Esami bioumoraliEsami bioumorali

• Offrono preziose informazioni sulle Offrono preziose informazioni sulle condizioni di condizioni di funzionalitàfunzionalità di organi ed apparati (rene, fegato, midollo di organi ed apparati (rene, fegato, midollo osseo ) e sull’ osseo ) e sull’ equilibrio metabolico equilibrio metabolico , consentendo , consentendo opportune correzioni terapeutiche.opportune correzioni terapeutiche.

• Consentono un corretto indirizzo diagnostico e strumentale.Consentono un corretto indirizzo diagnostico e strumentale.

(esempi: pancitopenia = patologia midollare primitiva o (esempi: pancitopenia = patologia midollare primitiva o secondaria; anemia = sanguinamento occulto canale secondaria; anemia = sanguinamento occulto canale gastrointestinale; picco monoclonale al QPE = mieloma gastrointestinale; picco monoclonale al QPE = mieloma multiplo; elevati valori sierici di Lattico-Deidrogenasi e di multiplo; elevati valori sierici di Lattico-Deidrogenasi e di Cupremia = Linfoma di non –Hodgking e di Hodgking).Cupremia = Linfoma di non –Hodgking e di Hodgking).

• Esami bioumorali particolari quali i Esami bioumorali particolari quali i Marcatori TumoraliMarcatori Tumorali, da , da effettuare in maniera mirata sulla base di un sospetto effettuare in maniera mirata sulla base di un sospetto clinico di neoplasia e che in taluni casi possono risultare clinico di neoplasia e che in taluni casi possono risultare utili in fase diagnostica ( vedi NSE, AFP, e HCG ).utili in fase diagnostica ( vedi NSE, AFP, e HCG ).

Esami bioumoraliEsami bioumoraliEmergenzaEmergenza• SISTEMICHE:SISTEMICHE:

METABOLICHE:ipercalcemia, Sindrome da lisi tumorale (ac. Urico, METABOLICHE:ipercalcemia, Sindrome da lisi tumorale (ac. Urico,

creatinina, fosfatemia, potassio, calcemia), creatinina, fosfatemia, potassio, calcemia),

Iponatriemia, Sindrome da inappropriata Iponatriemia, Sindrome da inappropriata

produzione di ADH, Ipoglicemia, Acidosi Lattica.produzione di ADH, Ipoglicemia, Acidosi Lattica.

EMATOLOGICHE e COAGULATIVE: Tromboflebite migrante, EMATOLOGICHE e COAGULATIVE: Tromboflebite migrante,

CIDCID

INFETTIVE: Granulocitopenie secondarie a trattamento INFETTIVE: Granulocitopenie secondarie a trattamento

chemioterapico, accompagnata da neutropenia chemioterapico, accompagnata da neutropenia

febbrile ( emocolture, esami colturali: urine , febbrile ( emocolture, esami colturali: urine ,

espettorato, ascite, tamponi rettali e faringei )espettorato, ascite, tamponi rettali e faringei )

• ORGANO SPECIFICHEORGANO SPECIFICHE

Utilità dei marcatori tumorali.Utilità dei marcatori tumorali.

• Posseggono un basso indice di specificità, pertanto non Posseggono un basso indice di specificità, pertanto non possono sostituirsi alla diagnosi istopatologica.possono sostituirsi alla diagnosi istopatologica.

• Non esiste il marcatore tumorale ideale, dotato di positività Non esiste il marcatore tumorale ideale, dotato di positività precoce, tumore-specificità, organo-specificità, elevata precoce, tumore-specificità, organo-specificità, elevata sensibilità e specificità, ben correlato con le caratteristiche sensibilità e specificità, ben correlato con le caratteristiche biologiche e l’ evoluzione cliniche di una neoplasia.biologiche e l’ evoluzione cliniche di una neoplasia.

• Esempi d’eccezione sono rappresentati dalla Calcitonina Esempi d’eccezione sono rappresentati dalla Calcitonina (Carcinoma Midollare Tiroide), Serotonina Sierica e il suoi (Carcinoma Midollare Tiroide), Serotonina Sierica e il suoi metaboliti (acido vanilmandelico e omovanilico aumentati metaboliti (acido vanilmandelico e omovanilico aumentati nei Carcinoidi secernenti e neuroblastomi).nei Carcinoidi secernenti e neuroblastomi).

