WSTÊP
Badanie markerów nowotworowych, co- raz czêœciej stosowane w diagnostyce on- kologicznej, jest pomocne w wykrywaniu i ustalaniu stopnia zaawansowania klinicz- nego, radykalnoœci zabiegu operacyjnego oraz w monitorowaniu leczenia [1, 2, 3, 4].
W przypadkach raka p³uca i prze³yku naj- czêœciej oznaczanymi markerami s¹: anty- gen raka p³askonab³onkowego (SCC-Ag), fragment cytokeratyny 19 (CYFRA 21-1), specyficzna enolaza neuronowa (NSE) i an- tygen ¿o³¹dkowo-jelitowy (CA 19-9) [5, 6, 7, 8]. Dotychczas ma³o poznana jest w tych przypadkach wartoœæ diagnostyczna takich markerów jak: katepsyna D i prokoagulant nowotworowy (cancer procoagulant – CP).
Celem pracy jest ocena wartoœci diagno- stycznej okreœlania stê¿enia antygenu rako- wo-p³odowego (CEA) i alfa-fetoproteiny (AFP) oraz aktywnoœci katepsyny D w surowicy krwi chorych z rakiem p³uca i prze³yku przed ra- dioterapi¹ oraz 6 tyg. i 2mies. po radiote- rapii. Wykonano równie¿ wstêpne okreœlenie aktywnoœci CP w badanych przypadkach.
MATERIA£Y I METODY
Badania przeprowadzono u 30 chorych z rakiem p³askonab³onkowym p³uca oraz u 16 chorych z rakiem p³askonab³onkowym prze³yku (potwierdzonym badaniem histo- patologicznym) w stopniu zaawansowania III a–b przed radioterapi¹ oraz 6 tyg.
i 2mies. po radioterapii. Ocenê kliniczne- go zaawansowania przeprowadzono wg po-
wszechnie stosowanej klasyfikacji TNM. Ba- danie CEA, AFP, katepsyny D i CP prze- prowadzono w surowicy krwi pobranej w sposób typowy od pacjentów na czczo z ¿y³y ³okciowej. Krew po wykrzepieniu wi- rowano, a otrzyman¹ surowicê przechowy- wano w stanie zamro¿enia w -70oC. Marke- ry CEA i AFP oznaczono na analizatorze IMX firmy Abbot. Aktywnoœæ katepsyny D wyra¿ono iloœci¹ uwolnionej tyrozyny w nM Tyr/ml 2h oznaczonej metod¹ Folina-Ciocal- teau w modyfikacji miedziowej [9]. Aktyw- noœæ CP okreœlono metod¹ koagulacyjn¹ i wyra¿ono j¹ czasem krzepniêcia w sekun- dach [10]. Wy¿sza aktywnoœæ CP powodo- wa³a skrócenie czasu krzepniêcia wyra¿o- nego w sekundach (s).
WYNIKI
Wyniki badañ przedstawione w tab.
