Esami bioumorali Offrono preziose informazioni sulle condizioni di

Esami bioumorali • Offrono preziose informazioni sulle condizioni di funzionalità di organi ed apparati (rene, fegato, midollo osseo ) e sull’ equilibrio metabolico , consentendo opportune correzioni terapeutiche. • Consentono un corretto indirizzo diagnostico e strumentale. (esempi: pancitopenia = patologia midollare primitiva o secondaria; anemia = sanguinamento occulto canale gastrointestinale; picco monoclonale al QPE = mieloma multiplo; elevati valori sierici di Lattico-Deidrogenasi e di Cupremia = Linfoma di non –Hodgking e di Hodgking). • Esami bioumorali particolari quali i Marcatori Tumorali, da effettuare in maniera mirata sulla base di un sospetto clinico di neoplasia e che in taluni casi possono risultare utili in fase diagnostica ( vedi NSE, AFP, e HCG ).

Esami bioumorali Emergenza • SISTEMICHE: • METABOLICHE: ipercalcemia, Sindrome da lisi tumorale (ac. Urico, creatinina, fosfatemia, potassio, calcemia), Iponatriemia, Sindrome da inappropriata produzione di ADH, Ipoglicemia, Acidosi Lattica. EMATOLOGICHE e COAGULATIVE: Tromboflebite migrante, CID INFETTIVE: Granulocitopenie secondarie a trattamento chemioterapico, accompagnata da neutropenia febbrile ( emocolture, esami colturali: urine , espettorato, ascite, tamponi rettali e faringei ) ORGANO SPECIFICHE

Utilità dei marcatori tumorali. • Posseggono un basso indice di specificità, pertanto non possono • • sostituirsi alla diagnosi istopatologica. Non esiste il marcatore tumorale ideale, dotato di positività precoce, tumore-specificità, organo-specificità, elevata sensibilità e specificità, ben correlato con le caratteristiche biologiche e l’ evoluzione cliniche di una neoplasia. Esempi d’eccezione sono rappresentati dalla Calcitonina (Carcinoma Midollare Tiroide), Serotonina Sierica e il suoi metaboliti (acido vanilmandelico e omovanilico aumentati nei Carcinoidi secernenti e neuroblastomi).

Utilità marcatori tumorali Non in test di screening o diagnostici Prognosi DIAGNOSI Sensibilità e specificità Estensione Aggressività Sopravvivenza Gruppi ad alto rischio Conferma del sospetto Orientamento diagnosi Follow-up Radicalità chirurgica Recidiva Evoluzione malattia

COSA SI OTTIENE DAI MARCATORI TUMORALI? v. DIAGNOSI • Utilità in screening su popolazione asintomatica in toto? NO • Utilità in screening su popolazione asintomatica a rischio? NO • Utilità in screening su popolazione sintomatica? SI v. PROGNOSI • Significatività prognostica del valore basale (pre intervento) del marcatore? SI • Significatività prognostica della velocità con cui il marcatore torna a valori normali dopo l’intervento? SI v. FOLLOW-UP • Corrispondenza tra l’andamento del marcatore e la metastatizzazione e/o la recidiva del tumore? SI • Anticipazione della metastatizzazione e/o recidiva del tumore? SI • Controllo dell’efficacia della chemioterapia o radioterapia? SI

Principali classi di marcatori • Antigeni oncofetali ( CEA, AFP ) • Proteine (Citocheratine, B 2 -microglobulina, Ferritina) • Ormoni ( Ormoni Tiroidei, Gastrina, HGC, Ectopici ) • Mucine ( CA 125, CA 15. 3, CA 19. 9 ) • Prodotti di oncogeni ( Herb. B 2 ) • 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 Espressione delle mucose del cavo orale e degli apparati respiratorio, gastrointestinale e urogenitale (mucine di secrezione e di membrana) Ligandi delle selectine metastasi

Ca 15 -3, Ca 125, Ca 19 -9 risultano aumentati in diversi tumori • Ca 15 -3 tumori mammella • Ca 125 tumori ovarici • Ca 19 -9 tumori gastro-intestinali (+colon retto) tumori pancreatici (+++)

