Анализы на онкомаркеры – диагностика рака – виды, расшифровка

Онкомаркеры – это макромолекулы, их появление и наличие в крови или другом исследуемом материале часто связаны с возникновением и ростом злокачественного новообразования.

Анализ крови на онкомаркер – важное медицинское исследование. Оно дает информацию о наличии в организме опухоли или ее отсутствии, применяется для определения качества новообразования, оценки эффективности лечения и контроля активности заболевания.

Виды онкомаркеров

Онкомаркеры можно разделить на 2 типа:

1. Клеточные – это антигены, локализующиеся на клеточной мембране;
2. Гуморальные – это вещества, находящиеся в крови, моче или других биологических жидкостях.

Ни один из известных в настоящее время онкомаркеров не является 100% чувствительным и 100% специфичным. 

Таблица 1. Подбор маркеров в зависимости от локализации опухоли

Простатоспецифический антиген или ПСА

Простатоспецифический антиген  или PSA – гликопротеин массой 33 кДа с протеазной активностью. Высокий уровень ПСА обнаруживается в предстательной железе. PSA отвечает за производство жидкой части спермы. Попадая в кровь,  простатоспецифический антиген связывается с ингибиторами протеаз. В плазме период полувыведения ПСА составляет два дня.

В норме у мужчин можно обнаружить небольшое количество ПСА в крови.

У пациентов с раком простаты уровень ПСА в крови обычно повышен из-за:

• увеличения количества продуцирующих ПСА клеток в простате;
• появления метастазов;
• увеличения интенсивности клеточной активности в опухолевых тканях.

Повышенный уровень ПСА также может наблюдаться у пациентов:

• с доброкачественной гиперплазией предстательной железы;
• с карциномой простаты; 
• с воспалительным заболеванием простаты.

Кровь для анализа на ПСА берут перед пальпацией простаты, биопсией, цистоскопией или замены катетера. Эти процедуры повышают уровень ПСА в крови. Анализировать кровь на ПСА после этих манипуляций можно не ранее, чем через 10 дней.

Таблица 2. Уровни ПСА в крови положительно коррелируют с клинической стадией рака простаты

Использование ПСА для дифференциации доброкачественной и злокачественной гиперплазии простаты ограничено. Диагноз карциномы простаты необходимо подтвердить гистологически.

Значения ПСА:

• более 30 нг / мл очень редки при доброкачественной гиперплазии предстательной железы; 
• менее 10 нг / мл очень редки при метастазах;
• выше 50 нг / мл  указывает на возможность метастазирования.

ПСА в настоящее время – лучший маркер биохимического рака простаты, хотя его специфичность и чувствительность недостаточны, особенно в «серой зоне»  – значения ПСА от 4 до 10 нг / мл, в некоторых случаях до 20 нг / мл. где доброкачественная гиперплазия простаты перекрывается с раком простаты.

Свободный простатический специфический антиген

ПСА образует стабильные комплексы с двумя крупнейшими ингибиторами протеаз в крови, альфа-1-антигимотрипсином и альфа-2-макроглобулином, но в небольших количествах он представляет собой несвязанный, свободный ПСА.

Тестирование на ПСА используется для достижения большей точности диагностики у пациентов со значениями ПСА от 4 до 10 нг / мл. Отношение свободного ПСА к общему ПСА используется в качестве диагностического критерия. Это соотношение значительно ниже у пациентов с раком простаты по сравнению с пациентами с доброкачественной гиперплазией.

Таблица 3. Риски для мужчин с уровнем ПСА от 4 до 10 нг/мл:

Если риск рака простаты высокий, то врач назначает биопсию простаты.

Карциноэмбриональный антиген (СЕА)

Карциноэмбриональный антиген (CEA) – это  гликопротеин с молекулярной массой 180000 дальтон. Подобно альфа-фетопротеину, CEA представляет собой онкофетальный антиген, синтезируемый в течение эмбрионального развития человеческого организма в желудочно-кишечном тракте и поджелудочной железе в качестве антигена клеточной поверхности.

