Rossana Berardi, Ilaria Fiordoliva, Giulia Marcantognini
INTRODUZIONE
Negli ultimi decenni si sta assistendo ad un progressivo aumento delle diagnosi di tumore a livello mondiale, tuttavia, grazie alle campagne di screening in atto ed alle tecniche di diagnosi precoce, si registra un incremento delle diagnosi in stadio iniziale. L’avvento della biologia molecolare ha radicalmente modificato la pratica clinica dell’oncologia medica, trovando applicazione nella diagnostica e nel trattamento. In particolare la scoperta di molecole “target” cruciali nella patogenesi delle neoplasie ha aperto la strada all’introduzione di farmaci a bersaglio molecolare (target therapies) che hanno rivoluzionato il trattamento e la storia clinica di molti pazienti oncologici.
Per il medico risulta fondamentale conoscere e saper interpretare il ruolo che tali molecole svolgono nella pratica clinica, in particolare in termini prognostici e predittivi.
Per “fattore prognostico” si intende una caratteristica del paziente o della neoplasia che fornisce una stima della probabilità di sopravvivenza di un individuo o di un gruppo di pazienti, avendo un impatto sull’outcomeindipendentemente dal trattamento ricevuto.
Un “fattori predittivo”, invece, dovrebbe essere in grado di identificare i pazienti che beneficeranno (o non beneficeranno) di un trattamento specifico, potendo dunque orientare le scelte terapeutiche.
GLI STRUMENTI DEL MESTIERE
Biomarcatori tumorali circolanti
Si definiscono biomarcatori circolanti quelle sostanze prodotte dal tumore stesso o dall’organismo in risposta alla presenza di una neoplasia e che possono essere misurabili nel sangue o nei fluidi biologici. Essi possono essere classificati sulla base delle loro caratteristiche molecolari. (Tabella 1)
Il marcatore ideale dovrebbe possedere la capacità di identificare la malattia quando presente (sensibilità) e di escluderne la presenza quando assente (specificità). Affinché ciò sia possibile, questa molecola dovrebbe essere prodotta esclusivamente dalla cellula neoplastica, già in fase precoce e dovrebbe essere specifica per una determinata neoplasia. In realtà la maggior parte dei biomarcatori viene prodotta anche in condizioni fisiologiche o in presenza di altre patologie e frequentemente la secrezione di una molecola è comune a più tipi di neoplasie. (Tabella 2)
Pertanto, poiché la specificità e la sensibilità dei marcatori circolanti spesso non garantiscono un livello di predittività adeguato, questi generalmente non vengono utilizzati nei programmi di screening o nella diagnosi iniziale, salvo in alcuni casi selezionati in cui possono indirizzare il medico in una diagnosi differenziale con altre patologie. Trovano piena indicazione, invece, nel monitoraggio della terapia, ovvero nell’interpretazione dell’andamento nel tempo con dosaggi seriati (valore predittivo), al fine di:
- suggerire un’eventuale presenza di malattia residua dopo un intervento ritenuto radicale, in caso di persistenza di valori elevati;
- suggerire precocemente la comparsa di recidiva di malattia, se si verifica un incremento dei livelli in un paziente asintomatico;
- monitorare il paziente a breve e a lungo termine dopo un trattamento iniziale (follow-up);
- monitorare la risposta al trattamento della malattia in fase avanzata.
In alcuni casi i marcatori tumorali possiedono anche un valore prognostico, ovvero forniscono una stima della sopravvivenza del paziente.
In un’ottica di ottimizzazione delle risorse disponibili, risulta pertanto necessario conoscere le caratteristiche e le funzioni dei marcatori tumorali per decidere di utilizzarli con consapevolezza. (Tabella 3)
Biomarcatori tumorali tissutali
Si definiscono biomarcatori tissutali quelle sostanze prodotte dal tumore identificabili nel campione istologico.
Ad oggi sono stati elaborate e validate molteplici tecniche di biologia molecolare in tutto il mondo.
Nella pratica clinica oncologica la ricerca di biomarcatori nel tessuto tumorale, in occasione di una prima diagnosi o alla comparsa di metastasi, consente di definire il miglior percorso terapeutico per il paziente. La maggior parte di questi, infatti, costituisce un bersaglio (target) per un farmaco specifico o identifica quei pazienti che possono beneficiarsi di un determinato trattamento: questo significa che possiede un valore predittivo di efficacia. Un esempio sono i carcinomi della mammella con elevata espressione di recettori per gli estrogeni e che pertanto risponderanno maggiormente ad una terapia ormonale. Al contrario vi sono biomarcatori con significato predittivo negativo: ad esempio l’adenocarcinoma del colon che presenta mutazione del gene RAS è notoriamente resistente a farmaci anti-EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor).
