text

🎁 УЛЁТНЫЕ СКИДКИ 30%! Поймать »

Здравоохранение

Клиническое использование универсальных маркеров нейроэндокринных опухолей

  • 19 апреля 2018
  • 123

Маркеры опухолейРассматриваются молекулярно-биологические особенности универсальных маркеров нейроэндокринных опухолей, таких как хромогранин, А, хромогранин В, производные белки семейства гранинов, панкреатический полипептид, нейрон-специфическая енолаза, хорионический гонадотропин человека и синаптофизин.

На основании литературных данных и результатов собственных исследований проведена оценка возможностей клинического использования данных маркеров.

Внимание! Для скачивания доступна новая книга:  «Молекулярно-биологические исследования» ,

Статья, которой представлены основополагающие данные современной литературы и результаты собственных исследований с анализом возможности использования универсальных биохимических маркеров диагностике и прогнозе НЭО, продолжает публикации по проблемам биохимической диагностики нейроэндокринных опухолей (НЭО).

Уровни ХгА у больных НЭО различных локализаций

Уровни ХгА у больных НЭО различных локализаций
посмотреть/скачать>>

Производные основных гранинов и их функция

Производные основных гранинов и их функция
посмотреть/скачать>>

Биохимическая идентификация типа нейроэндокринных опухолей стала возможной после разработки 60-е годы прошлого столетия радиоиммунного и иммуноферментного методов определения концентрации гормонов, продуцируемых поджелудочной железой.

Список маркеров

В настоящее время перечень биохимических маркеров НЭО представлен широким спектром различных показателей, и этот список постоянно растет и пересматривается по мере развития научно-теоретической, методической и клинической базы.


В соответствии с современными представлениями о молекулярно-биологических особенностях НЭО охарактеризованные качестве маркеров соединения делят на универсальные (общие) и специфические.

Хромогранин A (ХгА) — основной маркер НЭО, кислый гликопротеин с молекулярной массой 49 кДа, состоящий из 439 аминокислотных остатков. ХгА относится к большому семейству растворимых высокомолекулярных кислых белков хромогранинов (секретогранинов), ассоциированных с секреторным процессом нейроэндокринных клеток.

По своей структуре гранины представляют собой одноцепочечную последовательность из 180–720 аминокислотных остатков и демонстрируют ряд общих свойств, наиболее важное из которых — термостабильность.

ХгА был идентифицирован более 30 лет назад как совместный с катехоламинами продукт экзоцитоза хромаффинных клеток надпочечников.

Для первичной структуры ХгА характерно распределение десяти пар основных аминокислот по всей длине молекулы, которые являются участками, доступными для специфических эндогенных протеаз, и результате расщепления которых образуются различные производные (рис. 1).

В соответствии с этим циркулирующий крови ХгА представлен разными молекулярными формами, среди которых идентифицировано по крайней мере 10 дополнительных к интактному ХгА пептидов, состоящих от 20 (катестатин) до 113 (вазостатин II) аминокислотных остатков.

Молекулярные формулы

Важнейшие внутриклеточные функции ХгА — гранулогенез, или участие формировании секреторных везикул, стабилизация секреторных везикул, связывание кальция и регуляция его содержания, связывание аминов и пептидных гормонов, а также регулировка процессов хранения и высвобождения молекул пептидных гормонов и катехоламинов.

Первые работы, указывающие на диагностическую значимость ХгА как маркера НЭО, появились 1983–1989 годах, когда O’Connor и Deftos разработали первый набор реагентов для определения ХгА.

За последние десятилетия накоплены убедительные данные, свидетельствующие о ведущей роли ХгА как биохимического маркера НЭО желудочно-кишечного тракта, поджелудочной железы, легких, а также таких редких типов неоплазий, как медуллярный рак щитовидной железы, феохромоцитома. статьях, опубликованных нами ранее, представлена более детальная информация по клиническому значению ХгА.

Несмотря на признанную диагностическую эффективность, существуют факторы, которые лимитируют клиническое использование ХгА.

Клинические факторы

Основные факторы, способные оказывать влияние на конечный результат определения ХгА, систематизированы на рис. 2.

Конечный результат определения ХгА

Рис. 2. Факторы, ассоциированные с повышением секреции ХгА

К специфическим факторам, ограничивающим исследование ХгА, относят препараты, снижающие кислотность желудочного сока (ингибиторы протонной помпы, антагонисты Н2-рецепторов гистамина), которые способствуют усилению секреции ХгА, связи с чем рекомендуется отменять прием таких лекарственных средств за 2–3 нед. до выполнения анализа. то же время применение аналогов соматостатина может сопровождаться значительным снижением уровня ХгА плазме крови больных НЭО.

Существенный вклад вариабельность получаемых результатов вносит также различие принципов детекции и используемых антител. Этому фактору следует уделять особое внимание при обследовании больных динамике, а при переходе на новый набор реагентов рекомендуется повторно определять базальные уровни маркера.

Мы проанализировали уровни ХгА у пациентов c НЭО различных локализаций, полученные при использовании двух наборов реагентов разных производителей (Dako и Eurodiagnostica) и выявили достаточно сильную корреляционную связь (r = 0,94623) между уровнями ХгА, полученными с использованием разных наборов.

Однако связи с различными единицами измерения ХгА прямое сравнение результатов, полученных наборами реагентов разных производителей, невозможно.

В соответствии с представленными данными уровни ХгА, полученные с использованием различных наборов реагентов, крови больных НЭО при всех изученных локализациях достоверно (р < 0,05) превышали соответствующий показатель у практически здоровых мужчин и женщин. целом по группе больных НЭО для ХгА, измеренного с использованием набора реагентов Dako, диагностическая чувствительность составила 80,6%, при этом она достигала максимума у больных с поражением печени (92%) и наличием карциноидного синдрома (86,6%).

При определении ХгА набором реагентов Eurodiagnostica диагностическая чувствительность составила 68,2% общей группе пациентов с НЭО, достигая 80% при НЭО с метастатическим поражением печени и 84,2% при НЭО с клиническими проявлениями карциноидного синдрома.

Полученные нами данные подтверждают большую аналитическую чувствительность набора реагентов Dako, что согласуется c результатами других авторов. Таким образом, уровни ХгА, определенные с помощью различных наборов реагентов, могут отличаться, что требует использования одинаковых наборов при серийных исследованиях, а переход с одного набора на другой должен проводиться с выявлением новых базальных уровней маркера для каждого пациента.

Мы также подтвердили прогностическое значение ХгА как фактора выживаемости без прогрессирования у 111 больных, получавших лечение РОНЦ им. Н. Н. Блохина с 2007 по 2017 год (рис. 3).

Высокие базальные уровни ХгА были достоверно ассоциированы с менее благоприятным прогнозом, при этом 3- и 5-летняя выживаемость без прогрессирования группе больных с уровнями ХгА более 100 Ед/л была низкой (26 и 14%), тогда как при умеренном повышении маркера (до 100 Ед/л) она достигала 54 и 41%.

Выживаемость без прогрессирования

В соответствии с представленными данными ХгА оказывается универсальным маркером НЭО связи с его секрецией практически всеми типами опухолей нейроэндокринной природы. Однако по мере накопления клинических данных стало очевидным, что уровень ХгА зависит от размера опухолевого очага, при этом наибольшая диагностическая чувствительность маркера достигается у пациентов с метастазами печени.

Как диагностировать ХгА

Повышение диагностической эффективности ХгА может быть достигнуто при комплексном исследовании с включением дополнительных универсальных маркеров, которые подробно описаны далее.

Хромогранин (ХгВ). последнее время качестве дополнительного к ХгА маркера среди представителей семейства хромогранинов рассматривается прежде всего ХгВ. По своей молекулярной структуре N-концевой и С-концевой области пептидной молекулы ХгВ является гомологом ХгА с тем различием, что он имеет большую молекулярную массу (70 кДа), состоит из 657 аминокислот, которые формируют 15 потенциальных сайтов для эндогенных протеаз.

Поэтому кровеносном русле ХгВ циркулирует виде смеси интактного пептида и его множественных фрагментов, что существенно затрудняет создание специфического набора реагентов для детекции циркулирующего гранина.

При исследовании структуры и биохимических свойств основных гранинов было отмечено, что характерная для ХгА и ХгВ петлевая структура отвечает за внутриклеточный транспорт и способность связываться с мембраной, что конечном итоге обеспечивает направление этих гранинов соответствующую секреторную везикулу.

Аналогично ХгА, ХгВ также является молекулой-предшественником, результате посттрансляционных изменений которой при расщеплении под воздействием специфических эндогенных протеаз возникает целый ряд пептидов, гомологичных разным последовательностям молекулы ХгВ.

В литературе имеются данные о том, что для ХгВ характерна менее выраженная физиологическая вариабельность и его уровень сыворотке крови не зависит от факторов, оказывающих влияние на ХгА, что стимулировало интерес к разработке доступного набора реагентов для количественного определения циркулирующего ХгВ.

Ряд авторов отмечают, что секреция ХгВ, отличие от ХгА, не зависит от приема ингибиторов протонной помпы и почечной недостаточности, при этом предлагают использовать ХгВ как комплементарный ХгА маркер. Предполагают возможность использования ХгВ для диагностики локализованных форм НЭО.


Впервые России мы провели исследование ХгВ сыворотке крови больных НЭО поджелудочной железы, применив иммуноферментный метод с использованием набора реагентов Chomogranin B ELISA (Cloud-Clone Corp, USA). Как следует из табл. 2, уровни ХгВ были достоверно (p < 0,05) повышены относительно контроля и, отличие от ХгА, не зависели от распространенности опухолевого процесса.

ХгВ и ХгА у больных НЭО поджелудочной железы

Группа

ХгА, нг/мл

ХгВ, нг/мл

НЭО поджелудочной железы (n = 29)

324 (31,4–39226)

21,2 (8,9–36,5)

НЭО с МТС печени

483 (31,4–39226)

23,8 (10,1–35,7)

НЭО без МТС печени

208 (84,6–930)

21,7 (11,4–70,8)

Контрольная группа

62,1 (45,5–87,1)

7,6 (3,2–16,3)

Согласно полученным нами данным, частота повышения ХгА и ХгВ по отношению к соответствующим пороговым уровням (108 и 15 нг/мл) составила 75 и 69%. Комплексное исследование ХгА и ХгВ позволяло повысить диагностическую чувствительность при НЭО поджелудочной железы до 83%.

Другие белки семейства гранинов и их производные. За последние 25 лет описан целый ряд производных гранинов, для которых характерны разнообразные регуляторные эффекты .

В качестве первого биологически активного пептида был охарактеризован панкреастатин, предшественником которого оказался ХгА (для него впоследствии было идентифицировано более 10 различных производных). Будучи обязательными структурными белками нейроэндокринных клеток, гранины участвуют многочисленных внутри- и внеклеточных процессах.

Помимо ХгА и ХгВ (секретогранин I), были охарактеризованы ХгС (секретогранин II), секретогранин III/1B1075 (SgIII), секретогранин IV/HISL-19 антиген (SgIV), секретогранин V, секретогранин VI. Наиболее изученные производные ХгА и других гранинов, а также характеристика их внеклеточной биологической активности представлены табл.

По мере накопления данных сравнительных исследований секреции гранинов и их производных норме и при различных типах НЭО появились работы, свидетельствующие о перспективности исследования некоторых пептидных фрагментов гранинов качестве биохимических маркеров НЭО.

Отдельно стоит отметить значение панкреастатина — производного ХгА, который рассматривается качестве потенциального маркера НЭО поджелудочной железы, гастриномы, нейробластомы, медулярного рака щитовидной железы.

По данным некоторых авторов, панкреастатин обладает большей чувствительностью и специфичностью, чем ХгА, а также может использоваться как фактор неблагоприятного прогноза на фоне биотерапии.

Панкреатический полипептид (ПП) представляет собой линейный полипептид, состоящий из 36 аминокислотных остатков с молекулярной массой 4200 Да.

В эксперименте ПП был впервые выделен Kimmel и Pollock 1968 году, а 1974 году Chance и Jones идентифицировали человеческий пептид. 1975 году первооткрыватели соединения охарактеризовали его как панкреатический полипептидный гормон, а качестве маркера НЭО ПП был предложен Adrian и Bloom 1986 году.

ПП продуцируется F (ПП)-клетками, локализованными преимущественно островках Лангергарса задней части головки поджелудочной железы. Известно, что ПП стимулирует секрецию желудочного сока, однако угнетает его секрецию, стимулированную пентагастрином; будучи антагонистом холецистокинина, подавляет секрецию панкреатических ферментов, стимулированную холецистокинином.

С возрастом, при злоупотреблении алкоголем, диарее, почечной недостаточности, гипогликемии и воспалительных заболеваниях уровень маркера также повышается. Гиперплазия клеток, секретирующих ПП, обнаруживается поджелудочной железе у людей, страдающих инсулинозависимым сахарным диабетом.

Уровни ПП плазме крови, превышающие 800–1000 пг/мл, регистрируются у большинства больных с глюкагономами, ВИПомами, реже при инсулиномах (20%) и гастриномах (30%).

По данным итальянских авторов, диагностическая чувствительность ПП составила 63% при НЭО поджелудочной железы, 53% — при гастроинтестинальных НЭО. Важно, что ПП часто секретируют также клинически нефункционирующие опухоли поджелудочной железы (57%), причем диагностическая чувствительность ПП комбинации с ХгА увеличивалась до 94–96% при всех указанных типах НЭО.

В случаях когда ПП является единственным гормональным продуктом НЭО, клинический эндокринный синдром не развивается даже при многократном превышении его уровня (до 1000 раз). При НЭО поджелудочной железы, как правило, недооценивается диагностическая значимость ПП, гиперсекреция которого характерна для 74% опухолей.

Недостаточная диагностическая эффективность ХгА при НЭО различных типов послужила основанием для расширения спектра исследуемых маркеров.

Особенности секреции ПП преимущественно клетками поджелудочной железы предполагают возможность его использования для повышения точности диагностики НЭО поджелудочной железы, особенно у больных с низкими уровнями ХгА. Нами были получены предварительные данные для ПП как маркера НЭО поджелудочной железы группе больных.

Панкреатический полипептид и ХгА у больных НЭО поджелудочной железы

Группа, n

ХгА, нг/мл

ПП, пг/мл

НЭО поджелудочной железы, 16

488 ± 346 (31,1–4889)

2541 ± 986,2 (28,0–15530)

Контрольная группа, 30

67,5 ± 4,98 (29,2–194)

453 ± 45,4 (20–790)

Примечание: результаты представлены виде среднего значения со стандартной ошибкой, а также интервалов.

Уровни ПП при НЭО поджелудочной железы были достоверно выше по сравнению с контролем (p = 0,01). исследованной группе частота повышения ХгА и ПП по отношению к соответствующим пороговым уровням (108 нг/мл и 800 пг/мл) составила 25 и 50%.

Повышение диагностической эффективности достигалось при комплексном исследовании ХгА и ПП, при котором диагностическая чувствительность у больных исследуемой группе повышалась до 68,8%.

Нейронспецифическая енолаза (НСЕ) — нейронспецифический изофермент широко распространенного цитоплазматического гликолитического фермента енолазы (2-фосфо-Д-глицерат-гидролаза).

По молекулярной структуре представляет собой димер полипептидов γ-типа с молекулярной массой 80 кДа. Идентифицированы также изоформа енолазы из субъединиц α-типа и гибридный изофермент αγ. Все изоформы обладают сходным сродством к субстрату 2-фосфоглицерату, превращая его фосфоенолпируват.

Изоферменты αα и αγ синтезируются глиальными клетками мозга, большинстве соматических тканей, обнаруживаются эритроцитах и тромбоцитах крови и отличаются от НСЕ рядом структурных, физико-химических и иммунологических свойств.

Впервые НСЕ была выделена 1975–1978 годах из экстрактов ткани мозга и нейроэндокринных клетках центральной и периферической нервной системы. 1981 году НСЕ впервые была охарактеризована как маркер НЭО, что сделало ее родоначальником опухолевых маркеров мелкоклеточного рака легких (МРЛ).

До настоящего времени интерес к этому изоферменту как потенциальному маркеру остается связи с его избирательной экспрессией опухолях нейроэндокринного происхождения.

Наиболее часто НСЕ повышается у больных МРЛ, медуллярным раком щитовидной железы, феохромоцитомой, а также у 30–60% больных с другими видами НЭО. Несмотря на приемлемую чувствительность НСЕ как маркера нейроэндокринной дифференцировки, его практическое применение ограничивается крайне низкой (33%) специфичностью.

Повышение уровня НСЕ не дает специфической картины, чаще всего указывая на наличие низкодифференцированной опухоли. Диагностическая специфичность НСЕ ниже, чем у ХгА. то же время чувствительность комбинации ХгА и НСЕ выше, чем у каждого из них отдельности.

Хорионический гонадотропин человека (ХГ) относится к гликопротеинам с молекулярной массой 36–40 кДа и состоит из двух субъединиц (α- и β-ХГ) — мономеров, которые отличаются по химическому составу и биологическому значению. ХГ синтезируется во время беременности трофобластическими клетками плаценты, а также может эктопически синтезироваться опухолями.

Определение интактного ХГ и его субъединиц используется скрининге ряда НЭО ЖКТ, частности у больных островковоклеточными нефункционирующими опухолями поджелудочной железы, при которых концентрации α- и β-ХГ часто оказываются повышенными.

Синаптофизин — трансмембранный гликопротеин с молекулярной массой 38 кДа, выделенный из нейронов головного и спинного мозга, а также сетчатки глаза.

С тех пор как 1986 году синаптофизин был обнаружен нейроэндокринных клетках и соответствующих опухолях, исследование его экспрессии входит гистологическую характеристику НЭО. Синаптофизин вовлечен многочисленные процессы эндо- и экзоцитоза, включая образование каналов мембранах, инициирующих высвобождение нейротрансмиттеров и биогенез синаптических пузырьков.

В настоящее время синаптофизин представляет собой один из наиболее специфических маркеров нейроэндокринных клеток, однако его определение крови затруднено связи с отсутствием надежного набора реагентов на основе стандартного иммуноферментного анализа.

Клиническое значение этого белка основном рассматривают рамках паранеопластических синдромов, ассоциированных с опухолями нейроэндокринной природы, и прежде всего МРЛ, одним из патогенетических механизмов которых является образование аутоантител к охарактеризованным ранее синаптическим белкам.

Биохимическая диагностика опухолей нейроэндокринного характера основывается на исследовании панелей маркеров с учетом особенностей их секреции. Особая роль принадлежит универсальным маркерам НЭО, которые позволяют выявить не только функционирующие опухоли, продуцирующие биологически активные вещества, определяющие их клиническое течение, но и с достаточно высокой чувствительностью диагностировать нефункционирующие НЭО.

В последние годы существенно расширились возможности определения маркеров НЭО, что связано с разработкой наборов реагентов на основе высокоспецифичных моноклональных антител. Очевидна необходимость совершенствовании методов лабораторного анализа с целью повышения их диагностической чувствительности и специфичности.

Большая эффективность биохимической диагностики НЭО может быть достигнута при расширении спектра исследуемых маркеро — как универсальных, так и специфических, соответствии с опухолевой локализацией и имеющейся у больного клинической картиной.

Рекомендации по теме

Мероприятия

Мероприятия

Повышаем квалификацию

Посмотреть

Самое выгодное предложение

Самое выгодное предложение

Воспользуйтесь самым выгодным предложением на подписку и станьте читателем уже сейчас

Мы в соцсетях
А еще:
Сайт предназначен для медицинских работников!


Материалы для zdrav.ru готовят лучшие эксперты в сфере здравоохранения. Чтобы защитить их авторские права, многие статьи на нашем сайте закрыты

Подтвердите ваш статус медработника - регистрация займет одну минуту.

Пакет готовых инструкций, чтобы пройти проверку Росздравнадзора в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Зарегистрироваться
Сайт предназначен для медицинских работников!


Материалы для zdrav.ru готовят лучшие эксперты в сфере здравоохранения. Чтобы защитить их авторские права, многие статьи на нашем сайте закрыты

Подтвердите ваш статус медработника - регистрация займет одну минуту.

Пакет готовых инструкций, чтобы пройти проверку Росздравнадзора в подарок!

У меня есть пароль
напомнить
Пароль отправлен на почту
Ввести
Введите эл. почту или логин
Неверный логин или пароль
Неверный пароль
Введите пароль
Я тут впервые
И получить доступ на сайт Займет минуту!
Зарегистрироваться
×
Журнал
Гость, Ваш бесплатный доступ к журналу «Справочник заведующего КДЛ» сгорает через

Гость, вам предоставлен VIP-доступ к журналу «Справочник заведующего КДЛ»:
возможность скачивать шаблоны • доступ к видеотренингам • книги для КДЛ
Активировать доступ  
Сайт использует файлы cookie. Они позволяют узнавать вас и получать информацию о вашем пользовательском опыте. Это нужно, чтобы улучшать сайт. Посещая страницы сайта и предоставляя свои данные, вы позволяете нам предоставлять их сторонним партнерам. Если согласны, продолжайте пользоваться сайтом. Если нет – установите специальные настройки в браузере или обратитесь в техподдержку.