Введение
Онкологические заболевания по смертности населения в развитых странах занимают второе место после сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). При этом некоторые виды рака — прямой кишки, яичников, молочной железы, мочевого пузыря, предстательной железы, печени, поджелудочной и щитовидной железы — с высокой вероятностью могут быть диагностированы с помощью лабораторных тестов. Цель данной обзорной статьи — не только освещение обновленного перечня валидных онкомаркеров, но и представление самой процедуры валидации, предваряющей их внедрение в клинико-диагностическую практику. Процессом одобрения или валидации биомаркеров на территории США занимается Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (Food and Drug Administration — FDA, USFDA), агентство министерства здравоохранения и социальных служб США, которое подходит к этому вопросу очень тщательно. Ввиду отсутствия аналогичной службы на территории Российской Федерации в настоящем обзоре под валидными онкомаркерами подразумеваются субстанции, прошедшие одобрение FDA.
В зависимости от назначения биомаркера для его валидации предусмотрены протоколы 510(k), PMA (Premarket Approval) или De Novo. Одобрение FDA в сочетании с признанием биомаркера врачами способствует его скорейшему внедрению в широкую клиническую практику и в методические рекомендации. Этот многотрудный путь компенсируется обогащением диагностического потенциала, столь необходимого для раннего выявления заболевания и лечения пациентов. Понимание процесса одобрения FDA биомаркера важно для врача с точки зрения надежности применения диагностического теста в собственной практике.
Характеристика онкомаркера
Биомаркер — это субстанция, которую можно объективно измерить, оценить ее свойства как показателя нормально или патологически протекающих процессов, их прогрессирования и фармакологического ответа организма на терапию. Определение биомаркера разработано рабочей группой по биомаркерам (Biomarkers Definitions Working Group) [1] В частности, онкомаркеры определены как молекулы, концентрация которых может быть объективно измерена и оценена как индикатор канцерогенеза [2]. По биологической природе онкомаркеры можно разделить на следующие категории: структурные белки, фетальные антигены, гормоны, рецепторы, генетические маркеры, молекулы РНК и прочее, которые в идеале должны обнаруживаться в биологических жидкостях только при наличии опухоли. Однако на практике происходит иначе, поскольку существующие на сегодняшний день онкомаркеры характеризуются недостаточной специфичностью или чувствительностью. Концентрацию онкомаркеров измеряют в разнообразных биологических средах — сыворотке/плазме крови, цельной крови, моче, образцах тканей. В данном обзоре рассматриваются онкомаркеры, предназначенные для анализа в цельной крови, плазме/сыворотке крови или моче.
В силу растущей потребности в повышении качества онкоскринига, онкодиагностики и онкопрогноза приходится мириться с огромными затратами, направленными на поддержку исследований по идентификации и оценке свойств новых онкомаркеров, что контрастирует с несоразмерно низкой продуктивностью подобных исследований [3].
Клинические и аналитические требования к представлению биомаркеров в FDA
Клинические и аналитические требования FDA к биомаркерам вытекают из их назначения, поэтому протоколы валидации могут существенно различаться. Например, маркеры, используемые в целях диагностики опухолевого заболевания, обычно рассматривают наравне с медицинскими устройствами высокого риска (третьего класса), в то время как биомаркеры, используемые для мониторирования или прогноза заболевания, рассматриваются наравне с медицинскими устройствами, относящимися ко второму классу, поскольку вред, причиненный пациенту из-за некорректного прогноза заболевания, считается менее значительным, чем вред, причиненный при установлении неверного диагноза. Наличие референсных значений и алгоритма измерения биомаркера является необходимым условием его валидации. Процедуре валидации подлежат также наборы (тест-системы), предназначенные для определения биомаркера в биологической жидкости. Для валидации наборов требуются данные о коэффициенте вариации измерений, проведенных с помощью данного набора. При этом коэффициент вариации оценивают на основании результатов многоцентровых межлабораторных исследований [4]. Иммуногистохимическая диагностика стоит особняком и регулируется протоколом 21 CFR 864.1860 «Иммуногистохимия, реактивы и наборы» [5].