РЭА – один из самых известных и широко используемых онкологических маркеров. С помощью CEA можно идентифицировать множество различных опухолей. Предоперационные значения CEA повышены в среднем у 40-80% пациентов с опухолями, продуцирующими CEA. Однако чувствительность и специфичность маркера недостаточны для скрининга населения в целом. 

Ключевая роль клинического использования CEA – оценка эффективности лечения и контроль прогрессирования колоректального рака. Предоперационный уровень CEA коррелирует со стадией заболевания и считается дополнительным прогностическим фактором.

Основные клинические применения CEA для мониторинга следующих опухолей:

• рак прямой кишки;
• рак желудка;
• карцинома поджелудочной железы – с СА 19-9 в качестве основного маркера;
• карцинома молочной железы – с СА 15-3 в качестве основного маркера;
• карцинома печени;
• карцинома яичников – с СА 125 в качестве основного маркера;
• медуллярная карцинома щитовидной железы.

Неонкологические патологии – заболевания кишечника, поджелудочной железы, печени и легких:

• цирроз печени;
• хронический гепатит;
• панкреатит;
• Болезнь Крона;
• колит;
• пневмония;
• бронхит;
• туберкулез;
• эмфизема;
• муковисцидоз;
• аутоиммунные патологии.

У пациентов с неонкологическими аномалиями уровни СЕА редко превышают верхний предел нормы более чем в 5 раз и возвращаются к норме по мере улучшения клинической ситуации.

У пациентов с онкологической патологией уровни СЕА постоянно повышаются, часто даже экспоненциально, а значения, в 10 раз превышающие верхнюю границу нормы, указывают на онкологический процесс.

На уровень CEA в крови влияет курение, а не алкоголь. У курильщиков уровень РЭА может превышать верхний предел нормы в два раза.

CA 15-3

Онкологический антиген CA 15-3 – это  гликопротеин с молекулярной массой от 300000 до 450000 дальтон. CA 15-3 у здоровых людей может быть обнаружен на секреторных клетках эпителия и в секретах желез.

CA 15-3 в основном используется для мониторинга рака груди. Последовательное обнаружение CA 15-3 и CEA должно быть частью скрининга пациентов с раком груди, поскольку 80% пациентов с метастазами имеют повышенные значения маркеров в течение нескольких месяцев, прежде чем это будет клинически диагностировано другими методами.

Другие причины повышения CA 15-3:

• карцинома легкого;
• опухоли желудочно-кишечного тракта;
• карцинома простаты;
• карцинома яичников;
• беременность – в течение третьего триместра беременности CA 15-3 может увеличиваться до 2 раз выше верхней границы нормы.

Если процессы доброкачественные, повышенные значения CA 15-3 редко превышают в 2 раза верхнюю границу нормы:

• мастопатия;
• фиброаденома;
• цирроз печени.

CA 125 II

Онкологический антиген CA 125 – гликопротеин с молекулярной массой от 200000 до 1000000 дальтон. CA 125 обнаружен в плевре, перикарде, эпителии бронхов, терминальных бронхиолах, брюшине, эпителии матки.

Уровни CA 125 повышаются у пациенток с заболеваниями трансплантированной ткани – онкологическими и неонкологическими, а также во время беременности и менструации.

В клинической практике CA 125 используется для наблюдения за лечением рака яичников и диагностики рецидивов. Из-за низкой диагностической специфичности CA 125 не следует использовать для диагностики рака яичников. CA 125 также используется для мониторинга карциномы эндометрия. Для многих женщин уровни CA 125 на ранних стадиях рака матки могут быть в пределах нормы.

CA 125 используется как дополнительный маркер (основной маркер – CA 19-9) у пациентов с карциномой поджелудочной железы.

