Протокол №1 від 31 серпня 2020 р зав кафедри Міщенко І. В. Методичні вказівки для самостійної роботи студентів

1. Актуальність теми
Онкологічна патологія є однією з надзвичайно важливих медичних та соціально- економічних проблем системи охорони здоров'я України. Актуальність вивчення принципів лабораторної діагностики онкологічної патології визначається постійним зростанням її рівня серед населення, проблемою своєчасної діагностики, високою вартістю і складністю спеціального лікування, рівнем інвалідизації та летальності онкологічних хворих.
В основі онкологічних захворювань і їх прогресії є каскадний процес накопичення генетичних пошкоджень, що торкаються значної кількості генів. Це зумовлює потребу широкого використання молекулярно-генетичних досліджень в сучасній клінічній онкології. Взагалі, методи молекулярної біології, які дозволяють визначати структурні і функціональні зміни генів і їх продуктів, які виступають в ролі специфічних маркерів пухлинного росту, відкривають принципово нові можливості в онкології.
2. Конкретні цілі.

Трактувати поняття онкомаркери. Принципи їх класифікації

Характеризувати основні критерії пухлинних маркерів

Пояснювати клінічне використання онкомаркерів

Трактувати особливості преаналітичного та аналітичного етапу підготовки біоматеріалу

Характеризувати різні види окомаркерів.
3. Базові знання, вміння, навички, необхідні для вивчення теми
(міждисциплінарна інтеграція)
Назви
попередніх
дисциплін
Отримані навики
Анатомія людини
Володіти знаннями з анатомії систем, органів в межах певних ділянок тіла людини
Гістологія
Описувати мікро- і макроструктуру органів і систем людського тіла, розуміти взаємозв'язок структури і функції
Нормальна фізіологія
Описувати механізми регуляції функції організму, роботи спеціальних систем організму (кровообігу, дихання, травлення, терморегуляції)
Клінічна анатомія і оперативна хірургія
Володіти знаннями топографічної анатомії органів та систем
Патологічна фізіологія Визначати патофізіологію пухлинного росту
Онкологія
Описувати лабораторні методи досліджень – цитологічні, гістологічні, імунологічні
Визначати стадію пухлинного процесу
Встановити приналежність хворого до клінічної групи
Освоїти методики забору біоматеріалу
4. Завдання для самостійної роботи під час підготовки до заняття та на занятті.
4.1. Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти
студент при підготовці до заняття:
Термін
Визначення
Біомаркери речовини, які виявляються в рідинах і тканинах хворого в кількостях, що перевищують нормальний рівень здорової людини
Головний маркер маркер з високою чутливістю і специфічністю до певного виду пухлини

Додатковий маркер маркер, що має низьку чутливість і специфічність при діагностиці даного захворювання, але буває специфічним для конкретного органу
(висока органоспецифічність)
Другорядний маркер маркер, що має низьку чутливість і специфічність для даної пухлини, але в комбінації з головним маркером підвищує ймовірність виявлення пухлини
Онкомаркер речовина, яка утворюється в організмі людини внаслідок зміни метаболізму злоякісно трансформованої клітини
Негативне прогностичне значення вірогідність (%) відсутності даного захворювання при негативному аналізі
Позитивне прогностичне значення вірогідність (%) наявності даного захворювання при позитивному аналізі.
Гранічне значення відображає рівень маркера, нижче якого розташована більшість значень, характерних для здорових людей і пацієнтів з доброякісними захворюваннями
Специфічність відсоток правильних негативних діагнозів в досліджуваній групі пацієнтів
Чутливість відсоток правильних позитивних діагнозів в досліджуваній групі пацієнтів
4.2. Теоретичні питання до заняття:
1. Біомаркери, онкомаркери. Значення онкомаркерів в лабораторній діагностиці.
2. Класифікація онкомаркерів за хімічною структурою та біологічними функціями.
3. Характеристика основних термінів при визначенні пухлинних маркерів.
4. Ідеальний пухлинний маркер.
5. Клінічне використання онкомаркерів.
6. Особливості преаналітичного етапу дослідження онкологічних захворювань.
7. Характеристика онкомаркерів шлунково-кишкового тракту.
8. Характеристика онкомаркерів репродуктивної системи.
9. Характеристика онкомаркерів сечовидільної системи
4.3. Практичні роботи, які виконуються на занятті:
Завдання 1. Заповнити таблицю «Референсні значення»:
№
п/п
Назва онкомаркеру
Референсні значення
1 а-фетопротеїн до 7 нг/мл
2
Антиген плоскоклітинної карциноми до 1,5 нг/мл
3
Онкомаркер ШКТ 72-4 (СА 72^1) до 6,9 ОД/мл
4
Онкомаркер молочної залози (СА 15-3) до 25 ОД/мл
5
Онкомаркер підшлункової залози СА-50 до 25 ОД/мл
6
Онкомаркер ШКТ СА 19-9 до 34 ОД/мл
7
Онкомаркер раку яєчників НЕ 4 до 40 років — до 60,5 пмоль/л
40-49 років — до 76,2 пмоль/л
50-59 років — до 74,3 пмоль/л
60-69 років — до 82,9 пмоль/л І понад 70 рокії - до 104,0 пмоль/л
8
Онкомаркер яєчників СА-125 до 35,0 ОД/мл

