PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

Antygen karcinoembrionalny (CEA) osocza w konfrontacji z kwaśną fosfatazą sterczową (PAP-RIA) u chorych na nowotwory stercza antygen karcinoembrionalny (cea) osocza w konfrontacji z kwaśną fosfatazą sterczową (pap-
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 1983/36/3.

autorzy

Antonina Marczyńska, Jan Kulpa, Jan Leńko, Wiesław Stefański
Zakład Analityki i Biochemii Klinicznej Instytutu Onkologii Oddział w Krakowie
Kierownik Zakładu: prof. dr med. A. Marczyńska
Dyrektor Instytutu: doc. dr med. J. Skołyszewski
Z Katedry i Kliniki Urologii AM w Krakowie
Kierownik Kliniki: prof. dr med. J. Leńko

streszczenie

Oznaczono w surowicy krwi za pomocą RIA stężenie CEA oraz PAP u 70 chorych na raka stercza w różnych stadiach klinicznego za­awansowania, u 38 na gruczolak stercza oraz 20 mężczyzn zdrowych. Stwierdzono, że równocześne oznaczenie CEA obok PAP podnosi wy­dolność pomocniczej diagnostyki raka stercza.

Postęp leczenia raka stercza, jednego z najczęstszych nowotworów złośliwych u mężczyzn (11, 19), zależy nie tylko od wprowadzenia no­wych programów leczenia, lecz także od podniesienia wydolności dia­gnostyki laboratoryjnej. Uznaną, ale ograniczoną wartość posiada ba­danie kwaśnej fosfatazy sterczowej (PAP) w surowicy brwi. Minio wyższości metod radioimmunochemiaznych (RIA) nad klasycznym ozna­czaniem aktywności enzymatycznej, odsetek fałszywie ujemnych wyni­ków szczególnie w stadiach wczesnych choroby, jest znaczny (3, 9, 12). Z tych względów, obok optymalizacji metod oznaczania PAP poszukuje się innych markerów, których badanie podniosłoby wydolność diagno­styki oraz monitorowania leczenia raka stercza.

Wśród antygenów nowotworowych ocenia się wydolność badania antygenu karcinoembrionalnego (CEA). Odsetek chorych na raka ster­cza z podwyższonym stężeniem CEA waha się znacznie w materiałach różnych ośrodków, bo od 25,0% do 59,0%. Uważa się, że badanie posiada większe znaczenie u chorych z bardziej zaawansowanym procesem, nie­mniej opinia o wartości tego badania w raku stercza nie jest ustalona (4, 7, 8, 10). Dlatego istnieje konieczność weryfikacji jego wartości na podstawie większego materiału chorych, określenie korelacji pomiędzy CEA i innymi parametrami biochemicznymi, jak również ocena stęże­nia CEA u chorych z niezłośliwymi zmianami w sterczu.

Przedmiotem niniejszej pracy jest ocena stężenia CEA u chorych na gruczolak stercza oraz na raka stercza w różnym stopniu zaawansowa­nia klinicznego i wykazanie, czy i w jakim stopniu równoczesne bada­nie PAP-RIA i CEA podnosi wydolność diagnostyczną u chorych na ra­ka stercza.

MATERIAŁ I METODY

Badania wykonano u 128 osób, w tym 70 chorych na raka stercza (wiek od 43 do 79 lat, mediana 60) i 38 na gruczolak stercza (wiek od 58 do 85 lat, mediana 73). Stopień zaawansowania klinicznego raka okre­ślono według zmodyfikowanej klasyfikacji Whiltemore'a (19). W stadium A było 9 chorych, w B 25, w C 22 i w D 14 chorych. U wszystkich rozpoznanie potwierdzono makroskopowo (Instytut Patologii Akademii Medycznej w Krakowie, kierownik: prof. dr hab. Anna Urban). U cho­rych na gruczolak oraz raka stercza w stadium A badano gruczolak wy-łuszezony metodą Millina, u chorych na raka w pozostałych stadiach wykonano badanie cytologiczne materiału pobranego przezodbytniczą punkcją cienkoigłową, względnie histologicznie tkanki pobranej za po­mocą TUR. Grupę kontrolną stanowiło 20 mężczyzn klinicznie zdrowych w przedziale wieku podobnym do chorych.

