Biochemiczne markery nowotworów głowy, szyi oraz ośrodkowego układu nerwowego Dr Marta Żebrowska Pracownia Diagnostyki Molekularnej i Farmakogenomiki, Zakład Biochemii Farmaceutycznej i Diagnostyki Molekularnej Źródło ryc: http://www.semaforpolska.pl/2013/11/konkretne-dusze-konkretne- ciaa.htm;http://pl.wikipedia.org/wiki/%c5%bby%c5%82a_szyjna_wewn%c4%99trzna;http://archiwum.wiz.pl/1997/97102300.asp;http://zdroow.pl/budowa-
Do tej grupy zalicza się nowotwory: Nowotwory głowy i szyi górnej części układu oddechowego oraz pokarmowego (jamy ustnej, języka, wargi, gardła, krtani, jamy nosowej, zatok obocznych nosa) ucha, gruczołów ślinowych i tarczycy, które ze względu na odrębność szeregu własności biologicznych są na ogół rozpatrywane oddzielnie Raki narządów głowy i szyi występują: Najczęściej u osób po 45 r.ż. Częściej u mężczyzn niż u kobiet Najczęstszym nowotworem głowy i szyi jest rak krtani Źródło:http://zdrowie.gazeta.pl/Zdrowie/51,101580,12768635.html?i=1 Około 85-95% nowotworów głowy i szyi to raki płaskonabłonkowe
Diagnostyka nowotworów głowy i szyi 1. wywiad 2. badanie przedmiotowe (z oceną węzłów chłonnych: szyjnych, nadobojczykowych 3. badanie laryngologiczne i endoskopowe 4. biopsja zmian (wycinkowa chirurgiczna ze zmiany pierwotnej oraz cienkoigłowa z węzłów chłonnych) 5. badanie obrazowe (CT, MNR, pantomogram żuchwy) 6. USG węzłów chłonnych szyi 7. inne badania obrazowe np. scyntygrafia kości -wg. Indywidualnych wskazań 8. badania laboratoryjne biochemiczne markery nowotworowe
Marker biochemiczny - dowolna substancja wielkocząsteczkowa, która umożliwia odróżnienie komórek prawidłowych od komórek nowotworowych - występuje w zmienionej postaci lub ilości w porównaniu do komórek prawidłowych Źródło:http://www.profilab.com.pl/o_vacum.htm
Antygen raka płaskonabłonkowego SCC-Ag Ze względu na dominujący typ histologiczny nowotworów głowy i szyi SCC-Ag może być głównym biochemicznym markerem tych nowotworów (zwłaszcza raka krtani) SCC-Ag grupa ponad 10 glikoprotein o masie 45 kda Dwie najważniejsze izoformy SCC-A1 i SCC-A2 różniące się między sobą 7-13 AA w centrum aktywnym białka, co wpływa na ich różne własności biochemiczne Występują w cytozolu komórek nabłonka płaskiego SCC-A1 (frakcja obojętna ph>6,25) inhibitor papainopodobnych proteaz cysteinowych SCC-A2 (frakcja kwaśna ph<6,25) inhibitor chymotrypsynopodobnych proteaz serynowych Wzrost stężenia SCC-A1 i SCC-A2 jest sygnałem zmian aktywności proliferacyjnej komórek nabłonka
Antygen raka płaskonabłonkowego SCC-Ag Stężenie w surowicy osób zdrowych jest śladowe 1,5-2,0 ng/ml Stężenie SCC-Ag wzrasta w chorobie nowotworowej Czułość diagnostyczna 21-50% Swoistość diagnostyczna 95% Białkiem dominującym w komórkach nowotworowych jest SCC-A2; wzrost jego stężenie oraz wzrastająca proporcja tej frakcji [SCCA2/(SCCA1+SCCA2)] jest wiązana z agresywnością nowotworu Wzrost stężenia SCCAg wraz ze stopniem zaawansowania klinicznego choroby Zależność pomiędzy stężeniem SCCAg a wielkością guza (T), stanem węzłów chłonnych (N0 vs N1), obecnością przerzutów odległych (M0 vs M1) oraz głębokością nacieku Śladowe stężenia markera w nowotworach nisko zróżnicowanych
