MARCATORI TUMORALI RUOLO DEI MARCATORI NEL TUMORE OVARICO: determinazione quantitativa di HE4 Documento redatto da: Dott. E. Aroasio A.O.U. San Luigi Gonzaga - Orbassano
Test per la determinazione quantitativa di HE4 Razionale e possibilità di impiego Generalità Il carcinoma ovarico rappresenta a livello mondiale una delle forme più comuni di neoplasia a carico del sistema riproduttivo femminile. In Europa il carcinoma ovarico è la sesta neoplasia più frequente nelle donne, con una incidenza di 18/100.000 donne, e rappresenta la prima causa di morte per neoplasie ginecologiche e la terza causa di morte per malattie oncologiche in generale. [1]. In Italia l incidenza standardizzata, secondo il Registro Nazionale Tumori, è di 13,5/100.000 e ogni anno sono registrati circa 3.000 decessi, per una mortalità standardizzata di 4,5/100.000 [2]. Come avviene per molte altre neoplasie, la percentuale di sopravvivenza è inversamente proporzionale allo stadio della malattia alla diagnosi; le donne per le quali viene posta diagnosi in stadio I-II hanno una sopravvivenza a 5 anni del 70% circa, meno del 30% quando la diagnosi avviene in stadio III-IV. [1, 3, 4]. E quindi molto importante poter effettuare una diagnosi precoce nelle donne che presentano segni o sintomi sospetti di malattia per poter garantire una prognosi migliore. Marcatori tumorali: HE4 La diagnosi di laboratorio del Ca ovarico epiteliale (EOC) si avvale principalmente della determinazione quantitativa del CA 125, antigene mucinico per il quale sono disponibili molti immunodosaggi, la maggior parte dei quali sono basati sull impiego di anticorpi monoclonali validati da alcuni decenni. Il CA 125 è comunemente impiegato per la valutazione delle pazienti nelle quali è stata posta diagnosi di EOC, sia ai fini prognostici che per stabilire i livelli basali prima di iniziare la chemioterapia in modo da poter utilizzare le variazioni dei livelli del marcatore come indice di risposta durante il trattamento, e nel follow-up successivo, allo scopo di identificare le recidive precocemente rispetto alla comparsa di sintomi [1, 4, 5, 6]. Per contro, l impiego di questo marcatore come test di screening di primo livello, da solo o in associazione con altre procedure, non è raccomandato, in ragione della sua specificità relativamente bassa che si riflette in uno scarso valore predittivo positivo nelle popolazioni a bassa prevalenza, e della sua insufficiente sensibilità negli stadi iniziali di malattia [6, 7, 8]. Negli ultimi anni numerosi marcatori addizionali per EOC sono stati proposti e studiati, sia da soli che, più comunemente, in associazione tra di loro, allo scopo di incrementare l accuratezza diagnostica soprattutto negli stadi iniziali di malattia. Tra questi, la proteina epididimale umana 4 (Human Epidydimis Protein 4 -HE4) è emersa come uno dei più promettenti [9, 10]. HE4 è stata inizialmente identificata nell epitelio dell epididimo distale e originariamente indicata come inibitore della proteasi coinvolto nella spermiogenesi. E stata anche denominata WFDC2 perchè contiene due domini comuni alle whey acid proteins e quattro legami disulfudici costituiti da 8 residui di cisteina.
