Опухолевые маркеры в детской онкологии Учебно-методическое пособие

тельных/отрицательных результатов и, в большинстве случаев, их оценка должна производиться в совокупности с данными клинической картины и других методов обследования. В таблице 2 отражена практическая ценность онкомаркеров, используемых в детской онкологии.

10

Практическое значение для каждого из представленных в таблице 2 онкомаркеров различно, тем не менее, существует ряд клинических примеров, где наличие повышенного уровня опухолевого маркера при наличии соответствующей клинической картины, будет иметь определяющее значение для постановки диагноза и выбора тактики лечения пациента, например:

1.повышение уровня ХГЧ и/или АФП в крови/ликворе пациента при наличии объемного образования III желудочка и/или хиазмально-селлярной области, позволяет поставить диагноз секретирующей герминогенно-клеточной опухоли головного мозга без гистологической верификации. В представленном случае первым этапом лечения будет являться химиотерапия. Хирургическое лечение необходимо только в случае жизнеугрожающего состояния (нарастающий гипертензионно-гидроцефальный синдром, риск дислокации) или неадекватного ответа на системную химиотерапию.

2.определение неблагоприятных молекулярно-генетических поломок при нейробластоме у детей (N-myc, делеция 1p) определяет их в прогностически

11

неблагоприятную группу и является показанием для интенсификации противоопухолевой терапии.

V. ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТДЕЛЬНЫХ ОПУХОЛЕВЫХ МАРКЕРОВ ПРИ СООТВЕТСТВУЮЩИХ ТИПАХ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ У ДЕТЕЙ

V.1. Нейробластома

Нейробластома является наиболее частой экстракраниальной солидной опухолью у детей раннего возраста, демонстрируя наибольшую гетерогенность клинического течения. Нейробластому отличает ряд уникальных черт: способность к спонтанной регрессии у детей раннего возраста даже с отдаленными метастазами, дифференцировке (созревание в ганглионеврому) и, напротив, к стремительному агрессивному развитию и бурному метастазированию. На сегодняшний день изучено достаточно большое количество опухолевых маркеров, включая молекулярно-генетические, имеющих высокую практическую ценность как для первичной диагностики, так и определения тактики лечения, мониторинга ответа на противоопухолевую терапию нейробластомы [11].

Опухолевыми маркерами нейробластомы являются метаболиты катехоламинов (ВМК, ГВК) в сыворотке крови и моче (более чувствительный метод, диагностически значимо их 3-х кратное повышение) и НСЭ. Повышение уровней ЛДГ, ферритина – неспецифичны, но используются как параметр для оценки риска. Результаты молекулярно-генетических исследований (например, MYCN, изменения 1p хромосомы) используются для оценки прогноза и определения объема проводимой терапии.

1. Катехоламины и их метаболиты

Нейробластома является эмбриональной злокачественной опухолью, происходящей из симпатогониев (незрелых клеток-предшественников симптической нервной системы). Опухолевые клетки характеризуются дефектным синтезом катехоламинов и их предшественников за счет недостаточности энзима фени- лэтаноламин-N-метилтрансферазы, катализирующего N-метилирование норэпинефрина (норадреналина) с образованием эпинефрина (адреналина) (см. схему). [3]. На рисунке видно, что норэпинефрин и эпинефрин первично метаболизируются до ВМК, тогда как допамин - до ГВК. Кроме этого, в клетках нейробластомы имеется недостаточное количество хромафинных гранул (органелл, способных к депонированию катехоламинов), что приводит к их быстрому высвобождению в циркулирующую кровь и деградацию до ВМК и ГВК. Именно этот факт определяет их большую диагностическую значимость по сравнению с самими катехоламинами.

Определение уровня экскреции ВМК и ГВК является эффективным методом диагностики и мониторинга активности заболевания, при этом будет повышен у 90–95% пациентов с нейробластомой [3]. Традиционным методом является анализ суточной (24 часа) мочи, тем не менее в последнее время доказана рав-

12

нейроэндокринного происхождения, например хромафинных клетках мозгового вещества надпочечников, парафолликулярных клетках щитовидной железы и некоторых других. Высокий уровень НСЭ не всегда специфичен для нейробластомы и может иметь место при других злокачественных новообразованиях как нейроэндокринного происхождения (феохромоцитома, медуллярный рак щитовидной железы, карциноид), так и при опухоли Вилмса, саркоме Юинга, лимфомах, лейкозах, дисгерминомах) [3,5].