Рак яичников

CA 125 – наиболее часто используемый и точный маркер для диагностики эпителиального рака яичников. Повышенные уровни маркеров обнаруживаются у 80% пациентов. Уровни СА 125 в сыворотке могут быть увеличены за 1–6 месяцев до клинических проявлений этого вида рака.

К сожалению, на ранних стадиях опухоли это неточный показатель. Только примерно у 50% пациенток с раком яичников I и II стадии уровни СА 125 выше верхнего предела нормы. А примерно 1% этих маркеров обнаруживается у здоровых женщин или у пациентов с доброкачественным заболеванием яичников.

Значение CA 125 хорошо коррелирует с массой опухоли и отражает эффективность клинического течения.

CA 19-9

Онкологический антиген CA 19-9 – высокомолекулярный гликопротеин. CA 19-9 обнаружен в эпителии различных органов. 

CA 19-9 – довольно специфический и чувствительный индикатор:

• опухоли поджелудочной железы;
• злокачественных опухолей толстой кишки;
• злокачественных опухолей желудка;
• карциномы желчного пузыря и желчных путей;
• опухоли легких.

Специфичность диагностического теста CA 19-9 невысока, поскольку CA 19-9 локализован во многих органах. Использование СА 19-9 в качестве онкомаркера – дополнительный метод определения СЕА. Уровни CA 19-9 могут быть повышены как у пациентов с опухолями, так и с хроническими заболеваниями. Однако нормальные значения этого антигена не обнаруживаются у пациентов со злокачественными новообразованиями.

Альфа-фетопротеин

Альфа-фетопротеин – это гликопротеин с молекулярной массой примерно 70000 Да. Во время эмбрионального развития АФП синтезируется в желтом теле и, в меньшей степени, в желудочно-кишечном тракте и печени. Уровень фетопротеина альфа повышен у пациентов с гепатоцеллюлярным раком, раком яичников, желудочно-кишечного тракта и легких.

Концентрация АФП физиологически выше во время беременности. Более высокие уровни АФП в сыворотке крови могут быть у пациентов с:

• острым вирусным гепатитом;
• хроническим активным гепатитом; 
• циррозом печени; 
• болезнью Крона; 
• полипозом кишечника.

У здорового взрослого человека уровни АФП в сыворотке незначительны.

В клинической практике определение АФП может использоваться для диагностики первичного гепатоцеллюлярного рака и для оценки течения заболевания. Повышенные уровни AFP также обнаруживаются в сыворотке крови пациентов с герминальными опухолями и раком органов пищеварения – желудка, толстой кишки, прямой кишки, желчных протоков и поджелудочной железы.

Хорионический гонадотропин (ХГЧ)

Хорионический гонадотропин человека – гликопротеин с молекулярной массой 37000 Да. В норме обнаруживается в крови и моче только во время беременности. Он секретируется трофобластами плацентарной ткани сразу после имплантации эмбриона. Благодаря ХГЧ, у беременных желтое тело яичника не подвергается рассасыванию и остается функционально активным в течение 10 – 12 недель, до того момент как плацента сама начнет вырабатывать эстроген и прогестерон. ХГЧ стимулирует секрецию прогестерона.

Таблица 4. Уровни ХГЧ в зависимости от беременности

Значения ХГЧ выше у женщин с многоплодной беременностью. У мужчин определение ХГЧ используется для диагностики опухолей яичек – тератомы, тератобластомы и других.

Причины повышенных значений ХГЧ для мужчин и небеременных женщин:

• опухоли гонад или половых желез – семинома, тератома, эмбриональная карцинома, яичниковая карцинома;
• трофобластические опухоли матки.

Таблица 5. Значения ХГЧ (IV / L) при определенных клинических состояниях

При заболевании трофобластов такая диагностика неприменима. Единственный способ избежать диагностических ошибок – гистологически исследовать любой материал из полости матки: послеродовый, аборт и кровотечение.

