a colorectalis rák biokémiai markerei – jelen és jövő

Bevezetés

a colorectalis rák (CRC) az egyik leggyakoribb rák világszerte, évente több mint egymillió új esettel. A CRC a rákos halálesetek második vezető oka az Egyesült Államokban.1 az elmúlt években a colorectalis rák előfordulásának növekedése fiatalabb embereknél fordult elő (<50 év). Az 1990-es évek elejétől az előfordulási arány a fiatalabb felnőttek körében 8,6 / 100 000-ről 1992-re 12-re nőtt.5/100 000 2015-ben, összességében 45% – os növekedés.2,3 idővel a CRC előfordulási gyakorisága növekszik a fiatalabb betegeknél. Kínában az étrend és az életmód változásai miatt a CRC-vel kapcsolatos morbiditás növekszik, és a CRC a közelmúltban kezdte befolyásolni a fiatalabb embereket. A vastagbélrák egyik elsődleges kockázati tényezője az elhízás, egy olyan állapot, amelyet általában a testtömeg-index (BMI) néven ismert skála segítségével értékelnek.4 a CRC mögöttes etiológiája magában foglalja mind a genetikai variációt, mind a környezeti expozíciót. Felvetődött, hogy a genetikai variánsok és a környezeti kockázati tényezők közötti kölcsönhatás, az úgynevezett gén–környezet kölcsönhatás, szintén hozzájárulhat a CRC kockázatának növekedéséhez.5 az esetek többsége a rossz táplálkozási szokásoknak, a gazdaszervezet immunitásának és az olyan életmódbeli tényezőknek köszönhető, mint a dohányzás, az alacsony fizikai aktivitás és az elhízás. Egyéb gasztrointesztinális rendellenességek, mint például a gyulladásos bélbetegség, amelyet krónikus gyulladás, nyálkahártya-zavar, valamint a reaktív oxigénfajok túlzott termelése jellemez, kockázati tényezők a rák kialakulásában. Az elmúlt években új és figyelemre méltó tényező alakult ki a rák és más kapcsolódó bélbetegségek kialakulásában; a gyomor-bél traktus mikrobiota.6 a karcinogenezis hosszú, összetett és fokozatos folyamat. A vastagbélrákos betegek prognózisa korrelál a kimutatás idején a kóros stádiummal, ezért nagyon fontos olyan markereket találni, amelyek a lehető leghamarabb felismerik a rosszindulatú daganatot.7 Ezért van szükség új biokémiai markerek keresésére a vérben. A vastagbélrák súlyos betegség, amelyet a gyors progresszió, az invazivitás és a kezeléssel szembeni magas ellenállás jellemez. A CRC korai diagnosztizálása nem könnyű, mivel a rák gyakran tünetmentes. A szűréshez olyan eszközökre és módszerekre van szükség, amelyek rendkívül érzékenyek és specifikusak a rák korai stádiumának diagnosztizálásakor. Biztonságosnak, olcsónak és széles körben elfogadottnak kell lenniük. A tumor marker kimutatható egy szilárd tumorszövetben, nyirokcsomóban, csontvelőben, perifériás vérben vagy más biológiai anyagokban (vizelet, ascites és széklet).8 a colorectalis carcinoma számos markerét, köztük a carcinoembryonic antigen (CEA), a szénhidrát antigén (CA 19.9), a szöveti polipeptid-specifikus antigén (TPS), a tumorhoz társuló glikoprotein-72 (TAG-72) és a hematopoietikus növekedési faktorok (HGF-s) felismerték és elfogadják a rutin klinikai gyakorlatban.9 az első diagnosztikai vizsgálat gyakran egy egyszerű, nem invazív és olcsó széklet okkult vérvizsgálat (1.ábra). A székletvér azonban a vastagbélrák nem specifikus mutatója, mivel nemcsak rákos elváltozásokból, hanem polipokból is származhat. A disztális endoszkópia, amely a CRC diagnosztizálásának arany standardja, lehetővé teszi a változások valós idejű diagnosztizálását, és lehetővé teszi az orvosok számára, hogy célbiopsziát és hisztopatológiai elemzést végezzenek. Az endoszkópos ultrahang, a számítógépes tomográfia és a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) teljes klinikai értékeléssel lehetővé teszi a terápiás kezelés kiválasztását.