9
Раково-ембріональний антиген (PEA) у осіб, що не палять, — до 3,8 ОД/мл у осіб, що палять, —д о 5,5 ОД/мл
10
Простат-специфічний антиген (ПСА) до 40 років — до 1,4 нг/мл
40-50 років — до 2,0 нг/мл
50-60 років — до 3,1 нг/мл
60-70 років — до 4,1 нг/мл понад 70 роки - до 4,4 нг/мл
11
Співвідношення вільний ПСА / загальний
ПСА
>25%
Завдання 2. Заповнити таблицю «Найбільш розповсюджені онкомаркери»
Назва
Найбільш специфічний
маркер
Ціль дослідження
Рак сечового міхура
Контроль лікування, виявлення рецидивів
Рак молочних залоз
Контроль лікування
Рак прямої кишки
Контроль лікування, виявлення рецидивів, оцінка прогнозу
Рак печінки
Діагностика, контроль лікування
Рак легень
Контроль лікування, виявлення рецидивів
Меланома
Метастазування, прогресування
Рак яєчників
Контроль лікування, виявлення рецидивів
Рак підшлункової залози
Контроль лікування, виявлення рецидивів, підтвердження діагнозу
Рак передміхурової залози
Контроль лікування, виявлення рецидивів, підтвердження діагнозу
Рак шлунку
Метастазування
Рак яєчників
Підтвердження діагнозу, контроль лікування
Завдання 3. Заповнити таблицю
Показники
При яких захворюваннях можливе підвищення
Рак передміхурової залози
Рак яєчника
Рак підшлункової залози
Рак молочної залози
Хоріонепітеліома, рак яєчка
Рак шлунку, товстої та прямої кишки, рак легень, рак сечового міхура
Рак печінки (гепатоцелюлярний рак)
Зміст теми:
Інтервал часу між початком формування злоякісної пухлини і її клінічними проявами зазвичай становить кілька десятиліть. Процес розвитку злоякісного новоутворення (канцерогенез) включає в себе кілька послідовних етапів.
За сучасними даними в результаті впливу на клітину канцерогенів пошкоджуються високоспецифічні ділянки геному. Пошкодження (мутації) охоплюють специфічні фрагменти ДНК, що залучає до процесу канцерогенезу комплекс механізмів, які контролюють диференціювання і ріст клітин. В результаті можуть індукуватись преканцерогенні (передракові) захворювання, які, в свою чергу, повинні бути активовані іншими факторами - коканцерогенами, які посилюють ріст пухлини.
Трансформація нормальної клітини в потенційно передракову і ракову супроводжується численними

