della Richiesta dei Biomarcatori in Oncologia

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1 DEFINIZIONE CLASSIFICAZIONE APPROPRIATEZZA della Richiesta dei Biomarcatori in Oncologia Dott.ssa Roberta Mozzi UOC Patologia Clinica H. Sacco 1

2 Definizione di Marcatore di Neoplasia Sostanza prodotta dal tumore o dall ospite in risposta alla presenza di un processo neoplastico Morton K. Schwartz 2

3 Marcatore ideale Il marcatore tumorale ideale dovrebbe possedere le seguenti caratteristiche: produzione esclusiva e precoce da parte della cellula neoplastica, quindi specifico di uno o più tipi di tumore, misurabile anche nel caso di neoplasie molto piccole (specificità e sensibilità); concentrazione correlata allo stadio di malattia (utilità prognostica): variazioni di concentrazione in relazione all efficacia della terapia e all andamento della terapia (remissione, malattia residua, recidiva, metastasi); non misurabile in soggetti privi di malattia. 3

4 Applicazioni teoriche dei marcatori neoplastici (1) Screening: rivelazione della presenza del tumore - popolazione non selezionata - in gruppi ad alto rischio Diagnosi di tumore primitivo: diagnosi differenziale tumore/malattia benigna in pazienti con segni/sintomi Identificazione di sede primitiva: in presenza di metastasi di origine ignota 4

5 Applicazioni teoriche dei marcatori neoplastici (2) Bilancio di neoplasia nota: - stadiazione (estensione/dimensioni) - prognosi - valori basali prima della terapia Monitoraggio del tumore: - valutazione della risposta alla terapia - radicalità della risposta alla terapia - recidiva o metastasi 5

6 Ruolo dei Marcatori Tumorali nella pratica clinica 1. Cosa sono i Marcatori Tumorali? 2. Di quali marcatori tumorali disponiamo? 3. A cosa servono i marcatori in oncologia? 6

7 1. Cosa sono i Marcatori Tumorali? In generale ogni sostanza, misurabile nel sangue o in altri liquidi corporei, correlata alla presenza di un tumore può essere definita Marcatore Tumorale. 7

8 1. Cosa sono i Marcatori Tumorali? Sappiamo che quelle molecole, che chiamiamo marcatori, non vengono solo prodotte solo da tessuti tumorali, ma anche da tessuti normali o malattie benigne. 8

9 1. Cosa sono i Marcatori Tumorali? Le condizioni non neoplastiche responsabili di un aumento dei marcatori possono essere raggruppate in 3 categorie: eventi fisiologici e abitudini di vita patologie non oncologiche cause iatrogene 9

10 2. Di quali MT disponiamo? Numerosi sono i marcatori associati a un processo neoplastico: alcuni sono già utilizzati nella pratica clinica altri sono in fase di studio altri in fase di sperimentazione. 10

11 2. Di quali MT disponiamo? POSSIBILI CRITERI DI CLASSIFICAZIONE 1. Caratteristiche biochimiche e biologiche 2. Specificità tissutale 3. Criterio topografico 11

12 Di quali MT disponiamo? Caratteristiche biochimiche e biologiche (1) Antigeni onco-fetali: Enzimi: NSE, PSA. Ormoni/subunit Proteine tessuto-specifiche fetali: CEA, AFP. Ormoni/subunità: βhcg, Calcitonina. specifiche: Tireoglobulina, Cromogranina A. Citocheratine: Cyfra 21.1 Mucine: : (antigene tumore-associati) CA15.3, CA19.9, CA

13 Di quali MT disponiamo? Caratteristiche biochimiche e biologiche (1) I biomarcatori oncologici appena citati sono quelli di più frequente utilizziamo anche nella nostra Azienda Ospedaliera Luigi Sacco, Milano. 13

14 Di quali MT disponiamo? Specificità tissutale (2) Marcatori specifici per organo: Tg, PSA, βhcg. Marcatori specifici per tipo cellulare: Calcitonina, NSE. Marcatori correlati alle caratteristiche istologiche: Mucine, Citocheratine, CEA. 14

15 Di quali MT disponiamo? Di quali MT disponiamo? Criterio topografico (3) Modificazione antigeniche di superficie (es. glicoproteine) Modifiche del citoplasma Sintesi e Secrezione di antigeni oncofetali, di antigeni tumore- associati, di isoenzimi, ecc. Trasporto alterato e alterazione della permeabilità Modifica dell adesione ed inibizione al contatto 15