1. ábra a vastagbélrák markerek felosztása.

a legújabb technológiai és analitikai fejlődés fellendítette a tudományos biomarker kutatást. A közeljövőben új, nagy hatékonyságú vizeletvizsgálatok megjelenése várható, amelyek csökkentenék a CRC mortalitását. A vastagbélrákban molekuláris (pl. a KRAS, NRAS, BRAF, PIK3CA gének mutációi) és immunhisztokémiai markerek(pl. A kolorektális rák molekuláris markerei szomatikus mutációkra és mikroszatellit instabilitásra (MSI) oszthatók.

klasszikus tumormarkerek

a karcinoembrionális antigén (CEA) egy glikoprotein onkofetális antigén, amelyet sok epitheliális daganatban expresszálnak. Ez a viszonylag olcsó vérvizsgálat, amelyet először Gold és Freedman írt le 1965-ben, a legtöbb ajánlott megfigyelési stratégia része volt.10 a CEA egy glikoprotein, amely a vastagbél sejtjeiben képződik. A CRC-ben szenvedő betegek hetven százaléka magas CEA-szinttel rendelkezik a diagnózis során, ami nagyon jó markerré teszi a betegség kezelését és monitorozását a reszekció után. Bár a CEA-t általában rákos markernek tekintik, koncentrációja számos jóindulatú állapotban is megemelkedhet, beleértve a hepatitist, a pancreatitist, az obstruktív tüdőbetegséget és a gyulladásos bélbetegséget. Az általánosan elfogadott mértékegységek szerint az 5 ng/mL-ig terjedő értékek normál antigénszintnek tekinthetők a vérben. Megfigyelték, hogy ezek az értékek dohányosoknál fekélyes vastagbélgyulladás vagy májcirrhosis esetén 10 ng/ml-ig növelhetők11. Tan és munkatársai kvantitatív meta-analízist végeztek 20 vizsgálatban, amelyekben 4285 beteg vett részt, és a CEA teljesítményjellemzőit vizsgálták a colorectalis rák kiújulásának kimutatására. Az általános érzékenységet 0,64-nek, a specifitást pedig 0,90,12-nek találták Chen et al Tajvanon végzett tanulmánya megvizsgálta, hogy a növekvő CEA hozzáadott érték-e a posztoperatív relapszusok kimutatásában. Egy 4841 betegen végzett vizsgálatban 999 betegnél emelkedett CEA (definíció szerint >5 ng / mL) és relapszus alakult ki. Ezeknek a betegeknek körülbelül háromnegyedénél a CEA első emelkedésével egy időben más módon észlelték a kiújulást.13 colorectalis carcinoma miatt kezelt betegnél 3 havonta ellenőrizni kell a CEA-szintet. Sajnos a CEA-koncentráció növekedését csak néha figyelik meg a CRC első szakaszában. Ez leginkább a rák előrehaladott stádiumában fordul elő. A CEA megnövekedett koncentrációja a műtét előtt korrelálhat a kedvezőtlen prognózissal.

a CA 19,9 (szénhidrát antigén) egy glikoprotein, amelyet nagy molekulatömeg jellemez, amely felszabadulhat a vérbe. Ezt a markert hasnyálmirigy -, vastagbél-és gyomorrák diagnosztizálására használják. A CEA-hoz hasonlóan nem specifikus a karcinóma egy adott szövettani típusára és arra a szervre, amelyből származik. Vukobrat-Bijedic et al kimutatta, hogy a CA 19.9 kevésbé érzékeny, mint a CEA.14 a CEA és a CA 19.9 kombinált vizsgálata növelheti a diagnosztikai érzékenységet a vastagbélrák kimutatásában. Ezenkívül mindkét marker meghatározását posztoperatív prognosztikai tényezőként használják a betegség stádiumának és a túlélési arány értékelésében.15 Nakatani és munkatársai 2012-es kutatásukban adatokat szolgáltattak arról, hogy a sigma régiójában található vastagbélrák rendkívül magas CEA és CA koncentrációjú volt19.9.16 a CEA és a CA 19.9 meghatározások kombinálásával az érzékenység nem növekszik jelentősen. Mind a CA 19,9 koncentráció, mind az érzékenység növekszik a magasabb Dukes betegség stádiumával, de nem korrelál a tumor helyével és a pozitív nyirokcsomók számával. Azoknál a betegeknél, akiknél a Dukes C daganata preoperatív CA 19,9 koncentrációval magasabb, mint 37 U/mL, rövidebb volt a betegségmentes túlélési időszak.17