I biomarcatori spesso possiedono anche un valore prognostico, identificando pertanto quei pazienti con prognosi infausta o favorevole (Tabelle 4 e 5).
| CLASSIFICAZIONE MOLECOLARE | MARCATORE | DESCRIZIONE |
| Antigeni oncofetali | Antigene carcinoembrionario (CEA) | Glicoproteina monomerica appartenente alla famiglia delle immunoglobuline, normalmente presente nel periodo fetale |
| Alfafetoproteina (AFP): | Glicoproteina normalmente presente o assente in bassa concentrazione in soggetti sani | |
| Mucine | CA 125 | Antigene di differenziazione presente nell’epitelio celomatico e nei suoi derivati normali o neoplastici, viene pertanto secreto in condizioni che possono danneggiare il peritoneo, la pleura e il pericardio |
| CA 19.9 | Monoganglioside derivato dall’antigene di Lewis(a) dei gruppi sanguinei. | |
| CA 15.3 | Antigene di membrana di natura glicoproteica mucinosimile | |
| CA 72-4 | Molecola di alto peso molecolare con caratteristiche di una mucina, non espressa normalmente nei tessuti sani (tranne in endometrio in fase secretiva e mucosa di transizione del colon | |
| Citocheratine | CYFRA 21-1 | Frammento della citocheratina 19 |
| Ormoni | Gonadotropina corionica umana (HCG) | Glicoproteina prodotta da cellule trofoblastiche costituita da due catene α e β |
| Calcitonina (CT) | Ormone prodotto dalle cellule parafollicolari C della tiroide implicata nell'omeostasi del calcio | |
| Tireoglobulina (TG) | Ormone secreto dalla cellula tiroidea differenziata | |
| Enzimi | Antigene prostatico specifico (PSA) | Serin-proteasi callicreino simile, prodotta dalla ghiandola prostatica con la funzione di fluidificare il liquido seminale. Può essere libero (PSA free) o legato legato a proteine sieriche. Si definisce inoltre PSA density il valore del PSA per il volome d'organo e PSA velocityl'incremento annuo dei valori di PSA. |
| Enolasi neuro-specifica (NSE) | Enzima presente nel tessuto nervoso e di derivazione neuroectodermica | |
| Cromogranina A (CgA) | Glicoproteina sierica prodotta da cellule neuroendocrine (es midollare del surrene) |
Tabella 1 - Classificazione molecolare dei marcatori tumorali circolanti
| MARCATORI TUMORALI | NEOPLASIE | CONDIZIONI NON NEOPLASTICHE |
| CEA | adenocarcinoma del colon, pancreas, stomaco, polmone mammella, ovaio, adenocarcinoma polmonare | fumo di sigaretta, polmonite, enfisema polmonare, ulcera gastrica, pancreatite, epatite, malattia infiammatoria cronica intestinale, |
| AFP | carcinoma germinale delle gonadi, epatocarcinoma | cirrosi, epatite |
| CA 125 | tumore ovarico | mestruazioni, peritonite, gravidanza, patologie ovariche benigne, insufficienza renale, patologie epatiche e polmonari |
| CA 19-9 | adenocarcinoma del colon, pancreas, stomaco e vie biliari | pancreatite, colite ulcerosa, epatopatie, colestasi, malattie infiammatorie dell'apparato respiratorio |
| CA 15.3 | carcinoma della mammella | |
| CA 72-4 | adenocarcinoma gastrico | |
| CYFRA 21-1 | NSCLC | |
| βhcg | carcinoma germinale delle gonadi, malattia gestazionale trofoblastica | gravidanza |
| CT | carcinoma midollare della tiroide | gravidanza, iperparatiroidismo, osteodistrofia di Paget, pancreatiti, malattie polmonari, anemia perniciosa |
| TG | carcinoma differenziato della tiroide | patologia tiroidea infiammatoria, autoimmune, nodulare benigna |
| PSA | carcinoma della prostata | prostatite, ipertrofia prostatica benigna, esplorazione rettale, ecografia transrettale, attività sessuale |
| NSE | SCLC, tumori neuroendocrini | |
| CgA | tumori neuroendocrini | |
| AFP: alfafetoproteina; ; CT: calcitonina; CEA: antigene carcinoembrionario; CgA: cromogranina A; βhcg: gonadotropina corionica umana β; NSCLC: carcinoma polmonare non a piccole cellule; NSE enolasi -neurone specifica; PSA: antigene prostatico specifico; SCLC: carcinoma polmonare a piccole cellule; TG tireoglobulina. | ||