ХГЧ – специфическим маркером в диагностике и мониторинге болезни трофобластов. Это очень чувствительный и специфический маркер, потому что он продуцируется как нормальными, так и опухолевыми трофобластами.

Свободный бета-хорионический гонадотропин

Определение уровня свободного бета-ХГЧ используется при диагностике и оценке опухолей у пациентов с болезнью трофобластов и новообразованиями яичек. Если есть опухоль, концентрация свободного бета-ХГЧ выше. 

CA 72-4

CA 72-4 – очень специфический маркер рака желудка с высокой диагностической чувствительностью. Количество CA 72-4 коррелирует со стадией заболевания и может использоваться в качестве дополнительного критерия при диагностике рака желудка. Когда CA 72-4 вводят одновременно с CA 19-9, диагностическая чувствительность увеличивается.

CA 72-4 увеличивается у пациентов с муцинозным раком яичников. Используется в комбинации с CEA, CA 125. Иногда концентрация CA 72-4 увеличивается при воспалительном процессе в организме.

Тиреоглобулин

Тиреоглобулин – предшественник гормонов щитовидной железы Т4 и Т3. Сам по себе тиреоглобулин не имеет гормональной активности, потому что у практически здоровых людей он не попадает в кровоток.

Тиреоглобулин -– это йодсодержащий гликопротеин. Его молекулярная масса составляет около 660000 дальтон. Тиреоглобулин синтезируется в фолликулярных клетках щитовидной железы. Тиреоглобулин – это форма депо Т4 и Т3 и, если щитовидная железа функционирует нормально, она обеспечивает попадание этих гормонов в кровоток в течение нескольких недель. Тиреотропный гормон увеличивает уровень тиреоглобулина в крови.

В клинической практике тиреоглобулин используется в качестве онкомаркера ткани щитовидной железы у пациентов с  полностью удаленной щитовидной железой или если они лечились радиоактивным йодом. У таких пациентов потребность в тиреоглобулине в крови мала, поэтому его можно измерить, чтобы увидеть, остались ли в организме какие-либо раковые клетки щитовидной железы после лечения.

После тиреоидэктомии или лечения радиоактивным йодом должно пройти не менее 6 недель, поскольку повышенный уровень тиреоглобулина может сохраняться в течение нескольких месяцев после успешного лечения.

У 10% пациентов с раком щитовидной железы вырабатываются аутоантитела к тиреоглобулину. Это может привести к снижению уровня тиреоглобулина в сыворотке. Перед тестированием на тиреоглобулин рекомендуется провести анализ крови пациента на антитела к тиреоглобулину, поскольку аутоантитела пациента к тиреоглобулину могут снизить определяемую концентрацию тиреоглобулина.

Повышенный уровень тиреоглобулина указывает либо на повышенную функциональную активность щитовидной железы, либо на повреждение тканей. Повышенные значения тиреоглобулина наблюдаются у пациентов с увеличенной щитовидной железой, тиреоидитом и гипертиреозом. Уровень тиреоглобулина значительно повышен у пациентов с подострым тиреоидитом на ранних стадиях заболевания.

Не все формы рака щитовидной железы способствуют увеличению тиреоглобулина, только самые распространенные – папиллярные и фолликулярные опухоли. С клинической точки зрения заметное повышение уровня тиреоглобулина у пациентов с дифференцированным папиллярным, фолликулярным и папиллярным раком щитовидной железы наблюдается, если после лечения развиваются метастазы опухоли.

Поскольку при ремиссии тиреотоксикоза уровень тиреоглобулина снижается, то этот показатель используют в качестве критерия лечения заболевания.

Уровни тиреоглобулина в сыворотке объединяют три переменных:

• существующую массу щитовидной железы – доброкачественную или неопластическую;
• степень стимуляции рецептора ТТГ; 
• способность опухоли синтезировать и секретировать тиреоглобулин.