wskazuj¹, ¿e w surowicy krwi ludzi z ra- kiem p³uca œrednie stê¿enie CEA przed ra- dioterapi¹ oraz 6 tyg. i 2mies. po lecze- niu odpowiednio wynosi: 6,9 ng/ml, 5,8 ng/ml i 3,1 ng/ml, natomiast stê¿enie AFP ma odpowiednio wartoœci: 9,0 ng/ml, 8,6 ng/ml i 7,6 ng/ml. Wartoœci prawid³owe stê-
¿enia CEA i AFP mieszcz¹ siê w grani- cach: 0,0–3,0 ng/ml i 0,0–8,6 ng/ml. Aktyw- noœæ katepsyny D w badanych przypad- kach wynosi: 60,3 nM Tyr/ml/2h, 54,0 nM Tyr/ml/2h i 57,4 nM Tyr/ml/2h przy wartoœci prawid³owej enzymu w granicach 44,2–58,4 nM Tyr/ml/2h. Aktywnoœæ prokoagulantu no- wotworowego (CP) przed leczeniem wyno- si 156 s. Natomiast wartoœæ prawid³owa wynosi 300 s. W surowicy krwi chorych Oznaczono stê¿enie markerów nowo-
tworowych CEA i AFP oraz aktywnoœæ katepsyny D w surowicy krwi chorych na raka p³uca i prze³yku w stopniu za- awansowania III a-b przed radiotera- pi¹ oraz 6 tygodni i 2 miesi¹ce po ra- dioterapii. Wykonano równie¿ wstêp- ne okreœlenie aktywnoœci CP w surowicy krwi badanych chorych przed leczeniem. Uzyskane wyniki badañ wskazuj¹, ¿e stê¿enie CEA w przypadkach raka p³uca i prze³yku jest podwy¿szone przed i 6 tygodni po leczeniu i powraca do wartoœci prawid³owych 2 miesi¹ce po radiote- rapii. Stê¿enie AFP i aktywnoœæ ka- tepsyny D w surowicy krwi chorych z rakiem p³uca i prze³yku, zarówno przed radioterapi¹, jak i po radiotera- pii nie ró¿ni¹ siê istotnie od wartoœci prawid³owych. W badanych przypad- kach stwierdzono znaczn¹ aktywnoœæ CP w surowicy krwi przed leczeniem.
Z badanych markerów wartoœæ dia- gnostyczn¹ w przypadkach raka p³u- ca i prze³yku posiada oznaczanie stê-
¿enia CEA i aktywnoœci CP.
S³owa kluczowe: CEA, AFP, katepsy- na D, CP, rak p³uca, rak prze³yku.
W
Wssppóó³³cczzeessnnaa OOnnkkoollooggiiaa ((22000022)) 66;; 11 ((99––1111))
Wartoœæ diagnostyczna markerów nowotworowych: CEA, AFP,
katepsyny D i prokoagulanta nowotworowego (CP)
w przypadkach raka p³uca i prze³yku
Diagnostic value of cancer markers CEA, AFP, cathepsin D and cancer procoagulant (CP) in patients with lung
and oesophagus cancer
S³awomir Dariusz Szajda
1, Marek Kiluk
2, Ryszard Wiœniewski
1, Zdzis³aw Skrzydlewski
11Samodzielna Pracownia Ogólnej Analityki Klinicznej Akademii Medycznej w Bia³ymstoku
2Zak³ad Onkologii Akademii Medycznej w Bia³ymstoku
z rakiem prze³yku przed leczeniem oraz 6 tyg. i 2mies. po radioterapii stwierdzo- no nastêpuj¹ce stê¿enia CEA: 6,3 ng/ml, 5,2 ng/ml, 3,0 ng/ml, AFP: 8,8 ng/ml, 8,0 ng/ml i 7,3 ng/ml. Aktywnoœæ katepsyny D odpowiednio wynosi: 46,1 nM Tyr/ml/2h, 48,4 nM Tyr/ml/2h i 51,6 nM Tyr/ml/2h. Ak- tywnoœæ CP w badanych przypadkach przed leczeniem ma wartoœæ 88 s.
DYSKUSJA
Antygen rakowo-p³odowy (CEA) jest jed- nym z najczêœciej oznaczanych markerów w przypadkach chorób nowotworowych [1, 2, 3, 11]. Wyniki przeprowadzonych badañ wskazuj¹, ¿e równie¿ w raku p³uca i prze-
³yku badanie stê¿enia CEA posiada war- toœæ diagnostyczno-prognostyczn¹. Stê¿e- nie tego markera przed radioterapi¹ by³o podwy¿szone przesz³o 2-krotnie w porów- naniu z wartoœciami prawid³owymi. Wzrost stê¿enia CEA stwierdzono u 48 proc. cho- rych z rakiem p³uca i 45 proc. chorych z rakiem prze³yku.
