Sérové onkomarkery karcinomu prostaty

Overview

Karcinom prostaty (KP) je jedním z nejčastěji diagnostikovaných onkologických onemocnění. Nedílnou součástí určení diagnózy nebo prognózy KP jsou onkomarkery, které stanovujeme z krevního séra, moči, popřípadě tkáně. V klinické praxi se setkáváme nejčastěji se sérovými onkomarkery v čele s prostatickým specifickým antigenem (PSA) případně s jeho deriváty – volným PSA, zdvojovacím časem PSA, PSA velocitou a PSA denzitou. Pro zpřesnění indikace biopsie prostaty pak můžeme využít další testy, například Prostate Health Index (PHI). Další komerčně dostupnou alternativou je panel čtyř kalikreinů (4 K skóre). Mezi nejnovější markery patří, ve Spojených státech již schválené, cirkulující nádorové buňky (CTC), případně zatím experimentální mikro RNA (miRNA). V této práci podáváme stručný přehled aktuálně využívaných a experimentálních sérových prediktivních a prognostických onkomarkerů KP.

Klíčová slova:

karcinom prostaty – onkomarkery – biomarkery

ÚVOD

Karcinom prostaty (KP) je jedním z nejčastěji diagnostikovaných maligních onemocnění. Aktuálně představuje přibližně 15 % všech diagnostikovaných tumorů a jeho incidence nadále vzrůstá (1). I přes výrazné pokroky v léčbě zůstává v Evropě třetí nejčastější příčinou úmrtnosti na nádorové onemocnění u mužů (2). Ve Spojených státech se dokonce v incidenci řadí u mužů na první místo mezi všemi onkologickými onemocněními s téměř 180 tisíci novými případy ročně a úmrtností 32 tisíc ročně (3).

Základem diagnostiky KP je vyšetření per rektum (Digital Rectal Examination – DRE). I přesto, že se většina KP vyskytuje v periferní zóně prostaty, vede toto vyšetření samotné k diagnóze pouze přibližně v 18 % případů (4). Prvním popsaným biomarkerem KP byla prostatická kyselá fosfatáza (PAP) a to již v třicátých letech minulého století (5). Zlom v diagnostice představoval rok 1970 a objevení glykoproteinového enzymu prostatického specifického antigenu (PSA). Jeho zavedení do praxe znamenalo revoluci v detekci, léčbě i sledování pacientů s KP (6). Definitivní diagnóza se odvíjí od histopatologického výsledku biopsie prostaty (BP). Odběr PSA však mimo jiné napomáhá k selekci pacientů vhodných k biopsii.

Americký National Cancer Institute (NCI) definuje biomarker jako biologickou molekulu nacházející se v krvi, či jiné tělní tekutině, případně ve tkáni, která může být objektivně měřena a hodnocena jako známka normálního/abnormálního biologického procesu a patogenetického stavu. Ideální diagnostický molekulární nádorový biomarker by měl být přítomen výhradně v nádorové tkáni a nejlépe by měl být produkován přímo nádorovými buňkami. Jeho měření by mělo být realizovatelné metodami dostupnými pro klinickou praxi a analyzovaný biologický materiál by mělo být možné získat za použití co nejméně invazivních technik (7). Biomarker může být využit ke screeningu, diagnostice, stanovení prognózy a ke sledování odpovědi onemocnění na léčbu (8).

Zavedení PSA mezi screeningová vyšetření vedlo k výraznému vzestupu záchytu KP v časných stadiích. Samotný PSA má však jako onkomarker řadu úskalí. Jedná se o orgánově specifický marker, není však nádorově specifický, a proto může být zvýšen i u benigní hyperplazie prostaty (BHP), prostatitidy a dalších nezhoubných onemocnění.

I tak zůstává PSA sám o sobě lepším prediktorem KP než DRE či transrektální ultrasonografie (TRUS) (9).

