Анализ крови на опухолевые маркеры – что такое опухолевые маркеры, их значение и исследование, описание анализа на опухолевые маркеры и что он дает

Опухолевые маркеры и их исследование

В настоящее время измерение уровней опухолевых маркеров широко используется в диагностике, лечении и при наблюдении за состоянием онкологических больных. Опухолевые маркеры – это вещества, образующиеся в связи с измененным метаболизмом злокачественно трансформированной клетки, а потому при возникновении опухоли их уровни повышаются. Определение опухолевых маркеров проводят в гистологическом материале или биологических жидкостях (гормональные опухолевые маркеры).

Опухолевые маркеры известны с 1928 года, когда была открыта молекула ХГЧ, а затем е связь с хориокарциномой. С тех пор определение ХГЧ используется для диагностики и контроля за лечением этой опухоли. Позднее было установлено, что уровень ХГЧ изменяется и при наличии других трофобластических опухолей, что дает возможность контролировать динамику опухолевого процесса.

Каждое десятилетие, а последнее время, каждый год открывается несколько новых «многообещающих» опухолевых маркеров, пополняющих наши знания о механизмах возникновения и развития онкологических заболеваний.

Даты открытия наиболее известных опухолевых маркеров:

Год Автор Маркер
1928 Асхейм и Зондек ХГЧ
1936 Гутман Кислая фосфатаза простаты
1963 Абелев АФП
1965 Голд РЭА
1979 Копровский, Ванг СА 19-9, ПСА
1983 Куфэ СА 15-3

Опухолевые маркеры открывают новые возможности в лечении онкологических заболеваний: они позволяют дифференцировать злокачественные и доброкачественные опухоли, определять стадию заболевания и, главное, своевременно выявлять и диагностировать рецидив. Поэтому измерение уровня соответствующего маркера может решающим образом повлиять на эффективность лечения.

При исследовании опухолевых маркеров следует учитывать их индивидуальную информативность при различных формах рака, а так же динамику их уровней в ходе наблюдения.

Специфичность отдельно определяемого опухолевого маркера не достаточно высока, она повышается, прежде всего, при комбинации нескольких маркеров.

Надежность исследования с помощью опухолевых маркеров зависит от их чувствительности и специфичности, т.е. вероятности получения ложноположительных или ложноотрицательных результатов.

Существуют маркеры главные, второстепенные и дополнительные

Главный маркер – маркер с высокой чувствительностью и специфичностью к определенному виду опухоли.

Второстепенный маркер – его определение проводится, как правило, параллельно с определением главного маркера. Второстепенный маркер имеет низкую чувствительность и специфичность для данной опухоли, в комбинации с главным маркером повышает вероятность выявления опухоли.

Дополнительный маркер – имеет, как правило, более низкую чувствительность и специфичность при детекции данного заболевания, но бывает специфичным для конкретного органа (т.е. имеет высокую органоспецифичность). Кроме того, возрастание его уровня связано с рецидивом опухоли.

Опухолевые маркеры и их клиническое значение

Онкологические заболевания человека известны с незапамятных времен. В связи с прогрессом в медицине и сокращение количества инфекционных заболеваний, возросла и социальная значимость опухолевых заболеваний.

Рак – это болезнь, связанная с аномальным ростом и развитием клеток. Как только нарушается биологический контрольный механизм, возникают опухолевые клетки. Понимание биологических процессов, связанных с нормальным ростом клеток, клеточным циклом, онтогенезом, гибелью клеток, а также патологических процессов, таких как неопластическая трансформация, развитие и метастазирование опухоли, могло бы помочь не только при поиске новых опухолевых маркеров, но и в выборе наилучшего из них для диагностики и оценки эффективности лечения пациентов со злокачественными новообразованиями.

Большинство клеток в зрелом возрасте находится в конечной стадии дифференцировки. На этой стадии увеличение количества клеток приводит к гиперплазии или к неоплазии. Гиперплазией называется контролируемый процесс, при котором происходит рост количества клеток, следствием которого является увеличение объема органа или ткани. Неоплазия является процессом, при котором рост количества клеток связан со снижением или полным отсутствием контрольных механизмов. Неконтролированное клеточное деление приводит к образованию аномальной массы ткани, т.е. к тому, что известно под названием «опухоль».