CA 15 -3 • Potenziale metastatico cellula maligna • Marcatore tumorale 70% pazienti con adeno. CA mammella in fase metastasica Applicazione clinica: monitoraggio del trattamento di questo tumore in fase avanzata per identificazione precoce metastasi CONDIZIONI PATOLOGICHE NON NEOPLASTICHE Patologie benigne del seno, malattie autoimmuni, infezioni urinarie, epatopatia, pancreatite CONDIZIONI PATOLOGICHE NEOPLASTICHE Carcinoma dell’ovaio, del polmone, colon-rettale, pancreas MUC-1

CA 125 Carcinoma dell’ovaio Follow-up patologia occulta e recidiva Altre Indicazioni Carcinoma dell’endometrio Carcinoma della tuba Cistoadenocarcinomi Dopo chirurgia addominale CONDIZIONI NON PATOLOGICHE Mestruazioni, gravidanza CONDIZIONI PATOLOGICHE NON NEOPLASTICHE Endometriosi, pericarditi, infiammazioni pelviche CONDIZIONI PATOLOGICHE NEOPLASTICHE carcinoma del polmone, del pancreas, dello stomaco del colon-retto

HE 4 Codificata dal gene WFDC 2, la human epididymal protein 4 (HE 4) è una proteina di 13 k. Da a singola catena peptidica Viene iperespressa nel carcinoma ovarico mentre ha una espressione minima nel tessuto ovarico normale. • Come singolo marcatore, HE 4 è più sensibile del CA-125 • La combinazione di HE 4+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 CA 125+HE 4. 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 -9 Il Ca 19 -9 è la forma 2, 3 -sialilata dell’antigene di Lewisa • Assente nel colon e nel pancreas di uomo adulto sano, ma presente nei tessuti epiteliali fetali di origine endodermica e nei corrispondenti tumori • 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 il fenotipo del gruppo sanguigno di Lewis (il gene Lewis a 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 aggiunta di Fucosio) Fenotipo Lewis Ca 19 -9 Le (a+b-) Livelli altissimi Le (a-b+) Livelli alti Le (a-b-) Non espresso

Ca 19 -9 • 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)

PSA: antigene prostatico specifico • glicoproteina della famiglia delle callicreine tissutali (enzimi espressi sotto controllo ormonale) • serina-proteasi prodotta principalmente, ma non esclusivamente dall’epitelio secretorio della prostata (dissoluzione del coagulo seminale) • trascrizione regolata + da Recettore Androgeni.

L’enzima viene sintetizzato sotto forma di pre-pro-PSA, tagliato a pro-PSA (inattivo). Nel lume della ghiandola il pro-PSA viene tagliato (h. K 2) per generare il PSA attivo (complessato da inibitori in circolo). Il PSA nel lume può essere ulteriormente tagliato in più posizioni, con produzione di PSA inattivo (free in circolo). (J Clin Oncol 21, 383, 2003)

Forme molecolari di PSA nel siero PSA Free-PSA (10 -30% del PSA immunoreattivo del siero) ACT PSA complessato ad alfa 1 -antichimotripsina (70 -90% del PSA immunoreattivo del siero), attualmente dosato. PSA AMG PSA complessato ad alfa 2 -macroglobulina (“occulto”) (legame che maschera i siti di legame anticorpale)

L’alterazione della struttura della ghiandola comporta una diminuzione dell’efficienza delle reazioni enzimatiche DIMINUZIONE DEL f. PSA (J Clin Oncol 21, 383, 2003)

PSA • Tumori prostata • IPB • Prostatiti • Manovre diagnostiche invasive f. PSA/t. PSA = INDICE DIAGNOSTICO E PROGNOSTICO Ca vs IPB ↑ c. PSA ↓ f. PSA/t. PSA < 0. 10

