صدیقه معصوم بیگی، رشته علوم آزمایشگاهی
مقدمه و تاریخچه
تومور مارکرها معمولاً موادی از جنس پروتئین هستند که از بدن و در پاسخ به رشد سرطان و یا توسط خود بافت سرطانی ساخته و معمولاً در خون یا ادرار یافت میشوند. تومار مارکرها میتوانند محصول خود سلولهای سرطانی یا سلولهای بدن در پاسخ به سرطان یا سایر شرایط باشند. انواع گوناگونی از تومور مارکرهاوجود دارند. بعضی دارای ویژگی بوده و فقط در یک نوع منفرد از سرطان دیده میشوند در حالی که گروهی دیگر میتوانند در انواع متعددی از سرطانها یافت شوند.
از سوی دیگر بسیاری از مارکرهایی که از قبل به خوبی شناخته شدهاند در شرایطی غیرسرطانی هم دیده میشوند و در نتیجه برای سرطان تشخیصی نخواهند بود. اولین تومورمارکرهایی که برای ردیابی سرطان مورد استفاده قرار گرفت گنادوتروپین جفتی انسان یا HCG بود که به عنوان آزمایش حاملگی شناخته میشود. سطح بالایی از این ماده در خون و پس از حاملگی ممکن است نشانهای از بیماری تروفوبلاستیک حاملگی باشد.
کاربرد تومورمارکرها:
در استفاده از تومورمارکرها هدف اصلی این است که غربالگری و تشخیص زودهنگام سرطان اتفاق افتد، چرا که در این زمان بیشترین احتمال تأثیر درمان وجود دارد. از همین رو تنها تومورمارکر دارای مقبولیت گسترده به عنوان یک غربالگر در مردان PSA خواهد بود. سایر تومورمارکرها یا فاقد ویژگی کافی هستند و یا این که در ابتدای بیماری به قدر کافی افزایش نیافتهاند. ذکر این نکته الزامی است که تومورمارکرها به خودی خود تشخیصی نیستند و تشخیص قطعی سرطان با دیدن نمونه بافت سرطانی در زیر میکروسکوپ توسط پاتولوژیست صورت میگیرد. با این وجود تومورمارکرها اطلاعاتی به ما میدهند که از آنها میتوان به طریق زیر استفاده کرد:
1- غربالگری: غربالگری یا Screening توسط تومورمارکرها به معنای جست و جوی سرطان در افرادی است که علایمی از بیماری را ندارند.
2- کمک به تشخیص: از تومورمارکرها معمولاً برای تشخیص سرطان استفاده نمیشود و در اکثر موارد سرطان فقط با نمونه بیوسبی تشخیص داده میشود. از تومورمارکرها میتوان برای تشخیص منشأ سرطان پخش شده در بدن که منشأ اولیه آن معلوم نیست کمک گرفت.
3- تعیین مرحله (Stage): در بیمار مبتلا به سرطان از میزان بالا بودن تومورمارکرها میتوان برای کمک به تعیین این که سرطان به چه میزان به سایر بافتها و اعضا گسترش یافته است استفاده کرد.
4- تعیین پیشآگهی: بعضی انواع سرطان نسبت به بقیه سریعتر رشد کرده و منتشر میشوند. حتی در یک نوع سرطان مثل سرطان سینه، بعضی نسبت به بقیه رشد کرده و منتشر میشوند یا ممکن است پاسخ کمتر یا بیشتری بر درمانهای خاصی داشته باشند. بعضی از تومور مارکرهای جدیدتر به تعیین احتمال مهاجمبودن سرطان و یا پاسخ احتمالی به داروهای خاص کمک میکنند.
5- راهنمای درمان: بعضی از تومورمارکرها تعیینکننده دستورالعمل درمان خواهند بود.
6- پایش درمان: اگر یک تومورمارکر برای نوع خاصی از سرطان در دسترس باشد برای تعیین کارآمد بودن درمان راحتتر این است که به جای تکرار CXR و … هزینه کمتری خواهد داشت.
7- تعیین عود: به طور معمول یکی از بیشترین استفاده از تومورمارکرها برای پایش عود سرطان خواهد بود.