Процесс одобрения FDA нового биомаркера
Процесс одобрения FDA биомаркера начинается с того, что разработчик подает предварительную заявку в агентство, которая обычно включает положение о назначении данного маркера, описание технологии его измерения и другие сопроводительные документы [6]. При необходимости разработчик готовит список вопросов к FDA, которые впоследствии разрешаются в письменной или устной форме. По результатам переговоров с FDA принимается решение относительно протокола (PMA, 510(k) или De Novo), по которому будет проводиться валидация. В зависимости от этого разработчик предоставляет результаты аналитических и клинических испытаний, отвечающих требованиям FDA, и затем принимается решение относительно одобрения данного маркера.
Надежность валидации биомаркеров в FDA
Помимо биомаркера валидации подлежат наборы для определения данного маркера. Валидация аналитических наборов проходит по тем же протоколам офиса по лабораторной диагностике и радиологическому здоровью FDA (Office of In Vitro Diagnostics and Radiological Health in FDA’s Center for Devices and Radiological Health — CDRH), которые разработаны для валидации любого другого медицинского устройства [5]. Медицинские устройства, к которым относят аналитические наборы, подразделяются в FDA на три класса в зависимости от риска для пациента. Устройства, принадлежащие к классу III, высокого риска, требуют одобрения FDA до выхода на рынок. Для валидации устройства высокого риска разработчик должен предоставить результаты клинических и аналитических испытаний, демонстрирующие безопасность и эффективность устройства при ведении пациента. Устройства, относящиеся к классу II, умеренного риска, рассматриваются FDA обычно по протоколу 510(k) до выхода устройства на рынок. Суть уведомления сводится к тому, что разработчик информирует FDA о том, что устройство класса II будет выпущено на рынок в течение 90 дней. И если за это время агентство не выдвинет каких-либо замечаний, устройство выходит на рынок. Регуляторный протокол 510(k) предусматривает необходимость подтверждения эквивалентности устройства, означающей, что оно не уступает по своим характеристикам предшествующим устройствам, если таковые уже рассматривались FDA или выпущены на рынок до 1976 г. [5]. Требуемое по протоколу 510(k) доказательство эквивалентности медицинского устройства менее трудоемко, чем прохождение регистрации устройства, не имеющего аналогов, поскольку в таком случае в обязательном порядке необходимо подтверждение безопасности и эффективности устройства.
Для регистрации новых медицинских устройств умеренного риска в CDRH предусмотрен протокол De Novo, согласно которому разработчику необходимо подтвердить безопасность и эффективность продукта. В отличие от устройств, относящихся к классу риска III, по протоколу De Novo домаркетиноговая инспекция продукта не требуется. Преимущество данного протокола для разработчика состоит в том, что этот регламент позволяет новым наборам-тест-системам или биомаркерам выйти на рынок максимально быстро.
Для устройств, относящихся к I (самому низкому) классу риска, не требуется домаркетинговое представление в FDA. Но и эти устройства следует регистрировать в агентстве с представлением отзывов о продукте и данных о контроле качества, включающих перечень нежелательных эффектов [5].
В следующих разделах будут представлены только те онкомаркеры, которые прошли процедуру валидации в FDA.
Онкомаркеры
По данным Интернационального агентства по изучению рака (International Agency for Research on Cancer) Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), наиболее распространенными видами рака (по убыванию) являются: рак груди, предстательной железы, прямой кишки, легких, матки, меланома, неходжкинская лимфома, рак почек, шейки матки, мочевого пузыря [7] (рисунок).
Диагностировать с помощью лабораторных тестов с высокой вероятностью можно следующие виды рака: рак прямой кишки, яичников, молочной железы, мочевого пузыря, предстательной железы, печени, поджелудочной и щитовидной железы (таблица).
