Принципы диагностики опухолей Выполнила студентка

Принципы диагностики опухолей Выполнила студентка 5 курса факультета фармации и медицинской биологии Татарская Л. Н.

План • Биохимические методы Опухолевые маркеры Онкофетальные белки Гормоны и их рецепторы • Цитологический метод • Гистологический метод • Эндоскопический метод • Рентгенологический метод • Ультразвуковая томография • Позитронно эмиссионная томография • Радионуклидный метод

Биохимические методы Специфических биохимических изменений в организме онкологических больных не установлено. При некоторых опухолях выявляются некоторые изменения: при диссеминированном раке предстательный железы высокий уровень кислой фосфатазы установлен у 75% больных (однако при локализованном раке ниже 20%); при раке поджелудочной железы увеличение амилазы (25%), при раке печени увеличение печеночной фракции щелочной фосфатазы. Большое практическое значение имеет обнаружение высокого уровня альфа фетопротеина при раке печени, яичка, различных тератокарциномах; карциноэмбрионального антигена при раке толстой кишки; хорионического гонадотропина при хорионэпителиоме матки и яичка.

Биохимические тесты могут обнаружить эндокринную секрецию опухоли и объяснить многие клинические синдромы, обусловленные тканеспецифической или паранеопластической эндокринной активностью. Выявляется высокий уровень АКТГ, АДГ, паратиреоидного, тиреостимулирующего, ФСГ, лютеотропного, меланостимулирующего гормона, эритропоэтина; кортизола, адреналина, норадреналина, инсулина, гастрина, серотонина.

Опухолевые маркеры Одним из направлений диагностики опухолей является поиск и разработка методов выявления индикаторов опухолевого процесса опухолевых маркеров соединения (белки, биологически активные пептиды, гормоны, ферменты, метаболиты), которые синтезируются раковыми клетками, либо клетками нормальных тканей в ответ на развитие рака. Они должны синтезироваться в организме опухоленосителя и отсутствовать в нормальных клетках, так как являются продуктами аномальной экспрессии генома раковой клетки. Опухолевые маркеры, как правило, обнаруживают в крови или других биологических жидкостях организма и используют для скрининга населения на носительство опухоли, как прогностический фактор, для оценки состояния пациента в клинической стадии и мониторинга в ходе лечения, а также в целях обнаружения рецидивов болезни.

Согласно современной классификации ОМ делят на три основные группы: первичные опухолево ассоциированные вторичные, продуцируемые опухолью (специфические и неспецифические) вторичные, индуцируемые опухолевым процессом Эта классификация не лишена недостатков, так как одно и то же соединение может синтезироваться клетками опухоли и вырабатываться нормальными клетками органа в ответ на опухолевую инвазию. Большинство известных в настоящее время ОМ не лишены недостатков. Почти во всех случаях при ряде патологических состояний, таких как воспалительные заболевания печени, поджелудочной железы и легких, отмечается неспецифическое, часто незначительное повышение уровня маркера; иногда ОМ не определяется на ранней стадии заболевания.

Онкофетальные белки В клинической практике наиболее часто используют определение белков, которые обнаруживаются в эмбриональных тканях человека и крови в период внутриутробного развития. Они исчезают полностью либо остаются в следовых количествах после рождения. В ходе опухолевой прогрессии они начинают синтезироваться снова и секретируются в кровь.

РЭА (раково-эмбриональный антиген) РЭА является гликопротеином с молекулярной массой от 150 до 300 к. Д, состоящим на 55% из полисахаридов, а на 45% из белка. Высокая гетерогенность молекулы обусловлена вариабельностью углеводной части, в которую в значительных количествах входят: фруктоза, манноза, галактоза, N ацетил глюкозамин; белковая часть молекулы является неизменной. В настоящее время известны 4 разных гена, кодирующих молекулу РЭА. Распространенность: РЭА является онкофетальным белком, который обнаруживается в эпителиальных клетках пищеварительного тракта и бронхов. В первом триместре беременности он присутствует в клеточной цитоплазме, а затем становится составной частью поверхностных клеточных мембран плода. У взрослых людей РЭА продуцируется в очень ограниченном количестве эпителиальными клетками бронхов, молочной железы и кишечного тракта. В минимальных количествах РЭА обнаруживается в крови, плевральном экссудате, асците и спинномозговой жидкости. Наиболее высокое содержание этого белка обнаружено в слюнных железах и их протоках. РЭА метаболизируется в печени.