Dalším problémem využití PSA v široké praxi je častý nález indolentního nádoru, tj. onemocnění nízkého rizika (10). Mnohdy diagnostikujeme KP u pacientů, kterým by neléčený KP ani nezkrátil život, ani nezhoršil jeho kvalitu (11). Recentně tak vznikl nový epidemiologický termín tzv. nadbytečná diagnóza (overdiagnosis). Předpokládá se, že na základě testu PSA je v současné době nadbytečně diagnostikováno 23–42 % případů KP. Nadbytečná diagnóza pak může vést k tzv. nadbytečné léčbě (overtreatment), tj. k léčbě i u pacientů, které by jejich nesignifikantní KP nijak neohrozil, a naopak by profitovali z prostého sledování bez nežádoucích účinků, ať již pooperačních, poradiačních, či socio‑ekonomických.

Markery dělíme dle účelu na prediktivní a prognostické a dále dle měřeného materiálu na markery v krevním séru, moči, či tkáni. Cílem této práce je podat přehled aktuálně využívaných, případně experimentálních, sérových onkomarkerů karcinomu prostaty.

PSA

Prostatický specifický antigen je kalikreinová proteáza produkovaná epitelovými buňkami prostatické žlázy (11). Nachází se v prostatickém sekretu a její koncentrace je často zvýšena u KP (12). Po zavedení do praxe v 80. letech minulého století signifikantně zlepšila diagnostiku a léčbu KP včetně přežití (13). Rozšíření PSA s sebou však nese množství úskalí. Jak již bylo uvedeno, není to marker nádorově specifický. K elevaci dochází i u jiných onemocnění, jako například BHP, močová retence, prostatitida, uroinfekce, či po cystoskopii, kolonoskopii nebo pochopitelně také po BP. Sporný je naopak vliv vyšetření per rektum, traumatizace prostaty jízdou na kole či ejakulace (14).

Dle doporučení Evropské urologické společnosti (EAU) neexistují žádné standardní hodnoty PSA (15). Jedná se o kontinuální parametr, kde vyšší hodnoty indikují vyšší riziko KP. Dříve stanovená horní hranice 4 ng/ml pro PSA již dávno neplatí, neboť až 25 % pacientů s nově diagnostikovaným KP může mít hodnotu PSA pod touto mezí (16). Doporučení EAU zmiňují výskyt středně a vysoce rizikového KP (Gleasonovo skóre [GS] ≥ 7) také u nízkých hladin PSA (tabulka 2).

Specifickými jednotkami jsou PSA denzita (PSA‑D), velocita (PSA‑V) a zdvojovací čas (PSA‑DT). Jedná se o výpočtové jednotky. Denzita PSA je rovna podílu PSA a objemu prostaty (změřeného sonograficky nebo pomocí magnetické rezonance). Vyšší hodnoty PSA‑D znamenají rovněž vyšší riziko signifikantního KP (18).

Pokud jde o kinetiku PSA, hovoříme o „doubling time“ PSA‑DT a PSA‑V. Prvním rozumíme čas do zdvojení PSA v měsících nebo letech, druhým pak absolutní hodnotu ročního nárůstu. Jejich hodnota je především prognostická, využití v diagnostice je omezené, i vzhledem k vlivu BHP, nejednotným intervalům mezi odběry PSA a možné akceleraci/deceleraci PSA‑DT a PSA-V v čase (19). Zatímco PSA‑V a PSA‑DT přesvědčivě specificitu konvenčního testu PSA nezlepšily (20), PSA‑D prokazatelně zpřesňuje diagnostiku klinicky signifikantního KP. Hraniční hodnoty pro rutinní klinické používání však zatím stanoveny nebyly (19). Využití našla PSA‑D i v protokolech aktivního sledování, například v protokolu Prostate cancer Research International: Active Surveillance (PRIAS) je vstupní hranicí hodnota < 0,2 (21).

Mimo PSA formy vázané na inhibitory sérové proteázy se v krvi vyskytuje rovněž jeho volná forma (fPSA), která tvoří přibližně 5–35 % celkového PSA. Poměr fPSA k celkovému PSA (f/t) bývá nižší u KP (22, 23). Musí být vždy užit opatrně, neboť může být nepříznivě ovlivněn několika klinickými a před‑analytickými faktory, jako např. nestabilitou volného PSA při různých teplotách, variabilní charakteristikou testu a BHP (24). Systematický přehled zahrnující 14 studií zjistil, že při celkové hodnotě PSA > 10 ng/ml nemá již fPSA klinické využití ani při diagnostice, ani u sledování již známých karcinomů. U pacientů s hodnotami PSA 4–10 ng/ml je pak senzitiva vyšetření 70 %. Poměr f/t nad 20 % svědčí pro BHP, 15–20 % je šedá zóna a pod 15 % svědčí pro KP (25).

Vyšetření PSA je vhodné nabídnout informovaným pacientům ve věku nad 50 let. V případě onkologické rodinné anamnézy a u Afroameričanů již od 45 let, s ohledem na jejich celkový zdravotní stav. U mužů s BRCA2 (Breast cancer 2) mutací dokonce již od 40 let. Další testování závisí na primární hodnotě, při nízkých hodnotách obvykle vyšetření opakujeme každé dva roky. Při iniciálních hodnotách nad 10 ng/ml odběr opakujeme a následně indikujeme BP. Při hodnotách 2–10 ng/ml přihlédneme k hodnotě fPSA a dále doplňujeme další vyšetření – např. pomocí jiného onkomarkeru, nomogramu, či zobrazovacích metod. Časnou diagnostiku KP ukončujeme u mužů s předpokládanou dobou dožití kratší než 15 let (18).

PHI

V tuzemském prostředí se již několik let v klinické praxi setkáváme s dalším onkomarkerem, tzv. proPSA, případně z něj vypočtené hodnoty Prostate Health Index (PHI, Index zdraví prostaty) (26).

ProPSA je jedním z prekurzorů PSA. V krvi se nachází v několika izoformách [-2]proPSA, [-4] proPSA, [-5]proPSA a [-7]proPSA. Jednotlivé formy se od sebe liší počtem aminokyselin v původní peptidové sekvenci (27). Prekurzory jsou dále konvertovány na aktivní formu pomocí enzymu Human Kallikrein-2 (hK2). Experimentálně bylo prokázáno, že [-2]proPSA je produkován především periferní zónou prostaty. Předpokladem tedy je, že [-2]proPSA je produkován ve větší míře u pacientů s KP než s BHP. Podobně jako PSA je i proPSA získáván z krevního séra.

Z hodnoty [-2]proPSA počítáme hodnotu PHI vzorcem ([-2]proPSA /fPSA) × √ PSA. Výpočet byl vyvinut v Brea ve Spojených státech společností Beckman Coulter a schválen Food and Drug Administration (FDA) v roce 2012 a v současnosti je uveden i v Guidelines Evropské urologické společnosti (EAU). Jeho účelem bylo lépe odlišit pacienty v riziku signifikantního KP, konkrétně u pacientů ve věku nad 50 let, PSA 4–10 ng/ml a s nesuspektním DRE. Dle studií publikovaných Lazzerim et al. PHI signifikantně zlepšuje přesnost predikce KP (28, 29, 30). Při 95% senzitivitě testu je specificita PHI v porovnání s PSA výrazně vyšší (16 % oproti 8,4 %) (31). Hraniční hodnoty testu nejsou přesně stanoveny, obvykle však za suspektní považujeme hodnoty PHI nad 30–40. Výsledky dále potvrdila metaanalýza provedená Bruzzesem et al., kde byl zároveň na velkém počtu pacientů potvrzen vyšší záchyt KP u PHI oproti PSA a fPSA.

4 K SKÓRE

Panel 4 kalikreinů – celkového PSA, fPSA, intaktního PSA a human kallikrein-2 (hK2) dohromady vytváří tzv. 4 K skóre. Podobně jako předchozí testy ho provádíme z krevního séra. Dle řady studií prokázalo 4 K skóre vyšší přesnost predikce KP než modely založené na PSA (32, 33, 34).

Stejně jako předchozí markery je i 4 K skóre uvedeno v Guidelines EAU. Tento test je komerčně dostupný a schválený, včetně americké FDA. Vickers a Lilja vytvořili v roce 2010 model predikce záchytu KP z BP založený na 4 K skóre vztaženém k věku, DRE a předchozím BP. Cílem testu bylo snížit počet zbytečných BP u mužů testovaných na PSA. Výrazné vylepšení oproti PSA představuje u 4 K skóre menší ovlivnění výsledku velikostí prostaty u BHP (35). Několik prospektivních multicentrických studií prokázalo, že jak PHI, tak i 4 K skóre mají lepší účinnost než samotný f/t PSA v detekci KP u mužů s PSA 2–10 ng/mL (36). Prospektivní multicentrická americká studie z roku 2015 potvrdila předchozí výsledky. Při hraniční hodnotě 4 K skóre 6 % byl počet BP snížen o 30 % a pouze 1,3 % high risk tumorů nebylo zachyceno (37). V přímém srovnání vykázaly oba testy (phi a 4 K) obdobné výsledky (38).

Dle doporučení National Comprehensive Cancer Network (NCCN) nebyly do současné doby stanoveny hraniční hodnoty umožňující využití 4 K skóre v klinické praxi (39).

Nadějnou se zdá i kombinace PHI a 4 K skóre. Nordstrom v roce 2015 publikoval výsledky studie s 513 pacienty indikovanými k primobiopsii prostaty. Při autorem definovaných hraničních hodnotách (10 % u 4 K skóre a PHI 39) by bylo možno neprovést až 29 % BP, avšak nezachytilo by se 10 % high grade (HG) KP (40).

miRNA

MicroRNA (miRNA) jsou malé (17–22 nukleotidů) nekódující sekvence RNA s důležitou úlohou v regulaci genové exprese na posttranskripční úrovni (41). Byly identifikovány u řady onkologických diagnóz včetně KP (42). Počet identifikovaných miRNA se postupně zvyšuje od roku 1993, kdy byla první miRNA popsána u hlístice Caenorhabditis elegans. V současné době je počet miRNA popsaných podle databáze mirbase.org téměř 40 tisíc, z nichž se však jen několik tisíc nachází u lidí.

Počet studií, které hodnotí jejich užitečnost jako biomarkerů, roste od roku 2008, kdy Lawrie et al. (43) navrhli využití cirkulující miRNA jako diagnostického nástroje u pacientů s B‑buněčným lymfomem. Ačkoli je miRNA dostatečně stabilní v plazmě a séru, existují aktuálně velké rozdíly v kvalitě vzorků a jejich zpracování a k využití v praxi je nutná další optimalizace a standardizace postupů (44).

Mitchell el al. jako první prokázali přítomnost miRNA v plazmě pacientů s KP (45). Zároveň prokázali signifikantně vyšší výskyt konkrétní sekvence miR-141, u pacientů s pokročilým KP oproti zdravým jedincům. Exprese aberantní miRNA byla dále prokázána u KP v iniciaci, vývoji i progresi karcinomu (46). Následně byl výzkum zaměřen na panely o desítkách sekvencí, např. Mihelich et al. popsali 14 miRNA, které přesně odlišily pacienty s HG a low grade (LG) KP (47). Využití by tedy mohlo být v predikci signifikantního KP. Využití miRNA v moči je v současné době nejasné. I přesto, že bylo zkoumáno řadou autorů a některé výsledky jsou nadějné (48), jednalo se vždy o malé kohorty pacientů a je třeba dalšího výzkumu. EAU Guidelines jej neuvádějí (18).