Опухолевые клетки могут отличаться от нормальных ферментативным аппаратом, метаболическими изменениями, потерей дифференциации, повышенной инвазивностью, потерей чувствительности к медикаментам. Эти различия являются следствием не только неконтролируемого клеточного роста, но и атипичного клеточного развития (например, вследствие многочисленных генетических мутаций в ходе онкогенеза). В настоящее время известно ограниченное количество качественных различий между нормальными и раковыми клетками, количественные различия выражены более ярко. Многие из них зависят от стадии развития опухоли, которая коррелирует со степенью дифференциации клеток. Наиболее злокачественными являются анапластические опухоли. Доброкачественные опухоли обладают низкой скоростью роста.

Если хотя бы один из двух основных процессов – дифференциация или пролиферация – перестанет регулироваться, появляется вероятность трансформации нормальных клеток в опухолевые.

В продвинутой стадии болезни к быстрой пролиферации присоединятся снижение дифференциации клеток. Новыми веществами, которые продуцируются клетками при этом процессе, являются раково-эмбриональные белки или эктопические молекулы. В высоких концентрациях появляются соединения, соответствующие фетальным тканям и не встречающиеся в зрелых тканях. Появление таких опухолевых маркеров связано с прогрессирующей стадией развития опухоли, нарушенной регуляцией роста и плохим прогнозом.

Опухолевыми маркерами называют соединения, которые продуцируются опухолевыми клетками или организмом в ответ на развитие опухоли. От соединений, продуцируемых нормальными клетками, они отличаются или качественно (опухолеспецифичные), или количественно (ассоциированные с опухолью, присутствующие так же и в нормальных клетках). Речь может идти об антителах, локализованных на поверхности мембран, метаболических ферментах или фрагментах цитоплазматических структур, которые освобождаются при гибели клеток. После этого их можно в кровяном русле или других биологических жидкостях.

Определение опухолевых маркеров следует рассматривать как дополнительный диагностический метод с относительной применимостью и точностью для каждого диагноза.

Идеальный опухолевый маркер должен удовлетворять следующим критериям:

–          Продуцироваться только злокачественными клетками

–          Являться органоспецифичным

–          Появляться в высоких концентрациях в биологических жидкостях

–          Его концентрация должна коррелировать с размером опухоли

–          Его концентрация должна коррелировать со стадией заболевания

–          Его концентрация должна коррелировать с прогнозом

–          Его концентрация должна коррелировать с эффектом лечения

–          Он должен позволять проводить диагностику всей опухолевой ткани.

Маркер, отвечающий всем перечисленным выше требованиям, до настоящего времени не обнаружен.

В настоящее время известно более 200 соединений, относящихся к опухолевым маркерам, и их количество постоянно растет. Существует несколько принципов классификации онкомаркеров. Наиболее часто их группируют по химической структуре, или по биологической функции, которую они выполняют в организме. С химической точки зрения их можно разделить на гликопротеины, полипептиды, углеводные детерминаты гликопротеинов, гликолипиды, белки, полиамины, иммуноглобулины и др. По биологической функции они делятся на онкофетальные антигены, энзимы, гормоны, рецепторы и соединения, роль которых до конца не выяснена.

Классификация онкомаркеров по их биологической функции.

Онкофетальные антигены:

–          Раково-эмбриональный антиген

–          Альфа-фетопротеин

–          Хорионический гонадотропин человека

–          СА 125

–          СА 15-3

–          СА 19-9

Ферменты:

–          Кислая фосфатаза простаты

–          Лактатдегидрогеназа

–          Нейроспецифическая енолаза

–          Специфический антиген простаты

Гормоны:

–          Адренокортикотропный гормон

–          Антидиуретический гормон

–          Кальцитонин

–          Паратгормон

–          Пролактин

Рецепторы:

–          Прогестероновые

–          Эстрогеновые

Другие соединения:

–          Ферритин

–          Бета-2-микроглобулин

–          Иммуноглобулины

–          Тканевой специфический антиген

Большинство онкомаркеров относится к онкофетальным антигенам. Речь идет о веществах, которые обнаруживаются в относительно высоких концентрациях в тканях эмбриона, где они появляются на поверхности дифференцирующихся клеток (дифференцировочные антигены) и играют важную роль в развитии плода. У взрослых людей их уровень значительно ниже, а биологическая функция не известна. При большинстве опухолевых заболеваний их концентрация заметно повышается. Характерно, что наиболее часто онкофетальные маркеры появляются при дифференцированных опухолях, а их уровень коррелирует с размером опухоли. Поэтому их определение играет важную роль для прогнозирования заболевания и контроля за ходом лечения.

Обладающие ферментативной активностью опухолевые маркеры являются второй по распространенности группой маркеров, которую мо