ANTIGENE CARBOIDRATO 19.9 (CA 19.9)

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1 5 INTRODUZIONE Nonostante lo sviluppo delle tecniche diagnostiche il carcinoma pancreatico esocrino continua ad avere una percentuale di sopravvivenza del 3% a tre anni dalla diagnosi e dell 1% a 5 anni. L incidenza del carcinoma pancreatico è notevolmente aumentata negli ultimi dieci anni nella maggior parte dei paesi industrializzati, divenendo la quarta causa di morte per tumore negli Stati Uniti ed in Occidente. Sino ad oggi la gran parte dei carcinomi pancreatici viene diagnosticata in stadio avanzato nei pazienti sintomatici, ben oltre i limiti dell operabilità curativa, rendendo in tal modo auspicabili ulteriori progressi nella diagnosi precoce di questa neoplasia. In campo radiologico l ecografia, la colangio-pancreatografia retrograda endoscopica (ERCP), la tomografia assiale computerizzata (TAC), la risonanza magnetica nucleare (RMN) hanno contribuito a portare notevoli miglioramenti di capacità diagnostica differenziale e di tattica chirurgica; tuttavia, nonostante i progressi dell imaging attualmente disponibile, non si è riusciti a trovare un mezzo diagnostico o una combinazione di esami in grado di aumentare la precocità delle informazioni nella diagnosi di carcinoma del pancreas. In quest ottica va considerata la gran mole di studi che in questi ultimi anni ha permesso di valutare l efficacia clinica di molti marcatori sierologici. I risultati tuttavia non sono stati entusiasmanti: il fatto che un marker antico e imperfetto come il CA 19.9 rimanga tuttora nel mondo il più affidabile indicatore della presenza neoplastica evidenzia la pochezza dei risultati raggiunti, sia in fase diagnostica che nel follow-up dei pazienti chirurgici o dopo trattamento medico palliativo. Questo studio si prefigge di valutare un marker dell ultima generazione ancora poco conosciuto - lo SPan-1 - che si avvale per la sua determinazione della tecnica degli anticorpi monoclonali. Le caratteristiche di questo marcatore, potenzialmente presente in tutti gli individui (a differenza del CA 19.9, assente nei pazienti Lewis-) lo rendono teoricamente interessante ai fini del miglioramento della diagnosi precoce: per tale motivo verrà valutato da solo ed in combinazione con altri markers; in individui affetti da carcinoma pancreatico ed in pazienti con altre malattie; negli itterici e nei non itterici; nei pazienti con malattia iniziale ed in quelli in fase avanzata.

2 6 MARCATORI SIERICI CLASSICI DEL CARCINOMA PANCREATICO ESOCRINO ANTIGENE CARBOIDRATO 19.9 (CA 19.9) Nel 1979 Koprowsky scoprì una serie di anticorpi monoclonali diretti contro gli antigeni della linea SW 1116 del carcinoma del colon e propose l utilizzo di quello che gli sembrava il più promettente: il CA 19.9 (anticorpo diretto contro l antigene con sito 1116 NS 19.9). Malgrado l origine colica dell antigene, si dimostrò che l anticorpo si legava più facilmente al tessuto gastrico ma soprattutto a quello pancreatico. Nel 1983 venne messa a punto da Giordano una tecnica semplice ed efficace per la determinazione di questo anticorpo, che da quel momento in poi venne utilizzato sempre più spesso come marcatore principale del carcinoma pancreatico. Negli stessi anni indagini genetiche approfondite permisero di scoprire che la capacità di esprimere il 2-6 sialosil-fucosil-latto-tetraosio (antigene CA 19.9) non era propria di tutta la popolazione: il gene di Lewis (mancante nel 5-7% della popolazione occidentale) è infatti preposto a tale compito. CA 19.9 e carcinoma pancreatico esocrino: Dal punto di vista biochimico l antigene utilizza come supporto un carrier glicolipidico (monosialoganglioside) della membrana cellulare, costituendo con esso una struttura ad alto peso molecolare, ricca di carboidrati, simile alla mucina. Tale sostanza viene fisiologicamente secreta dalle ghiandole esocrine e può quindi essere evidenziata immunoistologicamente nelle cellule epiteliali normali del pancreas, delle vie biliari, della colecisti, dello stomaco, etc. Le buone proprietà di marcatore del CA 19.9 sono da attribuire alle distinte alterazioni patologiche biochimiche che contraddistinguono il carcinoma duttale pancreatico: un aumentata sintesi dell antigene nei pazienti Lewis+ si combina con la secrezione di mucina fisiologica, elevando i livelli sierici di marcatore. Tutto ciò permette di definire il CA 19.9 un ANTIGENE ASSOCIATO AL TUMORE e non un antigene tumore-specifico.