Биомаркеры рака прямой кишки
От рака прямой кишки гибнет около 600 000 человек по всему миру в год [8, 9]. Самым давним и, очевидно, недостаточным по причине низкой чувствительности (около 50% [10]) тестом для лабораторного скрининга рака прямой кишки является анализ кала на скрытую кровь. Поэтому в клинико-диагностическую практику внедряются новые биомаркеры. Так, белок DR-70 в сыворотке крови, являющийся продуктом разложения фибрина (ПРФ), в повышенных концентрациях используется как маркер злокачественного новообразования прямой кишки. Когда в организме появляется злокачественная опухоль, она может вызвать аномальное повышение уровня ПРФ путем стимуляции секреции прокоагулянтов: а) за счет активности самих опухолевых клеток; б) за счет клеточного некроза опухолевых клеток; в) за счет активности иммунных клеток [11]. При концентрации DR-70 в сыворотке крови выше 1,69 мкг/мл риск наличия колоректального рака возрастает; точность теста — 68% (площадь под характеристической кривой AUC (receiver operating characteristic) равна 68% [11]. Отметим, что в концентрации 1,45 мкг/мл и более DR-70 показал хорошую клиническую эффективность при диагностике рака желудка с чувствительностью теста 82,8% и специфичностью 79,3% [12].
Биомаркеры рака яичников
Несмотря на то что рак яичников не входит в топ-10 самых распространенных видов рака по наблюдениям ВОЗ [7], тем не менее это заболевание достаточно распространено и может быть обнаружено на ранних стадиях в 70% случаев. Принадлежащий к семейству ингибиторов протеиназ белок HE4 (Human Epididymis Protein 4), экспрессируемый в малых количествах эпителиальными клетками респираторной и репродуктивной систем, в повышенной концентрации служит биомаркером рака яичников и эндометрия. Гиперэкспрессия HE4 сопряжена с наличием опухоли уже на ранних стадиях ее развития. Специфичность теста HE4 составляет 94% при не очень высокой чувствительности [13]. К преимуществам HE4 относят то, что уровень этого маркера не подвержен влиянию наличия кист в эндометрии. Современные алгоритмы диагностики рака яичников помимо измерения уровня HE4 включают измерение белка CA-125. Оба показателя входят в расчет различных диагностических индексов или алгоритмов.
В алгоритм ROMA (Risk of Ovarian Malignancy Algorithm) помимо HE4 и CA-125 входит менопаузальный статус. Данный алгоритм обладает высокой эффективностью (96%) в диагностике рака яичников, поскольку нивелирует подверженный колебаниям уровень HE4, на который могут влиять такие факторы, как курение или прием контрацептивных препаратов [13].
В алгоритм OVA1, один из первых многомерных алгоритмов диагностики рака яичников, включают помимо CA-125 еще 4 биомаркера — аполипопротеин A1, трансферрин, трансферритин, бета-2-микроглобулин, концентрации которых определяют в сыворотке крови. В сочетании с показателями ультразвуковой диагностики и менопаузальным статусом расчет по алгоритму OVA1 проводят в баллах в диапазоне от 1 до 10. Для женщин в пременопаузе количество баллов по данному алгоритму не должно превышать 5, для женщин в постменопаузе — 4,4. Если количество баллов превышает границу, следует принимать более интенсивные меры для диагностики заболевания. Чувствительность многомерного индекса OVA1 составляет 94% при специфичности 35% [14].
Таким образом, на сегодняшний день наиболее эффективным сочетанием биохимических маркеров для диагностики рака яичников является комбинация CA-125 и HE4.
Рак молочной железы
Смертность от рака груди значительно возросла за последние 50 лет, поэтому ранней диагностике этого заболевания уделяется особое внимание. По данным ВОЗ, рак груди лидирует по смертности среди женщин, достигая 23% от всех летальных исходов. При этом 10—20% от всех видов рака груди составляет агрессивная форма трижды негативного рака груди [15].