Krew pobierano w warunkach standardowych, przed rozpoczęciem leczenia. W surowicy krwi oznaczano za pomocą RIA stężenie PAP oraz CEA. Dla oznaczenia PAP-RIA używano zestawy RIA Quant ? P.A.P. firmy Byk Mallinckrodt Inc.*, a dla CEA zestawy polskiej produkcji O.P. i D.I. (2, 13). Dla każdego zestawu danego antygenu wykonywano oznaczenia roztworów wzorcowych w zakresie stężeń od 0,0 do 40,0 ng/ml oraz oznaczenia nieswoistego wiązania. Wszystkie badania w su­rowicy wykonywano w podwójnych próbkach. Wartości stężeń odczyty­wano z krzywej wzorcowej sporządzonej w układzie współrzędnych: od­setek wiązania w stosunku do próby zerowej i logarytm stężenia PAP względnie CEA. Surowice o stężeniu wyższym od 40 ng/ml oznaczano powtórnie po uprzednim ich rozcieńczeniu.

Wyniki opracowano statystycznie. Zakresy normy obliczano przy za­łożonym poziomie specyficzności 97,5% i obejmowały one przedział: war­tości średnie ?2,26 X odchylenie standardowe. Wartości przekraczające górną granicę normy uznano za podwyższone czyli ,,dodatni wynik te­stu". Tabela I przedstawia zakresy normy oraz powtarzalność metod. Znamienność różnic wartości odsetkowych obliczano testem ,,u" dla nie­powiązanych par pomiarów, a ocenę różnic stężeń (testem Kruskala--Wallisa (20).

WYNIKI

1. CEA (tabela II): stężenie CEA w surowicy krwi jest u chorych na raka stercza znamiennie wyższe w porównaniu z chorymi na gruczo- lak, u których nie różni się znamiennie od grupy kontrolnej. Oceniając poszczególne stadia raka znamienna różnica istnieje w stadium B, C i D.

Tabela I. CEA i PAP-RIA surowicy krwi; powtarzalność i zakres normy Tylko u chorych na raka stercza pojawiło się stężenie przekraczające 20 ng/ml ? najwyższe stężenie wynosiło 100 ng/ml. Z oceny poszczegól­nych wartości wynika, że u chorych na raka stercza stwierdzono pod­wyższone stężenie u 44,3%, a w gruczolaku u 13,2%; różnica jest zna-mienina (p<0,05). W raku stercza wzrost CEA był znamiennie rzadszy u chorych w mniej zaawansowanych stadiach. W połączonych grupach A+B oraz C+D odsetki wynosiły odpowiednio 29,4% i 58,3% (p<0,02).

2. PAP-RIA (tabela III): stężenie PAP w surowicy krwi jest u cho­rych na raka stercza znamiennie wyższe w porównaniu z chorymi na gruczolak, u których jest podobne do grupy kontrolnej. W poszczegól­nych stadiach raka Znamienność różnic występuje w stadium B, C i D. Istniała znaczna rozpiętość stężeń, najwyższe wynosiło 289,8 ng/ml. U żadnego z chorych na gruczolak nie stwierdzono dodatniego wyniku te­stu, podczas gdy u chorych na raka stercza dodatni wynik wykazano u 58,6% badanych. Wzrost stężenia PAP był rzadszy u chorych z mniej zaawansowanym procesem. W połączonych grupach A+B oraz C+D wynosił odpowiednio 47,1% i 69,4% (p<0,l).

3. Częstość wzrostu stężenia CEA i PAP-RIA (tabela IV): oceniono w raku stercza częstość wzrostu stężenia jednego z markerów oraz rów-noozasność wzrostu obu. Podwyższone stężenie albo PAP albo CEA wy­stąpiło u 77,1% badanych a odsetek ten jest znamiennie wyższy od war­tości uzyskanych dla pojedynczych markerów (odpowiednio p<0,02 i p<0,001). Odsetek chorych z podwyższonym poziomem przynajmniej jednego z markerów był znamiennie niższy we wczesnych stadiach, dla A+B oraz C+D wynosił odpowiednio 64,7% oraz 88,9% (p<0,02); utrzy­muje sdę podobny układ znamienności różnic jak w stosunku do pojedyn­czych markerów.