بررسی تومورمارکرهای مربوط به سرطان
از جمله تومورمارکرهای مورد استفاده در بیماران مبتلا یا مشکوک به سرطان سینه CAI5-3 ، CEA، و CA27-29 میباشد که در اینجا مختصری به بررسی آنها خواهیم پرداخت.
(CA-Breast , cancer Antigen – breast) CA15-3
CA15-3 پروتئینی است با وزن مولکولی 300-450 KD است که توسط سلولهای طبیعی سینه تولید میشود. در بسیاری از بیماران مبتلا به سرطان سینه، میزان تولید آنتیژن CA15-3 و همچنین دیگر آنتیژنهای سرطانی مرتبط مانند CA27.29 افزایش مییابد. لازم به ذکر است که آنتیژن CA15-3 عامل ایجاد سرطان سینه نیست. بلکه فقط پروتئینی است که فقط از سطح سلولهای سرطانی سینه جدا شده و وارد جریان خون میشوند. به همین دلیل CA15-3 شاخصی مناسبی برای مانیتورکردن روند پیشرفت سرطان و ارزیابی میزان اثربخشی درمان است.
CA15-3 توسط آنتیبادیهای مونوکلونال DF3 بدست آمده از یک نوع موش (murine) تشخیص داده میشود. این آنتیبادی بر علیه عصارهی غنی از غشای متاستاز سرطان پستان انسان به کبد به دست میآید. یک آنتیباید مونوکلونال دیگر به نام 115D8 بر ضد غشای گلبولی چربی شیر انسانی پدید آمده است. آنتیژنی که با DF3 در حال گردش وارد واکنش میشود، یک مولکول ناهمگن با وزن مولکلوی 300-450 KD است. مشابهسازی با CDNA نشان میدهد که مرکز پپتیدی DF3 از یک توالی تکراری پشت سر هم دارای 60 جفت باز نوکلئوتیدی تشکیل شده است که در طول تکامل به شدت حفظ شده است. تغییرپذیری این آنتیژن، نتیجهی تعداد متفاوت تکرارها در مرکز پپتید است. آنتیبادی DF3، یک اپی توپ را که در داخل این توالی تکرار شوندهی 20 اسید آمینهای متعلق به مرکز پپتید قرار داد، شناسایی میکند. شناسایی این اپیتوپ همچنین تحت تأثیر گلیکاسیون قرار دارد.
کاربردهای بالینی
سطح CA15-3 در تقریباً 10 درصد از زنان مبتلا به سرطان سینهی محدود (loculized) در مراحل اولیه بیماری و در 70 درصد از موارد سرطان سینهی منتشره (متاستاتیک) افزایش نشان میدهد. به علاوه در درصدی از افراد کاملاً سالم هم، ممکن است به طور مختصر افزایش نشان دهد.
CA15-3 در غربالگری مفید نیست زیرا در تعدادی از بیماریهای خوشخیم از جمله تومورهای خوشخیم تخمدان، بیماریهای خوشخیم پستان ، هپاتیت مزمن، سیروز کبدی سارکوئیدوز، سل، لویوس اریتماتوز سیستمیک و هیپرتیروئیدی بالا میرود. افزایش CA15-3 همچنین در سایر بدخیمیها از جمله سرطان پانکراس (80%) ریه (71%) تخمدان (64%)، کولورکتال (63%) و کبد (28%) دیده میشود. از CA15-3 نباید برای تشخیص سرطان پستان اولیه استفاده کرد زیرا میزان افزایش آن نسبتاً کم (23%) است. CA15-3 مفیدترین شاخص رد پایش درمان و پیشرفت بیماری در بیماران دچار سرطان پستان متاستاتیک است. تغییر چشمگیر در مقدار این شاخص باید حداقل 25% باشد و ثابت شده است که این مقدار با پیشرفت بیماری در 90% از بیماران و با پسرفت آن در 78% از موارد مطابقت دارد. در 60% موارد هیچگونه تغییری با پایداری بیماری مطابقت نمیکند. افزایش متناقض CA15-3 را میتوان در آنهایی که به درمان پاسخ میدهند، مشاهده کرد. این مسئله احتمالاً به دلیل لیزتومور و آزادشدن – CA153 است، بنابراین باید در اوایل سرطان ما در تغییر غلظت CA15-3 دقت کرد.
مهمترین کاربرد CA15-3 در پیگیری بیماران مبتلا به سرطان پستان میباشد که درمان شدهاند و هیچگونه علامتی از بیماری ندارند. افزایش CA15-3 (بیش از 25%) در طول پیگیری، مطرح کننده عود (به ویژه در بافت احشایی یا استخوانی) است. همچنین از جمله موارد سنجش این تومور مارکر سنجش حجم تومور میباشد. تست CA15-3 معمولاً همراه با آزمایش “گیرندههای استروژن و پروژسترون” برای تشخیص سرطان سینه و انتخاب پروتکل درمانی مناسب انجام میشود.
در سرطان سینه منتشره، افزایش شدید CA15-3 معمولاً هنگامی مشاهده میشود که سرطان به استخوان یا کبد متاستاز داده باشد.
روشهای سنجش
در ایمونواسیها از دو آنتیبادی استفاده میشود: Mab II5D8 به یک تکیهگاه محکم مثل جدار چاهک الایزا متصل میشود و به عنوان آنتیبادی تسخیری عمل میکند، در حالی که MAbDf3 آنتیبادی تشخیصی نشاندار است. FDA تعدادی از سنجشهای موجود تجاری را تصویب کرده است.
سایر آزمایشهای مرتبط با این تست :
CA 27.29 , CEA , Her2/ new , Hormon. Receptor. Status , Gene Experssion Tests for Breast Cancer
مقادیر نرمال :
کمتر از 31 واحد در میلیلیتر>31u/ml
(Carcinoembryonic Antigen) CEA
CEA مفیدترین شاخص برای کارسینوم کولورکتال، دستگاه گوراش، ریه و پستان است. CEA در سال 1965 توسط Goldو Freeman با ایمونیزاسیون خرگوش بر علیه عصارهی بافت سرطانی کولون انسان کشف گردید. آنتیسرم حاصله با عصاره کولون طبیعی انسان جذب شده و بعضی از آنتیسرمها با عصارههای تومور واکنش داده ولی با عصاره بافت سالم واکنش نشان ندادند. این آنتیژن که در بافت رویانی نیز یافت میشود آنتیزن کارسینو امبریونیک نامیده شد.
CEA پروتئینی است که در هنگام تولد نوزاد مقدار CEA باقی مانده در خون در حد غیرقابل اندازهگیری است و در افراد بالغ CEA فقط به مقدار اندک در خون وجود دارد. افزایش CEA در خون افراد بالغ میتواند نشاندهندهی وجود ضایعهی سرطانی باشد.
CEA گلیکوپروتئینی به وزن 150-300 kd است که حاوی 45% تا 55% کربوهیدرات است. این آنتیژن یک زنیجره پلیپپتیدی منفرد متشکل از 641 اسید آمینه که لیزین در موقعیت انتهایی N آن قرار دارد.
CEA از یک خانوادهی بزرگ گلیکوپروتئینهای مربوط به سطح سلول تشکیل شده است. پروتئین CEA توسط حدودا 10 ژن واقع بر روی کروموزوم 19 کدگذاری میشود تا 36 گلیکوپروتئین متفاوت در خانوادهی CEA شناسایی شده است.
پروتئینهای اصلی عبارتند از CEA و آنتیژن غیراختصاصی که واکنش متقاطع میدهد (nonspecific cross-reafing antigen: NCA) ساختار حوزهی CEA، NAC50 و زنجیرهی ایمونوگلوبولینIgG بسیار شبیه به یکدیگر است. بدین ترتیب CEA بخشی از ابرخانوادهی ژن ایمنوگلوبولین است.
کاربردهای بالینی
CEA در انواع گوناگونی از سرطانها نظیر کولورکتال 70%، ریه 45%، معده 50% پستان 40%، پانکراس 55%، تخمدان 25% و رحم 40% بالا میرود.
در سرطان پستان افزایش CEA با متاستاز ارتباط دارد. مراحل اولیهی سرطان پستان یا محدودبودن تومور به عضو، CEA را بالا نمیبرد ولی متاستاز اغلب این کار را میکند که همین مسئله باعث میشود که CEA در پایش متاستاز استخوانی یا ریوی رخ دهد.
استفاده از CEA در بیماران مبتلا به سرطان پستان، با سایر شاخصهای اختصاصیتر نظیر CA15-3 جایزگین شده است.
در مراحل اولیه سرطان، ممکن است سطح CEA طبیعی باشد یا افزایش جزیی نشان دهد. سطح CEA در مرحلهی پیشرفتهی سرطان یا سرطان منتشر شده، افزایش بیشتری نشان میدهد. کاهش سطح CEA پس از درمان، نشان دهنده اثر بخشی درمان است. افزایش مداوم CEA پس از دورهی درمان، معمولاً اولین نشانهی عود تومور است. در صورت متاستاز دادن و انتشار سرطان CEA ممکن است علاوه بر خون در سایر مایعات بدن هم شناسایی شود. برای مثال وجود CEA در مایع مغذی نخاعی نشاندهندهی متاستاز تومور به ایستگاه عصبی است.
روشهای اندازه گیری
اکثر سنجشها برای تعیینCEA سرم از چارچوب سنجش ایمونومتریک IMA استفاده میکنند. آنتیبادیهای پلی کلونال یا مونوکلونال یا ترکیبی از هر دو نوع، در ایمونواسیهای CEA مورد استفاده قرار گرفته است. در جمعیت سالم حد فوقانی LEA برای افراد غیرسیگاری درحدود 3/mg/L و برای افراد سیگاری 5/mg/L است.
مهمترین بخش برای انجام موفقیتآمیز تستهای ایمنواسی وجود آنتیبادیهای اختصاصی باافینیتی بالا (متصل به آنزیم و بیحرکت) همراه بااپی توپهای متفاوت و قوی برای آنتیژن خود میباشد. در این روش بیحرکتسازی در سطح چاهک پلیت ها صورت میگیرد. این عمل با کمک کنش بین استروپتواویدین کوت شده در سطح پلیت و آنتیبادی Anti-CEA منوکلونال بیو تینیله شده که به چاهک اضافه میشود صورت میگیرد. با مخلوط شدن آنتیبادی منوکلونال بیوتینیله شده، آنتیبادی متصل به آنزیم و سرم حاوی آنتیژن واکنش بین آنتیژن خودی و آنتیبادیها بدون هیج رقابت و یا مانعی صورت میگیرد و کمپلکسهای ساندویچی محلول را ایجاد میکند. به موازات واکنش فوق کمپلکس ساندویچی ایجاد شده به دلیل تمایل بسیار بالای بین استریتواویدین و آنتیبادی بیوتینیله تهنشین میشود. پس از به تعادل رسیدن واکنش قطعه متصل به آنتیبادی از آنتیژنهای آزاد با آسپیرهکردن جدا میشود.
مقادیر نرمال CEA کمتر از 5 نانوگرم در میلیلیتر یا <5 mcg/L
CA 27.29
CA 27.29 توسط یک آنتیبادی مونوکلونال بنام B 27.29 آشکار میشود. این آنتیبادی به ضد یک آنتیژن موجود در آسیت بیماران مبتلا به کارسینوم متاستاتیک پستان تولید میشود. توالی واکنشدهنده CA 27.29 با توالی DF3 مورد استفاده در سنجش CA15-3 همپوشانی دارد.
FDA استفاده بالینی از CA 27.29 را در تشخیص عود سرطان پستان در بیماران مبتلا به مرحلهی II یا مرحلهی III بیمرای تصویب کرده است.
روشهای اندازهگیری:
CA 27.29 توسط ایمونواسی رقابتی فاز جامد اندازهگیری میشود. سنجشهای اتوماتیک و برای ELISA جهت سنجش این مارکر موجود میباشند.
مقادیر نرمال : کمتر از 38
منابع:
– اصول بیوشیمی بالینی تیتر ترجمه هوشنگ امیررسولی
– راهنمای جامع تفسیر تستهای آزمایشگاهی ؟، دکتر حمیده سعادتی و مهسا ولیبیگی.
– مرجع تستهای تشخیصی و آزمایشگاهی یاگانا 2013.
– www.mahdikf.blogfa.com