3 7 CA 19.9 e diagnosi precoce di carcinoma pancreatico esocrino: I primi studi clinici (prima metà degli anni 80) documentarono che il CA 19.9 era un marcatore di valore rilevante nella diagnosi di carcinoma pancreatico. Furono soprattutto i confronti con gli altri markers allora conosciuti a mostrare la maggiore sensibilità e specificità del CA 19.9: di fronte a valori del 79 % e 98,5% rispettivamente, perdevano ogni significato i riscontri del CEA (44% e 89%), del CA 50 (71% e 71%), del DU-PAN 2 (49% e 72%), del CA 12.5 (49% e 72%). Questi risultati iniziali furono poi confermati da altri studi (oltre 30) svolti negli anni succcessivi: tali dati consentono di definire con buona approssimazione i valori medi di sensibilità (85%, range 69-93) e specificità (85%, range ) del CA Vari studi hanno analizzato i fattori che possono influenzare la concentrazione ematica di CA 19.9: la massa tumorale, la presenza di ittero, lo staging, il grading. Elevati valori di marker si riscontrano nei tumori T3 piuttosto che nei T1, nei pazienti itterici piuttosto che in quelli anitterici, nello stadio 3 o 4 della malattia piuttosto che in quello 1 o 2, negli adenocarcinomi ben differenziati (G1) piuttosto che in quelli indifferenziati (G3). Tali dati evidenziano l interrelazione tra dimensioni e differenziazione tumorali da una lato e concentrazione ematica del marker dall altro; la conclusione è che i livelli di CA 19.9 sono indicativi al massimo nel 50% delle neoplasie limitate (T1-N0-Mo o T2-N0-M0), abbassando l affidabilità del marcatore proprio nei piccoli tumori che otterrebbero dalla terapia chirurgica le maggiori probabilità di successo. ANTIGENE CARBOIDRATO 242 (CA 242) Il CA 242 fu isolato per la prima volta da Lindholm nel Il suo determinante antigenico è situato sulla stessa macromolecola che ospita i siti di altri marcatori tumorali del carcinoma pancreatico (CA 50 e CA 19-9) ma in un epitopo sialilato completamente differente da quello degli altri due. L anticorpo è stato ottenuto dall immunizzazione del gatto con la linea cellulare di adenocarcinoma colico umano COLO 205 e dalla successiva ibridizzazione con la linea cellulare del mieloma Sp 2/0 del topo. E presente su una glicoproteina mucinosa (denominata CanAg) in carcinomi di origine gastrointestinale.

4 CA 242 e carcinoma pancreatico: 8 I primi studi clinici riferiti al carcinoma pancreatico risalgono al 1992 e non sembrano evidenziare un miglioramento della sensibilità che si ottiene con marcatori affini quali il CA 19-9 e il CA 50. ANTIGENE CARCINO-EMBRIONARIO (C.E.A.) Il CEA è un complesso glicoproteico con peso molecolare approssimativo di daltons. Rappresenta un gruppo eterogeneo di specie molecolari che sono composte da catene polipeptidiche singole con differenti carboidrati. Il rapporto proteine/carboidrati varia nelle molecole di CEA provenienti da tumori differenti tra 1:1 e 1:5. Il CEA è metabolizzato essenzialmente dal fegato, con un emivita che varia tra 1 e 8 giorni. Normalmente il CEA è presente nell intestino fetale, nel pancreas e nel fegato durante i primi due trimestri di gestazione. Tuttavia con le moderne metodiche laboratoristiche di determinazione, in particolare con le metodiche RIA, il CEA è stato rilevato in quantità anormali in alcuni tessuti non neoplastici e non fetali, quali la mucosa colica, il parenchima polmonare, il tessuto mammario durante la lattazione. L antigene è stato rilevato per la prima volta in pazienti portatori di adenocarcinoma del colon da Gold e Freedman, che lo rinvennero sulla membrana cellulare di cellule neoplastiche. La concentrazione normale plasmatica del CEA varia da 0 a 3 ng/ml. Elevati valori di CEA dono stati riscontrati, oltre che nell adenocarcinoma del colon, anche in varie altre patologie benigne e maligne. Condizioni benigne sono per esempio il tabagismo, la bronchite, l enfisema polmonare, la gastrite, l ulcera peptica gastrica. E tuttavia nel carcinoma del grosso intestino che il CEA trova la sua applicazione più frequente. Infatti, pur non essendo così specifico nè sensibile da poter essere usato in programmi di screening di massa, la determinazione del CEA risulta molto utile nel monitorare la risposta alla terapia nei pazienti con carcinoma del colon-retto sottoposti a terapia chirurgica o d altro tipo. Infatti il livello preoperatorio di CEA è risultato correlabile con il rischio di recidiva neoplastica dopo resezione del tumore primitivo e, in gruppi selezionati di pazienti,