La rilevanza di questo marcatore in ginecologia oncologica è dovuta al fatto che l espressione della proteina HE4 è ristretta nel tessuto normale del tratto riproduttivo e dell epitelio respiratorio, mentre viene iperespressa nel carcinoma ovarico epiteliale. I livelli di HE4 nelle donne sane mostrano un incremento graduale con l età e sono significativamente più alti in menopausa [10, 11, 12, 13, 14], livelli elevati sono rilevabili nel siero di pazienti con EOC, soprattutto nel Ca sieroso e endometrioide [10], come pure nelle pazienti con carcinoma dell endometrio, [15, 16] ma non nelle patologie ginecologiche benigne o nelle pazienti con endometriosi. In una prima valutazione di confronto con numerosi altri marcatori sierici e urinari, HE4 ha dimostrato di possedere una specificità del 96% ed una sensibilità dell 80% nel confronto fra soggetti sani e pazienti oncologiche. In particolare, HE4 è risultato più sensibile rispetto a CA125 nelle pazienti con Ca ovarico, anche negli stadi iniziali [17, 18]. La migliore specificità di HE4 è stata confermata anche dalle esperienze più recenti, che hanno confermato il valore aggiunto di questa determinazione sia nella stratificazione del rischio che nella diagnosi di malattia, soprattutto nella differenziazione tra le cisti ovariche benigne e maligne e nelle pazienti con endometriosi [19, 20, 21, 22, 23, 24, 25]. Da notare che per questo marcatore sono ormai disponibili anche degli studi di popolazione [13, 14, 19, 26] che hanno permesso di stabilirne i valori di riferimento, che devono tenere conto del suo incremento graduale con l età e l aumento correlato al fumo, e di verificare la possibile interferenza dovuta all insufficienza renale cronica, che occorre quindi prendere in considerazione nell interpretazione dei risultati. La determinazione dei livelli di HE4 prima dell intervento chirurgico appare dotata di un significato prognostico superiore rispetto ai livelli di CA125 [27, 28] e, come del resto avviene per i marcatori tumorali in generale, l utilizzo delle determinazioni seriali di questo marcatore durante e dopo la chemioterapia adiuvante può consentire un adeguato monitoraggio dell efficacia della stessa e una identificazione precoce delle recidive [29, 30]. Dagli studi prima citati è anche emerso che la combinazione di HE4 e CA 125 risulta possedere una maggiore sensibilità rispetto a ciascuno dei due marcatori valutati singolarmente, e ciò ha suggerito la possibile adozione di un algoritmo di calcolo che, combinando i risultati di HE4 e di Ca125, potesse esprimere un indice oggettivo e quantitativo atto alla stratificazione del rischio di neoplasia ovarica maligna nelle pazienti con una evidenza obiettiva di massa pelvica (ovarica o annessiale). Detta evenienza clinica è relativamente frequente (10-20% delle donne nell arco della vita) ma prevalentemente dovuta a cause non neoplastiche e senza sintomi specifici per una patologia maligna. La validazione iniziale di questo algoritmo, definito ROMA (Risk of Ovarian Malignancy Algorithm), effettuata mediante un trial prospettico multicentrico, ha dimostrato che l algoritmo è riuscito a stratificare in modo accurato le pazienti in gruppi ad alto e basso rischio, con una classificazione corretta di rischio elevato per il 93,8% dei casi di carcinoma ovarico [31]. Ulteriori conferme sono venute da studi successivi [23, 24, 26, 28, 32] anche se la migliore accuratezza diagnostica del ROMA rispetto a CA 125 e, soprattutto, del solo HE4 non è risultata confermata in tutte le osservazioni [33, 34]. Da rilevare che questo indice non è a intendere a
scopo diagnostico, ma per un inquadramento preliminare delle pazienti con massa pelvica, in modo da poter indirizzare le pazienti a rischio elevato presso le strutture di riferimento adeguate: a tutt oggi infatti la sopravvivenza post-intervento per EOC è fortemente condizionata dall esecuzione dell intervento da parte degli specialisti in ginecologia oncologica [35, 36]. Possibili applicazioni di un test quantitativo per HE4 1. In associazione con CA125, sia singolarmente che mediante utilizzo dell algoritmo ROMA, per la stratificazione del rischio di carcinoma ovarico nelle pazienti con massa ovarica o annessiale. Questo approccio è inteso ai fini di una migliore selezione delle pazienti da indirizzare presso centri specializzati in ginecologia oncologica per gli approfondimenti diagnostici e l eventuale terapia, approccio particolarmente utile dal momento che l ablazione chirurgica completa da parte di specialisti in ginecologia oncologica appare il fattore maggiormente predittivo di sopravvivenza 2. In associazione con CA125 e con i mezzi di indagine strumentale (ultrasonografia, tomografia computerizzata) come ausilio nella diagnosi di carcinoma ovarico 3. Nel monitoraggio delle pazienti con diagnosi di carcinoma ovarico, trattate chirurgicamente, al fine di rilevare l eventuale riduzione o normalizzazione dei livelli, che rappresenta un indice prognostico favorevole 4. Nel monitoraggio delle pazienti sottoposte a trattamento chemioterapico, sia al fine di rilevare la riduzione dei livelli durante la terapia che, dopo il completamento dei cicli di terapia per valutare eventuali incrementi dei livelli che rappresentano un indice di ripresa di malattia, al fine di porre in atto nuovi interventi terapeutici. 5. Nella diagnosi e nella gestione clinica delle pazienti con carcinoma endometriale, un altra patologia femminile per la quale viene attualmente impiegato come marcatore il CA125 ma con affidabilità ancora inferiore rispetto alla patologia ovarica, mentre due recentissimi studio italiani ha dimostrato la stretta associazione tra espressione genica e livelli elevati di HE4 e presenza di carcinoma endometriale, con una evidente correlazione tra i livelli del marcatore e la gravità della malattia ed un elevato valore prognostico. Bibliografia [1] Aebi S, Castiglione M. Newly and relapsed epithelial ovarian carcinoma: ESMO Clinical Recommendations for diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol 2009; 20 (Suppl. 4): iv21- iv23. [2] National Program for Guidelines. Diagnosis and treatment of ovarian cancer, Italian Ministry of Health, Istituto Superiore di Sanità. Document n. 7, March 2004. [3] Berrino F, De Angelis R, Sant M, et al. Survival for eight major cancers and all cancers combined for European adults diagnosed in 1995 99: results of the EUROCARE-4 study. Lancet Oncol 2007; 8: 773-783. [4] Bhoola S, Hoskins WJ. Diagnosis and management of epithelial ovarian cancer. Obstet Gynecol 2006;107:1399-1410.