Физиологическая функция: у плода и взрослых людей не выяснена. Повышенные уровни у больных со злокачественными заболеваниями: рак желудка, толстого кишечника, прямой кишки, легких, молочных желез, яичников, матки, простаты Повышенные уровни при доброкачественных заболеваниях: -у курильщиков хроническая почечная недостаточность хронические заболевания печени хронический гепатит хронический панкреатит язвенный колит болезнь Крона бронхопневмония хронический бронхит туберкулез муковисцидоз аутоиммунные болезни в жидкости кист молочной железы и яичников в суставной жидкости при хроническом ревматоидном артрите

Показания к исследованию: - оценка эффективности лечения карциномы желудка, толстого кишечника, прямой кишки прогноз развития заболевания при карциноме толстого кишечника и прямой кишки оценка эффективности лечения карциномы молочной железы дифференциальная диагностика опухолей яичников оценка эффективности лечения рака легких Материал для исследования: -сыворотка (плазма) плевральная жидкость асцит клеточный цитозоль суставная жидкость кистозная жидкость (молочная железа, яичник) Значения нормы: 0 5 нг/мл Пограничные значения: 5 8 нг/мл Патологические значения: 8 нг/мл и выше

Альфа-фетопротеин АФП является гликопротеином с молекулярной массой около 70 к. Д. Его молекула состоит преимущественно из белка и содержит 4, 5 % углеводных остатков. АФП относится к группе онкофетальных антигенов и является структурным аналогом альбумина. Распространенность: АФП вырабатывается желточным мешком и печенью плода. Его концентрация в фетальной плазме достигает 3 г/л между 10 и 13 неделями развития плода, а затем постепенно снижается по мере приближения к родам, до 80 мг/л. Снижение уровня АФП продолжается и после рождения ребенка и к двухлетнему возрасту достигает концентрации 10 мкг/л, типичной для взрослых здоровых людей. АФП плода попадает в амниотическую жидкость. Динамика уровней АФП в околоплодных водах соответствует уровням в фетальной сыворотке, однако эти показатели в два раза ниже и достигают максимума около 40 мг/л к 15 неделе развития плода. В материнской сыворотке крови уровень АФП, наоборот, повышается в течение беременности и достигает максимума за 1 2 месяца до родов (приблизительно 400 мкг/л).

Физиологическая функция: На ранних стадиях развития плода заменяет альбумин и выполняет его транспортные функции. У взрослых людей его функция неизвестна. Повышенные уровни у больных со злокачественными опухолевыми заболеваниями • Первичный рак печени (за исключением анапластической формы, при которой уровень АФП не повышается) • Метастазы злокачественных опухолей в печень (при бронхогенной карциноме, раке молочной железы, раке прямой и сигмовидной кишки) • опухоли терминального происхождения • рак яичника • рак яичка • рак желудка • рак толстого кишечника • рак поджелудочной железы • рак молочной железы • бронхиальные опухоли

Повышенные уровни при доброкачественных заболеваниях: цирроз печени, острый вирусный гепатит, хронический гепатит, хроническая почечная недостаточность Показания к исследованию: • диагностика первичного рака печени (гепатобластомы и гепатоцеллюлярного рака) • контроль за ходом лечения первичного рака печени • диагностика опухолей терминального происхождения (вместе с ХГЧ). • контроль за ходом лечения опухолей терминального происхождения • наблюдение больных с положительным анализом на НВ Ag и циррозом печени для обнаружения рецидива заболевания и, прежде всего, для раннего выявления малигнизации. Материал для исследования: сыворотка (плазма), плевральная жидкость, асцит, кистозная жидкость (яичник), амниотическая жидкость, желчь. Значения нормы: 0 5 МЕ/мл Пограничные значения: 5 10 МЕ/мл Патологические значения: 10 МЕ/мл и выше.

ПСА (специфический антиген простаты) Характеристика: ПСА является гликопротеином с молекулярной массой 34 к. Д, который на 90 % представляет собой простую полипептидную цепь из 238 аминокислот и содержит 10 % углеводных остатков. Относится к группе калиикренинов. Показано, что он является специфическим продуктом как здоровой, так и опухолевой ткани. Распространенность: ПСА присутствует в простатической жидкости, семенной жидкости, здоровой, гиперплазированной и злокачественно трансформированной ткани простаты, а также в метастазах простатического происхождения. ПСА продуцируется парауретральными железами. В очень низких концентрациях он обнаруживается и у женщин. В сыворотке крови ПСА присутствует в трех главных формах свободный ПСА (с. ПСА), ПСА, связанный с альфа 2 макроглобулином и ПСА, связанный с альфа 1 антихимотрипсином. Комплекс с альфа 2 макроглобулином иммунологически неактивен, но две другие его формы можно определять иммунологическими методами. Физиологическая функция: Является сериновой протеазой, ответственной за поддержание вязкости семенной жидкости.