Antygen raka płaskonabłonkowego SCC-Ag Stężenia SCCAg w trakcie radioterapii mogą wzrastać ( ze względu na nekrozę komórek nowotworowych) T1/2 SCCAg wynosi ok 20 minut, więc po ok 7 dniach od radykalnego usunięcia guza stężenie markera powinno ulec normalizacji Natomiast podwyższone stężenie SCCAg oraz CRP jest niezależnym, niekorzystnym czynnikiem prognostycznym w raku gardła i krtani W chwili obecnej największe użyteczność diagnostyczną ma oznaczanie SCCAg w raku szyjki macicy Stężenie SCCAg może wzrastać w płaskonabłonkowych rakach płuc, przełyku, pochwy i sromu
Antygen karcynoembrionalny CEA Glikoproteina błon komórkowych z grupy białek adhezyjnych β- glubulina Prawdopodobnie uczestniczy w procesach adhezji, apoptozy oraz regulacji układu odpornościowego, W życiu płodowym wytwarzany i uwalniany do krążenia w znacznych ilościach przez: komórki przewodu pokarmowego oraz komórki trzustki Po urodzeniu wytwarzany i uwalniany w śladowych ilościach przez dojrzałe komórki jelit, wątroby oraz trzustki T 1/2 2-8 dni
Antygen karcynoembrionalny CEA Stężenie CEA w surowicy 2,0-5,0 ng/ml U zdrowych niepalących osób <5,0 ng/ml U zdrowych palących osób <10 ng/ml Wzrost stężenia nie przekraczający 20 ng/ml: - ostre i przewlekłe stany zapalne - marskość wątroby - kamica żółciowa - zapalenie dróg żółciowych - ropnie wątroby - choroba wrzodowa żołądka i dwunastnicy - wrzodziejące zapalenie jelita grubego - stany zapalne płuc - cukrzycy
Czułość diagnostyczna 15-42% Swoistość diagnostyczna 95% Antygen karcynoembrionalny CEA Wzrost stężenia CEA w zależności od zaawansowania choroby Brak korelacji pomiędzy stężeniem CEA a wielkością guza czy stanem węzłów chłonnych U chorych z odległymi przerzutami odsetki podwyższonych wyników wahają się pomiędzy 25-75% Brak danych dotyczących przydatności oceny CEA w ocenie rokowania chorych Największe znaczenie diagnostyczne ma ocena stężenia CEA w rakach jelita grubego oraz odbytnicy Stężenie CEA może wzrastać w: rakach żołądka, trzustki, piersi, płuc, nowotworach pęcherza-moczowego, narządu rodnego, stercza a także w chłoniakach, mięsakach, neuroblastomie
Przeciwciało wiążące rozpuszczalny fragment cytokeratyny 19 CYFRA 21-1 Ekspresje cytokeratyny 19 wykazano tylko w nabłonku jednowarstwowym oraz pseudowielowarstwowym nierogowaciejącym Stężenie CYFRA 21-1 u osób zdrowych nie przekracza 2,5 ng/ml Nieznacznie podwyższone stężenie markera w: niezłośliwych zmianach w płucach, gruźlicy, marskości wątroby Stężenie markera nie przekraczające 10 ng/ml w zapaleniu płuc
Przeciwciało wiążące rozpuszczalny fragment cytokeratyny 19 CYFRA 21-1 Czułość diagnostyczna oznaczania CYFRA 21-1 wyższa niż SCCAg Jednoczesne oznaczenie markerów SCCAg oraz CYFRA 21-1 osiąga czułość diagnostyczną 61% a swoistość diagnostyczna 91% Wzrost stężenia CYFRA 21-1 wraz ze wzrostem zaawansowania choroby Brak jednoznacznych danych co do korelacji stężenia CYFRA 21-1 a wielkością guza i stanem węzłów chłonnych, obecnością przerzutów odległych Wiarygodny wskaźnik radykalności terapii Przydatny wskaźnik wznowy choroby nowotworowej po leczeniu; u ponad 50% chorych wzrost markera wyprzedza objawy kliniczne i radiologiczne wznowy o średnio 4 miesiące Stężenie CYFRA 21-1 może być niezależnym czynnikiem prognostyczny w nisko zróżnicowanych nowotworach głowy Największe znaczenie diagnostyczne ma oznaczanie CYFRA 21-1 w płaskonabłonkowym raku płuc