a szöveti polipeptid-specifikus antigént (TPS) számos rosszindulatú daganatban hasznos tumormarkerként írták le, valamint válaszfaktorként a kemoterápia monitorozásában különböző előrehaladott gastrointestinalis carcinomákban.18 Ez egy egyedülálló konjugált polipeptidlánc, amelyet a molekuláris ciklus (S vagy G2) különböző fázisaiban állítanak elő, majd a mitotikus osztódás után a szövetekbe szabadulnak fel. A szövet-polipeptid-specifikus antigén (TPS) egy oldható fragmens, amely a citokeratin 18 karboxi-terminális végéből származik. A magas TPS-koncentráció a tumor aktivitásának markere, de nem feltétlenül a tumor tömege. A vérben a TPS szintje, amely erősen összefügg a rákos sejtek proliferációjával, a sejtosztódási sebesség függvénye. A szöveti polipeptid specifikus antigén becslése alkalmazható lehet a rák korai szakaszában. A szöveti polipeptid-specifikus antigén magas szintje a vastagbélrákban szenvedő betegek körülbelül 60-80% – ában fordul elő.19 a túlélési arány szignifikánsan alacsonyabb volt azoknál a betegeknél, akiknél kezdetben magasabb volt a TPS koncentrációja. A TPS-koncentráció ismételt meghatározása a terápia során klinikai jelentőséggel bírhat, különösen a válasz elmaradásának markereként. Ezért a TPS jobb, mint az általánosan használt CEA.18 tünetmentes betegeknél, akik általában rossz prognózis miatt aktív kezelést igényelnek, az emelkedett TPS-szint változásai hasznosnak tűnnek a kezelés hosszának meghatározásában.20

a tumorral társult glikoprotein-72 (TAG-72) egy glikoprotein, amely az epevezeték endothel sejtjeiben, a gyomor epitheliumában vagy a vesemedence sejtjeiben képződik. Ez egy mucin-szerű molekula, amelynek moláris tömege meghaladja az 1000 kDa-t. A TAG-72 számos rákos sejt felszínén található, beleértve a vastagbél -, petefészek -, emlő-és hasnyálmirigy-sejteket.7 Guadagni és munkatársai kimutatták, hogy a TAG-72, CEA, CA 19,9 szérumkoncentrációja a colorectalis carcinomában szenvedő betegek 43% – ánál, 43% – ánál és 27% – ánál emelkedett. Célszerű meghatározni a TAG-72-et más markerekkel, elsősorban a CEA-val együtt. A betegek hatvanegy százalékánál volt legalább egy marker, amelynek emelkedett szintje volt e három marker mérésekor.21