Рентгенологические методы остаются основными для раннего выявления рака молочной железы и имеют решающее значение в достижении благоприятного исхода. Тем не менее для оптимизации стратегий раннего выявления и лечения рака груди разрабатываются более чувствительные методы диагностики, дополняющие рентгенологические методы. Так, циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК), представляющие собой раковые клетки первичных или метастатических новообразований, диссеминированные в крови, ассоциированы с неблагоприятным прогнозом при некоторых видах рака, среди которых помимо рака молочной железы значатся рак предстательной железы, толстой кишки, желудка, мочевого пузыря, мелко- и немелкоклеточная карцинома легкого, а также меланома [16].
В целях диагностики рака груди FDA одобрила следующие маркеры ЦОК: EpCAM, CD45 и цитокератины 8, 18, 19 [17].
EpCAM (Epithelial Cell Adhesion Molecule), присутствующая в составе ЦОК адгезивная молекула эпителиоцитов, представляет собой гликопротеин, обеспечивающий межклеточную адгезию, и является широко известным опухолевым агентом, который экспрессируется в эпителиальных опухолях. Молекула EpCAM идентифицирована в 2008 г. как маркер эмбриональных стволовых клеток человека [18]. Сигнальные пути, в которые вовлечена молекула EpCAM, регулируют пролиферацию, дифференцировку и адгезию опухолевых эпителиальных клеток [19]. В большинстве случаев гиперэкспрессия EpCAM коррелирует с плохим прогнозом и высоким риском рецидива заболевания [20]. Следует отметить, что в некоторых случаях рака поджелудочной железы и рака желудочно-кишечного тракта гиперэкспрессия EpCAM коррелирует с благоприятным прогнозом. Молекулярные механизмы такого рода расхождений пока не установлены [21]. Когда стало известно, что EpCAM является сигнальной молекулой, вовлеченной в трансформацию, клеточную малигнизацию и пролиферацию, а также дифференцировку стволовых и прогениторных клеток, этот маркер занял весомое место в онкодиагностике [22].
Присутствующая в составе ЦОК молекула CD45 представляет собой высококонсервативный рецептор, тирозиновую протеинфосфатазу, экспрессируемую исключительно ядросодержащими клетками системы кроветворения. CD45 — один из ключевых игроков в регуляции рецепторной сигнализации T-клеток за счет активации семейства белков Src и тирозиновых протеинкиназ Lck и Fyn. CD45 играет также существенную роль в развитии аутоиммунной патологии, раковых, инфекционных, в том числе грибковых, заболеваний [17, 23]. Недостаточность CD45 приводит к дисфункции T- и B-лимфоцитов, проявляющейся в форме тяжелого иммунодефицита.
Присутствующие в составе ЦОК цитокератины 8, 18 и 19, экспрессируемые клетками молочной железы, относящиеся к семейству белков промежуточных филаментов цитоскелета, подверженные воздействию многочисленных внешних факторов, экспрессируются также во всех эпителиальных тканях, включая эндометрий [24]. В совокупности ЦОК — EpCAM, CD45, цитокератины 8, 18, 19 — на сегодняшний день используются как маркеры рака молочной железы [23, 24].
Сывороточный антиген (CA) СА27.29 — это форма протеогликана муцина 1, который способен взаимодействовать с моноклональными антителами B27.29. По диагностическим характеристикам CA27.29 имеет сопоставимые свойства с сывороточным антигеном (СА) CA15-3, хотя кажется более чувствительным в отношении прогноза малигнизации опухоли [25]. CA15-3 можно использовать для прогноза развития первичных новообразований и метастазирования опухли груди. Кроме того, повышенный уровень CA15-3 ассоциирован с более крупным размером опухоли [26]. CA15-3 особенно полезен для мониторирования лечения, когда применение существующих рентгенологических методов невозможно по тем или иным причинам. Важно отметить, что группы экспертов расходятся во мнениях относительно целесообразности регулярного измерения CA15-3 в послеоперационном периоде у женщин с диагнозом рака молочной железы. Основное ограничение CA15-3 как маркера рака молочной железы заключается в том, что этот параметр малочувствителен при локализованных новообразованиях, а также при опухолях на ранних стадиях развития [26, 27].