змінами ферментативної активності, та синтезом продуктів метаболізму зміненої клітини - пухлиноасоційованих антигенів.
Біомаркери - це речовини, які виявляються в рідинах і тканинах хворого в кількостях, що перевищують нормальний рівень здорової людини. Термін онкомаркер (пухлинний біомаркер) вживається нарівні з біомаркером в онкології.
Онкомаркери - це речовини, які утворюються в організмі людини внаслідок зміни метаболізму злоякісно трансформованої клітини.
На 5-й Міжнародній конференції з пухлинних маркерів людини в 1988 р. було дано визначення:
«Біохімічні пухлинні маркери - це речовини, що утворюються пухлинними клітинами і секретуються в біологічні рідини, в яких вони можуть бути кількісно визначені неінвазивними методами».
Онкомаркери виробляються раковими або іншими клітинами організму у відповідь на розвиток пухлини або непухлинні процеси. Більшість онкомаркерів синтезуються нормальними клітинами нарівні з пухлинними, проте рівень їх синтезу відрізняється. Онкомаркери використовують для постановки діагнозу, прогнозу, лікування і контролю рецидивів деяких типів пухлин. Але зростаючий рівень певних молекул, що передбачає наявність пухлини, не є достатньою умовою для постановки діагнозу. Щоб поставити діагноз онкопатології, визначення рівня онкомаркерів необхідно поєднувати з іншими тестами, наприклад, біопсією.
Кількісні та якісні характеристики онкомаркерів можуть одночасно відображати стадію
(поширеність) захворювання і визначати його прогноз. При вимірюванні в процесі лікування зниження концентрації онкомаркерів може свідчити про позитивну відповідь на лікування, підвищення - про стійкість до лікування, рецидив і прогресію.
Існують обмеження використання онкомаркерів. Наприклад, деякі непухлинні захворювання можуть викликати підйом рівня онкомаркерів. І навпаки - не у кожного пацієнта з певним типом пухлини буде діагностичний рівень молекул.
Зараз відомо більше 200 сполук, що відносяться до пухлинних маркерів, їх кількість постійно зростає.
До даної групи належать речовини різної природи: антигени, гормони, ферменти, глікопротеїни, ліпіди, білки, метаболіти і ін. Деякі пов'язані тільки з одним типом пухлини, інші можуть бути характерні для декількох пухлин.
Принципи класифікації онкомаркерів - за хімічною структурою, за біологічною функцією, що виконується ними в організмі.
Існують головні, другорядні і додаткові маркери:
 головний маркер - маркер з високою чутливістю і специфічністю до певного виду пухлини
 другорядний маркер - маркер з низькою чутливістю і специфічністю для даної пухлини, в комбінації з головним маркером підвищує ймовірність виявлення пухлини; визначається паралельно з головним маркером
 додатковий маркер – маркер з більш низькою чутливістю і специфічністю при діагностиці даного захворювання, але буває специфічним для конкретного органу (висока органоспецифічність); зростання рівня пов'язано з рецидивом пухлини.
За хімічною структурою онкомаркери ділять на:
 глікопротеїни
 поліпептиди
 вуглеводні детермінати глікопротеїнів
 гліколіпіди
 білки
 поліаміни
 імуноглобуліни та ін.
Класифікація онкомаркерів за біологічною функцією:
Онкофетальні антигени:

раково-ембріональний антиген (РЕА)

альфа-1-фетопротеїн (АФП)

хоріонічний гонадотропін людини (ХГЛ)

специфічний бета-1-протеїн вагітності

СА 125

СА 15-3

СА 19-9

СА 50


СА 72-4.
Ферменти:

кисла фосфатаза простати

лактатдегідрогеназа

нейронспецифічна енолаза.
Гормони:

адренокортикотропний гормон

антидіуретичний гормон

плацентарний лактоген

кальцитонін

паратгормон

пролактин.
Рецептори:

прогестеронові

естрогенні.
Інші з'єднання:

ферритин

бета-2-мікроглобулін

імуноглобуліни

простатспецифічний антиген (ПСА).
Чутливість і специфічність відіграють ключову роль в клінічному застосуванні діагностичних тестів. На діагностичну значимість тесту можуть впливати певні чинники. Неспецифічне запалення змінює клітинну активність і імітує наявність пухлинного процесу. Або пухлина динамічно реагує на лікування, руйнується, велика кількість онкомаркера потрапляє в біологічні рідини, що може сприяти невірній інтерпретації.
Існує поняття про ідеальний онкомаркер, що виявляє 100% пухлин на ранніх етапах
(чутливість) і з ймовірністю в 100% визначає тільки злоякісні новоутворення (специфічність). Але до сих пір ідеального онкомаркера не виявлено.
Ідеальний пухлинний маркер повинен відповідати таким критеріям:

продукуватися тільки злоякісними клітинами;

бути органоспецифічними;

з'являтись в високих концентраціях в біологічних рідинах;

його концентрація повинна корелювати з розміром пухлини;

його концентрація повинна корелювати зі стадією захворювання;

його концентрація повинна корелювати з прогнозом;

його концентрація повинна корелювати з ефектом лікування;

він повинен дозволяти проводити діагностику всієї пухлинної тканини.
Вимоги до тестів на онкомаркери:

надійність і відтворюваність

широкий аналітичний діапазон

розумна вартість і помірна зайнятість персоналу

висока специфічність > 95%

висока чутливість > 50%

оптимальні позитивні і негативні прогностичні показники

кореляція з розміром пухлини і стадією процесу.
Клінічне використання онкомаркерів:
1. Скринінг. Для скринінгового тесту основними критеріями є ефективність раннього виявлення захворювання і правильність тесту. На даний момент вважається, що жоден з відомих онкомаркерів не володіє необхідною специфічністю і чутливістю, достатніми, щоб рекомендувати його для скринінгу на наявність пухлини в загальній популяції.
2. Діагностика. Онкомаркери можуть бути ефективним і економічно доцільним доповненням
інших діагностичних процедур. Комбінація декількох онкомаркерів може бути використана при діагностиці пухлинного захворювання, для виявлення первинної локалізації пухлини і при виявленні метастазів.

3. Диференціальна діагностика. Онкомаркери можуть бути використані в диференціальної діагностики доброякісних і злоякісних захворювань.
4. Оцінка стадії захворювання. При цьому необхідно враховувати часткове перекривання концентрацій онкомаркерів на різних стадіях. Крім того, існують маркери, чий рівень залежить від ступеня диференціювання пухлини.
5. Прогноз. Онкомаркери мають прогностичну значимість. Рівень маркера до початку лікування або концентрація і швидкість її зміни після проведеної терапії відповідають прогнозу. Це пов'язано з тим, що величина рівня онкомаркерів при багатьох пухлинах відповідає масі пухлини.
Агресивна, швидко зростаюча пухлина, з множинними метастазами продукує дуже високий рівень онкомаркерів в сироватці, який вказує на поганий прогноз. Добре диференційована пухлина, менш агресивна, продукує менші кількості маркера.
6. Оцінка ефективності терапії і моніторинг. Це найбільш важлива область застосування онкомаркерів. Профіль зміни концентрації онкомаркерів найбільш швидко і ясно відображає ефективність проведеної хірургічної операції, різних видів і схем терапії, вказує на повну або часткову ремісію, дозволяє виявляти рецидиви до їх клінічного появи.
Рекомендації при призначенні лабораторних досліджень та інтерпретація результатів за рівнями онкомаркерів:
1. Вибір досліджуваних маркерів:
• правильний вибір пухлинного маркера щодо конкретного онкозахворювання;
• в початкових стадіях при невеликій масі пухлини не можна очікувати значного приросту концентрації продуктів її життєдіяльності в крові та інших біологічних рідинах;
• радикальне лікування, що приводить до повного видалення пухлини, обов'язково повинно супроводжуватися зниженням рівнів онкомаркерів до норми;
• при повторному визначенні рівня онкомаркерів після операції або закінчення консервативного лікування необхідно враховувати період напіввиведення його з організму;
• необхідно брати до уваги чинники, які можуть вплинути на рівень досліджуваного маркера
(підвищення рівня ПСА при механічному подразненні простати).
2. Особливості преаналітичного етапу:
Більшість пухлинних маркерів не вимагає спеціальних умов для відбору зразків. Аналізовані зразки сироватки крові можна зберігати при температурі +4 °С протягом доби, або протягом тривалого часу при -20 °С.
3. Особливості аналітичного етапу.
Необхідно використовувати стандартизований метод для забезпечення відтворюваності результатів. Це забезпечує можливість вивчення динаміки змін концентрації маркера. Аналізовані зразки сироватки крові слід досліджувати в одній і тій же лабораторії, з одним і тим же методом визначення.
Відповідно до рекомендацій американського товариства клінічної онкології (ASCO), National
Cancer Institute і National Academy of Clinical Biochemistry в клінічній практиці використовуються близько 35 біомаркерів.
Назва онкомаркера
Тип пухлини
Як використовується
Тип матеріалу
для аналізу
Перебудова
ALK і його гіперекспресія
Недрібноклітинний рак легенів, великоклітинна анапластична лімфома
Визначає лікування і прогноз
Пухлина
Альфа-фетопротеїн
1. Рак печінки
2. Герміногенні пухлини
1. Діагностіка раку печінки і відстеження лікування
2. Відстеження стадії, прогнозу
і відповіді на терапію
Кров
Бета-2-мікроглобулін
Хоріокарцинома, герміногенні пухлини
Відстеження стадії, прогнозу і відповіді на терапію
Кров, сеча
Мутація в гені BRCA1 і BRCA2
Рак яєчників
Визначає лікування таргетними препаратами
Кров
BCR-ABL транслокація
(Філадельфійська хромосома)
Хронічна мієлоїдна лейкемія, гостра лімфобластна лейкемія, гостра мієлоїдна лейкемія
Підтверджує діагноз, відповідь на таргетну терапію, контроль статусу захворювання
Червоний кістковий мозок та / або кров

