные метастазы с малой вероятностью трансформируются в маркер-позитивные во время или после терапии, регулярная проверка уровня опухолевого маркера в данном случае не имеет смысла. В случаке маркер-негативных малых опухолей, напротив, регулярное тестирование оправдано, так как рост опухоли может привести, с большой вероятностью, к экспрессии антигена.

Таким, образом, можно констатировать, что тестирование опухолевых маркеров, при условии коррректной интерпретации результатов, показано в следующих случаях:

1.проверке эффективности терапии.

Для большинства опухолей изменения концентрации опухолевого маркера могут на ранних этапах показать, будет ли успешна проводимая химиотерапия, или же, в случае устойчивого роста концентрации, необходима коррекция терапии или ее отмена. Тестирование опухолевого маркера не имеет смысла при некурабельности онкологического заболевания.

2.Мониторинг течения заболевания.

Использование опухолевых маркеров для мониторинга течения заболевания нередко позволяетобнаружить метастазирование или рецидив опухоли на 6 ли более месяцев раньше клинических проявлений. Скорость возрастания уровня опухолевых маркеров обычно позволяет также сделать заключение о природе прогрессирования заболевания, в частности о метастазировании.

При сохранении низкого или нормального уровня опухолевого маркера в течение достаточно длительного периода времени, последующее обследование, включающее инвазивные или дорогостоящие методики, представляется излишним. Наоборот, если уровень опухолевого маркера возрастае,т информация о прогрессировании заболевания необходим для решения вопроса о терапевтичесой тактике, такие исследования показаны.

3.Идентификация резидуальных опухолей.

Неадекватно слабое снижение уровня опухолевого маркера или отсутствие такового вообще говорит либо о неполном удалении опухоли, либо о наличии множественных опухолей. Информация такого рода, таким образом, имеет терапевтическую и прогностическую значимость.

4.Раннее выявление ряда опухолей, например, карциномы простаты.

5.Еще одна область применения опухолевых маркеров – прогнозирование течения некоторых опухолей.

Таким образом, суммируя вышеизложенное, можно сказать, что адекватное использование опухолевых маркеров может принести пользу и даже уменьшить стоимость лечения. Некритичное их использование, с другой стороны, может значительно увеличить стоимость лечения и нанести тяжелую психологическую травму пациенту.

В настоящее время для рака молочной железы имеется большое количество маркеров. Из них наиболее широкое использование получили СА-15-3 и СЕА. Другие маркеры, такие как МСА, СА-549 имеют специфичность и чувствительность аналогичную таковым у СА-15-3. Обычно используют один из муцинов (например СА-15-3 или МСА) и СЕА. Чувствительность опухолевых маркеров у пациентов с карциномой молочной железы низка: 15- 35% и, поэтому, они не используются в диагностических целях! Низкие уровни у пациентов с подозрением на рак молочной железы не исключает наличия опухоли ни первичной, ни метастатической. НО! Сдругой стороны, высокие уровни маркера у пациентов с раком молочной железы почти всегда отражают наличие метастатического заболевания, наличие отдаленных метастазов.

Сывороточные уровни СА-15-3 и СЕА зависят от стадии заболевания – они значительно выше у пациентов с поражениями лимфоузлов, чем без поражения лимфоузлов, и при опухолях больших размеров по сравнению с небольшими опухолями. Серийное определение сывороточных СЕА и СА 15-3 является полезным средством в ранней диагностикерецидива у пациентов с раком молочной железы, находящихся после операции без признаков заболевания. Показано, что с помощью этих маркеров выявляется 40 – 60% рецидивов за 2 – 18 месяцев до клинической или радиологической манифестации заболевания. При этом чувствительность опухолевых маркеров зависит от сайта рецидива. СЕА и СА 15-3 не используются в раннейй диагностике локо-регионарных рецидивов, здесь клиническое обследование является более предпочтительным методом. В противоположность этому, у пациентов с отдаленными метастазами наблюдалось повышение уровней СЕА с частотой 40 – 59 % и СА 15-3 – с частотой 50 – 70 %. Таким образом, одновременное определение обоих маркеров позволяет рано диагностировать метастазы у 60 – 80 % пациентов с раком молочной железы. Серийное определение маркеров особенно чувствительно для ранней диагностики метастазов в кости и в печень. Для выявления метастазов в легкие необходимо проведение рентгена, поскольку маркеры малочувствительны для этой локализации. Дискриминантная концентрация или пограничный уровень для СА 15-3 составляет 28 Е/мл и 6 Е/мл для СЕА.

Тканевые маркеры рака молочной железы

Помимо опухолевых маркеров, которые относятся к сывороточным маркерам рака молочной железы, существуют и определяются тканевые маркеры. Основные тканевые маркеры, используемые при раке молочной железы – рецепторы стероидных гормонов, S – фаза и плоидность. В повседневной практике используются чаще всего рецепторы стероидных гормонов. Гормональная зависимость и гормональная чувствительность органов женской репродуктивной системы связаны с наличием в них стероидных рецепторов. Последние являются высокоспецифиными белковыми структурами, связывающими определенные гормоны. вязывание гормонов с рецепторами следует рассматривать в качестве пусковой стадии в осуществлении гормонального воздействия. Клетки опухоли, в которых отсутствуют рецепторы стероидных гормонов, не могут подвергаться влиянию гормонов, циркулирующих в организме. Согласно данным литературы, при раке молочной железы опухоль в 60 – 70 % случаев положительная по РЭ или РП. Среди опухолей не содержащих рецепторов к стероидным гормонам, в 2 раза чаще обнаруживаются эстроген-рецептор-отрицательные опухоли, чем прогестерон-рецептор-отрицаетльные.

Для чего используют определение рецепторов эстрогенов и прогестерона в опухоли молочной железы?

1. Прежде всего, внедрение в клиническую практику методов определения рецепторов эсторогенов и прогестерона дало возможность выявить опухоли, чувствительные к эндокринной терапии. Эта идея была высказана еще в конце 60 годов. Соответственно, при рецептор-положительных опухолях назначается эндокринное лечение, а при рецептор-отрицательных – химио- или химиолучевое лечение. 60 %опухолей, положительных по рецепторам эстрогенов отвечает на гормонотерапию в противоположность к отрицательной группе. Еще большее внимание при выборе метода лечения следует уделять рецепторам прогестерона. Их присутствие в опухоли является наиболее значимым критерием ее гормончувствительности. И больным с такими опухолями безусловно показана эндокринная терапия.

2. Определение рецепторов стероидных гормонов в опухоль молочной железы позволяет не только выбрать метод лечения, но также в определенной степени составить прогноз заболевания, как при первичном, так и при метастатическом раке молочной железы. Так, не леченые пациенты с первичнодиагностированном раке молочной железы и отрицательными рецепторами эстрогенов имеют более высокий риск рецидива по сравнению с пациентами в аналогичной стадии заболевания с положительными рецепторами эстрогена. То же самое касается и больных, опухоли которых содержат рецепторы прогестерона – выживаемость без рецидивов и метастазов у них достоверно выше, чем у пациентов с опухолями, отрицательными по рецепторам прогестерона.

Для больных в менопаузе большое значение имеют рецепторы прогестерона. Такие больные имеют наибольшие показатели 10-летней безрецидивной выживаемости по сравнению с теми, опухоли которых отрицательны по рецепторам прогестерона или положительны по эстрогеновым рецепторам. Для больных, находящихся в репродуктивном возрасте содержание рецепторов прогестерона менее значимо, чем для больных в менопаузе, а более значимо содержание рецепторов эстрогенов.

Таким образом, определение рецепторов стероидных гормонов используется в качестве тканевых маркеров, играющих важную роль в прогнозировании гормон-чувствительности и несколько меньшую роль в прогнозе течения заболевания. Однако, назнаячая эндокринную терапию больным, опухоли которых содержат рецепторы прогестерона и рецепторы эстрогена, клиницистам необходимо помнить, что в ряде случаем даже наличие в клетках опухоли этих рецепторов необязательно свидетельствует о чувствительности опухоли к гормонотерапии.

Существуют факторы, снижающие чувствительность клеток к гормонам без сколько-нибудь значительных изменений рецепторного аппарата. К таким факторам относится, например, эпидермальный фактор роста. Он продуцируется клетками опухоли или окружающими их стромальными клетками. Синтез этого полипептида – один из путей ухода опухолевых клеток из-под рост-регулирующего контроля организма. Чувствительность клеток к стероидным гормонам в присутствии эпителиального фактора роста существенно снижается. Обнаружение в мембранной фракции опухолей рецепторов ЭФР свидетельствует о возможной гормонрезистентности опухоли. И, таким больным, видимо, в наибольшей степени показано интенсивное химиотерапевтическое или комбинированное лечение.

В отличие от РЭ и РП, для которых выявлена четкая обратная зависимость частоты экспрессии этих рецепторов от степени злокачественности опухоли, для рецпторов эпидермального фактоа роста выявлена достоверно прямая взаимосвязь частоты экспрессии со степенью злокачественности, особенно при протоковом и дольковом инвазивном раке. Особенно прогностически неблагоприятными являются опухоли молочной железы, в которых экспрессированы рецепторыЭФР при отсутствии рецепторов стероидных гормонов. Такие опухоли даже на ранних стадиях дают рецедивы и метастазы при отсутствии специфического послеоперационного лечения.

Ни один из показателей (ни рецепторы стероидных гормонов, ни рецепторы ЭФР) не обладают такой прогностической значимостью, как их сочетание. Одновременная же оценка чувствительности опухоли к эндокринной регуляции на уровне соответствующих рецепторов являетсяы одним из важнейших компонентов индивидуального прогнозирования течения заболевания и выбора адекватных методов лечения больных раком молочной железы. Для определения РЭСП, РЭ и РП используют иммунорадиологические методы.

К тканевым опухолевым маркерам относят S-фазу и плоидность, определяемые методом ДНК-метрии с использованием проточных цитофлюориметров. Метод основан на известном факте, что количественное содержание ДНК в клетке отражает стадии клеточного цикла, анализируемой популяции клеток. Применение флюоресцирующих красителей позволяет избирательно окрашивать только ДНК клетки, позволяя определить количество ДНК в исследуемой клеточной популяции и распределить клетки (в зависимости от количества в них ДНК) по фазам жизненного цикла.

Жизненный цикл представляет собой интервал между двумя митозами и составляет для животных клеток примерно 10 – 24 ч. За это время клетка проходит 4 фазы жизненного цикла.

  • G1 – фаза начального роста, во время которой синтезируется мРНК, белки; происходит рост клетки. Клетки, которые прошли дифференцировку и больше не делятся, постоянно находятся в фазе покоя G0 .
  • S – фаза репликации, т.е. процесс самоудвоения молекул ДНК.
  • G2 – фаза подготовка к митозу: деление митохондрий, репликация центриолей, начало образования веретена деления.
  • М – фаза (митоз) – разделение хромосом, деление клетки. Довольно непродолжительная фаза, состоящаяих профазы, прометафазы, метафазы, анафазы и телофазы. В совокупности фазы G1. G0. S и G2 носят название интерфазы, которая сменяется в клеточном цикле фазой митоза.