Значение НСЭ при нейробластоме:

-низкая специфичность теста;

-высокий уровень коррелирует с распространением опухоли: >100нг/мл – ассоциирован с неблагоприятным прогнозом, тогда как значение НСЭ <30 нг/мл указывают на вероятно хороший ответ на терапию;

-отсутствует корреляция значений НСЭ с локализацией опухоли;

-динамическое определение уровня НСЭ может использоваться с целью контроля ответа на терапию, диагностики рецидива заболевания.

3.Лактатдегидрогеназа

Лактатдегидрогеназа – внутриклеточный гликолитический фермент, катализирующий превращение лактата в пируват и содержится в большинстве тканей организма. Существует 5 изоферментов ЛДГ, отличающихся молекулярной структурой и расположением в организме. Общая активность ЛДГ снижается с возрастом [3]. Повышение концентрации ЛДГ отмечается у 70–80% детей с различными видами злокачественных новообразований, включая лейкозы, лимфомы, опухоль Вилмса, нейробластому, гепатобластому, саркому Юинга и является эффективным маркером для проведения дифференциальной диагностики с доброкачественными образованиями. Для нейробластомы характерно повышение изоферментов ЛДГ 2 и 3, тогда как для герминогенно-клеточных опухолей (опухоли желточного мешка, дисгерминома, семинома) характерно преобладание изофермента ЛДГ 1 [3].

Помимо вышеизложенного, высокий уровень ЛДГ в сыворотке крови может свидетельствовать о распространенной стадии заболевания, а также являться инструментом мониторинга опухолевой активности в период проведения противоопухолевой терапии.

4. Ферритин

Ферритин – сложный белковый комплекс, выполняющий роль основного внутриклеточного депо у человека [3]. Повышение уровня ферритина может встречаться у пациентов с системным воспалительным процессом, а также страдающих различными онкологическими заболеваниями, при этом точный механизм его повышения остается неизвестным.

Несмотря на свою неспецифичность, ферритин сыворотки крови может иметь прогностическое значение вне зависимости от возраста, стадии заболевания, гистологического варианта опухоли [16], при этом высокий уровень ассоциирован с неблагоприятным прогнозом. Кроме того были показаны различия в уровне ферритина при IV и IVS стадии нейробластомы: у 85% пациентов с

14

IV стадией заболевания диагностировалось повышение ферритина, тогда как его уровень оставался субнормальным при IVS стадии [17].

5. Хромогранин А

Хромогранин А (ХГА) – гликопротеин, который относится к семейству хромогранинов, являющихся основным компонентом содержимого крупных оптически плотных гранул большинства нейроэндокринных клеток. При специфической стимуляции таких клеток, хромогранины секретируются вместе с пептидными гормонами и нейропептидами.

Хромогранины играют важную роль в процессах образования, созревания, внутриклеточной транспортировки и экзоцитоза секреторных гранул в нейроэндокринных клетках и нейронах. Кроме того, в результате ферментативного расщепления хромогранинов образуется ряд более мелких пептидов, обладающих различной биологической активностью.

Повышение хромогранина А характерно для различных эндокринных опухолей: гастринома, инсулинома, параганглиома, нейробластома, феохромоцитома, мелкоклеточный рак легких и др., при этом его повышение при нейробластоме является высокоспецифичным (100%) и чувствительным (91%) маркером. Выявлена корреляция уровня ХГА со стадией и прогнозом заболевания, при этом уровень >190 нг/мл являлся фактором неблагоприятного прогноза

[18].