Гепатоцеллюлярная карцинома (рак печени)
Рак печени может быть диагностирован на ранних стадиях с помощью маркера AFP-L3, представляющего собой агглютинин-связывающую фракцию альфа-фетопротеина (AFP)-L3. AFP-L3 — это одна из трех (AFP-L1, AFP-L2 и AFP-L3) гликоформ AFP, отличающаяся высоким сродством к лектину чечевичных агглютининов (ЛЧА). Поясним, что гликоформы AFP дифференцируют по аффинности (сродству) к ЛЧА. Превалирующей гликоформой AFP является фракция AFP-L1, обладающая низким сродством к ЛЧА. Эта гликоформа определяется в сыворотке крови при хроническом гепатите и циррозе печени, в то время как злокачественные клетки печени продуцируют фракцию AFP-L3 уже на ранних стадиях гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК). Гликоформа AFP-L3 может быть обнаружена в сыворотке приблизительно у 35% пациентов с размером ГЦК менее 2 см. Срок ранней диагностики с помощью AFP-L3 ГЦК составляет 9—12 мес до возможности диагностики визуализирующими методами. Чувствительность теста AFP-L3 для диагностики ГЦК составляет 56%, специфичность — более 95% [28].
AFP представляет собой эмбриоспецифический гликопротеин [29], который в основном поступает в кровь из клеток печени эмбрионов и практически исчезает из крови после рождения ребенка. В норме у взрослых концентрация этого маркера крайне низка. Однако, когда клетки печени становятся раковыми, уровень AFP в сыворотке резко возрастает и продолжает повышаться по мере прогрессирования заболевания. AFP уже много лет широко используется в качестве клинического индикатора ГЦК. Однако опухоли размером менее 3 см сложно диагностировать с помощью этого показателя, поскольку заметного повышения уровня AFP в сыворотке в этих случаях не наблюдается. Чтобы повысить специфичность диагностики, AFP измеряют в сочетании с раковым эмбриональным антигеном (РЭА) (см. ниже) [30, 31].
Рак мочевого пузыря
Рак мочевого пузыря — это та из немногих разновидностей онкозаболеваний, которая может быть излечена в 80% случаев [32]. Несмотря на то что в настоящее время биохимические маркеры на рак мочевого пузыря не заменяют диагностическую ценность цистоскопии, некоторые из них могут оказаться полезными. В этой связи привлекли внимание белки ядерного матрикса (NuMa), участвующие в регуляции важных клеточных событий, таких как поломки ДНК, апоптоз, опосредованная p53 задержка клеточного роста и другие процессы, которые контролируются ядрышком в условиях окислительного стресса [33]. Один из NuMa, NMP22, определяемый в моче, валидирован как маркер рака мочевого пузыря. NMP22 вырабатывается клетками переходного эпителия мочевыводящих путей, поэтому в низкой концентрации этот маркер может быть обнаружен в моче лиц без патологии. В клетках переходноклеточной карциномы (ПКК) концентрация NMP22 почти в 80 раз выше, чем в нормальных клетках. Рост концентрации NMP22 обусловлен как повышением его экспрессии опухолевыми клетками, так и высвобождением из ядер в результате гибели этих клеток. На данный момент FDA одобрены два теста для определения NMP22 в моче: набор ELISA Alere NMP22 и набор NMP22 BladderChek. Чувствительность тестов Alere NMP22 и NMP22 BladderChek превышает чувствительность цитологического обследования и составляет 68% и 65% соответственно по сравнению с 37% для цитологии. Снижение специфичности может быть обусловлено конститутивным присутствием NMP22 в уротелиальных клетках, что может давать ложноположительный результат. Специфичность диагностики с помощью NMP22 во многом зависит от стадии опухоли. Так, на стадии Т2 рака мочевого пузыря специфичность теста может достигать 90% и более при чувствительности до 90%. Сочетание NMP22 и цистоскопического обследования повышает выявление рака мочевого пузыря до 96% [34].