Utilità marcatori tumoraliUtilità marcatori tumoraliNon in test di screening o diagnosticiNon in test di screening o diagnostici

DIAGNOSISensibilità e specificità

Gruppi ad alto rischioConferma del sospettoOrientamento diagnosi

Prognosi

EstensioneAggressivitàSopravvivenza

Follow-up

Radicalità chirurgicaRecidivaEvoluzione malattia

COSA SI OTTIENE DAIMARCATORI TUMORALI?

DIAGNOSI

•Utilità in screening su popolazione asintomatica in toto?

•Utilità in screening su popolazione asintomatica a rischio?

•Utilità in screening su popolazione sintomatica?

PROGNOSI

•Significatività prognostica del valore basale (pre intervento) del marcatore?

•Significatività prognostica della velocità con cui il marcatore torna a valori normali dopo l’intervento?

FOLLOW-UP

•Corrispondenza tra l’andamento del marcatore e la metastatizzazione e/o la recidiva del tumore?

•Anticipazione della metastatizzazione e/o recidiva del tumore?

•Controllo dell’efficacia della chemioterapia o radioterapia?

NO

NO

SI

SI

SI

SI

SI

SI

Principali classi di marcatoriPrincipali classi di marcatori

• Antigeni oncofetali ( CEA, AFP )Antigeni oncofetali ( CEA, AFP )

• Proteine (Citocheratine, B2-Proteine (Citocheratine, B2-

microglobulina,Ferritina)microglobulina,Ferritina)

• Ormoni ( Ormoni Tiroidei, Gastrina, HGC, Ormoni ( Ormoni Tiroidei, Gastrina, HGC,

Ectopici )Ectopici )

• Mucine ( CA125, CA15.3, CA19.9 )Mucine ( CA125, CA15.3, CA19.9 )

• Prodotti di oncogeni ( HerbB2 )Prodotti di oncogeni ( HerbB2 )

• Enzimi ( PSA, NSE )Enzimi ( PSA, NSE )

MUCINE caratteristiche biochimiche

•Glicoproteine ad elevato peso molecolare:costituite da uno scheletro proteico(Apomucina) al quale sono legate numerose catene oligosaccaridiche.

MUCINE MUCINE

Espressione delle mucose del Espressione delle mucose del cavo orale e degli apparati cavo orale e degli apparati respiratorio, respiratorio, gastrointestinale e gastrointestinale e urogenitaleurogenitale

(mucine di secrezione e di (mucine di secrezione e di membrana) membrana)

Ligandi delle selectine

metastasi

Ca 15-3, Ca 125, Ca 19-9 Ca 15-3, Ca 125, Ca 19-9 risultano risultano aumentatiaumentati in diversi tumori in diversi tumori

• Ca15-3Ca15-3 tumori mammella tumori mammella

• Ca125 Ca125 tumori ovarici tumori ovarici

• Ca19-9Ca19-9 tumori gastro-intestinali (+colon retto)tumori gastro-intestinali (+colon retto)

tumori pancreatici (+++) tumori pancreatici (+++)

CA 15-3CA 15-3

CONDIZIONI PATOLOGICHE NONNEOPLASTICHEPatologie benigne del seno, malattie autoimmuni,infezioni urinarie, epatopatia, pancreatite

CONDIZIONI PATOLOGICHE NEOPLASTICHECarcinoma dell’ovaio, del polmone, colon-rettale, pancreas

70% pazienti con adenoCA mammella in fase metastasica Applicazione clinica: monitoraggiodel trattamento di questo tumore in faseavanzata per identificazione precoce metastasi

•Potenziale metastatico cellula Potenziale metastatico cellula malignamaligna

•Marcatore tumoraleMarcatore tumorale

MUC-MUC-11

CA 125CA 125

Carcinoma dell’ovaio

Altre IndicazioniCarcinoma dell’endometrioCarcinoma della tubaCistoadenocarcinomi

CONDIZIONI NON PATOLOGICHEMestruazioni, gravidanzaCONDIZIONI PATOLOGICHE NON NEOPLASTICHEEndometriosi, pericarditi, infiammazioni pelvicheCONDIZIONI PATOLOGICHE NEOPLASTICHEcarcinoma del polmone,del pancreas,dello stomacodel colon-retto

Follow-up patologia occulta e recidiva

Dopo chirurgia addominale

Codificata dal gene WFDC2, la human epididymal protein 4 (HE4) è una proteina di 13 kDa a singola catena peptidica

Viene iperespressa nel carcinoma ovarico mentre ha una espressione minima nel tessuto ovarico normale.