Уровни тиреоглобулина в сыворотке следует интерпретировать в зависимости от статуса ТТГ пациента. При низком уровне ТТГ базовый уровень тиреоглобулина в сыворотке может быть неопределяемым.

Нейрон-специфическая энолаза (NSE)

Нейрон-специфическая энолаза – гликолитический цитоплазматический фермент, обнаруживаемый в нейронах, нейроэндокринологических органах и тканевых опухолях нейроэндокринологического происхождения.

NSE – нейрон-специфичный изофермент енолазы, состоящий из двух почти идентичных полипептидных цепей с молекулярной массой 39000 дальтон. NSE может быть обнаружен во вторичных и периферических нейронах, а также у пациентов со злокачественными новообразованиями нейроэктодермального происхождения, например, мелкоклеточном раке легкого, нейробластоме, карциноме кишечника.

В клинике NSE определяют эффективность лечения мелкоклеточного рака легкого и нейробластомы. Повышенные уровни NSE в сыворотке указывают на некроз клеток, поэтому этот онкомаркер не подходит для ранней диагностики.

Повышенные уровни NSE могут быть обнаружены у пациентов с гепатобластомой, нейроэктодермальными или нейроэндокринными опухолями и лейкемией, а иногда и у пациентов с травмой головы, септическим шоком и пневмонией.

Поскольку NSE также присутствует в эритроцитах, его активность может повышаться при их гемолизе.

Кальцитонин

Кальцитонин – это полипептид, образующийся в парафолликулярных клетках щитовидной железы. Период полувыведения кальцитонина составляет 5-8 минут.

Кальцитонин – гормон щитовидной железы, антагонист паратиреоидного гормона, подавляющего активность остеокластов и вызывающего снижение содержания кальция в крови. Кальцитонин играет значительную роль в процессе кальцификации костей в период роста организма. Кальцитонин препятствует высвобождению кальция из костей, поэтому его используют для лечения остеопороза.

В клинике кальцитонин используется как онкомаркер для диагностики и оценки развития парафолликулярного рака щитовидной железы.

SCC – антиген плоскоклеточного рака

SCC  – одна из субфракций TA4 – антигена, связанного с раком. SCC имеет молекулярную массу 42000 дальтон. Анализ на SCC назначают при диагностике плоскоклеточного рака шейки матки, легких, горла или гортани.

Cyfra 21-1

Cyfra 21-1 – цитокератиновый фрагмент. Его молекулярная масса составляет 30000 дальтон. Основное показание – оценка течения рака легких. Он может быть повышен у пациентов с доброкачественными заболеваниями легких или печени, а также с поражением почек.

Бета-2-микроглобулин

Бета-2-микроглобулин – это белок с молекулярной массой 11 800. Бета-2-микроглобулин состоит только из одной полипептидной цепи, состоящей примерно из 100 аминокислот.

Если почечная фильтрация в норме, то повышение уровня бета-2-микроглобулина в сыворотке крови указывает на усиление образования или высвобождения. Это возможный признак лимфопролиферативного заболевания.

Повышенный уровень бета-2-микроглобулина может быть обнаружен у пациентов с множественной миеломой, болезнью Ходжкина и неходжкинской лимфомой.

HE4 и индекс риска опухолей яичников (ROMA)

HE4 используется в сочетании с CA 125 для оценки риска эпителиального рака яичников у женщин в пременопаузе и постменопаузе, если им назначена операция по удалению увеличенных придатков матки – кисты яичников, доброкачественные или злокачественные образования, эндометриоз, поликистоз яичников и т. д.

Для улучшения диагностики и оценки пациентов с увеличенными придатками матки был разработан алгоритм оценки риска злокачественных новообразований яичников (ROMA) с использованием комбинации тестов HE4 и CA 125. Эта комбинация используется в качестве вспомогательного средства при исследовании наличия у пациентки злокачественного рака яичников. 

Результаты анализов следует интерпретировать в совокупности с другими методами диагностики.