Zarówno w przypadku raka p³uca, jak i prze³yku poziom CEA 6 tyg. po leczeniu obni¿y³ siê, a 2mies. po radioterapii osi¹- gn¹³ wartoœæ prawid³ow¹. Z uzyskanych danych wynika, ¿e badane stê¿enie CEA w przypadku raka p³uca i raka prze³yku ma du¿¹ wartoœæ w ocenie skutecznoœci lecze- nia. Na przydatnoœæ oznaczania CEA w ocenie skutecznoœci leczenia wskazuj¹ równie¿ doniesienia innych badaczy [12].
Z badañ Goslina i wsp. [13] wynika, ¿e przyczyn¹ wzrostu stê¿enia CEA w surowi- cy jest jego wytwarzanie przez komórki no- wotworowe i przenikanie do krwiobiegu.
Nieu¿yteczne diagnostycznie jest natomiast oznaczanie AFP w przypadkach raka p³u-
ca i prze³yku, poniewa¿ stwierdzone stê¿e- nie tego markeru nie odbiega w istotny sposób od wartoœci prawid³owych.
Jak wykaza³y przeprowadzone badania, aktywnoœæ katepsyny D w surowicy krwi chorych z rakiem p³uca i prze³yku jest zbli-
¿ona do wartoœci prawid³owych. Z donie- sieñ literaturowych wynika, ¿e w homoge- natach tkanek nowotworowych wystêpuje wysoka aktywnoœæ katepsyny D [14, 15], natomiast w surowicy krwi stwierdzono wzrost aktywnoœci katepsyny D u chorych z marskoœci¹ w¹troby i nowotworami w¹- troby oraz brak takiego wzrostu w przypad- kach raka sutka [16]. Mo¿na przypuszczaæ,
¿e przechodzenie katepsyny D z komórek nowotworowych do krwi ma miejsce jedy- nie w przypadkach znacznych rozmiarów guza, zw³aszcza gdy ulega on martwicy i rozpadowi. W innych przypadkach prze- dostaj¹ce siê do krwi niewielkie iloœci ka- tepsyny D s¹ znacznie rozcieñczone du¿¹ objêtoœci¹ krwi i jej przyrost jest trudny do wykazania. Brak podwy¿szonej aktywnoœci katepsyny D w surowicy krwi badanych chorych mo¿e te¿ byæ spowodowany przez przeciwcia³a, inhibitory lub inne czynniki.
W diagnostyce i monitorowaniu lecze- nia chorych obarczonych nowotworem u¿y- teczne mo¿e byæ oznaczanie aktywnoœci nowego markeru – prokoagulantu nowo- tworowego (CP) [17, 18]. Stwierdzona wy- soka aktywnoœæ CP w surowicy krwi pa- cjentów z rakiem p³uca i prze³yku przed leczeniem, w porównaniu z osobami zdro- wymi wskazuje, ¿e badanie aktywnoœci te- go enzymu mo¿e byæ wykorzystane w dia- gnostyce onkologicznej.
Neoplastic markers used in oncological diagnosis are useful in detection and determination of clinical stages of cancer and radicalism of operative procedure and in monitoring of therapy.
Until now it is little known about the possibility of using such markers as cathepsin D and cancer procoagulant in oncological diagnosis. The aim of the study was to measure and evaluate the clinical utility of the concentration of canceroembrionic antigen (CEA) and alpha-fetoprotein and activity of cathepsin D in serum of patients with lung and oesophagus cancer before radiotherapy, however 6 weeks and 2 months after the preliminary determination of cancer procoagulant activity was carried out.
Examinations were carried out on serum obtained from 30 patients with lung planoepitheliale cancer and 16 patients with oesophagus planoepitheliale cancer in III a-b clinical stages (according to generally accepted classification - TNM) before radiotherapy, 6 weeks and 2 months after radiotherapy.
Blood was taken from the elbow vein in the typical way and CEA, CFP, cathepsin D and procoagulant determination were determined in the obtained serum. CEA and AFP markers were determined by IMX Abbot analyzator. Activity of cathepsin D was determined by Folin-Ciocalteau method. Cancer procoagulant activity was examined by the coagulation method of Gordon and Benson.