5 9 con la sopravvivenza a lungo termine. Nei pazienti con recidiva della malattia neoplastica è stato rilevato che un rialzo significativo nei valori del CEA precede la diagnosi clinica e strumentale di metastasi di un periodo variabile fra 2 e 18 mesi. La conseguenza è stata l introduzione del CEA nel follow-up dei pazienti operati per neoplasie colo-rettali per il depistaggio precoce di recidive locali o di metastasi epatiche, fino a giustificare l esecuzione di un second look laparotomico sulla sola base di un aumento del livello sierico di CEA. CEA e carcinoma pancreatico: Per quanto riguarda invece il carcinoma pancreatico, a partire dallo studio di Moore del 1971, numerosi lavori hanno documentato la presenza di elevati valori di CEA nei pazienti affetti da questa malattia; nonostante ciò, l elevazione del marcatore in diversi tumori ed anche in malattie benigne lo rende di valore diagnostico limitato. In uno studio del 1978 Fitzgerald trovò elevati valori di CEA nell 85% dei pazienti con cancro del pancreas, nel 79% dei pazienti con altre neoplasie, nel 68% dei pazienti con patologia pancreatica benigna e nel 48% dei pazienti con altre malattie benigne. Analogamente limitate sono le potenzialità del CEA come indicatore dell estensione della malattia, della prognosi e della risposta al trattamento. ANTIGENE POLIPEPTIDICO TISSUTALE (TPA) Il TPA, componente strutturale del citoscheletro delle cellule tumorali, è un glicopolipeptide scoperto nel 1957 nel siero di pazienti affetti da neoplasie di tipo epiteliale. TPA e carcinoma pancreatico: Fin dal 1980 è stato usato a livello clinico nella diagnostica bio-umorale del carcinoma pancreatico, dove si è segnalato per una buona sensibilità ma anche per una specificità molto bassa: una sua elevazione si riscontra infatti spesso anche in malattie benigne quali la pancreatite cronica e la cirrosi epatica ed inoltre negli itteri in generale, precludendone così un suo significativo utilizzo clinico. I meccanismi di rilascio del TPA da parte delle cellule tumorali non sono ancora noti.

6 SPan-1 10 Nel 1988 Ho e Chung dell Università di San Francisco descrissero la scoperta di un epitopo associato alla linea cellulare di carcinoma pancreatico umano SW-1990 a forte produzione di mucina. Tale sito, - una glicoproteina ad alto peso molecolare - non è tuttora completamente conosciuto, tuttavia appare assai simile al sito del CA 19.9 (cui l accomuna l alto contenuto di acido sialico e l origine da comuni precursori glicoproteici): a differenza di quest ultimo, è presente in tutta la popolazione, compresi gli individui Lewis-. L anticorpo monoclonale, anch esso denominato SPan-1, utilizza questo epitopo come immunogeno e viene prodotto tramite l immunizzazione del gatto di tipo BALB/c. SPan-1 e carcinoma pancreatico: I primi studi immunoistochimici in vitro mostrarono una reazione positiva nei confronti del cancro del pancreas, dello stomaco e del colon, rispettivamente nell 89%, 67% e 62% dei casi; lo SPan-1 reagiva inoltre con il tessuto pancreatico normale ma non con lo stomaco ed il colon normali. I sieri di pazienti con carcinoma pancreatico erano positivi all anticorpo nel 93% dei casi, mentre quelli con carcinoma gastrico e del colon nel 23% e 13% rispettivamente. I primi studi clinici, condotti su un numero limitato di casi, hanno confermato i buoni risultati preliminari fornendo dei valori di sensibilità, specificità e accuratezza diagnostica pari rispettivamente all 81,3%, al 75,6% e al 76,5%. Contemporaneamente il progresso delle analisi immunoistochimiche ha permesso di documentare una reazione dell anticorpo sia nei confronti del sito antigenico del CA 19.9 che di quello di un altro antigene sialilato simile di nome DUPAN-2, presente anche negli individui Lewis-.