[5] Medeiros LR, Rosa DD, da Rosa MI, Bozzetti MC. Accuracy of CA 125 in the diagnosis of ovarian tumors: a quantitative systematic review. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol 2009; 142: 99-105. [6] Sturgeon CM, Duffy MJ, Stenman U-H, et al. National Academy of Clinical Biochemistry laboratory medicine practice guidelines for use of tumor markers in testicular, prostate, colorectal, breast, and ovarian cancers. Clin Chem 2008; 54: e11-e79. [7] Bast RC Jr. Status of tumor markers in ovarian cancer screening. J Clin Oncol 2003; 21: 200 205. [8] Partridge E, Greenlee ET, Xu J-L, et al. Results from four rounds of ovarian cancer screening in a randomized trial. Obstet Gynecol 2009; 113: 775 782. [9] Hellstroem I, Raycraft J, Hayden-Ledbetter M, et al. The HE4 (WFDC2) protein is a biomarker of ovarian carcinoma. Cancer Res 2003; 63: 3695-3700. [10] Drapkin R, Henning von Horsten H, Lin Y, Mok SC. Human epididymis protein 4 (HE4) is a secreted glycoprotein that is overexpressed by serous and endometrioid ovarian carcinomas. Cancer Res 2005; 65: 2162-2169 [11] Galgano MT, Hampton GM, Frierson HF Jr. Comprehensive analysis of HE4 expression in normal and malignant human tissues. Mod Pathol 2006; 19: 847-853 [12] Li J, Dowdy S, Tipton T, et al HE4 as a biomarker for ovarian and endometrial cancer management. Expert Rev Mol Diagn 2009; 9: 555-566. [13] Bolstad N, Oeijirdsbakken M, Nustad K, Bjerner J. Human epididymis protein 4 reference limits and natural variation in a Nordic reference population. Tumor Biol 2012; 33: 141-148. [14] Moore RG, Miller MG, Eklund EE, Lu KH, Bast RJ jr, Lambert-Messerlian G. Serum levels of the ovarian cancer biomarker HE4 are decreased in pregnancy and increase with age. Am J Obstet Gynecol 2012; 206: 349 e1-7. [15] Bignotti E, Ragnoli M, Zanotti L, Calza S, Falchetti M, Lonardi S, Bergamelli S, Bandiera E, Tassi RA, Romani C, Todeschini P, Odicino FE, Facchetti F, Pecorelli S, Ravaggi A. Diagnostic and prognostic impact of serum HE4 detection in endometrial carcinoma patients. Br J Cancer 2011; 104:1418-25. [16] Zanotti L, Bignotti E, Calza S, Bandiera E, Ruggeri G, Galli C, Tognon G, Ragnoli M, Romani C, Tassi RA, Caimi L, Odicino FE, Sartori E, Pecorelli S, Ravaggi A. Human epididymis protein 4 as a serum marker for diagnosis of endometrial carcinoma and prediction of clinical outcome. Clin Chem Lab Med 2012 (in press) [17] Moore RG, Brown AK, Miller MC, et al. The use of multiple novel tumor biomarkers for the detection of ovarian carcinoma in patients with a pelvic mass. Gynecol Oncol 2008; 108: 402-408. [18] Havrilesky LJ, Whitehead CM, Rubatt JM, et al. Evaluation of biomarker panels for early stage ovarian cancer detection and monitoring for disease recurrence. Gynecol Oncol 2008; 110: 374-382. [19] Park Y, Kim Y, Lee EY, Lee J-H, Kim H-S. Reference ranges for HE4 and CA125 in a large Asian population by automated assays and diagnostic performances for ovarian cancer. Int J Cancer 2012; 130: 1136-1144. [20] Holcomb K, Vucetic Z, Miller MC, Knapp RC. Human epididymis protein 4 offers superior specificity in the differentiation of benign and malignant adnexal masses in premenopausal women Am J Obstet Gynecol 2011; 205:358,1-618. [21] Huhtinen K, Suvitie P, Hiissa J, Junnila UJ, Huvila J, Kijari H, et al. Serum HE4 concentration differentiates malignant ovarian tumours from ovarian endometriotic cysts. Br J Cancer 2009;100:1315-9. [22] Montagnana M, Lippi G, Ruzzenente O, et al. The utility of serum human epididymis protein 4 (HE4) in patients with a pelvic mass. J Clin Lab Anal 2009; 23: 331-335. [23] Nolen B, Velikokhkatnaya L, Marrangoni A, et al. Serum biomarker panels for the