Взаимосвязь между концентрацией белков ядерного матрикса и определенными видами рака способствует их дальнейшему изучению в качестве новой группы онкомаркеров [35].
Еще один белок валидирован в качестве маркера рака мочевого пузыря. Это белок hCFHrp (human complement factor H-related protein H), родственный фактору XII семейства белков системы комплемента, играющий важную роль в сигнальном пути регуляции фактора H (Хагемана). Белок hCFHrp принимает участие в канцерогенезе за счет регуляции роста опухоли и ее ускользания из-под действия иммунной системы хозяина. Для определения hCFHrp в моче FDA одобрило два набора: BTA-TRAK и BTA-STAT. Чувствительность диагностики с помощью hCFHrp находится в диапазоне 60—80% при специфичности 50—70%, что превышает чувствительность цитологического теста. Снижает специфичность диагностики с помощью hCFHrp возможность получения ложноположительных результатов, в частности связанных с неопухолевыми заболеваниями мочевыводящих путей. По этой причине указанные тесты одобрены FDA только для мониторирования рака мочевого пузыря и рекомендованы к использованию в сочетании с цистоскопией [35, 36].
Рак поджелудочной железы
Раковый антиген СА19-9 — высокомолекулярный гликопротеин, в норме продуцируемый клетками эпителия желудочно-кишечного тракта, является наиболее специфичным биомаркером и индикатором аберрантного гликозилирования при раке поджелудочной железы. Чувствительность диагностики с помощью СА19-9 составляет около 80% [37]. CA19-9 может ускорять прогрессирование рака поджелудочной железы за счет гликозилирования белков, связывания с Е-селектином, усиления ангиогенеза и регуляции иммунного ответа. CA19-9 обладает скрининговым потенциалом при наличии соответствующих симптомов и/или факторов риска. CA19-9 можно использовать для оценки стадии опухолевого процесса, прогноза рецидива заболевания и эффективности терапии. Нормальный исходный уровень CA19-9 указывает на благоприятный прогноз у пациентов. Основные недостатки диагностики с помощью этого маркера связаны с получением ложноположительных результатов при наличии воспалительного процесса или рака, не связанного с поджелудочной железой, а также с получением ложноотрицательных результатов у лиц с отрицательным статусом по антигену Льюиса (системы группы крови человека). CA19-9 является перспективной терапевтической мишенью при лечении рака с помощью антител, вакцин, наночастиц направленного действия [37].
Рак яичников
В настоящее время для скрининга рака яичников широко используются три основных метода: гинекологический осмотр, трансвагинальная сонография (ТВС) и лабораторная диагностика с помощью СА-125. ТВС является наиболее эффективным методом в силу того, что остальные два характеризуются недостаточной чувствительностью. Тем не менее диагностика с помощью CA-125, представляющего собой высокомолекулярный гликопротеин, может быть полезным дополнением при мониторинге ведения пациенток с немуцинозной карциномой яичника. СА-125 представляет собой опухолеассоциированный антиген, концентрация которого чаще всего растет при распространенном раке яичников. Это вещество преимущественно продуцируется целомическим эпителием, что объясняет повышение его концентрации при доброкачественных или злокачественных новообразованиях [38]. Усиленный синтез СА-125 в тканях чаще всего наблюдается при серозных опухолях яичника, при пограничных и злокачественных серозных цистаденокарциномах. Положительный тест на CA-125 после перенесенной первичной операции и химиотерапии свидетельствует о наличии резидуальной или метастатической опухоли и тем самым может указать на необходимость повторного хирургического вмешательства [39]. Благоприятный прогноз связывают с быстрым снижением концентрации СА-125 в сыворотке крови после индукционной химиотерапии у пациенток с раком яичников.