Jednak dla stwierdzenia czy oznaczenie CEA obok PAP-RIA podnosi wydolność diagnostyczną raka stercza koniecznym było uwzględnienie fałszywie dodatnich wyników CEA (13,2%) u chorych na gruczolak ster­cza. Analiza statystyczna wykazała, że wprowadzenie odpowiedniej po­prawki nie 'zmienia znamienności opisanych różnic, obniżając jedynie stopień istotności z p<0,02 na p<0,05. Można więc przyjąć, oznacze­nie CEA podnosi wydolność diagnostyczną prób u chorych na raka ster­cza.

Równoczesny wzrost PAP-RIA i CEA stwierdzono u 25,7°/o chorych na raka stercza. Częstość dodatnich wyników była niższa tak w porów­naniu z PAP-RIA (p<0,001), jak i CEA (p<0,G5). Odsetek był znamien­nie niższy u chorych w mniej zaawansowanych stadiach; w połączonych grupach A + B oraz C + D wynosił odpowiednio 11,8% i 39,9% (p<0,01). Nie stwierdzono zależności pomiędzy częstością występowania podwyż­szonych wyników CEA oraz PAP. Częstość dodatniego testu CEA była podobna w grupach podwyższonego i prawidłowego stężenia PAP-RIA (x2=0,0058).

DYSKUSJA

Ocena wydolności każdego testu w diagnostyce i kontroli leczenia wy­maga wszechstronnej weryfikacji. Przy porównywaniu stężeń PAP-RIA i CEA wyników różnych ośrodków, należy zwrócić uwagę na różnice w skalach wartości, w zależności od stosowanych metod pomiarowych i używanych zestawów odczynnikowych. W ocenie wydolności diagno­stycznej, gdy podaje się odsetek podwyższonych wartości określając je jako dodatni wynik testu, nie ma już znaczenia fakt, że zakresy normy mieszczą się w różnych przedziałach. W badaniach własnych zakresy wartości prawidłowych dla obu markerów były zbliżone do podanych przez producentów (2, 13).

Od wykazania przez Shulmanna i wsp. oraz Ablina i wsp. immuno-gennych właściwości fosfatazy sterczowej i opracowania w 1974 r. przez Fotiego i Coopera RIA dla 'Określenia jej stężenia bada sdę intensywnie wydolność tej metody (3, 15). RIA łączy specyficzność metody immuno­logicznej z wysoką czułością pomiaru radioaktywności. Istnieje jednak duża rozbieżność wyników, ponieważ częstość wzrostu PAP-RIA w oso­czu waha się według różnych autorów w stadium A od 0 do 58,9%, w stadium B od 0 do 79,0%, w stadium C od 22,0% do 76,0% i w sta­dium D od 49,0% do 92,0% (5, 9, 12). Z tych względów uzupełnia się zakres oznaczanych u chorych na raka stercza markerów, wśród których zainteresowanie budzi wartość CEA.

CEA odkrył Gold i Freedman w 1964 r. w śluzie przewodu pokarmo­wego płodów i chorych na raka jelita grubego; wykazano następnie je­go obecność w osoczu chorych na raka o tej lokalizacji. Autorzy sądzili, że antygen jest specyficzny dla raka jelita grubego; wykazano że speł­nia warunki testu dla wykrywania oraz wczesnej diagnostyki (6). Ule­pszenie metod (radio- i enzymoimmunologiczne), jak również zgroma­dzenie klinicznego i laboratoryjnego doświadczenia umożliwiły w ostat­nich latach obiektywną ocenę wartości tego testu. Podwyższone stężenie stwierdza się u około 30,0% chorych we wczesnym zaawansowaniu cho­roby, podczas gdy u bardziej zaawansowanych wynosi od 70,0% do 100,0%. Uznaje się obecnie, że jest on wartościowym badaniem pomoc­niczym w diagnostyce i prognozie oraz może stanowić podstawę do mo­nitorowania leczenia. Nie nadaje się natomiast ani do wykrywania, ani wczesnego rozpoznania. To stanowisko sprecyzowano na podstawie wie­lu tysięcy oznaczeń (16). Wiadomo, że oznaczenie CEA może być po­mocne w leczeniu chorych na nowotwory złośliwie o innej lokalizacji, jak również, że dodatni wynik CEA nie jest specyficzny dla nowotworów złośliwych ponieważ, zazwyczaj nieznaczny wzrost stężenia tego marke­ra wykazano również w innych chorobach. W nowotworach złośliwych narządów moczowych największy odsetek dodatnich wyników wykazano u chorych na raka pęcherza ? 46,'0% do 76,0%. U chorych na raka ner­ki i nowotwory złośliwe jądra, dodatnie wyniki są rzadsze i wynoszą od 33,0% do 46,0% (10, 14, 17).

W raku stercza istnieje, podobnie do innych nowotworów znaczna roz­piętość odsetka 'dodatnich wyników CEA w materiałach poszczególnych autorów. Guinan i wsp. w 1973 r. wykazali dodatni wynik CEA u 59,0% spośród badanych. W stadiach bardziej zaawansowanych odsetek był niż­szy {C+D 65,2%), niż we wczesnych (A+B 45,4%). Autorzy określają test jako obiecujący niemniej uważają, że nie można opierać rozpozna­nia na samym tylko jego wyniku. Badając nieliczną grupę chorych na gruczolak, u żadnego z nich nie wykazano podwyższonej wartości; gru­pa ta nie jest jednak reprezentatywna (7). Na podstawie badań seryj­nych u 76 chorych stwierdzono, że test ten nie jest odpowiedni dla prog­nozowania i kontroli leczenia zastrzegając się jednak, że konieczną jest większa liczba badań (10). Hering w materiale 24 chorych na raka ster­cza wykazał wzrost u 42,0% badanych, a u 58,0% dodatni wynik albo w osoczu albo> w moczu. Autor uważa, że badania te nie posiadają war­tości diagnostycznej (5). Fleischer i wsp. badając 24 chorych uzyskali do­datni wynik testu w 58,0%, ale zjawisko to wystąpiło tylko u chorych w bardziej zaawansowanych stadiach klinicznych. Autorzy ci wykazali wzrost CEA u 35,0% spośród 1,1 badanych chorych na gruczolak stercza. Uważają, że ani oznaczenie w osoczu, ani w moczu nie nadaje się do określenia rozległości procesu nowotworowego. W przeciwieństwie do ich wyników Turner i wsp. u żadnego z chorych na gruczolak stercza nie wykazali podwyższenia CEA w osoczu (18).

W materiale własnym chorzy na raka cechowali się znamiennie pod­ wyższonym stężeniem CEA w surowicy krwi. Wartości średnie były wyższe w bardziej zaawansowanych stadiach i podobne w stadium A oraz B i podobne w C oraz D. Jednak nie u wszystkich badanych stęże­ nie antygenu było podwyższone. 'Odsetek dodatnich wyników wynosi w całej grupie 44,3%. Były one częstsze u chorych z bardziej zaawansowa­ nym procesem nowotworowym; najrzadszy był w grupie A, w której wystąpił u 22,2% badanych. Przeprowadzając podobne do innych autorów obliczenia w połączonych grupach mniejszego oraz znacznego zaawanso­ wania wykazaliśmy, że dodatni wynik testu był znamiennie częstszy w połączonych grupach C + D niż A + B (odpowiednio 58,3% i 29,4%). Z ana­ lizy poszczególnych wartości wynika, że dodatni wynik testu pojawił się również u pojedynczych chorych na gruczolak stercza; zaobserwowano to u 13,2% badanych. W ocenie dodatnich wyników CEA w gruczolaku stercza podkreślić należy 'mierny wzrost CEA w szeregu chorobach o nienowotworowej etiologii (18). Jakkolwiek obserwowaliśmy w gruczo­ laku podwyższone stężenie CEA, to u żadnego z badanych nie przekra­ czało ono 20 ng/ml w raku natomiast u 23,0% chorych stężenie było wyższe od 20,0ng/ml, a u pojedynczych wartości dochodziły do 100 ng/ml (ryc. 1).