a ctdns elemzése perifériás vérmintákban, úgynevezett folyékony biopsziákban, képes felismerni a CRC korai stádiumú kimutatását, és prognosztikai, monitorozó és prediktív eszközként szolgál. Számos tanulmány írja le a ctdns metilációs markerek használatát a vastagbélrák diagnosztizálására és prognózisára. Eddig a CRC kimutatásának legnagyobb pontosságát SEPT9 hipermetilezési elemzéssel sikerült elérni, különösen kombinált panelekben. A magas érzékenység akár 100% – os, a sept9 metilációs ctdns-analízis akár 97% – os specificitása diagnosztikai szerepet sugall ennek a jelölt markernek.22 ezenkívül Lou és munkatársai kimutatták, hogy egyetlen ctdns metilációs marker, a cg10673833, nagy érzékenységet (89,7%) és specificitást (86,8%) eredményezhet a CRC és a rákmegelőző elváltozások kimutatására egy magas kockázatú populációban egy prospektív kohorsz vizsgálatban.23 számos tanulmány megállapította, hogy a septin9 (mSEPT9) rendellenes metilációja a vérben korai diagnosztikai markerként használható a vastagbélrákban. A legújabb második generációs mSEPT9 vizsgálat alkalmazásával Zhi Yao ma et al szignifikánsan nagyobb érzékenységet talált az mSEPT9-nél, mint a CEA a CRC diagnosztizálására (73,2% vs 48,2%; P < 0,001), különösen a II.24 Toth és munkatársai hasonló eredményekről számoltak be, 95,6% – os (88/92) és 51,8% – os (14/27) érzékenységgel és 84,8% – os és 85,2% – os specificitással az mSEPT9 és a CEA20.25 esetében egy másik közelmúltbeli vizsgálatban az mSEPT9 diagnosztikai értéke magasabb volt, mint a CEA mind az érzékenység (61,8% vs 35,0%), mind a specificitás (89,6% vs 62,6%) tekintetében.26

az inzulinszerű növekedési faktort kötő protein 2 (IGFBP-2) egy extracelluláris fehérje, amely az inzulinszerű 2-es növekedési faktort (IGF-2) és kisebb affinitással az inzulinszerű 1-es növekedési faktort (IGF-1) köti meg. Az IGFBP-2 fontos szerepet játszik a hősokk protein 27 által közvetített rák progressziójában és metasztázisában. Az IGFBP-2 szérumszintek szignifikáns emelkedését jelentették vastagbélrákban szenvedő betegeknél három vizsgálatban.27,28

a közelmúltban számos gyulladásos markereket, köztük a kezelés előtti neutrofil-limfocita arányt (NLR) használtak prognosztikai tényezőként, mivel a gazdaszervezet gyulladásos reakciója rák úgy gondolják, hogy meghatározza a betegség progresszióját.29 Dimitriou és munkatársai megállapították, hogy CRC-ben szenvedő betegeknél a 4,7 feletti kezelés előtti NLR rossz prognosztikai tényező a betegségmentes túlélés, az 5 éves túlélés és a teljes túlélés szempontjából. Az NRL rossz prognosztikai hatása felerősödik a II.30

az IGFBP-2 koncentrációja prognosztikai tényezőnek tűnik, amely erősen korrelál a teljes túléléssel.27 a 60-as hősokk fehérje (HSP60) kulcsfontosságú tényező a gyulladásban, és a szérum HSP60 szintje is emelkedhet olyan gyulladásos kóros betegeknél, mint a colitis ulcerosa és a Crohn-betegség.31 Vocka és munkatársai jelezték, hogy a szérum HSP60 hatékony prognosztikai biomarkerként használható a CRC-ben, ugyanolyan érzékenységgel, mint a CEA, és jobb érzékenységgel, mint a CA19-9.27

hematopoietikus növekedési faktorok

a vastagbélrákos sejtek képesek hematopoietikus növekedési faktorok (HGF) előállítására. Az őssejt faktor( SCF), a makrofág-kolónia stimuláló faktor (M-CSF) és a granulocita-makrofág-kolónia stimuláló faktor (GM-CSF) a kolónia stimuláló faktoroknak (CSF) vagy HGF-nek nevezett glikoprotein citokinek tagjai. A hematopoietikus növekedési faktorok részt vesznek a rák növekedésének és terjedésének szabályozásában. A HGF-ek szabályozzák a vérképző progenitor sejtek proliferációját, és befolyásolhatják a nem vérképző sejtek proliferációját is (2.ábra). A HGF sejtfelszíni receptorait kimutatták a vastagbélrákos sejtvonalakban, és a tumorsejtek proliferációjának stimulálása ezeken a receptorokon keresztül történik. Számos tanulmány kimutatta, hogy a HGF-ek stimulálhatják a nem vérképző sejtek proliferációját is, és ezeknek a citokineknek a hatása nem korlátozódik a csontvelősejtekre.32 A HGF-ek autokrin módon hathatnak a rákos szövetekre, vagy támogathatják a szöveteket és az ereket, hogy olyan környezetet hozzanak létre, amely elősegíti a rák kialakulását. HGFs receptorokat mutattak ki a colorectalis rákos sejtvonalakban, és a CSFs receptorok stimulálása indukálta a tumorsejtek proliferációját. A HGF-ek normális sejteket, például tumorhoz társuló makrofágokat (Tam) és endothelsejteket is indukálhatnak, hogy további citokineket termeljenek, amelyek támogatják a rosszindulatú folyamatot. A rosszindulatú daganat számos sejtvonaláról kimutatták, hogy nagy mennyiségű CSF-t választ ki. Mroczko és munkatársai megállapították, hogy az M-CSF és a granulocyta-kolónia stimuláló faktor (G-CSF) vérkoncentrációja szignifikánsan magasabb volt a colorectalis daganatos betegeknél a kontrollokhoz képest.33 mindkét marker szintje a tumor stádiumától függött, de csak az M-CSF mutatott szignifikáns különbségeket. Ezenkívül azt találták, hogy az M-CSF szérumszintje magasabb volt nyirokcsomóban vagy távoli metasztázisokban szenvedő betegeknél. Az M-CSF diagnosztikai specificitása és érzékenysége sorrendben 95%, illetve 65% volt. Az összes diagnosztikai kritérium, mint az érzékenység, specificitás és a ROC görbe alatti terület alacsonyabb volt a G-CSF esetében, mint az M-CSF esetében. Ezért az M-CSF jobb markernek tűnik, mint a G-CSF a vastagbélrák diagnózisában és prognózisában. Más vizsgálatok több proinflammatorikus citokin, mint például az interleukin-6 (IL 6), az interleukin-8 (IL 8), a tumor nekrózis faktor-(TNF -) és az akut fázisú fehérjék emelkedett szintjét mutatták colorectalis carcinomában és más malignitásokban szenvedő betegeknél.34,35 Mroczko és mtsai kimutatták az őssejt faktor és az interleukin-3 (IL 3) potenciális szerepét a colorectalis rák tumor markereként, különösen a CEA-val és a CA19-gyel kombinálva-9.36

2. ábra a hematopoietikus növekedési faktorok és receptoraik szerepe a tumor fejlődésében.

enzimek

Jelski és mtsai által az enzimek colorectalis rák markereként történő alkalmazásáról, beleértve az alkohol-dehidrogenázt (ADH), a katepszin D-t és a lizoszomális exoglikozidázokat, újonnan végzett kutatások arról számoltak be, hogy az alkohol-dehidrogenáz aktivitása szignifikánsan magasabb a rákos sejtekben, mint az egészséges szövetekben, és az aldehid-dehidrogenáz (ALDH) aktivitása nem különbözik az egészséges és a rákos szövetek között. Az ADH aktivitás aránytalanul magasabbnak tűnik az ALDH aktivitásához képest a rákos szövetekben. Ez azt sugallja, hogy a rákos sejtek nagyobb képességgel rendelkeznek az etanol oxidációjára és lényegesen kevésbé képesek eltávolítani az acetaldehidet, mint az egészséges szövetek. Az acetaldehid koncentrációja növekedhet a rákos szövetekben és fokozhatja a karcinogenezist. Sőt, ugyanezek a vizsgálatok azt mutatták, hogy csak az ADH I (az alkohol-dehidrogenáz legfontosabb vastagbél-izoenzimei) aktivitása szignifikánsan magasabb a vastagbélrákban, mint az egészséges vastagbélsejtekben.37 az enzimek magas aktivitása a rákos szövetekben tükröződik a vérszintjük növekedésében. A szérum teljes ADH aktivitása megváltozott a CRC során. Az alkohol-dehidrogenáz teljes aktivitásának növekedése pozitívan korrelált az ADH I. izoenzim osztályával, így a szérum teljes alkohol-dehidrogenáz növekedésének oka a vastagbélrák során az I. osztályú ADH izoenzimek emelkedése.38 ezenkívül az ADH és az ADH i teljes szérumaktivitása magasabb volt az előrehaladottabb stádiumú vastagbélrákos betegeknél. Az ADH I diagnosztikai érzékenysége 76%, a specificitás 82%, a pozitív és negatív prediktív értékek 85%, illetve 74% volt. Terület alatt Vevő működési jellemző (ROC) görbe ADH I volt 0,72. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az ADH (különösen az ADH I) potenciális szerepet játszik a colorectalis rák markereként, de további vizsgálatokra és prospektív vizsgálattal történő megerősítésre van szükség.39 az alkohol-dehidrogenáz aktivitás becslése a legtöbb laboratóriumban elvégezhető.

a vastagbélrák és metasztázisainak kialakulását a makrofágok által felszabaduló exoglikozidázok támogathatják.40,41 Szajda és szerzőtársai az N-acetil-ons-d-hexozaminidáz, izoenzimjei A és B aktivitásának jelentős növekedését mutatták a CRC-ben szenvedő betegek vérében és vizeletében.42 Waszkiewicz és munkatársai arról számoltak be, hogy a katepszin D magas szintje a vastagbél adenokarcinómában a glikokonjugátok fokozott lebomlásának és Fészek helyreállításának köszönhető.31 a lizoszomális exoglikozidázok nem specifikusak. Aktivitásuk más rákos megbetegedésekben is magas, például pajzsmirigy, vese, hasnyálmirigy, petefészek, valamint olyan betegségek, mint az idiopátiás arthritis magas vérnyomás, glomerulonephritis vagy májátültetés után.43-46

az ornitin dekarboxiláz (ODC) aktivitása magasabb a vastagbélrákban, és fokozatosan növekszik a normálistól az adenomatosuson át a rákosig. Kimutatták, hogy az ODC aktivitása a CRC-ben szenvedő betegek mikroszkopikusan normális vastagbélszövetében magasabb, mint a CRC nélküli betegek normál vastagbélében.47

keringő tumorsejtek (CTC-K)

rák (beleértve a vastagbélrákot is) esetén a halált ritkán maga az elsődleges daganat okozza, hanem annak meghatározása, azaz a távoli metasztázisok, amelyek évekkel az elsődleges tumor reszekciója után alakulhatnak ki. Metasztatikus CRC-ben szenvedő betegeknél keringő tumorsejtekről (CTC) számoltak be, amelyek a teljes és a progressziómentes túlélés független előrejelzői. A CTC-nek legalább három előnye van. Az első a CRC-betegek kezelési hatékonyságának monitorozása. A második a befogott CTC-k molekuláris jellemzése célzott kezelés céljából, a harmadik pedig a befogott CTC-k tenyésztése gyógyszerérzékenységi teszteléshez. Mindezek a megközelítések lehetővé teszik a kutatók számára, hogy felismerjék és reagáljanak a rákos sejtek fenotípusának változásaira a betegség progressziója során, és személyre szabott gyógyszert vezessenek be a klinikai gyakorlatba. Az ígéretes eredmények ellenére a betegség stádiumával és az adjuváns kezeléssel kapcsolatos döntések még mindig nem tartalmazzák a CTC eredményeket. Ez nagyrészt a szabványosított és automatizált CTC detektáló rendszerek, például a CellSearch hiányának köszönhető, amely jelenleg erőfölénnyel rendelkezik a CTC detektáló eszközök területén.48 a CTC-k mint az elsődleges vastagbélrák prognosztikai markereinek szerepét számos tanulmány ismertette.49,50 a CTC kimutatása a betegek szérumában a vastagbél, a máj vagy sok más metasztázis reszekciója után a betegség prognózisához kapcsolódik. 2008-ban a CellSearchTM rendszert (Veridex LCC, Raritan, NJ, USA) az USA Food and Drug Administration (FDA) törölte diagnosztikai eszközként a CTC-k azonosítására és számlálására a vérmintákban metasztatikus vastagbélrákban szenvedő betegeknél. Összehasonlítva más technikákkal, mint például a reverz transzkripció-polimeráz láncreakció (RT-PCR), a CellSearchTM rendszer kiváló platform a CTC kimutatására klinikai körülmények között. Az FDA jóváhagyta a CEllSearchTM rendszert és a citokeratinok elleni antitestek két paneljét: citokeratin 8, 18 és 19 (CK8/18/19) és CK8/18/19/20, a CTC-k kimutatására használták. A citokeratin 20 (CK20) a vastagbél epitheliumának jól megalapozott markere. Welinder et al azt sugallják, hogy a CK20 biomarker a CTC-k számára metasztatikus vastagbélrákban szenvedő betegeknél.51 a CTC téma fontossága nyilvánvalóvá válik a K-ras mutációk értékelésének az onkológusok napi gyakorlatába történő gyors integrációjának összefüggésében. Az epidermális növekedési faktor receptorral (EGFR) kezelt betegek rákos sejtjeiben a K-ras mutációk jelenlétének értékelését tirozin-kináz inhibitorok (TKI-k) Pao et al.52 Ez a vizsgálat összefüggést mutatott a K-ras mutációk és az EGFR-TKIs kezelésre adott válasz hiánya között. A CTC k-ras állapotának meghatározása mellett a befogott CTC más génjeinek értékelése javíthatja a kezelésre adott prediktív választ. Gazzaniga et al meghatározta a perifériás vérből izolált CTC-kben a CRC diagnózisával rendelkező betegek multirezisztenciával kapcsolatos fehérjéinek (MRP-k) expressziós profilját.53