6. Молекулярно-генетические прогностические факторы

Наряду с клиническими данными (возраст, стадия, локализация опухоли) многообещающими маркерами в отношении прогноза и выбора тактики лечения оказались молекулярно-генетические характеристики клеток нейробластомы: статус гена MYCN, делеция локусов 1р36 и 11q, увеличение длинного плеча хромосомы 17, экспрессия TRKA, ALK и др [19].

В 20–30% случаев нейробластомы диагностируется амплификация протоонкогена семейства транскрипционных факторов MYCN, который располагается на коротком плече хромосомы 2 в локусе 2р24. Известно, что белки семейства MYC играют центральную роль в контроле клеточного цикла, клеточной пролиферации, при этом MYCN выполняет важную регуляторную функцию в процессе миграции стволовых клеток, модуляции апоптоза, плюропотентности и дифференцировки, а также регулирует гены множественной лекарственной устойчивости. Уровень амплификации этого гена при нейробластоме находится в диапазоне от 4 – до 500-кратного увеличения, чаще от 50 – до 100-кратного, при этом туморогенный потенциал MYCN связан именно с процессом амплификации, так как функциональные мутации в его пределах не обнаружены [19]. В настоящее время метод FISH является основным для оценки статуса гена

MYCN.

Наличие амплификации гена MYCN при нейробластоме коррелирует с

[3,5,19]:

- недифференцированными или низкодифференцированными опухолями с высоким митотическим индексом (неблагоприятная гистологическая группа);

15

-распространенными стадиями заболевания (5–10% – I, II, IVS стадия, 30– 40% – IV стадия);

-быстрой опухолевой прогрессией и неблагоприятным прогнозом.

Хромосомные аберрации при нейробластоме:

Делеция 1р36 (в 30% случаев нейробластомы), ассоциирована с наличием других неблагоприятных прогностических факторов и плохим прогнозом заболевания;

Увеличение длинного плеча хромосомы 17 (+17q) – клиническое значение противоречиво, по данным ряда исследователей может быть ассоциирована с более агрессивным течением болезни и неблагоприятным прогнозом;

Делеция длинного плеча хромосомы 11 (del11q) – может являться полезным прогностическим маркером в случаях, связанных с низким или средним риском нейробластомы.

7. Дисиалоганглиозид (GD2)

GD2 – гликосфинголипид, экспрессия которого наблюдается в злокачественных клетках нейробластом и большинства меланом. Также в различной степени экспрессируется во многих других опухолях, включая саркомы костей и мягких тканей, лимфом и др. Основным методом определения является иммуногистохимическое исследование, тем не менее имеются данные о возможной циркуляции в крови в случаях высокой экспрессии и высокой роли в качестве маркера неблагоприятного прогноза [5].

V.2. Герминогенно-клеточные опухоли

Злокачественные герминогенно-клеточные опухоли (ГКО) происходят из плюрипотентных зародышевых клеток и составляют около 3% всех онкологических заболеваний у детей. Гистологическая структура этих опухолей обычно является нехарактерной для анатомической области, где они располагаются. В зависимости от локализации ГКО разделяются на интракраниальные и экстракраниальные, которые в свою очередь, могут возникать как в половых органах, так и иметь внегонадную локализацию (при этом наиболее частой локализацией являются крестцо- во-копчиковая область, забрюшинное пространство, средостение). Опухоли чрезвычайно разнообразны по своему морфологическому строению, клиническому течению и прогнозу, среди наиболее часто встречающихся выделяют: незрелая тератома, опухоль желточного мешка, эмбриональная карцинома, герминома (дисгерминома), хориокарцинома, смешанные ГКО [3].

Определение опухолевых маркеров (АФП, ХГЧ, ЛДГ, СА-125) при ГКО является стандартом обследования как с целью постановки диагноза, определения объема лечения и прогноза заболевания, так и с целью мониторинга ответа на противоопухолевую терапию и контроль ремиссии заболевания.