Повышенные уровни у больных со злокачественными опухолевыми заболеваниями: • рак простаты • рак легких • рак прямой и сигмовидной кишки • гепатоцеллюлярная карцинома • рак надпочечника • рак молочной железы Повышенные уровни у больных с доброкачественными заболеваниями: • доброкачественная гиперплазия простаты • простатит • инфаркт простаты • механическое раздражение простаты (исследование per rectum. , цистоскопия)

Показания к исследованию: • диагностика рака простаты • оценка эффективности консервативной терапии и контроль за ходом болезни при раке простаты • контроль при радикальной простатэктомии • дифференциальный диагноз между гипертрофией простаты и раком • наблюдение за ходом болезни при гипертрофии простаты с целью быстрого выявления процесса малигнизации • скрининг рака простаты (дискутируется и проверяется в ряде исследований) • прогностический фактор рака молочной железы при исследовании в цитозоле и в сыворотке (опыт) Материал для исследования: • сыворотка (плазма) • цитозоль • кистозная жидкость (молочная железа)

ПСА Значения нормы: 0 4 нг/мл Пограничные значения: 4 10 нг/мл Патологические значения: 10 нг/мл и выше с. ПСА Если уровни ПСА находятся между 4 10 нг/мл, желательно определить концентрацию с. ПСА. Это дает возможность рассчитать соотношение концентраций с. ПСА / ПСА х 100 (в процентах), которое имеет следующее диагностическое значение: Злокачественная опухоль: 0 15% Пограничные значения: 15 20% Доброкачественное заболевание : 20 % и выше

В качестве опухолевых маркёров часто используют хорионический гонадотропин, плацентарную щелочную фосфатазу и некоторые другие плацентарные белки. р- хорионический гонадотропин (р-ХГЧ) — плацентарный гормон гликопротеиновой природы с молекулярной массой 45 к. Д, состоящий из а и р субъединиц. В норме он не обнаруживается вовсе или содержится в ничтожных концентрациях. При беременности гормон начинает синтезироваться и секретироваться в кровь, достигая максимальных значений к 12 неделе (тест на беременность). Затем его содержание медленно снижается и остаётся на очень низком уровне до и после родов.

При опухолях яичников и семенников концентрация гормона, а в некоторых случаях только его р субъединицы, повышается. Поскольку С концевой участок р субъединицы ХГЧ имму нореактивен, то иммуногистохимическое обнаружение гормона служит хорошим онкомаркёром в диагностике и слежении за ходом лечения наследственных и спорадических опухолей. Измерение уровня р ХГЧ в спинномозговой жидкости помогает диагностировать метастазы в мозг и в ЦНС. В качестве ОМ используют также дифференцировочные антигены, которые представляют собой органе или опухолеспецифические гликопротеины лимфоцитов (тканевый полипептидный антиген, тканевый полипептидный спе цифический антиген и другие), определяющиеся в крови с помощью моноклональных антител.

Гормоны и их рецепторы (эстрогены и андрогены, паратгормон, кальцитонин, гормон роста, инсулин, глюкагон, АКТГ, катехоламины, серотонин) являются ОМ гормонпродуцирующих органов. Их определение широко используют в клинической практике. Анализ производят при биопсии или удалении опухоли с быстрым замораживанием ткани. Определение рецепторов гормонов в качестве опухолевых маркёров оказалось важным тестом в выявлении пациентов, у которых после хирургического вмешательства велика вероятность рецидивов заболевания и которым необходима химиотерапия. Так, для больных раком молочной железы важнейшим фактором прогноза дальнейшего течения болезни является определение рецепторов эстрогенов и прогестерона. Присутствие рецепторов позволяет в большом проценте случаев (50— 75%) получить положительные результаты при лечении антиэстрогеном тамоксифеном и увеличивает выживаемость. Некоторые ферменты и белки используют для диагностики и контроля за эффективностью терапии. Так, при различных морфологических вариантах рака лёгкого наиболее перспективным является определение нейронспецифической енолазы и растворимого фрагмента цитокератина — структурного компонента цитоскелета эпителия бронхов.