Tabella 2 - Condizioni oncologiche e non oncologiche di rialzo dei marcatori tumorali
| TUMORE | SCREENING | DIAGNOSI DIFFERENZIALE | DIAGNOSI BASALE | RISPOSTA AL TRATTAMENTO PRIMARIO | FOLLOW - UP* | MONITORAGGIO MALATTIA AVANZATA |
| POLMONE | non evidenze certe | non evidenze certe | non evidenze certe (CYFRA 21-1 fattore prognostico nel NSCLC) | non evidenze certe | non evidenze certe | non evidenze certe |
| EPATOCARCINOMA | AFP è un indicatore di rischio di sviluppo di HCC, ma per la ridotta sensibilità nei tumori di piccole dimensioni, non dovrebbe essere utilizzata come test di sorveglianza | AFP per dd con nodulo cirrotico | AFP per calcolo score prognostico e predittivo | non evidenze certe | non evidenze certe | non evidenze certe |
| VIE BILIARI | non evidenze certe | non evidenze certe | CEA e CA 19.9 nel carcinoma dela colecisti e colangiocarcinoma | non evidenze certe | non evidenze certe | non evidenze certe |
| PANCREAS | CA 19.9 non raccomandato | CA 19.9 per dd con patologie benigne | CA 19.9 valore basale pre-trattamento (fattore prognostico) | CA 19.9 basale dopo chirurgia | CA 19.9 e CEAogni 3-4 mesi per 2 anni, poi ogni anno | CA 19.9 all'inizio della terapia e ogni 1-3 mesi |
| COLON - RETTO | non evidenze certe | non evidenze certe | CEA e CA 19.9indicatore di estensione delle malattia | Se CEA elevato alla diagnosi ripetere dopo 4-8 settimane dall’intervento per verificarne la negativizzazione | CEA e CA 19.9ogni 3-4 mesi per 3 anni, poi ogni 6 mesi per altri 2 anni | CEA all'inizio della terapia e ogni 1-3 mesi |
| PROSTATA | non evidenze certe | PSA velocity, PSA density, PSA libero/totale | PSA e altri fattori per definire classi di rischio | PSA < 0,1 ng/ml dopo 4-8 settimane dalle chirurgia; se RT nadir dopo 6-12 mesi | PSA ogni 3 mesi nei primi 2 anni, ogni 6 mesi fino al 5° anno, poi annualemente (ricaduta se > 0,2 ng/ml o progressione del PSA di 2 ng/mL rispetto al nadir post-RT, confermato in almeno 2 determinazioni) |
PSA durante terapia |
| TESTICOLO | non evidenze certe | βhcg e AFP nei tumori germinali | βhcg e AFP per stadiazione | βhcg e AFP prima della chirurgia e dopo 7 giorni, poi ogni settimana fino alla normalizzazione | βhcg e AFP ogni 3 mesi nei primi 2 anni, poi ogni 6-12 mesi fino al 5° anno poi annualmente | βhcg e AFP prima, durante e dopo la terapia (fattore predittivo negativo) |
| OVAIO | non evidenze certe | CA 125 per dd con masse pelviche + eco TV | CA 125 prima di chirurgia e /o CHT (fattore prognostico negativo) | CA 125 prima di ogni ciclo di terapia (fattore predittivo) | CA 125 ogni 3-4 mesi per 2 anni, poi ogni 6 mesi per altri 3 anni | CA 125 fattore predittivo e prognostico |
| MAMMELLA | non evidenze certe | non evidenze certe | CA 15.3 e CEA nei pazienti ad alto rischio di recidiva | non evidenze certe | non evidenze certe | CA 15.3 e CEA insieme ad altre indagini |
| TUMORI NEUROENDOCRINI | non evidenze certe | NSE e CgA a seconda dei sintomi | non evidenze certe | non evidenze certe | non evidenze certe | non evidenze certe |
| TIROIDE (MIDOLLARE) | CT nei pazienti con rischio genetico / familiare | CT dopo test di stimolo per dd con noduli tiroidei di altra origine | CT e CEA in relazione con l'estensione del tumore | CT per riconoscere malattia residua dopo chirurgia | CT e CEA ogni ogni 6-12 mesi | CT periodico |
| TIROIDE (DIFFERENZIATO) | non evidenze certe | non evidenze certe | TG + imaging per pianificazione programma terapeutico | TG per riconoscere malattia residua dopo chirurgia | TG 6-12 mesi (in base al rischio) per 5 anni, poi con intervalli superiori | TG per monitoraggio andamento terapia con radioiodio |
| AFP: alfafetoproteina; ; CT: calcitonina; CEA: antigene carcinoembrionario; CgA: cromogranina; dd: diagnosi differenziale; βhcg: gonadotropina corionica umana β; HCC: epatocarcinoma; NSCLC: carcinoma polmonare non a piccole cellule; NSE enolasi -neurone specifica; PSA: antigene prostatico specifico; TG tireoglobulina. | ||||||