1. -фетопротеин

Альфа-фетопротеин (АФП) – гликопротеин, который вырабатывается в эмбриональном желточном мешке, печени и эпителии кишечника плода и являет-

16

ся доминирующим сывороточным протеином в первом триместре беременности, достигая пика концентрации к 12–14 неделе гестации. В конце первого триместра беременности печень становится единым локусом синтеза АФП ввиду регресса желточного мешка [1,3,5]. На момент рождения у ребенка имеют место высокие значения уровня АФП (см. табл.1), при этом недоношенные дети будут иметь наиболее высокие концентрации. Период полураспада АФП составляет 5–7 дней и к возрасту 8мес–1года он снижается до уровня <10нг/мл.

Клиническое значение:

Повышение уровня АФП характерно для опухоли желточного мешка, эмбриональной карциономы, незрелой тератомы (умеренное повышение за счет вовлечения гастроинтестинального эпителия), смешанных ГКО;

При интракраниальных ГКО клиническое значение имеют повышение уровня в крови и ликворе;

Уровень АФП> 10.000 нг/мл ассоциирован с неблагоприятным прогнозом при ГКО;

Внезапное повышение уровня АФП в ранние сроки после проведения химиотерапии может быть обусловлено лизисом опухоли или повреждения печеночной функции;

Снижение уровня АФП в период лечения отражает ответ на проводимую противоопухолевую терапию, определяя вероятность развития лекарственной резистентности и прогноз заболевания;

Осуществление последующего наблюдения после завершения противоопухолевой терапии.

2. -хорионический гонадотропин

Хорионический гонадотропин (ХГЧ) – гликопротеин, состоящий из двух субъединиц (альфа и бета), синтезируется синтициотрофобластом в период беременности.-субъединица ХГЧ полностью гомологична -субъединицам лютеинизирующего, фолликулостимулирующего и тиреотропного гормонов, тогда как -субъединица уникальна и отличает его от вышеперечисленных гормонов. Период полу-жизни - ХГЧ составляет 24–36 часов и его нормальный уровень составляет <5 мМЕ/мл [3,5].

Клиническое значение:

При интракраниальных ГКО клиническое значение имеют повышение уровня в крови и ликворе;

Характерно повышение при следующих типах ГКО: хориокарцинома, герминомы (семинома, дисгерминома), эмбриональная карцинома;

Внезапное повышение уровня в ранние сроки после проведения химиотерапии может быть обусловлено лизисом опухоли;

Эффективен в качестве маркера оценки ответа на терапию и последующего контроля ремиссии заболевания.

3. СА-125

CA-125 – высокомолекулярный гликопротеин, который в норме содержится в ткани эндометрия, серозной и муцинозной жидкостях матки. Является марке-

17

ром эпителиального рака яичников у женщин, тем не менее имеются данные о его повышении у детей с опухолью желточного мешка, эмбриональной карциноме, неходжскинской лимфоме, гепатоцеллюлярной карциноме. Следует отметить невысокую специфичность метода [3,5].

V.3. Опухоли печени

Опухоли печени насчитывают менее 1% всех злокачественных новообразований у детей и включают гепатобластому, гепатоцеллюлярную карциному, саркомы, рабдоидные опухоли. Гепатобластома составляет 66% всех первичных злокачественных образований печени у детей [1,3,5].

Повышение уровня АФП отмечено в 90% случаев гепатобластомы и 50– 60% гепатоцеллюлярной карциномы;

Повышение АФП не всегда является подтверждением злокачественной опухоли печени и может иметь место при иных (доброкачественных) заболеваниях печени, например: мезенхимальная гамартома, гемангиоэндотелиома, гепатит, холестаз и др.;

Значения АФП < 100нг/мл или >1,000,000 нг/мл при гепатобластоме сопряжены с неблагоприятным прогнозом, при этом:

АФП > 1,000,000 нг/мл свидетельствует о большом объеме опухолевой массы, а уровень <100нг/мл как правило ассоциирован с недифференцированным или анапластическим гистологическим вариантом опухоли;

Динамика уровня АФП может быть использована в качестве оценки радикальности объема операции, ответа на проводимую химиотерапию, мониторинга ремиссии заболевания.

V.4. Лимфомы

Лимфомы у детей – системные злокачественные опухоли лимфоидной ткани различной гистогенетической принадлежности и степени дифференцировки, что определяет особенности клинической картины и течения заболевания.

