Tumormerkstoffen bij opsporing, diagnostiek en behandeling van patiënten met mammacarcinoom

Sinds 4 jaar functioneert onder auspiciën van het Landelijk Overleg Kankercentra (LOK) de Landelijke Werkgroep Mammacarcinoom (voorzitter: prof.dr.J.A.van Dongen), waaraan ten minste 2 vertegenwoordigers van iedere tumorwerkgroep Mammacarcinoom uit elk van de 8 Nederlandse integrale kankercentra deelnemen. De werkgroep heeft als taak de activiteiten binnen de afzonderlijke integrale kankercentra die verband houden met de diagnostiek en de behandeling van patiënten met een mammacarcinoom, op landelijk niveau te begeleiden en te stimuleren en waar mogelijk te coördineren.

Ook functioneert sinds 2 jaar onder auspiciën van de Nederlandse Vereniging voor Klinische Chemie een Landelijke Werkgroep Tumormarkers (voorzitter: dr.R.Oosterom), waarin klinisch-chemici deelnemen, die belast zijn met de serumdiagnostiek van tumormerkstoffen vanuit de academische ziekenhuizen en de categorale ziekenhuizen voor de behandeling van kanker. De werkgroep heeft als taak te adviseren en te coördineren wat betreft het toepassen van tumormerkstoffen in diagnostiek en therapie en organiseert symposia over tumormerkstoffen.

Namens de beide werkgroepen hebben de auteurs zich beraden over de wijze waarop de serumdiagnostiek van tumormerkstoffen een bijdrage kan leveren aan opsporing, diagnostiek en behandeling van patiënten met, of vermoedelijk met een mammacarcinoom. Dit artikel gaat in op de huidige stand van zaken en probeert het gebruik van serumspiegels van tumormerkstoffen ook te plaatsen in de context van de invloed van orgaanfunctiestoornissen op de hoogte van die serumspiegels.

Tumormerkstoffen en vroege diagnostiek van mammacarcinoom

Van alle maligne tumoren bij vrouwen veroorzaakt het mammacarcinoom in Nederland de meeste sterfte. Vroege diagnostiek door middel van mammografische screening is één van de weinige mogelijkheden om de prognose van borstkanker te verbeteren. Ondanks de beperkingen die het mammografisch onderzoek kent, is het mogelijk gebleken met deze methode de sterfte aan deze ziekte bij vrouwen van 50-70 jaar met 30 te reduceren.

Indien de meting van tumormerkstoffen in het serum aan deze vroege diagnostiek zou kunnen bijdragen, zou dat voordelen kunnen opleveren. Een dergelijke tumormerkstof zal voldoende gevoelig en specifiek voor de ziekte moeten zijn. In een zeer vroeg stadium van de ziekte zal een kleine hoeveelheid tumor voldoende merkstof af moeten geven om een verhoging in het serum te kunnen meten, terwijl andere ziekten geen verhoogde serumspiegels mogen veroorzaken, tenzij deze op andere wijze herkend kunnen worden. Dergelijke specifieke tumormerkstoffen zouden ook van waarde kunnen zijn op die tijdstippen in het verloop van de ziekte waar behoefte bestaat aan waarden voor het beoordelen van de toestand van de patiënt. Resultaten van tumormerkstofbepalingen zouden gebruikt kunnen worden als prognostische factor ten aanzien van een kans op recidief na primaire behandeling of als argument voor het instellen van adjuvante of palliatieve therapie. Tevens zouden deze resultaten gebruikt kunnen worden bij het beoordelen of de ingestelde therapie effect heeft, waarbij de merkstof bij voorkeur een zo kort mogelijke halfwaardetijd dient te hebben. Het opsporen van preklinische recidieven in skelet en organen door het regelmatig bepalen van tumormerkstoffen zou een aanzet kunnen zijn voor nieuwe, nog curatief bedoelde behandelingen. Voor patiënten met een gemetastaseerd mammacarcinoom zou bepaling van tumormerkstoffen tijdens behandeling een rol kunnen spelen bij de beoordeling van het effect daarvan. Een eenvoudige beoordeling is voor de patiënt minder belastend. Bovendien zou een niet-effectieve behandeling veel eerder onderkend kunnen worden, zodat sneller een andere therapie kan worden ingesteld.

Met tumor samenhangende antigenen en tumormerkstoffen in het serum

Een van de eerste tumormerkstoffen die werden getest bij het mammacarcinoom is het carcino-embryonale antigeen (CEA). Deze tumormerkstof behoort tot de klasse van de oncofoetale antigenen en is vooral bekend geworden door het vóórkomen bij carcinomen van de tractus digestivus. Bij het mammacarcinoom blijkt deze stof ook voor te komen, maar slechts in een gering percentage van de tumoren en ook meestal slechts in een klein gedeelte van de tumorcellen. Om deze redenen wordt CEA van weinig belang geacht tijdens de vroege stadia van het mammacarcinoom.

Specifieker voor mammacarcinoom zijn merkstoffen uit de melkvetmembraan, die bestaat uit mucine-achtige glycoproteïnen. Tegen verschillende onderdelen hiervan zijn diverse monoklonale antistoffen opgewekt, die in staat zijn om de merkstoffen aan te tonen in serum of in weefselcoupes. Deze onderdelen van de celmembraan bleken met behulp van immuunhistochemisch onderzoek aantoonbaar op de meerderheid van alle gezonde epitheel- en tumorcellen, dus niet alleen van de mamma. Vooral bij het mammacarcinoom worden relevante serumverhogingen gemeten. Voor verdere bijzonderheden omtrent deze monoklonale antistoffen, mucinen en epitheliale sialomucinen wordt verwezen naar de specifieke literatuur.12

Verschillende monoklonale antistoffen tegen melkveteiwitten worden in serumbepalingen gebruikt. De bekendste en meest uitgebreid onderzochte bepaling van een tumormerkstof in serum van patiënten met een mammacarcinoom is het CA-15.3 (CIS-Biointernational, Frankrijk). In deze ‘double-determinant immuno-assay’-bepaling worden twee verschillende monoklonale antistoffen toegepast. De eerste (115D8) is gericht tegen humane melkvet-globulinemembranen. Het herkent een in humaan serum circulerend antigeen (MAM-6). De tweede monoklonale antistof (DF3) is opgewekt tegen een met membraan verrijkt extract van een in de lever gemetastaseerd mammacarcinoom en herkent eveneens een in serum aanwezig antigeen. Beide monoklonale antistoffen zijn gericht tegen de koolhydraatgedeelten van deze genetisch bepaalde polymorfe epitheliale sialomucinen.1

Net zoals bij CA-15.3 wordt ook bij de bepaling van CA-549 (Hybritech, USA) gebruik gemaakt van 2 verschillende monoklonale antistoffen. De monoklonale antistof BC4E-549 is gericht tegen een humane borsttumorcellijn (T417) en het tweede monoklonale antilichaam tegen humane melkvet-globulinemembranen.3

Andere bepalingen voor serumdiagnostiek maken gebruik van één monoklonale antistof. Bij de bepaling van ‘mucin-like carcinoma-associated antigen’ (MCA) (Hoffmann-La Roche, Zwitserland) wordt de monoklonale antistof b-12 gebruikt, die een repeterend epitoop op het proteïne-‘backbone’-gedeelte van de polymorfe epitheliale sialomucinen herkent.4 Bij de tumormerkstof CA-27.29 (Biomira, Canada) is de monoklonale antistof B27.29 gericht tegen het gelijknamige hoog-moleculaire glycoproteïne. De genoemde serumtests worden volgens diverse, in de specifieke literatuur omschreven assayconcepten en -technieken uitgevoerd.

Evenzeer als bij andere vormen van diagnostiek zijn ook voor de bepaling van tumormerkstoffen in serum de sensitiviteit en de specificiteit van belang. Een grote sensitiviteit houdt in dat de ideale tumormerkstof hoge serumconcentraties boven een vastgestelde minimumafkapwaarde (de ‘cut-off’)heeft bij aanwezigheid van één bepaald type carcinoom, in dit geval mammacarcinoom. Indien de serumconcentratie voor elke andere benigne of maligne tumor of toestand beneden deze grenswaarde ligt, is de tumormerkstof specifiek voor één bepaalde tumor. Tot nu toe voldoet geen enkele tumormerkstofbepaling volledig aan deze eisen, zodat de genoemde merkstoffen en hun bepalingsmethoden niet als tumorspecifiek, maar slechts als ‘samenhangend met tumor’ kunnen worden aangemerkt.

Stand van zaken voor mammacarcinoom

Tabel 1 illustreert de specificiteit en de sensitiviteit voor serumbepalingen van een al lang bestaande (CEA) en van 3 moderne (CA-15.3, MCA, CA-27.29) tumormerkstoffen voor mammacarcinoom.5

Bij een gelijke specificiteit (een niet verhoogde waarde bij afwezigheid van ziekte) van 95 wordt voor een groep patiënten met benigne borstafwijkingen de grenswaarde van elke merkstof in het serum vastgesteld. Op basis hiervan wordt voor de Unio Internationalis Contra Cancrum (UICC)-stadia I-IV van mammacarcinoom een stijging van de sensitiviteit (concentraties van de merkstof boven de grenswaarde) gevonden, die van 5 voor de lagere stadia oploopt naar 69 bij gemetastaseerde ziekte.6-8 Op deze wijze geeft de bepaling van de tumormerkstof dus ook een indruk van het totale tumorvolume. Naar verwachting is de sensitiviteit van CEA minder dan van de overige getestemerkstoffen. Het combineren van diverse merkstoffen blijkt niet te leiden tot significante verbetering van de sensitiviteit.

Tabel 2 toont de afwezigheid van absolute specificiteit voor een bepaald type tumor. Bij 95 specificiteit laten twee moderne merkstoffen verhoogde waarden zien bij 36 tot 68 van diverse gynaecologische maligniteiten. Met CEA worden slechts verhogingen bij 14 tot 18 gevonden, terwijl voor gastro-intestinale carcinomen aanzienlijk lagere en onderling sterk verschillende verhoogde waarden worden gerapporteerd.8-10 Ook bij diverse, zeer uiteenlopende benigne afwijkingen worden verhoogde waarden in de orde van circa 10 tot 25 voor CEA, CA-15.3 en MCA gevonden. Het betreft onder andere mastopathie, levercirrose, nefropathieën, hepatitis, longziekten en ovariumadenomen.811 Dit illustreert het belang van beschikbare gegevens over orgaanfuncties bij het interpreteren van merkstofspiegels gemeten in het serum.

Literatuurgegevens over de prognostische waarde van een tumormerkstof voor de ziektevrije periode en de overlevingsduur van mammacarcinoom zijn relatief schaars. Colomer en medewerkers bestudeerden 350 patiënten met mammacarcinoom die na primaire behandeling allen als genezen werden gekwalificeerd.11 Van 337 te beoordelen patiënten bleven 297 zonder recidief gedurende de gehele onderzoeksperiode van maximaal 25 maanden, terwijl 40 patiënten een recidief vertoonden. Na onderverdeling van alle 337 bestudeerde patiënten in groepen met verhoogde uitgangswaarden voor CA-15.3 (> 40 Uml, n = 30) of CEA (> 5 ngml, n = 26) bleken beide groepen een significant (circa 6 maanden) kortere geschatte mediane overlevingsduur van 19 maanden te hebben, vergeleken met de groepen met niet-verhoogde uitgangswaarden. Ook anderen vonden een significant kortere overlevingsduur bij initieel verhoogde CA-15.3-serumconcentraties.12 Analoog aan dit resultaat werd eveneens een significant (circa 6 maanden) kortere mediane ziektevrije periode gevonden voor de groep van patiënten met recidiverende ziekte (n = 40) bij initieel verhoogde CA-15.3-waarden, hetgeen niet aantoonbaar bleek in geval van een verhoogde CEA-waarde.11

De prognose van de overlevingsduur in geval van gemetastaseerd mammacarcinoom werd eveneens bestudeerd.13 Verhoogde serumconcentraties voor CA-15.3 werden gevonden bij 130 patiënten, terwijl 43 patiënten waarden beneden de grens van 40 Uml hadden. CEA bleek bij 97 van de 173 patiënten verhoogd (> 5,ngml) te zijn. Bij de verhoogde CA-15.3-waarden was de mediane overlevingsduur significant korter (circa 8 maanden) dan voor de groep met normale CA-15.3-waarden (10 ten opzichte van 18 maanden). Voor CEA kon ook in dit geval geen significant verschil worden aangetoond.

Ten aanzien van het voorspellen van recidief-tumorgroei blijken de waarschijnlijkheidsdiagnose en de vroege herkenning van metastasen in de loop van de follow-up beter met verhoogde CA-15.3- dan met verhoogde CEA-waarden in serum te correleren. In een groot onderzoek werden elke 4 maanden in totaal 671 vrouwen met mammacarcinoom gevolgd.8 Bij 205 patiënten werden met beeldvormende technieken metastasen vastgesteld na een mediane follow-up-tijd van 28 maanden (uiterste waarden 8 en 289 maanden). Bij 73 van deze groep werden pathologisch verhoogde CA-15.3-serumwaarden (> 25 Uml) vastgesteld, tegenover slechts 50 verhoogde waarden voor CEA (> 3 ngml). Daarbij werden de eerste pathologisch verhoogde serumwaarden reeds veel vroeger vastgesteld, mediaan 9 maanden vóór het stellen van de klinische diagnose van hernieuwde tumorgroei.8 Dit is eerder dan de door anderen gerapporteerde kortere zogenaamde ‘leadtime’ van 6 maanden voor beide tumormerkstoffen.1415

Safi en medewerkers vonden bij loco-regionale metastasen aanzienlijk lagere merkstofspiegels (CEA > 3 ngml: 6-25; CA-15.3 > 25 Uml: 22-50) dan bij metastasen op afstand (CEA > 3 ngml: 29-71; CA-15.3 > 25 Uml: 71-91), waarbij CEA onveranderlijk lagere waarden oplevert dan CA-15.3. Als verklaring geldt de wellicht geringere tumormassa en de veranderde doorbloeding van het wondgebied in de lokale of regionale recidieven, vergeleken met de metastasen op afstand.

De bijdrage aan een effectievere sturing van de behandeling die mag worden verwacht van bepaling van tumormerkstoffen in serum, hangt nauw samen met het verband tussen de serumconcentratie en het beloop van de ziekte gedurende de behandeling. