0 %

Новый тест isoPSA™ для определения риска развития рака предстательной железы

19.07.2019

Рак предстательной железы (РПЖ) является второй по распространенности причиной злокачественных новообразований у мужчин во всем мире и четвертым наиболее часто встречающимся видом рака в целом [1, 2]. В США и ряде стран Европы (Швеция, Норвегия) РПЖ занимает 1-е место в структуре онкологической заболеваемости. Ежегодно регистрируется более 1 100 000 новых случаев РПЖ и около 300 000 летальных исходов от данной патологии [3]. Количество заболевших возрастает примерно на 3% каждый год и к 2030 году может увеличиться в 2 раза по сравнению с нынешним. Факторами риска развития РПЖ являются пожилой возраст, семейный анамнез, расовая принадлежность, мутация генов, особенности питания, повышение уровня инсулиноподобного фактора роста. В то же время имеются доказательства, что курение, злоупотребление алкоголем, инфекции, передающиеся половым путем, вазэктомия не оказывают модифицирующего влияния на вероятность возникновения РПЖ.

Для диагностики РПЖ и дальнейшего эффективного лечения используются лабораторные тесты. Наиболее часто применяемые в медицинской практике тесты представлены в таблице.

Простатспецифический антиген (PSA) представляет собой гликопротеин с молекулярной массой 34 кДа, который содержит 237 аминокислот и секретируется эпителиальными клетками предстательной железы для разжижения семенной жидкости. PSA, также известный как калликреин человека 3, относится к семейству протеаз, которые кодируются кластером генов, расположенных в области 300 kb хромосомы 19q13.41. Впервые был описан М. Hara и соавт. [10] как маркер спермы человека для судебно-медицинских экспертиз. Позже было обнаружено, что он присутствует в доброкачественной гипертрофированной и малигнизированной ткани простаты [11]. По данным исследований, проведенных в Мемориальном институте Розуэлла, PSA можно определить в сыворотке крови человека, его концентрация у мужчин с раком предстательной железы повышается [12, 13]. В середине 1980-х годов появились данные о том, что PSA превосходит по своей диагностической значимости простатическую кислую фосфатазу при мониторинге РПЖ после лечения [14]. В 1986 г. определение PSA утверждено Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) в качестве лабораторного теста для наблюдения за пациентами с РПЖ. С начала 1990-х годов в нескольких исследованиях было показано, что уровень PSA сыворотки крови (порог нормальной концентрации 4,0 нг/мл) может быть полезным инструментом для скрининга РПЖ [15-18]. PSA до сих пор остается единственным сывороточным маркером для ранней диагностики онкологических заболеваний [19].

Однако следует отметить, что PSA не является специфичным маркером опухолевого процесса, а его уровень отражает скорее общий объем ткани предстательной железы. Поэтому PSA считается маркером, специфичным для органа, но не специфичным для рака и, следовательно, не может использоваться с целью дифференциальной диагностики РПЖ от доброкачественной гиперплазии предстательной железы или простатита. Кроме того, повышение уровня PSA может наблюдаться в случае манипуляций с предстательной железой, биопсии предстательной железы, установки мочевого катетера [20, 21].

Был предложен ряд модификаций определения уровня PSA, направленных на улучшение характеристик данного исследования. Для повышения точности диагностики М. Benson и соавт. [22] описали концепцию плотности (PSAD) как отношение концентрации PSA к объему предстательной железы. Расчет изменений уровня PSA во времени впервые предложили H. Carter и соавт. [23], а соотношение свободного PSA (FreePSA) и его общего уровня (Total PSA) – A. Prestigiacomo и соавт. в 1995 г. [24]. Однако ни одна из предложенных модификаций не способствовала существенному улучшению результатов скрининга.

Изоформы PSA. В сыворотке крови PSA присутствует в нескольких разных формах, которые являются ферментативно неактивными. Эти формы можно классифицировать на две основные категории: комплексный PSA (сPSA) и свободный PSA.

Доля сPSA составляет 60-95% от общего PSA в сыворотке крови. 60-90% cPSA связано с ингибиторами протеазы сыворотки, такими как альфа‑1-химотрипсин (PSA-ACT), 10‑20% – ​с альфа‑2-макроглобулином (PSA‑A2M) и 1-5% – ​альфа‑1-ингибитором протеазы (API; рис. 1).

Доля свободного PSA составляет 5-33% от общего PSA в сыворотке крови. Он состоит из 3 разных форм, каждая из которых является ферментативно неактивной. Одна из них называется предшественником PSA (proPSA), или прекурсором PSA (pPSA). Эта форма имеет тесную связь с раком предстательной железы [25]. Две другие формы – ​BPSA («доброкачественный» продукт протеолиза нативного зрелого PSA) и iPSA (интактный) – ассоциированы с доброкачественной гиперплазией предстательной железы (рис. 2).