16 Di quali MT disponiamo? I marcatori mucinici Elevato peso molecolare (>500 kd),elevato contenuto di carboidrati (50-80%), parte proteica (apomucina) elevata viscosità e densita. CA 125 CA 15.3 CA 19.9 Trasformazione neoplastica determina: - Aumento della produzione di mucine (per proliferazione neoplastica) produzione di mucine diverse da quelle normali. 16

17 Di quali MT disponiamo? I marcatori mucinici - Non sono dotati di specificità d organo; - Spesso esiste una relazione tra livelli sierici di marcatore e numero cellule neoplastiche; - Si parla preferenzialmente di marcatore associato a un certo tipo di neoplasia,, piuttosto che di marcatore specifico per una neoplasia; - Utilizzati come INDICATORI PROGNOSTICI in termini di sopravvivenza e intervallo libero da malattia. 17

18 Antigene carboidratico (CA) 125 Appropriata prescrizione in pazienti con diagnosi già nota di patologia oncologica. Carcinoma Endometrio per bilancio di base, riconoscimento precoce della progressione, monitoraggio terapia nella malattia avanzata Carcinoma Ovaio di tipo sieroso per diagnosi differenziale da malattia benigna in associazione a ecografia transvaginale, bilancio di base, riconoscimento precoce della progressione, monitoraggio terapia nella malattia avanzata. 18

19 Antigene carboidratico (CA)

20 Antigene carboidratico (CA) 15.3 Appropriata prescrizione in pazienti con diagnosi già nota di patologia oncologica: Carcinoma della Mammella, per bilancio di base per pazienti ad alto rischio recidiva, o sospetti per localizzazioni secondarie, riconoscimento precoce della progressione. Emivita: gg. Glicoproteina (mucina MUC1); PM: 300/400 kd 20

21 Antigene carboidratico (CA) 19.9 Appropriata prescrizione in pazienti con diagnosi già nota di patologia oncologica: Carcinoma Vie Biliari per bilancio di base Carcinoma del Pancreas per bilancio di base, risposta al trattamento primario, monitoraggio della terapia avanzata. Emivita: gg. Glicoproteina (mucina MUC1); PM: 360 kd 21

22 CEA Appropriata prescrizione in pazienti con diagnosi già nota di patologia oncologica: Carcinoma Vie Biliari, Pancreas e Colon-Retto: marcatore di elezione nel follow-up dei carcinomi colon-retto, valutazione radicalità intervento, efficacia della terapia. Carcinoma Midollare della Tiroide: riconoscimento precoce della progressione, bilancio di base e monitoraggio terapia avanzata. 22

23 CEA e carcinoma del colon-retto Obiettivo clinico Tempi Criterio interpretativo Bilancio di base ( staging ) - Prognosi prima della chirurgia threshold defining risk, >5 µg/l (metastasi?) Riconoscimento precoce della progressione ( detecting recurrence )* Monitoraggio terapia malattia metastatica** ogni 3-4 mesi per 3 anni e ogni 6 mesi per altri 2 anni prima di ogni nuovo ciclo terapeutico incremento rispetto al valore precedente (differenza critica, 40%) variazioni rispetto al valore precedente (differenza critica, 40%) * 25% delle ricadute non mostrano aumenti del CEA. ** si può verificare un aumento transitorio del CEA in seguito alla somministrazione di chemioterapici (oxaliplatino). 23

24 AFP (Alfa-Fetoproteina) Proteina di trasporto (ac. grassi, bilirubina, metalli), è sintetizzata fisiologicamente durante lo sviluppo embrionale e fetale. Le concentrazioni plasmatiche sono elevate alla nascita (fino a 40 µg/l) e raggiungono la concentrazione dell adulto a un anno di età (fino a 20 µg/l). In gravidanza raggiunge un picco alla 13^ settimana. La sua sintesi è associata alla proliferazione fisiologica (dopo epatectomia) e patologica del fegato (epatiti virali, cirrosi e, soprattutto, adenocarcinoma epatocellulare) e ai tumori germinali del testicolo 24

25 AFP (Alfa-Fetoproteina) Appropriata prescrizione in pazienti per diagnosi di: Epatocarcinoma (in soggetti ad alto rischio con Cirrosi Epatica o Emocromatosi), in associazione a ecografia. Prescrizione valida anche in pazienti con: Epatocarcinoma noto, riconoscimento precoce della progressione e monitoraggio della terapia nella malattia avanzata. Diagnosi di Neoplasia Testicolo e Ovaio non epiteliale. 25

26 hcg totale Costituita da 2 sub-unit unità : alfa e beta PM: 37 kd Isoforma Beta hcg: efficacia diagnostica per Corioncarcinoma e Neoplasie Testicolo. Utile nella diagnosi differenziale tra seminoma e non seminoma. 26

27 free βhcg freeβhcg: glicoproteina 22 kd Marcatore di Aneuploidia fetale (in associazione con PAPP-A) A) unitamente all analisi analisi sonografica della Translucenza Nucale nel feto. 27

28 Enolasi Neurone Specifica (NSE) Enzima glicolitico prodotto dai neuroni e dalle cellule neuroendocrine del SNC, rilasciato solo in caso di lisi cellulare Marcatore di elezione nel microcitoma polmonare e nel neuroblastoma, non utilizzabile nella diagnosi precoce, ma le sue concentrazioni correlano con la massa tumorale e sono efficaci nel predire le recidive. 28

29 Cyfra 21.1 Appartiene alla famiglia delle citocheratine. Se ne conoscono 20 tipi identificati con anticorpi monoclonali. monoclonali. Misura un frammento della citocheratina 19 che ha un PM di ~ Da. Cyfra 21.1 è elevato nei tumori epidermoidi del polmone, adenocarcinomi, microcitomi, correla con le dimensioni e l interessamento l linfonodale. Tuttavia, non è specifico per il polmone, perchè aumenta anche nelle neoplasie della mammella, colon-retto, etc. 29

30 Cromogranina (CgA) Glicoproteina identificata nei tessuti neuroendocrini normali e neoplastici, marcatore di elezione dei tumori neuroendocrini, carcinoidi, neuroblastoma. 30

31 PSA (Antigene prostatico-specifico) Glicoproteina prodotta dalle cellule epiteliali degli acini e dei dotti della ghiandola prostatica, ha la funzione di fluidificare lo sperma. E rilasciata in circolo in forma libera attiva che si lega con inibitori delle proteasi (α1-antichimotrisina( e α2-macroglobulina) formando il cpsa. Il PSA circolante si trova sia in forma libera (free PSA) che complessata. Marcatore di elezione nella patologia prostatica, sia benigna che maligna. 31

32 Interpretation of % free PSA Increased probability of benign disease 35% 30% 25% 20% Increased probability of prostate cancer 15% 10% 5% 32

33 Investigational algorithm for prostatic cancer 33

34 3. A cosa servono i marcatori in oncologia? Verificare la presenza o l estensione l di un tumore prima, durante e dopo la terapia; Valutare l aggressivitl aggressività biologica del tumore; Valutare la risposta del tumore a determinati tipi di trattamento. 34

35 3. A cosa servono i marcatori in oncologia? Verificare la presenza o l estensione l di un tumore prima, durante e dopo la terapia I marcatori si misurano nel sangue e, in genere, essi vengono monitorati longitudinalmente nel corso della malattia o del trattamento della stessa. 35

36 3. A cosa servono i marcatori in oncologia? Per valutare l aggressivitl aggressività biologica del tumore marcatori prognostici : : molecole che danno informazioni sull andamento probabile della malattia, in assenza o indipendentemente da qualsiasi trattamento. 36

37 3. A cosa servono i marcatori in oncologia? Per valutare la probabilità di risposta del tumore a determinati tipi di trattamento I marcatori utilizzati per valutare la probabilità di risposta alle terapie vengono definiti predittivi e sono associati alla probabilità che il tumore risponda o meno a uno specifico trattamento. I marcatori predittivi hanno un ruolo sempre più importante nelle nuove terapie con farmaci che interferiscono con precisi meccanismi biologici. 37

38 I marcatori di neoplasia nella pratica clinica Questi esami (con pochissime eccezioni) non sono in grado di fare diagnosi di neoplasia e quindi non possono essere usati a questo scopo; Se usati correttamente, possono dare importanti informazioni circa l efficacia l di una terapia e la malattia residua dopo un trattamento; In generale, un singolo marcatore è sufficiente per il monitoraggio di un tipo di neoplasia; I risultati possono essere metodo-dipendenti: dipendenti: di conseguenza, il paziente dovrebbe essere monitorato mediante lo stesso metodo (idealmente, dallo stesso laboratorio). 38