Oceniając wyniki PAP-RIA widocznym jest, że stężenie tego enzy­mu było u chorych na raka stercza znamiennie wyższe niż w gruczola­ku, w którym nie różni się od grupy kontrolnej. Istnieje wyraźna zależ­ność stężenia i zaawansowania raka i znamienne różnice wystąpiły w grupach B, C i D. Poszczególne wyniki przedstawia ryc. 1. Częstość pod­wyższanego stężenia PAP jest w naszym materiale pośrednia pomiędzy bardzo niskimi i wysokimi podawanymi w piśmiennictwie (3, 9) oraz zgodna z wstępnym doniesieniem, w którym porównywaliśmy wartość RIA z badaniem aktywności enzymatycznej (12). Widocznym jest znacz­ny odsetek fałszywie ujemnych wyników, stwierdzonych zwłaszcza w stadiach mniej zaawansowanych. Częstość bowiem dodatniego testu wy­nosiła w całej grupie 58,6%, a w połączonej grupie A+B oraz C+D odpowiednio 64,7% i 88,9%. W gruczolaku stercza u żadnego z badanych nie wykazaliśmy podwyższonego stężenia PAP-RIA.

Zarówno w zakresie PAP-RIA jak i CEA istnieje pokaźny odsetek chorych na raka stercza wykazujących, mimo obecności nowotworu, pra­widłowe stężenie. Taka sytuacja fałszywie ujemnych wyników istnieje w szeregu nowotworów złośliwych i dotyczy typowych dla danej lokali­zacji markerów. Dlatego dla podniesienia wydolności diagnostycznej pro­ponuje się oznaczenie większej ilości parametrów. Przeanalizowaliśmy za­tem czy równoczesne oznaczenie obok PAP-RIA również CEA podnie­sie wydolność diagnostyczną raka stercza. Częstość wzrostu stężenia jed­nego z markerów (albo PAP albo CEA) była wysoka, wynosząc w całej grupie chorych 77,1% i była znamiennie wyższa w porównaniu do wzro­stu PAP-RIA. Była wyższa w stadiach bardziej zaawansowanych (C + D 88,3%, A+B 64,7% ? ryc. 2). Należy podkreślić, że w statystycznej oce­nie wartości oznaczenia dwóch markerów w porównaniu do PAP-RIA uwzględniono fałszywie dodatnie wyniki CEA w gruczolaku stercza. Ana­liza wykazała, że określenie stężenia u chorych na raka stercza obok PAP również CEA poprawia wydolność diagnostyczną.

Nadmienić należy, że w naszym materiale istniała nieliczna grupa (25,7%) chorych na raka stercza o równocześnie podwyższonym stężeniu obu markerów. Częściej obserwowano to zjawisko u chorych z bardziej zaawansowanym procesem (A + B 11,8%, C+D 38,9%). Z naszych badań oraz innych prac wynika, że trak stercza może produkować CEA; nie równoczesność wzrostu poziomu w surowicy CEA i PAP-RIA wskazuje na odrębność 'mechanizmu, prowadzącego do wzrostu ich stężenia w su­rowicy krwi.

Oceniając wstępnie wartość CEA w raku stercza należy uwzględnić następujące fakty. Badanie to, nawet w raku jelita grubego, posiada w diagnostyce jedynie wartość pomocniczą. Wzrost stężenia pojawia się przede wszystkim w bardziej zaawansowanych stadiach, przyczyni nie u wszystkich chorych. Istotna wartość oznaczenia leży w monitorowa­niu leczenia i prognozowaniu. Ocena wartości CEA w raku stercza wy­maga nie tylko wielu badań, ale i realnego spojrzenia na wydolność te­go badania w diagnostyce nowotworów. W chwili obecnej uważamy, że oznaczenie CEA w połączeniu z PAP-RIA swoistym markerem raka ster­cza, podnosi wydolność pomocniczej diagnostyki raka stercza. Sądzimy, że wykonanie obu badań będzie stanowić lepszy układ dla kontroli lecze­nia i prognozowania. Badania te są w toku.

