На протяжении последних десятилетий расширилось применение клинико-химических лабораторных тестов в онкологической практике. Новые технологические достижения приводят к замене старых методов лабораторной диагностики более совершенными. Внедрение в диагностическую программу тестов с использованием онкомаркеров на рак позволили значительно продвинуться в вопросе диагностики заболевания на доклинической стадии.
Структура и виды онкомаркеров
Наиболее приемлемым методом выявления первичных опухолей различной локализации, по мнению многих учёных, является определение уровня онкомаркеров в биологических жидкостях. Этот метод является перспективным для отслеживания динамики болезни и скрининга ранних метастазов опухоли и рецидивов. Онкомаркеры указывают на рак даже тогда, когда отсутствуют его клинические признаки.
Некоторые маркеры являются специфическими веществами, продуктами жизнедеятельности раковой опухоли. Они также могут быть представлены биологическими соединениями, которые продуцируются нормальными тканями организма в ответ на инвазию атипичных клеток. Их можно обнаружить в крови или моче пациентов, страдающих раком. Показатели онкомаркеров при раке могут быть повышены в несколько десятков раз, но само повышение уровня опухолевых антигенов не даёт права ставить окончательный диагноз без верификации новообразования гистологическим исследованием.
Макромолекула опухолевого антигена состоит из белковых, углеводных и липидных структур. Она, как правило, имеет молекулярную массу около десятка сотен дальтон. Некоторые онкомаркеры вырабатываются в ответ на раковую инвазию конкретного органа, другие же начинают продуцироваться в случае мутации клеток в любом органе. Первые опухолевые антигены относятся к органоспецифичным, и повышение их уровня свидетельствует об опухолевом образовании в конкретном органе.
Другие же онкомаркеры на рак постоянно циркулируют в периферической крови, и их наличие там не должно вызывать тревоги ни у пациента, ни у врача. Их экспрессия начинается при появлении в организме мутировавших клеток. Тогда показатели онкомаркеров при раке резко повышаются.
Многие органы, например, поджелудочная железа, яички, яичники, на протяжении всей жизни секретируют в нормальных количествах ферменты и гормоны, которые обеспечивают гомеостаз, обмен веществ, репродуктивную функцию. При развитии в них ракового новообразования начинается процесс бурной продукции биологически активных веществ. Их также воспринимают в качестве маркеров на рак.
Диагностика рака. Онкомаркеры
При использовании определения уровня маркеров на рак решаются такие задачи:
- Дифференциальная диагностика новообразований.
- Выявление метастазов до их клинической манифестации. Так, повышение уровня опухолевого маркера СА15-3 после проведенного лечения говорит о том, что рецидив заболевания произойдет через 6-10 месяцев.
- Мониторинг эффективности противоопухолевого лечения.
- Скрининг рецидива заболевания.
Роль опухолевых антигенов в диагностике злокачественных новообразований трудно переоценить. Повышение уровня специфических веществ говорит не только о раке. Оно является свидетельством рецидива заболевания в том случае, когда был вовремя поставлен диагноз и проведено лечение. Также уровень онкомаркеров рака повышается в случае появления метастазов опухоли, не замеченных ранее.
Как бы ни казалось странным, но повышение уровня маркеров может говорить об эффективности проводимого противоракового лечения. Это случается по той причине, что под воздействием противоопухолевых препаратов и радиоактивных лучей происходит распад раковых клеток, а онкомаркеры, собственно говоря, являются частью продуктов распада. Атипичная клетка способна выделять от десяти до двенадцати грамм такого вещества в кровь, что составляет приблизительно 200 нг/мл. Имеющиеся методы исследования превосходят эту концентрацию по своей чувствительности. Таким образом, повышенный уровень онкомаркеров на рак обнаруживается даже при малых размерах новообразования.
К сожалению, до сегодняшнего дня учёным не удалось разработать методики выявления ни одного строго опухолеспецифичного маркера, который был бы способен выявлять только злокачественное новообразование данного гистологического типа, а также обозначить её месторасположение на наиболее ранних этапах формирования. Эффективность диагностики рака можно в некоторой степени повысить за счёт сочетанного определения в процессе тестирования уровня нескольких опухолевых антигенов.