HE4

• Come singolo marcatore, HE4 è più sensibile del CA-125

• La combinazione di HE4+CA-125 è più sensibile di ciascuno dei marcatori usati singolarmente

Per la discriminazione di una massa pelvica può essere utilizzato un indice predittivo (ROMATM o Risk of malignancy Algorithm) calcolato sui valori di CA125+HE4.

Se l’indice è elevato la paziente dovrebbe essere valutata da uno specialista in oncologia ginecologica

Donne in pre-menopausa

Punteggio ROMA ≥7,4% = Rischio elevato di Ca ovarico

Punteggio ROMA <7,4% = Basso rischio di Ca ovarico

Donne in post-menopausa

Punteggio ROMA ≥25,3% = Rischio elevato di Ca ovarico

Punteggio ROMA <25,3% = Basso rischio di Ca ovarico

Ca 19-9Ca 19-9

•Assente nel colon e nel pancreas di uomo adulto sano, ma presente Assente nel colon e nel pancreas di uomo adulto sano, ma presente nei tessuti epiteliali fetali di origine endodermica e nei nei tessuti epiteliali fetali di origine endodermica e nei corrispondenti tumoricorrispondenti tumori

•L’espressione del Ca 19-9 (Ag sialilato di Lewis a) è influenzata dal L’espressione del Ca 19-9 (Ag sialilato di Lewis a) è influenzata dal gruppo sanguigno di Lewis dell’individuo: i geni Le e Se determinano gruppo sanguigno di Lewis dell’individuo: i geni Le e Se determinano il fenotipo del gruppo sanguigno di Lewis (il gene Lewis a richiede il fenotipo del gruppo sanguigno di Lewis (il gene Lewis a richiede solo una fucosil-transferasi prodotta da Le, mentre Lewis b richiede solo una fucosil-transferasi prodotta da Le, mentre Lewis b richiede un precursore dal gene Se con la produzione della sostanza H e poi un precursore dal gene Se con la produzione della sostanza H e poi aggiunta di Fucosio)aggiunta di Fucosio)

Il Ca19-9 è la forma 2,3-sialilata dell’antigene Il Ca19-9 è la forma 2,3-sialilata dell’antigene di di LewisLewisaa

Fenotipo Fenotipo LewisLewis Ca 19-9Ca 19-9

Le (a+b-)Le (a+b-) Livelli altissimiLivelli altissimi

Le (a-b+)Le (a-b+) Livelli altiLivelli alti

Le (a-b-)Le (a-b-) Non espresso Non espresso

• Marcatore di elezione nel cancro del pancreas (prognosi + follow-up)

• Utile nel cancro del colon in associazione al CEA

• Nel follow-up del ca stomaco viene usato per identificare le recidive

• ALTRI TUMORI: CA OVAIO; CA UTERO; CA POLMONE; CA MAMMELLA; CA VESCICA (URINE)

• Ca 19-9 in patologie benigne (PANCREATITI ACUTE, CIRROSI EPATICHE, EPATITI, FIBROSI CISTICA, COLELITIASI)

Ca 19-9Ca 19-9

• glicoproteina della famiglia delle callicreine glicoproteina della famiglia delle callicreine

tissutali (enzimi espressi sotto controllo tissutali (enzimi espressi sotto controllo

ormonale)ormonale)

• serina-proteasi prodotta principalmente, ma serina-proteasi prodotta principalmente, ma

non esclusivamentenon esclusivamente dall’epitelio secretorio dall’epitelio secretorio

della prostata (dissoluzione del coagulo della prostata (dissoluzione del coagulo

seminale)seminale)

• trascrizione regolata + da Recettore trascrizione regolata + da Recettore

Androgeni.Androgeni.

PSA: antigene prostatico specifico

L’enzima viene sintetizzato sotto forma di pre-pro-PSA, tagliato a pro-PSA (inattivo). Nel lume della ghiandola il pro-PSA viene tagliato (hK2) per generare il PSA attivoPSA attivo (complessato da inibitori in circolo).(complessato da inibitori in circolo). Il PSA nel lume può essere ulteriormente tagliato in più posizioni, con produzione di PSA inattivo (free in circolo).PSA inattivo (free in circolo).

(J Clin Oncol 21, 383,2003)

Forme molecolari di PSA nel sieroForme molecolari di PSA nel siero

Free-PSA (10-30% del PSA immunoreattivo del siero)

PSA ACTPSA complessato ad alfa 1-anti-chimotripsina (70-90% del PSA

immunoreattivo del siero),attualmente dosato.

AMG

PSA

PSA complessato ad alfa 2-macroglobulina (“occulto”) (legame che maschera i siti di legame anticorpale)

PSA

L’alterazione della struttura della ghiandola comporta una diminuzione dell’efficienza delle reazioni enzimatiche

DIMINUZIONE DEL fPSA

(J Clin Oncol 21, 383,2003)

PSAPSA

• Tumori prostataTumori prostata• IPBIPB• ProstatitiProstatiti• Manovre diagnostiche invasive Manovre diagnostiche invasive

fPSA/tPSA = INDICE DIAGNOSTICO E fPSA/tPSA = INDICE DIAGNOSTICO E PROGNOSTICOPROGNOSTICO

Ca vs IPB↑ cPSA↓ fPSAfPSA/tPSA < 0.10

PSA totalePSA totale

• Elevata sensibilità, ma bassa specificitàElevata sensibilità, ma bassa specificità

• Risulta elevato anche in patologie benigneRisulta elevato anche in patologie benigne

• È in relazione alla massa prostatica È in relazione alla massa prostatica ((IPB,IPB, ↑età)↑età)

• Utilità del rapporto fPSA/tPSAUtilità del rapporto fPSA/tPSA

• Dosaggio della Cromogranina A (nelle forme altamente indifferenziate, Dosaggio della Cromogranina A (nelle forme altamente indifferenziate, dove il PSA non è secreto, utile nell’individuazione delle metastasi osse)dove il PSA non è secreto, utile nell’individuazione delle metastasi osse)

• Necessità di dosare altre forme molecolari: 2proPSA e INDICE Necessità di dosare altre forme molecolari: 2proPSA e INDICE PHI PHI

• 2proPSA per valori compresi di PSA tot fra 2,5 e 10ng/mL

• Indice PHI (Indice di Salute Prostatica) indicato per valori di PSA Tot sospetto. Elaborazione matematica dei dati relativi a : PSA TOT, PSA FREE e 2proPSA (phiphi =(p=(p22PSA/fPSA)x PSA/fPSA)x (tPSA) , più (tPSA) , più specifico di fPSA/tPSA)specifico di fPSA/tPSA)

Utilizzo principale del dosaggio del Utilizzo principale del dosaggio del PSAPSA

anti-androgenianti-androgeni

• Monitoraggio della risposta alla terapia Monitoraggio della risposta alla terapia

radioterapiaradioterapia

• INDICATORE PRECISO DI RADICALITA’ CHIRURGICAINDICATORE PRECISO DI RADICALITA’ CHIRURGICA

Nelle forme altamente indifferenziate Nelle forme altamente indifferenziate

NO PSA Cromogranina ANO PSA Cromogranina A

• Metastasi osseeMetastasi ossee

Erb-B2Erb-B2 TIROSINA-CHINASI TRANSMEMBRANA DI TIROSINA-CHINASI TRANSMEMBRANA DI

185kDa APPARTENENTE ALLA FAMIGLIA 185kDa APPARTENENTE ALLA FAMIGLIA DEI RECETTORI DELL’EGF COMPRENDENTE DEI RECETTORI DELL’EGF COMPRENDENTE ALTRI 4 RECETTORI OMOLOGHI (codificata ALTRI 4 RECETTORI OMOLOGHI (codificata da oncogene Cromosoma 17)da oncogene Cromosoma 17)

• ErbB1 (EGFR, HER1)ErbB1 (EGFR, HER1)• ErbB2 (HER2/neu)ErbB2 (HER2/neu)• ErbB3 (HER3)ErbB3 (HER3)• ErbB4 (HER4)ErbB4 (HER4)