Специфических маркеров, способствующих установлению диагноза, не существует, тем не менее имеется ряд лабораторных показателей, в ряде случаев, способствующих определению группы риска и прогноза заболевания, а также позволяющие осуществлять мониторинг болезни при проведении химиотерапии и после ее завершения: фибриноген, ЛДГ, СОЭ (скорость оседания эритроцитов) [1].

VI. ОПУХОЛЕВЫЕ МАРКЕРЫ: ПЕРСПЕКТИВЫ

На сегодняшний день продолжены исследования в области изучения опухолевых маркеров и их возможной роли в диагностике и определении прогноза заболевания. Получение достоверных данных о специфичности и чувствительности онкомаркеров в отношении того или иного злокачественного заболевания возможно только на основании проведенных рандомизированных клинических

18

испытаний на больших когортах пациентов. С высокой вероятностью можно предположить появление все большего количества молекулярно-генетических маркеров, которые позволят индивидуализировать подходы к противоопухолевой терапии с учетом групп риска, а также все чаще использовать препараты направленной (таргетной) терапии.

VII. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Sandoval J.A., Malkas L.H., Hickey R.J. Clinical significance of serum biomarkers in pediatric solid mediastinal and abdominal tumors. Int. J. Mol. Sci., 2012;

13:1126–1153. DOI: 10.3390/ijms13011126.

2.Ortega J.A., Siegel S.E. Biological markers in pediatric solid tumours. In: Pizzo P.A., Poplack D.G. (eds). Principles and practice of pediatric oncology. JB Lippincott, Philadelphia, 1993: p.179–194.

3.Carachi R., Grosfeld J.L., Azmy A.F. The surgery of childhood tumors, 2nd edition, Scotland, 2008: pp.49–60.

4.Порханова Н.В. Значение биомаркеров для формирования групп риска и ранней диагностики опухолей (на примере рака яичников и рака молочной железы). Практическая онкология, 2011: 12(4): 155–165.

5.Singal A.K., Agarwala S. Tumor markers in pediatric solid tumours. J Indian Assoc Pediatr Surg, 2005; 10(3): 183–190.

6.Hsiao J., Seeger R.C., Yu A.L., O’Connor D.T. Chromogranin A in children with Neuroblastoma. The Journal of Clin Investig, 1990, 85: 1555–1559. DOI: 10.1172/JCI114604.

7.Ren H.Y., Sun L.L., Li H.Y., Ye Z.M. Prognostic significance of serum alkaline phosphatase level in osteosarcoma: a meta-analysis of published data. BioMed Research Int, 2015, 160835: 1–11. DOI: 10.1155/2015/160835.

8.Добреньков К.В. Инновационные достижения в области онкологии.

РЖДГиО, 2017; 3(4): 10–16. DOI: 10.17650/2311-1267-2017-4-3-10-16.

9.Белогурова М.Б., Диникина Ю.В., Новикова В.П., Симаходский А.С., Семенова Е.В., Андриянычева Н.В. Эффективность медицинской помощи детям с онкологическими заболеваниями (методическое пособие). Комитет по здравоохранению СПб., ООО «Коста», 2017: 40 с.

10.«International Classification of Childhood Cancer (ICCC)». National Cancer

Institute, retrieved 3 July 2017.

11.Riley R.D., Heney D. A systemic review of molecular and biological tumour markers in neuroblastoma. Clin Cancer Res 2004; 10: 4–12.

12.Monsaingeon M., Perel Y., Simonnet G., Corcuff J.B. Comparative value of catecholamines and metabolites for the diagnosis of neuroblastomas. Eur J Pediatr 2003; 162: 397–402.

13.Simon T., Hero B., Hunneman D.H., Berthold F. Tumour markers are poor predictors for relapse or progression in neuroblastoma. Eur J Cancer 2003; 39: 1899–903.

14.Woods W.G., Tuchman M., Robison L.L., Bernstein M., Leclerc J.M., Brisson L.C., et al. Screening for neuroblastoma is ineffective in reducing the incidence of unfavorable advanced disease in older children. Eur J Cancer 1997; 33: 2106–12.

19