Inne markery Oznaczenie kwasu sialowego całkowitego lub frakcji związanej z lipidami: - wysoka czułość, niska swoistość diagnostyczna -podwyższone stężenie koreluje z zaawansowaniem, wielkością guza, stanem węzłów chłonnych oraz wskazuję na krótszy czas przeżycia bezobjawowego i całkowitego chorych - jednoczesne oznaczanie z CYFRA 21-1 lub SCCAg Oznaczanie α-l-fukozydazy (AFU): - czułość diagnostyczna 55%, swoistość diagnostyczna 91% - diagnostyka różnicowa nowotworów głowy i szyi a zmian nienowotworowych czułość diagnostyczna 50% - jednoczesne oznaczanie z CYFRA 21-1
Nowotwory ośrodkowego układu nerwowego Większość nowotworów OUN jest umiejscowiona wewnątrzczaszkowo; co dziesiąty występuje w kanale kręgowym Najczęstsze nowotwory OUN: - u dzieci medulloblastoma; ependynoma; gwiaździak pilocytarny - u młodych dorosłych gwiaździak rozlany; skąpodrzewiak - u osób starszych- przerzuty; glioblastoma; oponiaki Nowotwory pochodzenia zarodkowego - neuroblastoma, prymitywne nowotwory neuroektodermalne Glioblastoma- najbardziej złośliwy glejak pochodzenia astrocytarnego, najczęstszy pierwotny nowotwór złośliwy mózgu Źródło:http://biogimnazjum.w.interia.pl/start2/k1/k1t7.htm
1. wywiad Diagnostyka nowotwór ośrodkowego układu nerwowego 2. ogólne badanie przedmiotowe 3. badanie neurologiczne 4. ocena stanu sprawności (np. wg skali WHO) 5. informacje na temat chorób współistniejących 6. badania obrazowe (CT, MRI, angiografia) 7. badania uzupełniające: badanie okulistyczne; audiometria; badanie błędnika; elektroencefalografia; USG; 8. badanie płynu mózgowo-rdzeniowego 9. badania laboratoryjne biochemiczne markery nowotworowe
Białko S-100 Kwaśne, białko wiążące wapń Rodzina białek składająca się z 17 monomerów Każdy z monomerów przedstawia charakterystyczną dla danej tkanki formę wzorca Funkcja białka nie została do końca poznana, jakkolwiek może ona polegać na regulacji fosforylacji białek, proliferacji astrocytów S-100 jest obecna w cytozolu komórek lub jest przytwierdzona do błon komórkowych, może być wydzielane do przestrzenie międzykomórkowej w mózgu T 1/2 2 godziny
Białko S-100 S-100A oraz S-100B występują w dużym stężeniu w OUN S-100B występuje głównie w komórkach Schwanna, astrocytach ale także w melanocytach Podwyższony poziom S-100B występuje w zespole Downa oraz chorobie Alzhaimera S-100A i S-100B tworzą homo- i heterodimery: -S-100 BB wysokie stężenie w gleju i komórkach Schwanna -S-100 A1B występuje w komórkach gleju -S-100 A1A1 występuje w mięśniach prążkowych, nerkach i sercu
Białko S-100 Stwierdzenie S-100 w surowicy wskazuje na uszkodzenie komórek mózgowych lub na wzrost przepuszczalności bariery krew-mózg Obecność S-100 we krwi lub płynie mózgowo-rdzeniowym została stwierdzona w udarze mózgowym, krwawieniu podpajęczynówkowym, urazach OUN a także po operacjach serca, zatrzymaniu krążenia i wielu innych chorobach neurologicznych Obecność S-100wykazano także w guzach takich jak: glioma, melanoma, schwannoma i wysoko zróżnicowanych neuroblastoma Białko S-100 jest wykorzystywane w diagnostyce czerniaka oraz udarze mózgu