В крови пациента, страдающего неонкологическими заболеваниями, уровень онкомаркеров на рак, как правило, не превышает референтных значений концентрации. Вместе с тем, при воспалительных заболеваниях печени, простаты, поджелудочной железы, желудка, лёгких и прочих органов иногда имеет место незначительное повышение содержания антигенов определённого типа.
Онкомаркеры на рак
Наиболее часто определяют уровень таких видов специфических веществ:
I. Белок β-2-микроглобулин определяют в моче и сыворотке крови. Он по своей структуре идентичен легкой цепи опухолевых антигенов HLA. Его уровень рекомендуется определять для подтверждения диагноза и мониторинга течения заболевания пациентов, страдающих множественной миеломой, а также неходжинскими лимфомами. Им проводят мониторинг после трансплантации органов.
II. β- хорионический гонадотропин человека, или ХГЧ, является физиологическим гормоном беременности. Его экспрессия происходит в синцитиотрофобласте плаценты. Если его уровень повышается у мужчин и небеременных женщин, то это может свидетельствовать о наличии злокачественного новообразования. Он представляет диагностическую ценность в диагностике и мониторинге эффективности противоракового лечения семином у мужчин, хорионкарциномы яичников и трофобластических опухолей. Наибольшую чувствительность этот онкомаркер на рак проявляет по отношению к карциноме плаценты или яичников.
III. α-фетопротеин (АФП) является эмбриоспецифичным гликопротеином, в составе молекулы которого содержится около четырёх процентов углеводов. Он по составу своих аминокислот сходен с альбумином. Он вырабатывается во время беременности клетками желточного мешка, а позднее печенью эмбриона. При помощи этого маркера проводится диагностика таких видов онкопатологий, как первичная гепатоцеллюлярная карцинома и герминома. Повышение его показателей указывает на высокую вероятность пороков развития плода. Повышенный уровень α-фетопротеина наблюдается при тератокарциномах яичек, желточного мешка или же яичников.
IV. Канцеро-эмбриональный антиген (СЕА, или РЭА) представляет собой гликопротеин с достаточно высоким содержанием углеводов. Его синтезируют клетки органов пищеварительной системы плода. После рождения ребёнка его синтез подавляется. У взрослого человека опухолевый антиген РЭА в норме не выявляется ни в одной биологической жидкости. Повышение показателей этого онкомаркера на рак наблюдается при карциномах органов пищеварительного тракта, раке молочной железы, лёгких, головы и шеи. Повышение уровня СЕА отражает стадию заболевания.
V. TPS является тканевым полипептидом, цитокератином 18. Этот маркер указывает на рак груди, предстательной железы, яичников и гастроинтестинальную карциному. Быстрое повышение его содержания в крови детектируется у пациентов со стремительным метастазированием. Он составляет диагностическую ценность, когда исследование проводится до начала оперативного вмешательства. Высокий уровень TPS после проведенного лечения химиотерапевтическими препаратами коррелирует с однолетней выживаемостью.
VI. Опухолевый антиген Tumor M2-PK представляет собой метаболический онкомаркер. Большинство злокачественных новообразований человека продуцирует изомерную форму пируваткиназы. Повышение его концентрации указывает на то, что клетки переключились с нормального типа метаболизма на анормальный, раковый. Отмечается высокая корреляция уровня Tumor M2-PK со степенью злокачественности и стадией опухоли. Он не накапливается в организме человека, а образуется в процессе метаболизма клеток и довольно рано и во вполне достаточном для исследования количестве поступает в кровоток. Он представляет диагностическую ценность при раке почек, пищевода и колоректального рака.
Таким образом, онкомаркеры показывают на рак в доклинической фазе развития опухоли. Их уровень исследуют для определения эффективности проводимого лечения, наблюдения за течением болезни, определением степени вероятности рецидива заболевания и метастазов раковой опухоли.