discrimination of benign from malignant cases in patients with an adnexal mass. Gynecol Oncol 2010; 117: 440-445. [24] Ruggeri G, Bandiera E, Zanotti L, Belloli S, Ravaggi A, Romani C, et al. HE4 and epithelial ovarian cancer: Comparison and clinical evaluation of two immunoassays and a combination algorithm. Clin Chim Acta 2011;412:1447-53. [25] Escudero JM, Auge JM, Filella X, Torne A, Pahisa J, Molina R. Comparison of serum human epididymis protein 4 with cancer antigen 125 as a tumor marker in patients with malignant and nonmalignant diseases. Clin Chem 2011;57:1534-1544. [26] Kim JM, Whang DH, Park J, et al. Evaluation of the accuracy of serum human epididymis protein 4 in combination with CA125 for detecting ovarian cancer: a prospective case-control study in a Korean population. Clin Chem Mab Med 2011; 49 (3): 527-534. [27] Steffenson KD, Waldstroem M, Brandslund I, Jacobsen A. Prognostic impact of prechemotherapy serum levels of HER2, CA125, and HE4 in ovarian cancer patients. Int J Gynecol Cancer 2011; 21: 1040-1047. [28] Bandiera E, Romani C, Specchia C, Zanotti L, Galli C, Ruggeri G, et al. HE4 serum biomarker and ROMA algorithm as new diagnostic and prognostic tools for epithelial ovarian cancer management. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2011;20:2496-2506. [29] Anastasi E, Marchei GG, Viggiani V, Gennarini G, Frati L, Reale MG. HE4: a new potential early marker for the recurrence of ovarian cancer. Tumor Biol 2010; 31:113-119. [30] Hynninen 24. Hynninen J, Auranen A, Dean K, Lavonius M, Carpen O, Perheenthupa A, Seppanen M, Grénman S. Serum HE4 profile during primary chemotherapy of epithelial ovarian cancer. Int J Gynecol Cancer 2011;21:1573-1578. [31] Moore RG, McMeekin DS, Brown AK, et al. A novel multiple marker bioassay utilizing HE4 and CA125 for the prediction of ovarian cancer in patients with a pelvic mass. Gynecol Oncol 2009; 112: 40-46. [32] Moore RG, Jaube-Raughley M, Brown AK, et al. Comparison of a novel multiple marker assay vs the Risk of Malignancy Index for the prediction of epithelial ovarian cancer in patients with a pelvic mass. Am J Obstet Gynecol 2010; 203: e1-e6. [33] Montagnana M, Danese E, Ruzzenente O, et al. The ROMA (Risk of Ovarian Malignancy Algorithm) for estimating the risk of epithelial ovarian cancer in women presenting with pelvic mass: is it really useful? Clin Chem Lab Med 2011; 49: 521-525. [34] Van Gorp T, Cadron I, Despierre E et al. HE4 and CA125 as a diagnostic test in ovarian cancer: prospective validation of the Risk of Ovarian Malignancy Algorithm. Br J Cancer 2011; 104:863-870. [35] Junor EJ, Hole DJ, McNulty L, Mason M, Young J. Specialist gynaecologists and survival outcome in ovarian cancer: a Scottish national study of 1866 patients. Br J Obstet Gynaecol. 1999; 106: 1130 1136. [36] Engelen MJ, Kos HE, Willemse PH, et al. Surgery by consultant gynecologic oncologists improves survival in patients with ovarian carcinoma. Cancer 2006; 106 (3): 589-598. Dipartimento interaziendale ed interregionale Rete Oncologica del Piemonte e della Valle d Aosta A.O. Città della Salute e della Scienza di Torino. Presidio Ospedaliero Molinette C.so Bramante n. 88 10126 Torino Segreteria tel-fax 011/6336889 e-mail: ucr@reteoncologica.it