Enzym cytoplazmatyczny Swoista enolaza neuronowa NSE Występuję w postaci homo- lub heterodimerów zbudowanych z 2 spośród 3 typów podjednostek α, β, γ Swoista enolaza neuronowa jest izoenzymem γγ lub αγ występująca w komórkach nerwowych, neuroendokrynnych NSE występuję w cytozolu ale na skutek martwicy komórek jest uwalniana do krwi Wysokie stężenie występuję w komórkach centralnego i obwodowego układu nerwowego, szyszynce, przysadce, rdzeniu nadnerczy, erytrocytach, płytkach krwi Wartość odcinająca 12,5-20,0 ng/ml
Swoista enolaza neuronowa NSE Niewielkie podwyższenie NSE występuje w : niezłośliwych chorobach płuc, chorobach nerek, chorobach wątroby, urazach głowy oraz szoku septycznym Wysokie stężenie NSE obserwuje się w nowotworach: -układu nerwowego: neuroblastoma, glejaki, glejaki siatkówki - grasicy - drobnokomórkowym raku płuc gdzie jest markerem z wyboru
Nowotwory OUN z pierwotnych komórek rozrodczych Pomiar α-fetoproteiny (AFP) oraz podjednostki β ludzkiej gonadotropiny kosmówkowej (β-hcg) w płynie mózgowo-rdzeniowym oraz ewentualnie w surowicy
Białko płodowe alfa α-fetoproteiny (AFP): Syntetyzowane w pęcherzyku żółtkowym a po jego zaniku przez przewód pokarmowy i wątrobę płodu Wartość ref: dorośli <7 ng/ml Znaczenie w: -nieinwazyjnej diagnostyce prenatalnej; - marker pierwotnego raka wątroby
Ludzka gonadotropina kosmówkowa hcg: Syntetyzowana w syncytiotrofoblastach łożyska Składa się z podjednostk α i β Podjednostka α jest identyczna jak w cząsteczce LH (hormonu luteinizującego), FSH (folikulotropiny), TSH (tyreoptropiny) Podjednostka β jest właściwym markerem T 1/2 dla podjednostki β ok 24 godziny Stężenie hcg w osoczu u zdrowych mężczyzn i zdrowych kobiet nie będących w ciąży <3 IU/ml wzrasta w: -ciąży -zaśniadzie groniastym, nabłoniaku kosmówkowym jądra lub jajnika, nienasieniakowatych nowotworach oraz w nasieniakach z obecnością komórek syncytiotrofoblastu
Potencjalne markery w nowotworach OUN Metaloproteinazy enzymy proteolityczne, które w procesie nowotworowym odgrywają istotną rolę w migracji i przerzutowaniu komórek nowotworowych oraz tworzeniu nowych naczyń krwionośnych - w nowotworach OUN zaobserwowano wzmożona ekspresję MMP-7 oraz MT1- MMP -zwiększona produkcja tych enzymów może potencjalnie ułatwiać naciekanie komórek nowotworowych oraz wzmagać ich inwazyjność Kwaśne włókienkowe białko gleju (GFAP) -jest składnikiem cytoszkieletu astrocytów - badania wskazują na obecność tego białka w: policytarnej astrocytomie, anaplastycznym gwiaździaku, glioblastomie, meduloblastomie - zaobserwowano także szybki wzrost stężenia GFAP we krwi w udarze krwotocznym, udarze niedokrwiennym i wodogłowiu ;
Oznaczanie biochemicznych markerów nowotworowych nie jest podstawa rozpoznania danego nowotworu a jedynie badaniem uzupełniającym całą diagnostykę
Dziękuję Źródło Ryc: http://redro.pl/naklejka-cartoon-szalony-naukowiec-na-bialym-tle,71643; http://www.katalogalchem.pl/pipeta-automatyczna-jednokanalowa-discovery-comfort-d-id-29.html