K-RAS mutációk

a KRAS mutációinak értékelése példa a célzott terápia bevezetéséhez szükséges molekuláris teszt alkalmazására a betegek egy meghatározott csoportjában, ebben az esetben vastagbélrákos betegek. Manapság ez a kutatás szükséges ahhoz, hogy döntést hozzunk e betegcsoportok kezeléséről. A KRAS gén egy kis fehérjét kódol, amely részt vesz a jelutak kaszkádjának aktiválásában, beleértve az epidermális funkció növekedési faktor receptor jelátviteli útját (epidermális növekedési faktor receptor-EGFR), amelyet alapvetőnek tekintnek az élet szabályozásában, növekedés és rák transzformáció hámsejtek.54 a RAS fehérje az aktivált EGFR jelátalakítójaként működik. Az EGFR aktiváció (a ligandumához kapcsolódva) a RAS RAF/MAPK és a PI3K/AKT aktiválódásához, valamint a rákos sejtek apoptózisának fokozott proliferációjához és gátlásához vezet. A RAS mutációjának eredményeként a mutált gén által kódolt fehérje képződik, amely a nehéz hidrolízis miatt továbbra is aktív formában marad (RAS-GTP). A KRAS-ban mutációval rendelkező sejtekben állandó jelátvitel van, amely mitogenezist indukál, függetlenül attól, hogy az EGF-receptor aktiválódik-e. A KRAS mutációinak elemzése lehetővé teszi a metasztatikus colorectalis rákban szenvedő betegek rétegződését anti-EGFR mAb kezelés céljából, és a KRAS mutációi negatív előrejelzői ennek a terápiának.55 a kolorektális rákban a KRAS mutációi leggyakrabban a 12., 13. exon 2. kodonjaiban fordulnak elő (a colorectalis rákok közel 40% – ában), ritkábban aktiválják a KRAS mutációkat az 59., 61., 117. és 146. kodonokban. Megállapították, hogy a colorectalis rák helye és a metasztázis helye összefügg a KRAS mutációival. A 12-es és 13-as kodon mutációival rendelkező betegeknél nagyobb valószínűséggel fordult elő a vastagbél jobb oldalán elhelyezkedő colorectalis rák, mint a KRAS mutációval nem rendelkező betegeknél.56