В нормальной секреторной эпителиальной ткани предстательной железы изоформа proPSA секретируется в семенной канал, после чего образуется активный PSA. После протеолиза активный PSA становится неактивным (iPSA). Фракции активного PSA и iPSA диффундируют в периферический кровоток. При РПЖ происходят потеря базальных клеток, повышение проницаемости базальной мембраны и нарушение нормальной структуры канала. Это приводит к относительному увеличению уровней связанного PSA и proPSA, а также других изоформ PSA в сыворотке крови (рис. 3).

В настоящее время доказано, что proPSA, включая [-5, -7]proPSA, [-2]proPSA, присутствуют в сыворотке крови мужчин с РПЖ [26]. Было показано, что определение концентрации proPSA в сыворотке крови мужчин с РПЖ улучшает специфичность выявления рака. Повышение уровня этой формы PSA очень важно, так как более высокая специфичность означает уменьшение ложноположительных результатов и количества процедур биопсии у мужчин с увеличенным уровнем PSA без РПЖ.

Метод isoPSA. Определение структурных изменений PSA, таких как свободный PSA (означает различия во взаимодействии с альфа‑1-антихимотрипсином) и proPSA (спефические изоформы PSA), имеет более высокую диагностическую точность, чем измерение только общего PSA. Однако молекулярная эволюция рака может привести к изменениям структурных изоформ биомаркера у одного и того же пациента и наличию разных изоформ у отдельных пациентов. Поэтому диагностическая точность определения этих структурно измененных белков PSA имеет свои ограничения. Например, отсутствие идеальной чувствительности нового поколения тестов, таких как PHI и 4Кscore, может объясняться тем, что с их помощью измеряют лишь некоторые известные изоформы PSA, которые являются информативными в случае присутствия у данного пациента в данный момент времени. Поскольку множественные изоформы PSA невозможно измерить в рутинных лабораторных тестах [27, 28], был предложен новый метод, в основе которого лежит определение изоформ PSA в конкретном образце.

В 2017 г. E. Klein и соавт. [29] описали первоначальный клинический опыт с использованием isoPSA™, ранее известный как PSA/SIA (Solvent Interaction Analysis) [30] для обнаружения РПЖ. Тест isoPSA™ основан на способности анализа дифференцировать многочисленные структурные изоформы PSA в крови. Тест isoPSA™ выполняли в мультицентровом проспективном исследовании у американских мужчин, которым была показана биопсия простаты на основании клинических критериев.

Первичной конечной точкой исследования была оценка способности isoPSA™ отличать пациентов с раком, подтвержденным биопсией, от пациентов без рака. Оценивалась также точность теста isoPSA™ в дифференцировании высокозлокачественного рака (≥7 баллов по шкале Глисона), менее злокачественного рака (6 баллов по шкале Глисона) и доброкачественной гиперплазии предстательной железы.

Методика лабораторного исследования isoPSA™. Новый тест isoPSA™ основан на использовании запатентованного растворителя на водной основе для обнаружения изменений в структуре изоформ PSA. При проведении теста образцы плазмы крови добавляют в пробирки с реагентом isoPSA™. Далее пробирки встряхивают и центрифугируют. Процедура измерения состоит из двух этапов:

  1. Разделение образцов плазмы крови в двухфазной системе (реагент isoPSA™ RUO, Cleveland Diagnostics, Inc.).
  2. Измерение концентрации свободного и общего PSA в каждой из двух фаз (соответственно верхняя и нижняя фазы) с применением метода ELISA (рис. 4).

После измерения концентрации свободного и общего PSA определяется параметр К, который рассчитывается следующим образом:

Показатель К является метрическим коэффициентом и не связан непосредственно с соответствующим уровнем PSA в сыворотке крови за исключением того, что К и концентрация PSA увеличены при раке. Параметр К может использоваться непосредственно для классификации пациентов путем бинарного анализа (например, рак присутствует или отсутсвует) или при преобразовании логистической регрессии в индивидуальный возможный риск для пациента. K – ​это уникальный структурный индекс, который обеспечивает ортогональную информацию, независимую от уровня экспрессии абсолютного уровня PSА в сыворотке крови и может использоваться отдельно или в сочетании с другими параметрами в вероятностных моделях, основанных на одном и том же базовом анализе isoPSA™.

Так, в многомерной модели для пациентов с РПЖ (≥7 баллов по шкале Глисона) и с доброкачественной гиперплазией (6 баллов по шкале Глисона) при использовании вероятностного параметра (КР) была идентифицирована когорта пациентов с очень низкой вероятностью рака (КР <15%). В этой же модели КР >64% идентифицирована вторая группа пациентов с высоким риском развития РПЖ. Для промежуточной группы с 15% < КР <64%, результаты показывают, что при применении теста isoPSA™ можно значительно снизить частоту ненужных биопсий почти на 50% (рис. 5).

Выводы

PSA не является специфичным маркером опухолевого процесса, а его уровень отражает общий объем ткани предстательной железы. Концентрация PSA увеличивается не только при онкологическом поражении предстательной железы, но и при многих других физиологических и патологических состояниях. Статистические данные свидетельствуют о низкой выявляемости РПЖ на начальных стадиях. Имеющиеся в настоящее время биомаркеры РПЖ основаны на корреляции между их концентрацией в сыворотке крови/моче (белок или мРНК) с наличием или отсутствием заболевания. Такая клиническая информация, как объем предстательной железы и данные пальцевого ректального исследования, используются дополнительно с целью улучшения диагностической эффективности этих тестов. Однако клиническая польза этих тестов ограничивается тем, что на концентрацию биомаркеров всегда будут влиять физиологические процессы, не связанные с раком (например, воспаление или относительно низкая специфичность к фенотипу рака). Кроме того, гистологическая гетерогенность РПЖ обычно ограничивает чувствительность тестов при применении только одного биомаркера, исключая при этом другие, которые могут указывать на наличие патологии. Преимущество теста isoPSA™ заключается в том, что при его помощи можно определить все изоформы PSA в одном анализе, а результаты не зависят от уровня общего PSA. При получении уникального метрического параметра К можно четко различать структурные изменения белка PSA, что в дальнейшем коррелирует с наличием или отсутствием рака. Тест isoPSA™ может иметь весомое значение в таких важных клинических вопросах, как дальнейшее наблюдение за пациентами после лечения. Методология, используемая в анализе isoPSA™, представляет собой значительный отход от традиционных способов определения биомаркеров в крови и может быть применима для повышения диагностической ценности других биомаркеров рака.

Список литературы находится в редакции.

Тематичний номер «Онкологія. Гематологія. Хіміотерапія» № 2 (58), 2019 р

СТАТТІ ЗА ТЕМОЮ Онкологія та гематологія

Пазопаніб при нирково-клітинній карциномі пізніх стадій 07.10.2019 Онкологія та гематологія Урологія та андрологія Пазопаніб при нирково-клітинній карциномі пізніх стадій

Протягом останніх 10 років таргетні протипухлинні препарати, спрямовані проти VEGF (судинного ендотеліального фактора росту) або mTOR (мішені рапаміцину ссавців), витіснили цитокіни (інтерферон-α, інтерлейкін [IL]-2) у лікуванні метастатичної нирково-клітинної карциноми (НКК). Анти-VEGF препарати включають низку пероральних мультитаргетних інгібіторів тирозинкінази, які діють переважно на рецептори VEGF (VEGFR). Одним із таких препаратів є пазопаніб (Вотрієнт®), схвалений у Європейському союзі, США, Японії та інших країнах для лікування НКК пізніх стадій. Пазопаніб може застосовуватися у першій лінії терапії або після лікування цитокінами. ...

09.09.2019 Кардіологія Онкологія та гематологія Клинический случай тромбоэмболии легочной артерии в кардиоонкологической практике: акцент на ведение пациентов с онкоассоциированными венозными тромбоэмболиями

Венозная тромбоэмболия (ВТЭ) является частым осложнением у онкологических больных. ВТЭ – ​независимый негативный фактор прогноза, который повышает вероятность летального исхода у таких пациентов и считается второй по значимости причиной смерти у госпитализированных больных раком. Риск ВТЭ у лиц с онкозаболеваниями, перенесших оперативное вмешательство, в 3‑5 раз выше, чем у таковых без рака. Профилактика развития ВТЭ – ​один из важных шагов для увеличения выживаемости данных пациентов [2]....

19.07.2019 Онкологія та гематологія Історія Храму медичної літератури відтворена в новій книзі

Цей афористичний вислів ученого, розміщений на офіційному сайті Національної наукової медичної бібліотеки України, привертає увагу своєю влучністю. Справді, ця бібліотека заслуговує на те, щоб знали не тільки місце її розташування, рідкісні фонди літератури, які репрезентують всі напрями медичної освіти та науки, а й її історію та діяльність. ...