АКТГ рак лёгкого, рак поджелудочной железы, рак щитовидной железы Катехоламины феохромоцитома Инсулин инсулинома Глюкагон глюкагонома Кальцитонин карцинома и медуллярный рак щитовидной железы

Высокая активность в биопсийном материале катепсина D свидетельствует о высоком метастатическом потенциале опухоли и коррелирует с низкой выживаемостью онкологических больных. Другим ОМ, свидетельствующим о неблагоприятном течении болезни, является высокая активность сериновой протеазы- активатора плазминогена урокиназного типа. Этот фермент катализирует образование плазмина, который участвует в активации металлопротеаз и способствует развитию инвазивных процессов и метастазирования. К ОМ, появляющимся в организме больного в ответ на развитие опухолевого процесса, относят белки острой фазы воспаления: ферритин, церулоплазмин, гаптоглобин, С реактивный белок, изоформы ЛДГ и креатинкиназы.

Цитологический метод Диагноз злокачественной опухоли всегда должен быть установлен с использованием цитологического и/или гистологического исследования. Цитологическому исследованию подлежат материалы, полученные при пункции опухоли, отпечатки, смывы, центрифугаты жидкости и др. После пункции цитологические препараты немедленно фиксируют и затем используют необходимые окраски. Важна роль цитологического анализа при раке молочной железы (предоперационная пункция опухоли), раке легкого (мокрота, материалы бронхоскопии, трансторакальной пункции), ранних стадиях рака желудка, пищевода, полости рта, влагалища и других опухолей. Следует подчеркнуть исключительно важное значение цитологического метода при раке in situ, когда возможности этого метода выше, чем гистологического. Роль цитологического исследования для ранней диагностики очевидна при раке шейки матки. Если каждой женщине регулярно проводить цитологическое исследование мазков, рак шейки матки может быть диагностирован в начальной стадии и излечен у 100% больных.

Гистологический метод Дает наиболее полное представление о заболевании. Материал для исследования получают при биопсии и после удаления опухоли. Устанавливают морфологический тип и вариант опухоли, степень инвазии, уровень дифференцировки, сопутствующие тканевые реакции и т. д. Углубленное исследование (электронная микроскопия, иммуноморфологические, гистохимические методы) дает возможность углубить характеристику опухоли.

Эндоскопические методы Исследования важны для диагностики некоторых опухолей, а также при выяснении степени их распространения. Применяют эндоскопический осмотр носоглотки, гортани, трахеи и бронхов, пищевода, желудка, двенадцатиперстной кишки, толстой и прямой кишки, мочевого пузыря, плевральной и брюшной полости и т. д.

Рентгенологические методы Сохраняют важное значение при диагностике опухолевых заболеваний молочной железы, легкого, почки, желудочно кишечного тракта и др. В последние годы с успехом используется компьютерная томография (КТ). Ее информативность велика при обнаружении небольшого размера опухоли в щитовидной железе, почке, печени, легком, поджелудочной железе и др. Меньшее диагностическое значение КТ имеет при раке желудка, кишечника и некоторых других опухолях. Во время КТ исследования может быть выполнена прицельная пункция опухоли.

Ультразвуковая томография Высокоинформативный метод исследования; применяется для диагностики опухолей органов брюшной полости и забрюшинного пространства, мягких тканей туловища и т. д. Во время исследования также может быть выполнена прицельная пункция опухоли.

Позитронно-эмиссионная томография Новейший диагностический метод, в котором изображения получаются за счет излучения позитронов. Позитроны элементарные положительно заряженные частицы, которые испускаются радиоактивным веществом, используемым при исследовании. Является самым современным методом диагностики рака и контроля эффективности лечения рака. Главное преимущество позитронно эмиссионной томографии – возможность не только получать изображения внутренних органов, но и оценивать их функцию и метаболизм, таким образом, при помощи позитронной томографии удается выявлять болезнь на самом раннем этапе, еще до проявления клинических симптомов.

Радионуклидные методы Весьма перспективны (имеется в виду создание опухолеспецифических меченых антител). В настоящее время для диагностики применяют сцинтиграфию костей скелета, мозга, легких; для характеристики функционального состояния сцинтиграфию почек, печени.