PSA totale • Elevata sensibilità, ma bassa specificità • Risulta elevato anche in patologie benigne • È in relazione alla massa prostatica • (IPB, ↑età) Utilità del rapporto f. PSA/t. PSA • Dosaggio della Cromogranina A (nelle forme altamente indifferenziate, dove il PSA non è secreto, utile nell’individuazione delle metastasi osse) • Necessità di dosare altre forme molecolari: 2 pro. PSA e INDICE PHI • 2 pro. PSA per valori compresi di PSA tot fra 2, 5 e 10 ng/m. L • Indice PHI (Indice di Salute Prostatica) indicato per valori di PSA Tot sospetto. Elaborazione matematica dei dati relativi a : PSA TOT, PSA FREE e 2 pro. PSA (phi =(p 2 PSA/f. PSA)x (t. PSA) , più specifico di f. PSA/t. PSA)

Utilizzo principale del dosaggio del PSA anti-androgeni • Monitoraggio della risposta alla terapia radioterapia • INDICATORE PRECISO DI RADICALITA’ CHIRURGICA Nelle forme altamente indifferenziate NO PSA Cromogranina A • Metastasi ossee

Erb-B 2 TIROSINA-CHINASI TRANSMEMBRANA DI 185 k. Da APPARTENENTE ALLA FAMIGLIA DEI RECETTORI DELL’EGF COMPRENDENTE ALTRI 4 RECETTORI OMOLOGHI (codificata da oncogene Cromosoma 17) • • Erb. B 1 (EGFR, HER 1) Erb. B 2 (HER 2/neu) Erb. B 3 (HER 3) Erb. B 4 (HER 4)

Erb-B 2 COSTITUITO 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 Attraverso il clivaggio del frammento NH 2 terminale, una metalloproteasi stacca dall’intero recettore la porzione extracellulare glicoproteina che ritroviamo in circolo come ANTIGENE CIRCOLANTE

SOVRAESPRESSIONE DI ERB-B 2 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 HER 2 E’ ASSOCIATA AD UNA PROGNOSI SFAVOREVOLE livelli sierici di erb. B 2 valutazione prognostica

CARCINOMA MAMMARIO ERB-B 2 IMPORTANTE TARGET TERAPEUTICO INTENSA RICERCA PER SVILUPPARE FARMACI IN GRADO DI INIBIRE I SEGNALI INDOTTI DAI RECETTORI HER

Trastuzumab/HERCEPTIN: /HERCEPTIN ANTICORPO MURINO UMANIZZATO BLOCCA FORMAZIONE DI ETERODIMERI AUMENTA DEGRADAZIONE INTRACELLULARE DI HER 2

LA SOMMINISTRAZIONE PROLUNGATA DI HERCEPTIN E’ UTILIZZATA NEL TRATTAMENTO DI TUMORI AVANZATI HER 2 + REMISSIONI CLINICHE IN OLTRE IL 75% DELLE PAZIENTI livelli sierici di erb. B 2 selezione pazienti per terapia con Herceptin e monitoraggio risposta ala farmaco

Marcatori tumorali nell’era post-genomica… PCA 3

PCA 3 • Tumore-specifico • Organo-specifico

• Quantificato nelle urine dopo EDR • Riduce il numero di biopsie non necessarie

Prospettive future… Circulating Tumor Cells (CTCs) in peripheral blood • CTCs: Cancer cells that have detached from a solid tumor and entered the bloodstream • Found in patients with breast, prostate, colorectal, ovarian, and lung cancer • They are very rare in patients who are healthy or who have benign disease

CTCs are predictive of overall survival and progression-free survival 2. CTCs are useful to monitor therapy response 3.

Utilità marcatori tumorali Tumore Marcatore Screening Colon retto CEA Ovaio CA-125 Testicolo HCG, AFP Prostata PSA Mammella NO Prognosi Monitoraggio Recidiva Sì Sì Sì NO NO Sì Sì NO SI Sì Sì NO Sì Sì Sì CA 15 -3, CEA NO Sì Sì Sì Mieloma BETA 2 -M NO Sì Sì Sì Epatocarcinoma AFP Sì, HRP Sì Sì Sì