В нормальной клеточной популяции по длительности (G0 + G1 ) фазы во много раз превышают длительность S фазы и фазы (G2 +M ). То есть большинство клеток в такой популяции будет находиться в фазе (G0 + G1 ), а минимальное в S фазе. Для раковой клеточной популяции характерным признаком является повышенная пролиферативная активность. Независимо от причины, приводящей к изменению пролиферативной активности клеток, в конечном итоге нарушается как клеточный цикл клетки в отдельности, так и жизненный цикл раковой клеточной популяции в целом в сторону повышения S и (G2 + M) фаз. В нормальной клеточной популяции стадии G0 G1. в которых клетки находятся большую часть времени и осуществляют свою основную функциональную активность, характеризуются степенью плоидности 2n.

В клетках опухоли рака молочной железы в 60 – 80 % случаев набор хромосом в опухолях анеуплоиден, т.е. не кратен гаплоидному. К анеуплоидным относятся трисомии, моносомии. В редких случаях анеуплоидии встречаются при доброкачественных опухолях молочной железы. 20 – 40 % раковых опухолей молочной железы диплоидны. Они имеют более благоприятный прогноз по сравнению с анеуплоидными опухолями молочной железы. Как диплоидные, так и анэуплоидные новообразования с высокой пролиферативной активность являются прогностически неблагоприятными. Особенно сочетание анэуплоидии с высокой пролиферативной активностью.

Плоидность и S фазу определяют методом проточной цитофлуориметрии. Внедрение этого меттоода в клиническую практику – это большое достижение современной медицины. Проточный цитометр – как сложненный микроскоп, способный быстро количественно анализировать множество свойств клеток. В данном случае прибор будет анализировать количество ДНК в клетках. Поэтому есть еще одно название метода – ДНК – метрия. Суть метода – клетки по одной проходят через специальную камеру, пересекая пучок света высокой интенсивности со скоростью несколько тысяч в секунду. На нужной длине волны измеряется флуоресценция красителей, количественно связанных с нуклеиновыми кислотами (ДНК) ядер клеток. Флуоресцентные световые сигналы регистрируются при помощи светочувствительных датчиков, усиливаются и преобразуются в цифровые значения. Результаты представляются в виде гистограмм.

Рассмотрим схематичные изображения гистограмм в норме и при патологии. На первой гистограмме представлено распределение клеток по фазам жизненного цикла в нормальных тканях молочной железы. Видны 2 пика и стадия S, имеющая промежуточное значение.

На гистограмме 2 представлено распределение клеток по фазам жизненного цикла в случае диплоидного рака молочной железы с повышенной пролиферативной активностью. Число клеток, пребывающих в фазе митоза и в фазе G2 /M увеличено.

И гистограмма 3 – анеуплоидный рак молочной железы. Видны дополнительные пики G0 /G 1, соответствующие анеуплоидным клеткам. Неблагоприятным прогностическим фактором является число анеуплоидных клеток в опухоли, превышающее 20%.

Таким образом, метод ДНК – метрии дает возможность определить наличие анеуплоидного клеточного клона, что является одним из важнейших критериев при диагностике злокачественных опухолей, а также определить активность пролиферации этого клеточного клона. В одном образце, взятом при при биопсии, мы получаем одновременно 2 важных параметра, отражающих поведение опухоли – скорость и характер ее роста, понимание характера злокачественого процесса. Помимо этого, используя информацию об особенностях клеточного цикла опухоли, клиницист онколог имеет возможность успешно подобрать адекватные схемы полихимиотерапии для лечения рака молочной железы.

Известно, что некоторые противоопухолевые препараты наиболее активны на определенной фазе клеточного цикла, например:

  • S фаза – метотрексат, 6-меркаптопурин, фторурацил
  • G2 /M – винкристин, винбластин, колхицин и т.д.

В заключение хотелось бы сказать, что вышеперечисленные методы определения сывороточных и тканевых маркеров рака молочной железы никоим образом не подменяют собой диагностическую цитологию и гистологию, а являются дополнительными методами (безусловно малораспространенными и достаточно дорогостоящими), но способными оказать бесценную помощь клиницисту, особенно в сложных диагностических случаях.