Összefoglalás – CRC diagnosztika a jövőben

a tumormarkerek használata a szűrővizsgálatokban és a vastagbélrák első szakaszaiban történő beavatkozásban jelentősen csökkentheti a vastagbélrák okozta mortalitást. A vastagbélrákkal kapcsolatos számos tanulmány állati modelleket használ.57-59 az összes állat közül az egér a leggyakrabban használt állatmodell a karcinogenezis vizsgálatában, valamint az orvosbiológiai kutatások fő modellje. Az emberi genom és az állati Genom összehasonlításával jobban meg lehet érteni az emberi gének szerkezetét és működését, és ezt a tudást az emberi betegségek tanulmányozására lehet alkalmazni annak érdekében, hogy új stratégiákat és mechanizmusokat dolgozzanak ki a CRC megelőzésére, kimutatására és kezelésére. A rekombináns beltenyésztett egérpanelek rendelkezésre állása és a transzgenikus, knock-out és knock-in genetikai modellek megléte tovább növeli az állatkísérletek értékét. Az mCRC jelenlegi kezelése különféle aktív gyógyszereket foglal magában, akár kombinációban, akár egyetlen szerként, de az Mcrc számára elérhető kezelési stratégiák hatása gyakran átmeneti, a legtöbb betegnél rezisztencia és a betegség progressziója alakul ki.60 ezért sürgősen új kezelési stratégiákra van szükség. Az epidermális növekedési faktor receptor (EGFR) és a vaszkuláris endothel növekedési faktor (VEGF) elleni monoklonális antitestek használatán alapuló célzott terápiák ígéretes kezelésnek bizonyultak. A hipotalamusz peptidek specifikus receptorainak jelenléte alapján különböző humán daganatokban, beleértve a CRC-t is, Engel és munkatársai célzott citotoxikus szomatosztatin (SST) és LHRH analógokat fejlesztettek ki, amelyek doxorubicinhez vagy 2-pirrolinodoxorubicinhez kapcsolódnak.61

a rák kezdetének és fejlődésének alapvető biológiájának tényleges megértése megerősítette, hogy a szuppresszor génmutációk és az onkogének azonosíthatók a tumor által érintett szervekből kifolyó testfolyadékokban. Az egyes markerek elemzése a betegség felismerésében és prognózisában alkalmazható, de gyakran a rutin orvosi gyakorlatban alacsony érzékenységgel és specifitással jár (1.táblázat). Több szerző átfogó megállapításai, amint azt fentebb bemutattuk, a szérum HGF-ek, enzimek és különösen a klasszikus tumor markerek hasznosságát sugallják a CRC betegek diagnózisában és prognózisában.

1. táblázat a colorectalis rák markereinek diagnosztikai kritériumai

úgy tűnik, hogy a legjobb módszer legalább két vagy több marker egyidejű meghatározása a diagnosztikai hasznosság növelése érdekében. A keringő tumorsejtek elemzése része lehet a multimodális diagnosztika integratív orvosi megközelítésének, az egyéni betegprofiloknak, a betegségspecifikus biomarker mintáknak és a személyspecifikus kezelésnek. A közelmúltban a technológiai és analitikai fejlődés fellendítette a tudományos biomarker kutatásokat. A közeljövőben új, nagy hatékonyságú vizeletvizsgálatok megjelenésére számítunk, amelyek csökkentenék a CRC mortalitását. A vastagbélrákban molekuláris (pl. a KRAS, NRAS, BRAF, PIK3CA gének mutációi) és immunhisztokémiai markerek(pl. A kolorektális rák molekuláris markerei szomatikus mutációkra és mikroszatellit instabilitásra (MSI) oszthatók. A folyékony biopsziák javíthatják a kolorektális rák (CRC) diagnózisát, prognosztikáját és monitorozását. A plazmából vagy szérumból származó keringő tumor DNS (ctdns) mutációja, kromoszómaszám-változása és metilációs elemzése nagy érdeklődést váltott ki. Az előnyben részesített jelölt markerekre vonatkozó szakirodalom azonban következetlen, ami akadályozza a további vizsgálatok és a klinikai transzláció egyértelmű irányát. A jelölt ctdns markerek átfogó áttekintése azt mutatja, hogy a SEPT9 metilációs elemzés ígéretes a CRC kimutatásában, és a KRAS mutációs elemzés segíthet az előrejelzésben és a monitorozásban. A marker panelek prospektív értékelésének a klinikai döntéshozatalban végre kell hajtania a ctdns elemzést.