Ограничения в применении СА-125 связаны с отсутствием консенсуса о целесообразности измерения СА-125 для скрининга, особенно у пациенток в пременопаузе, у которых рак яичников не диагностирован. Кроме того, ограничения применения СА-125 связаны с рядом обстоятельств, например с тем, что корреляция между концентрацией СА-125 и объемом опухоли не обнаружена, с тем, что уровень антигена СА-125 в сыворотке крови может не определяться при раке яичников на ранних стадиях, а также с тем, что неопределяемый уровень антигена СА-125 не свидетельствует об излечении. Таким образом, СА-125 при определенных ограничениях может быть использован в качестве инструмента скрининга рака яичников и мониторирования эффективности лечения данного заболевания [39].
Рак предстательной железы
В последние годы для выявления рака предстательной железы помимо простатспецифического антигена (PSA) стали доступны несколько новых биомаркеров [40]. Хотя PSA широко используется в клинико-лабораторной практике, его роль в скрининге бессимптомных мужчин с целью выявления рака предстательной железы представляется спорной, поскольку уровень данного антигена повышается также в случае гиперплазии предстательной железы и простатита [41]. Тем не менее некоторые экспертные сообщества рекомендуют скрининг PSA у мужчин в возрасте 55—69 лет со средним риском развития заболевания. При этом следует учитывать, что в качестве скринингового теста на рак предстательной железы PSA имеет недостаточно высокую специфичность, что приводит к гипердиагностике заболевания. В дополнение к роли в скрининге PSA также широко используют с целью мониторирования эффективности терапии, а в сочетании с клиническими и гистологическими тестами — для стратификации риска рецидива заболевания [40]. В связи с невысокой специфичностью PSA при скрининге рака предстательной железы продолжается поиск новых, более специфичных и чувствительных биомаркеров для прогноза и диагностики данного заболевания. Так, одна из изоформ профермента PSA, pro2PSA (название базируется на количестве входящих в состав профермента двух аминокислот, присоединенных к лидерному пептиду), может не только повышать специфичность теста до 88,5%, но и точнее дискриминировать положительный и отрицательный прогноз. Для определения pro2PSA FDA одобрило тест-набор Beckman Coulter phi, который показал наилучшую диагностическую точность, равную 77% (AUC=0,77) [40, 41]. Уровень pro2PSA коррелирует с объемом опухоли и стадией опухолевого процесса. Определение pro2PSA может быть полезным в спорных случаях, когда уровень общего PSA находится в диапазоне 2—4 нг/мл, а уровень свободного PSA (f-PSA) превышает 25% (% от уровня общего PSA) [41].
Рак щитовидной железы
Рак щитовидной железы встречается часто, хотя и не входит в топ-10 самых распространенных видов рака по наблюдениям ВОЗ (см. рисунок). Рекомендации Американской ассоциации, касающиеся диагностики и лечения узловых образований щитовидной железы и рака щитовидной железы, пересмотрены в 2009 г. Согласно консенсусному мнению, отраженному в рекомендациях по лабораторной диагностике для пациентов с узлами в щитовидной железе, измерение уровня тиреотропина (ТТГ), или TSH (thyroid stimulating hormone — гормон, стимулирующий щитовидную железу), рекомендуется проводить во время первичного обследования пациента, если у него обнаружено узловое образование щитовидной железы. Сывороточный ТТГ — это гликопротеиновый гормон передней доли гипофиза, который стимулирует синтез и высвобождение гормонов щитовидной железы тироксина (Т4) и трийодтиронина (Т3) [42]. Если уровень ТТГ в сыворотке отклоняется от нормы, следует провести радионуклидное сканирование щитовидной железы.
Для прогноза рецидива рака щитовидной железы используют тиреоглобулин (ТГ), белок, продуцируемый фолликулярными клетками щитовидной железы, участвующий в синтезе гормонов щитовидной железы — Т4 и Т3. Интерпретация результатов определения ТГ в сыворотке крови обусловливает одновременное измерение концентрации ТТГ, поскольку секреция тиреоглобулина зависит от уровня ТТГ [43]. Систематическое измерение уровня ТГ после тотальной тиреоидэктомии считается информативным в отношении рецидива рака щитовидной железы. Повышение прогноза рецидива опухоли на 62,5% и 16,6% ассоциировано с ростом концентрации ТГ в сыворотке на 10 мкг/л и 5 мкг/л соответственно [44]. Измерение уровня ТГ в сыворотке применяется с целью послеоперационного ведения пациентов с дифференцированной карциномой щитовидной железы.
Раковый эмбриональный антиген — неспецифический маркер некоторых видов рака
Раковый эмбриональный антиген (cancer embryonic antigen — СЕА) — это гликозилированный белок, продуцируемый клетками колоректального рака и рака желудочно-кишечного тракта. Исследования показали, что уровень СЕА в сыворотке резко возрастает не только при раке прямой кишки, но также при раке желудка и легких. В настоящее время CEA является наиболее широко используемым онкомаркером при раке прямой кишки, указывающим на рецидив, метастазирование и прогрессирование заболевания. Специфичность CEA ограниченна, поскольку этот биомаркер в высокой концентрации обнаруживается в сыворотке крови только на стадии тяжелого заболевания. Концентрация CEA в сыворотке более 20 мкг/л указывает на возможный канцерогенез. Наилучшим образом диагностика, мониторинг и прогнозирование заболевания с помощью CEA реализуются в его комбинациях с другими биомаркерами. Например, комбинация уровня CEA в сыворотке крови и CA19-9 повышает специфичность диагностики рака поджелудочной железы до 84% по сравнению с одиночным определением CA19-9 [45]. CEA может быть ценным прогностическим маркером у пациентов с раком поджелудочной железы, раком, в том числе немелкоклеточным, легких, раком желудка и прямой кишки. CEA может служить мишенью для иммунотерапии. Экспериментальные результаты подтвердили хороший терапевтический эффект противоопухолевых вакцин на основе СЕА [45, 46].
Заключение
В настоящем обзоре представлены процедура валидации биомаркеров и актуальные на текущий период валидные онкомаркеры, определяемые в цельной крови, сыворотке/плазме крови и моче, которые не должны ускользнуть от внимания врачей различной специализации. К ним относятся следующие биомаркеры, которые можно использовать как дополнительный инструмент скрининга, диагностики или прогноза заболевания: ROMA (HE4 + CA-125) и OVA1 — для диагностики рака яичников; DR-70 — для мониторирования рака прямой кишки; AFP-L3(%) и AFP — при гепатоцеллюлярной карциноме и раке желудка; ЦОК (EpCAM, CD45, cytokeratins 8, 18, 19), CA15-3 и CA27.29 — при раке груди; CA19-9 — при раке поджелудочной железы; pro2PSA и free-PSA — при раке простаты; NMP22 (NuMA) и hCFHrp — при раке мочевого пузыря; ТГ — при раке щитовидной железы, а также CEA, который может быть использован для неспецифической оценки риска рака поджелудочной железы, легких, желудка и прямой кишки. В силу того, что разработка более точной диагностики онкологических заболеваний является предметом непрекращающихся интенсивных исследований, регулярная актуализация перечня валидных онкомаркеров является острой необходимостью для оказания своевременной и квалифицированной помощи пациенту.
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.