| *Aggiornato secondo le Linee guida AIOM 2018 | ||||||
Tabella 3 - Utilizzo appropriato dei marcatori tumorali nella storia clinica dei diversi tumori
| TUMORE | BIOMARCATORE | METODICA DIAGNOSTICA | % POSITIVI | TERAPIA TARGET |
| CARCINOMA MAMMARIO | HER2: amplificazione | IHC, FISH | 18-20% | Trastuzumab, Pertuzumab, Trastuzumab emtansine |
| ER/PR: espressione | IHC | 75% | Endocrinoterapia (Tamoxifene, Inibitori dell'aromatasi) | |
| ADENOCARCINOMA DEL COLON - RETTO | KRAS-NRAS: mutazioni attivanti | PCR | 40% (mutati) | In pazienti wilde type Cetuximab, Panitumumab |
| ADENOCARCINOMA GASTRICO | HER2: amplificazione | IHC, FISH | 7-22% | Trastuzumab |
| ADENOCARCINOMA POLMONARE | EGFR: mutazioni | PCR | 15% (% più alta negli asiatici) | Erlotinib, Gefitinib, Afatinib, Osimertinib |
| ALK: traslocazione (inversione del cromosoma 2 e fusione con il gene EML4) | IHC, FISH | 4% | Crizotinib, Alectinib, Ceritinib | |
| ROS1: riarrangiamento | IHC, FISH | 1-2% | Crizotinib | |
| PD-L1: iperespressione | IHC | (espressione > 50%) 30% | Pembrolizumab | |
| CARCINOMA OVARICO | BRCA1 e BRCA2: mutazioni, delezioni, duplicazioni, metilazione della regione regolatoria | NGS | 10-40% | Olaparib, Niraparib |
| MELANOMA | BRAF V600: mutazioni | 40-60% | Dabrafenib, Vemurafenib | |
| GIST | KIT: mutazioni | IHC | 95% | Imatinib |
| HER2: human epidermal growth factor receptor 2; IHC: immunohistochemestry; FISH: fluorescence in situ hybridization; ER: estrogen receptor; PR: progesterone receptor; PCR: polymerase chain reaction; EGFR: epidermal growth factor receptor; ALK: anaplastic lymphoma kinase; EML4: echinoderm microtubule-associated protein like 4; BRCA: breast related cancer antigens; NGS: next generation sequencing; GIST: gastrointestinal stromal tumor; PDGFRA: platelet-derived growth factor receptor A. | ||||
| * Farmaci in uso in pratica clinica, aggiornato a gennaio 2019 | ||||
Tabella 4 - Marcatori tumorali tissutali classificati in base all’applicazione clinica e relativi trattamenti oncologici target ad oggi approvati
| TUMORE | BIOMARCATORE | METODICA DIAGNOSTICA | VALORE PROGNOSTICO/PREDITTIVO |
| CARCINOMA MAMMARIO | HER2: amplificazione | IHC, FISH | prognostico/predittivo |
| ER/PR: espressione | IHC | prognostico/predittivo | |
| ADENOCARCINOMA DEL COLON - RETTO | KRAS-NRAS: mutazioni attivanti | PCR | predittivo |
| BRAF: mutazioni | PCR | prognostico/predittivo | |
| instabilità microsatellitale | PCR | prognostico/predittivo | |
| ADENOCARCINOMA GASTRICO | HER2: amplificazione | IHC, FISH | prognostico/predittivo |
| ADENOCARCINOMA POLMONARE | EGFR: mutazioni | PCR | prognostico/predittivo |
| ALK: traslocazione (inversione del cromosoma 2 e fusione con il gene EML4) | IHC, FISH | prognostico/predittivo | |
| ROS1: riarrangiamento | IHC, FISH | prognostico/predittivo | |
| PD-L1: iperespressione | IHC | predittivo | |
| CARCINOMA OVARICO | BRCA1 e BRCA2: mutazioni, delezioni, duplicazioni, metilazione della regione regolatoria | NGS | prognostico/predittivo |
| MELANOMA | BRAF V600: mutazioni | PCR | prognostico/predittivo |
| GIST | KIT: mutazioni | IHC | predittivo |
| PDGFRA: mutazione | IHC | predittivo | |
| HER2: human epidermal growth factor receptor 2; IHC: immunohistochemestry; FISH: fluorescence in situ hybridization; ER: estrogen receptor; PR: progesterone receptor; PCR: polymerase chain reaction; EGFR: epidermal growth factor receptor; ALK: anaplastic lymphoma kinase; EML4: echinoderm microtubule-associated protein like 4; BRCA: breast related cancer antigens; NGS: next generation sequencing; GIST: gastrointestinal stromal tumor; PDGFRA: platelet-derived growth factor receptor A. | |||
Tabella 5 - Valore prognostico/predittivo dei marcatori tissutali in specifici ambiti oncologici