39 Appropriatezza della richiesta (1) In un contesto di risorse economiche sempre più limitato, si è assistito a una evoluzione dell assistenza sanitaria verso la ricerca di una produttività più consapevole, attraverso un processo che, assimilati i concetti di efficienza, qualità ed efficacia, è approdato alla appropriatezza delle prestazioni. 39

40 Appropriatezza della richiesta (2) Nell ambito del Governo Clinico teso all appropriatezza appropriatezza degli interventi sanitari, la valutazione dell elevato elevato impatto economico dell uso non evidence-based dei marcatori biochimici di neoplasia, che induce spesso indagini di approfondimento costose e inutili, fa emergere la necessità di nuove modalità di richiesta, esecuzione e refertazione degli indicatori biochimici di neoplasia. 40

41 Appropriatezza della richiesta (3) La non comparabilità dei risultati ottenuti con metodi e strumenti diversi è un altro dei limiti nei dosaggi dei MT (documentato da CV% intermetodo elevati nelle VEQ). Tale fenomeno è riconducibile alla calibrazione inadeguata (mancanza di standard internazionali di riferimento per la maggior parte dei MT) e a diverse specificità degli Ab utilizzati nei metodi. 41

42 REQUISITI a) Requisiti di buona pratica di laboratorio Informazione clinica alla richiesta Valori di riferimento individuali Parametro variazione significativa (differenza critica) Emivita dei marcatori neoplastici (emivita: tempo necessario al dimezzamento della concentrazione sierica dopo completa resezione del tessuto tumorale di provenienza) Audit sull impiego dei marcatori neoplastici Comunicazione tra laboratorio e clinici RACCOMANDAZIONI Breve informazione sulla patologia neoplastica e sulle condizioni del prelievo Devono essere appropriatamente ottenuti nel soggetto considerato Il laboratorio dovrebbe definire la percentuale di aumento o decremento dei valori che costituiscono una variazione significativa, sulla base di variabilità analitica e biologica Conoscere l esatto timing di prelievo per ciascun marcatore utilizzato Eseguire audit con continuità Accettare e promuovere la collaborazione COMMENTI Le informazioni sono importanti per valutare l appropriatezza della richiesta Sono importanti per i pazienti in pretrattamento: il valore basale rappresenta il più importante valore di riferimento. Vedi tabella successiva. Prioritario Appropriatezza della richiesta

43 Differenze critiche medie per i principali marcatori Marcatore α-fetoproteina CA15.3 CA19.9 CEA LDH PSA Neoplasia DC Epatocarcinoma, testicolo 35% Mammella 20% Pancreas 45% Colon-retto, (mammella) 40% Testicolo, microcitoma polmonare, melanoma, linfonodi 25% Prostata 50% 43

44 REQUISITI b) Requisiti del dosaggio Metodo di dosaggio Variazione di un metodo Appropriatezza nella frequenza dei dosaggi Risultati cumulativi RACCOMANDAZIONI Conoscenza delle prestazioni del metodo di dosaggio utilizzato e segnalazione di qualsiasi cambiamento metodologico Definizione di un protocollo per i casi in cui cambia il metodo di dosaggio Informazioni, da parte del laboratorio, sulla frequenza del monitoraggio Fornitura da parte del laboratorio di risultati in forma cumulativa COMMENTI Esecuzione di appropriati CQI e VEQ Rianalizzare i campione con il nuovo metodo e dimostrare la presenza o meno di scostamento (bias) Facilita l interpretazione dei risultati e la comunicazione tra clinici e laboratorio 44

45 biochimica clinica, 2006, vol. 30,

46 Bibiografia Guida all uso clinico dei biomarcatori in oncologia M. Gion et al. Marcatori Tumorali. Quali, quanti, quando? M. Gion La risposta dei Marcatori Tumorali. RIMel/iJLaM 2005;1 Esposito E et al. Appropriatezza nella erogazione delle prestazioni di medicina di laboratorio-percorsi prescrittivi Delibera Regione Emilia. Corso integrato di medicina di laboratorio Marcatori Biochimici di Neoplasia.. Prof. M. Panteghini,