CIRKULUJÍCÍ NÁDOROVÉ BUŇKY

Dalším markerem získávaným z krve by mohly být cirkulující nádorové buňky (Circulating Tumour Cells – CTC). Buňky KP lze dle řady studií detekovat v krvi a kostní dřeni (49). Díky zlepšujícím se metodám sekvenování a citlivějším metodám detekce je tzv. „tekutá biopsie“ nadějnou metodou detekce KP i dalších onkologických onemocnění. Jedná se o minimálně invazivní možnost sledování nádorové nálože i genomové nebo biologické povahy tumoru.

Prvním dostupným je CellSearch^TM (Jansen Diagnostics, Raritan, NJ, USA). Jedná se o prognostickou platformu schválenou FDA. Je nezávislým prediktorem celkového přežití u pacientů s metastatickým KP (50). Bono et al. provedli analýzu u 276 pacientů s nálezem vyšší prediktivní hodnoty k celkovému přežití pacientů než u PSA. V současné době je snaha o využití CTC jako prognostického biomarkeru KP. Molekulární analýza CTC se zdá být srovnatelnou s primární biopsií nádorové tkáně či metastázy (51). Tekutá biopsie tedy může KP sledovat minimálně invazivně a v reálném čase.

Alternativou k CTC je cirkulující volná DNA (circulating free – cf‑DNA) – malé částečky deoxyribonukleové kyseliny vylučované nádorovými buňkami. I tato metoda se zdá být nadějnou. S technologickým pokrokem souvisejí ale i limitace. Především malé množství CTC a cf‑DNA v krvi a v neposlední řadě i finanční náročnost testování. Svou roli si již našly u tumoru prsu a plic, využití u jiných nádorových onemocnění včetně KP musí být dále prostudováno.

ZÁVĚR

Karcinom prostaty je velmi časté onkologické onemocnění. V posledních letech bylo nalezeno velké množství nových, nadějných markerů KP v séru, moči i v tkáni.

Nové biomarkery napomáhají rozlišení mezi agresivní a neagresivní formou KP a přesnější diagnostice klinicky významného KP. Předpokladem pro zavedení nového markeru do klinické praxe bude kromě jeho diagnostické přesnosti především finanční a technická náročnost, zohlednění invazivity a reprodukovatelnosti metody. Právě z těchto důvodů zůstávají nadále nejvíce využívanými sérové onkomarkery KP.

Budoucnost biomarkerů je nutno chápat nejen ve zlepšení záchytu všech stadií KP, ale především v záchytu signifikantního, potenciálně život ohrožujícího onemocnění a jeho následné odpovídající léčbě. Markery nám mohou napomoci v diagnostice a následně i monitoraci léčby, jejího načasování a efektivity.

Došlo: 7. 9. 2021

Přijato: 15. 11. 2021

Kontaktní adresa:

MUDr. Jakub Řezáč

Urologická klinika VFN a 1. LF UK

Ke Karlovu 6, 120 00 Praha 2

e‑mail: jakub.rezac@vfn.cz

Střet zájmů: Žádný.

Prohlášení o podpoře: Práce byla podpořena projektem MZ ČR RVO–VFN64165.

Hlavní stanovisko práce: Nedílnou součástí určení diagnózy nebo prognózy karcinomu prostaty jsou onkomarkery, které stanovujeme z krevního séra, moči, popřípadě tkáně. V této práci podáváme stručný přehled aktuálně využívaných a experimentálních sérových onkomarkerů karcinomu prostaty.

Major statement: Detection of oncomarkers in blood serum, urine and tissue samples is an integral part of the diagnostic process for prostate cancer. The aim of this article is to show a brief overview of currently used and experimental prostate cancer serum oncomarkers.