Мутація
BRAF V600
Меланома шкіри, колоректальний рак
Визначає призначення таргетної терапії
Пухлина
Мутація
С-kit / CD117
Гастроінтестинальна стромальна пухлина і меланома слизових оболонок
Допомагає в постановці діагнозу і визначає лікування
Пухлина
CA15-3 / CA27.29
Рак молочної залози
Визначає ефективність терапії або наявність рецидиву
Кров
CA19-9
Рак підшлункової залози, жовчного міхура, жовчовивідних шляхів, рак шлунка
Визначає ефективність терапії
Кров
CA-125
Рак яєчників
Допомагає в постановці діагнозу, оцінці відповіді на лікування і ймовірність рецидиву
Кров
Кальцитонін
Медулярний рак щитовидної залози
Допомагає в постановці діагнозу, оцінці відповіді на лікування і ймовірність рецидиву
Кров
Канцероембріо- нальний антиген (РЕА,
CEA)
Колоректальна карцинома, деякі інші види раку
Допомога в діагнозі, оцінці відповіді на лікування і ймовірність рецидиву
Кров
CD20
Неходжскинські лімфоми
Допомагає в постановці діагнозу, оцінці відповіді на лікування і ймовірність рецидиву
Кров
Хромогранін А
Нейроендокринні пухлини
Допомагає в постановці діагнозу, оцінці відповіді на лікування і ймовірність рецидиву
Кров
Хромосоми
3, 7, 17, і 9p21
Оцінка ймовірності рецидиву
CELLSEARCH® - циркулюючі пухлинні клітини епітеліального походження
Метастатичний рак молочної залози, передміхурової залози і колоректальний рак
Прогноз
Кров
Мутація EGFR
Рак легень
Визначення лікування і ймовірність рецидиву
Пухлина
Лактатдегідро-геназа
(ЛДГ)
Герміногенні пухлини, лімфома, лейкемія, меланома, нейробластома
Допомагає в стадіюванні, прогнозі і відповіді на лікування
Кров
Нейрон-специфічна енолаза
Дрібноклітинний рак легенів і нейробластома
Допомагає в діагностиці та відповіді на лікування
Кров
Ядерний матричний білок 22 (NMP22)
Рак сечового міхура
Відповідь на лікування
Сеча
Рецептори до естрогену і прогестерону
(ER/PR)
Рак молочної залози
Визначають показання до призначення гормонотерапії і деяких таргетних препаратів
Пухлина
HE4
Рак яєчників
Визначає план лікування, оцінку відповіді на лікування, ймовірність рецидиву
Кров
PD-L1
Недрібноклітинний рак легенів
Визначає призначення таргетної терапії
Пухлина
Мутація в гені KRAS
Колоректальний рак і недрібноклітинний рак легенів
Визначає призначення таргетної терапії
Пухлина
Ампліфікація гена
HER2/neu або гіперекспресія білка
HER2/neu
Рак молочної залози, шлунку і стравохідно-шлункового переходу
Визначає призначення таргетної терапії
Пухлина
Простат-специфічний антиген загальний/
Рак передміхурової залози
Допомагає в постановці діагнозу,
Кров