COSTITUITO DA TRE DISTINTE PORZIONICOSTITUITO DA TRE DISTINTE PORZIONI

UNA PORZIONE EXTRACELLULARE CHE CONTIENE IL DOMINIO PER IL LIGANDO

UN DOMINIO IDROFOBICO TRANSMEMBRANA

UN SEGMENTO INTRACELLULARE SEGUITO DAL DOMINIO TIROSINCHINASI NELLA CODA CARBOSSITERMINALE

Erb-B2

Attraverso il clivaggio del frammento NH2 terminale,

una metalloproteasi stacca dall’intero

recettore la porzione extracellulare

glicoproteina che glicoproteina che ritroviamo in circoloritroviamo in circolo

come come ANTIGENE ANTIGENE CIRCOLANTECIRCOLANTE

SOVRAESPRESSIONE DI ERB-B2SOVRAESPRESSIONE DI ERB-B2

25-30% dei carcinomi mammari

L’IPERESPRESSIONE CORRELA CON

• LA PRESENZA DI METASTASI AI LINFONODI• L’ELEVATA % DI CELLULE IN FASE S• LA PERDITA DEL RECETTORE PER GLI STEROIDI (resistenza terapeutica al Tamoxifen)

LA SOVRAESPRESSIONE DI HER2 E’ ASSOCIATA AD UNA PROGNOSI LA SOVRAESPRESSIONE DI HER2 E’ ASSOCIATA AD UNA PROGNOSI SFAVOREVOLESFAVOREVOLE

livelli sierici di erbB2 valutazione livelli sierici di erbB2 valutazione prognosticaprognostica

CARCINOMA MAMMARIO ERB-B2 IMPORTANTE TARGET TERAPEUTICO

INTENSA RICERCA PER SVILUPPARE FARMACI IN GRADO DI INIBIRE I SEGNALI INDOTTI DAI RECETTORI HER

BLOCCA FORMAZIONE DI ETERODIMERIAUMENTA DEGRADAZIONE INTRACELLULARE DI HER2

Trastuzumab/HERCEPTINTrastuzumab/HERCEPTIN: ANTICORPO MURINO UMANIZZATO

LA SOMMINISTRAZIONE PROLUNGATA DI LA SOMMINISTRAZIONE PROLUNGATA DI HERCEPTINHERCEPTINE’ UTILIZZATA NEL TRATTAMENTO DI TUMORI AVANZATI HER2 +E’ UTILIZZATA NEL TRATTAMENTO DI TUMORI AVANZATI HER2 +

REMISSIONI CLINICHE IN OLTRE IL 75% DELLE PAZIENTI

livelli sierici di erbB2 selezione pazienti per terapia con livelli sierici di erbB2 selezione pazienti per terapia con Herceptin e Herceptin e monitoraggio risposta ala monitoraggio risposta ala farmacofarmaco

Marcatori tumorali nell’era post-Marcatori tumorali nell’era post-genomica… PCA3genomica… PCA3

PCA3PCA3

•Tumore-specifico

•Organo-specifico

•Riduce il numero di biopsie non

necessarie

•Quantificato nelle urine dopo

EDR

• CTCs: Cancer cells that have CTCs: Cancer cells that have detached from a solid tumor detached from a solid tumor and entered the and entered the bloodstreambloodstream

• Found in patients with Found in patients with breastbreast, , prostateprostate, , colorectalcolorectal, , ovarian, and lung cancerovarian, and lung cancer

• They are very rare in They are very rare in patients who are healthy or patients who are healthy or who have benign diseasewho have benign disease

Circulating Tumor Cells Circulating Tumor Cells (CTCs) in peripheral blood

Prospettive future…Prospettive future…

2. CTCs are useful to monitor therapy response

3.

CTCs are predictive of overall survival and progression-free survival

Utilità marcatori tumoraliUtilità marcatori tumoraliTumoreTumore MarcatoreMarcatore ScreeninScreenin

ggPrognosPrognos

iiMonitoraggiMonitoraggi

ooRecidivaRecidiva

Colon rettoColon retto CEACEA

OvaioOvaio CA-125CA-125

TesticoloTesticolo HCG, AFPHCG, AFP

ProstataProstata PSAPSA

MammellaMammella CA15-3, CA15-3, CEACEA

MielomaMieloma BETA2-MBETA2-M

EpatocarcinoEpatocarcinomama

AFPAFP

NO

NO

NO

NO

NO

NO

Sì,HRP

Sì

NO

SI

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì

Sì