piśmiennictwo

  1. Alsabti E. A. K., Saffe M. H.: Plasma levels of CEA as prognostic marker
  2. in carcinoma of urinary bladder. Urol. Int., 1979, 34, 387.
  3. Byk-Malinckrodt
  4. RIA-Quant P. A. P. test kit for the gaantitative determination of human prosta­
  5. tic acid phosiphatase.
  6. Cooper J. F., Foti A.: A radioimmunoassay for prosta­
  7. tic acid phosphatase I. Methodology and rangę of normal male serum values.
  8. Invest. Urol. 1974, 12, 98.
  9. Fleisher M., Grabstald H., Whitmore W. F. Jr.,
  10. Pinsky G. M., Ostkgen M. F., Schwartz M. K.: The clinical utility of plasma and
  11. urinary carcinoembryonic antigen in patients with genitourinary disease. J. Urol.,
  12. 1977, 117, 635.
  13. Foti A. C, Herschan H., Cooper J. F.: Comparison of human
  14. prostatic acid phosphatase by measurement of enzymatic activity and by radio­
  15. immunoassay. Clin. Chem., 1977, 23, 95.
  16. Gold P., Freedman S. O.: Specific
  17. carcinoembryonic antigens of the human digestive system. J. Exper. Med., 1965,
  18. 122, 467.
  19. Guinan P., Ablin R. J., Baraka H., John T., Sadoughi N., Bush
  20. I. M.: Carcinoembryonic antigen in patients with urologie cancers. Urol. Res., 1973,
  21. 1, 101
  22. Guinam P., Sadoughi N., John T., Ablin R. J., Bush I. JW.: The pro­
  23. gnostic value of carcinoembryonic antigen in carcinoma of prostatae. Urol. Res.,
  24. 1974, 2, 79.
  25. Hengst W., Fischer M., Sparwasser H.: Wertigkeit des PAP-RIA
  26. fiir die Diagnostik des Prostatakarzinoms. Tumor Diagnostik, 1980, 4, 197.
  27. Hering M,, Hering F. J., Weidner W.: CEA-Bestirnmung in Urin und Plasma bei
  28. Patienten mit Tumoren des Urogenitaltraktes. Urologe. A., 1976, 15, 300.
  29. Koszarowski T., Gadomska H., Wronkowski Z., Romejko M.: Cancer in Po-
  30. land, City of Warsaw and selected rural areas, 1963?1972. Polish Medical Publi-
  31. shers, Warsaw, 1977.
  32. Marczyńska A., Kulpa J., Adamczyk B., Leńko J.:
  33. Kwaśna fosfataza surowicy krwi oznaczana metodą radioimimunochemiczną (P. A.
  34. P. ? RIA): ocena wartości diagnostycznej u chorych na raka stercza (doniesienie
  35. tymczasowe). Przeg. Lek., 1982, 39, 593.
  36. OPIDI ? Isotope produetion and
  37. distribution oentre; RIA-CEA-Kit. Prowisional instruetion.
  38. Reynoso G., Chu
  39. T. M., Guinan P., Murphy G. P.: Carcinoembryonic antigen in patients with tu-
  40. mors of the urogenital tract. Cancer, 1972, 30, 1.
  41. Shulman S., Mamrod L.,
  42. Gondor M. J., Seanes W. A.: The detection of prostatic acid phosphatase by anti-
  43. body sections in gel diffusion. J. Imimunol., 1964, 93, 474.
  44. Szymendera J. J.,
  45. Nowacki M. P,, Szawłowski A. W., Kamińska J. A.: Predictive value of plasma
  46. CEA levels; preoperative prognosis and postoperative monitoring of patients with
  47. colorectal carcinoma. Dis. Colon Restum., 1982, 25, 46.
  48. Szymendera J. J-,
  49. Zborzil J., Sikorowa h., Leńko J., Kamińska J. A., Gadek A.: Evaluation of five
  50. tumor markers (AFP, CEA, hCG, hPL and SPi) in monitoring therapy and follow­
  51. -up of patients with testicular germ cell tumors. Oncology, 1983, 40, 1
  52. Tur-
  53. ner A. G., Carter S., Higgins E., Glashan R. W., Neville A. M.: The clinical dia-
  54. gnostic value of the carcmoembryoniic antigen (CEA) in haematuria, Br., J. Urol.,
  55. 1977, 49, 61.
  56. Whitmore W. F. Jr.: The natural history of prostatic cancer.
  57. Cancer, 1972, 32, 1104.
  58. Woolf Ch. M.: Statistics for biologists. Principles of
  59. biometry. B. Van Nostrand Comp. Inc., Toronto, London, Melbourne, 1968.