Results of the examination show that CEA concentration in cases of lung and oesophageal cancer was more than twice times higher before radiotherapy in comparison to control values. However 6 weeks after the treatment the CEA concentration was significantly decreased and two months after radiotherapy reached normal values. The examinations demonstrate that determination of CEA concentration in lung and oesophageal cancer is of great importance in cancer detection and in monitoring of cancer therapy. The high activity of cancer procoagulant in the blood serum of patients with lung and oesophageal cancer before treatment in comparison to control group was also shown. That is why cancer procoagulant should be regarded as a biochemical noeplastic marker, which may have a considerable significance in detecting of neoplastic disease.
However, determination of AFP W
Wssppóó³³cczzeessnnaa OOnnkkoollooggiiaa ((22000022)) 66;; 11 ((99––1111))
Tab. Wyniki badania markerów nowotworowych w surowicy krwi chorych z rakiem p³uca i prze³yku
M
Maarrkkeerr WWaarrttooœœccii RRaakk PPrrzzeedd 66 ttyygg.. ppoo 22 mmiieess.. ppoo p
prraawwiidd³³oowwee rraaddiiootteerraappii¹¹ rraaddiiootteerraappiiii rraaddiiootteerraappiiii
p³uca 6,9 5,8 3,1
[1,8–8,5] [4,6–7,2] [2,1–4,2]
CEA 0,0–3,0
[ng/ml]
prze³yku 6,3 5,23,0
[4,7–7,4] [4,0–6,5] [2,0–3,9]
p³uca 9,0 8,6 7,6
[7,8–10,1] [7,2–9,5] [6,0–9,1]
AFP 0,0–8,6
[ng/ml] prze³yku 8,8 8,0 7,3
[7,5–9,3] [6,6–9,2] [6,9–8,6]
p³uca 60,3 54,0 57,4
[58,8–65,1] [51,5–57,2] [51,1–62,0]
Katepsyna D44,2–58,4
[nM Tyr/ml/2h] prze³yku 46,1 48,4 51,6
[44,5–48,9] [45,0–50,6] [49,0–54,2]
p³uca 156
[60–240]
CP 300
[s] prze³yku 88
[70–120]
WNIOSKI
Przed radioterapi¹ stê¿enie CEA i ak- tywnoœæ CP w surowicy krwi badanych pa- cjentów by³y 2-krotnie wy¿sze w porówna- niu do wartoœci prawid³owych.
Po radioterapii stê¿enie CEA w surowi- cy krwi pacjentów wraca³o do wartoœci pra- wid³owych.
Z badanych markerów wartoœæ diagno- styczn¹ w przypadkach raka p³uca i prze-
³yku ma tylko CEA i CP.
PIŒMIENNICTWO
1. Nikliñski J, Furman M. Clinical tumor markers in lung cancer. Eur J Cancer Prev 1995; 4: 129- 32.
2. Sedlaczek P, Har³oziñska A, Goluda M, Gryboœ M, Bar J. Ocena roli TPS i CA 125 w monitorowa- niu raka jajnika. Nowotwory 1998; 48: 867-78.
3. Safianowska A, Grubek-Jaworska H, Droszcz P, Rybus L, D¹browski A, Zwolska Z, Matysiak W, Chazan R. Stê¿enie CEA, przeciwcia³ skierowa- nych przeciw antygenom pr¹tkowym oraz aktyw- noœæ ACE w surowicy i w DALF chorych na sar- koidozê, gruŸlicê i raka p³uca – wyniki wstêpne.
Pneumonol Alergol Pol 2001; 69: 5-13.
4.Szymendera JJ, Gó¿d¿ SS. Rola kr¹¿¹cych mar- kerów nowotworowych w diagnostyce i monitoro- waniu leczenia chorych na nowotwory. Nowotwory 1995; 45: 369-83.
5. Tas F, Aydiner A, Topuz E, Yasasever V, Kara- deniz A, Saip P. Utility of the serum tumor mar- kers: CYFRA 21-1, carcinoembryonic antigen (CEA), and squamous cell carcinoma antigen (SCC) in squamous cell lung cancer. J Exp Clin Cancer Res 2000; 19: 477-81.
6. Koz³owski M, Nikliñski J, Furman M. Przydat- noœæ badañ markerów CEA, SCC-Ag, CA 19-9, CYFRA 21-1 u chorych na raka prze³yku. Marke- ry Nowotworowe 1995; 14-15. X., 44.
7. Nikliñski J, Furman M, Koz³owski M, Laudañski J, Kurzyna A. Analiza nowego biomarkera nowo- tworowego CYFRA 21-1 u chorych z rakiem p³uca leczonych operacyjnie, badania porównawcze z CEA, SCC-Ag i TPA. W: Wiechowski S. (red.).
Wybrane zagadnienia z chirurgii. 1995; 325-7.
8. Rastel D, Comoy E, Levasseur Ph. Pre and post operative values of CYFRA 21-1, CEA, SCC, TPA and NSE in primary lung cancer. Markery nowotworowe 1993; 14-15. X., 44.
9. Barrett AJ. Cathepsin D and other carboxylpro- teinases. In: Barrett AJ (ed). Proteinases in mam- malian and tissues. North-Holland Publishing Company, Amsterdam, New York, Oxford 1977;
240-3.
10. Gordon SG, Benson B. Analysis of serum CP activity and its possible use as a tumor marker.
Thrombos Res 1989; 56: 431-40.
11. Salgia R, Harpole D, Herndon JE, et al. Role of serum tumor markers CA 125 and CEA in non- -small cell lung cancer. Anticancer Res 2001;
21: 1241-6.
12. B¹browicz D, Micha³owicz E, S³owik-Gabrylew- ska A, G³adysz K, B¹browicz J. Antygen karci- no-embrionalny w raku oskrzelowym. Badania ra- dioimmunologiczne surowicy krwi w przebiegu leczenia. Immunol Pol 1985; 10: 331-43.
13. Goslin RH, Skarin A, Zamcheck N. Carcino-em- brionic antigen, a useful monitor of therapyof small cell lung cancer. JAMA 1981; 246: 2173- 6.
14. Kiluk M, Skrzydlewski Z, Kiluk A, Woroniecki A, Ruciñska M, Koz³owski L. Aktywnoœæ katepsyny D w nowotworach przewodu pokarmowego. Pol Merk Lek 1997; 2: 307-8.
15. Leto G, Gebbia N, Rausa L, Tumminello FM.
Cathepsin D while malignant progressiof neopla- stic disease. Anticancer Res 1992; 12: 235-48.
16. Brouiliet JP, Hanslick B, Mandelonde T, Pivot M, Grenier J, Blanc F, Rochefort H. Increased plasma cathepsin D concentration in hepatic car- cinoma and cirrhosis but not in breast cancer.
Clin Biochem 1991; 24: 491-6.
17. Gordon SG, Cross BA. An enzyme – liked im- munosorbent assay for cancer procoagulant and its potential a new tumor marker. Cancer Res 1990; 50: 6229-34.
18. Ko¿uszko B, Skrzydlewski Z, Koz³owski M, Snarska J. Wartoœæ diagnostyczna badania ak- tywnoœci prokoagulanta nowotworowego w przy- padkach raka ¿o³¹dka i raka prze³yku. Pol Mer- kuriusz Lek 2001; 10: 143-4.
ADRES DO KORESPONDENCJI mgr SS³³aawwoommiirr SSzzaajjddaa
Samodzielna Pracownia Ogólnej Analityki Klinicznej ul. Mickiewicza 2C
15-230 Bia³ystok
tel. (085) 742 20 21 w. 2251
concentration and cathepsin D activity in lung and oesophageal cancer is diagnostically not useful, since the values of these markers do not significantly differ from the normal values.
Key words: CEA, AFP, cathepsin D, CP, lung cancer, oesophagus cancer.
W
Wssppóó³³cczzeessnnaa OOnnkkoollooggiiaa ((22000022)) 66;; 11 ((99––1111))
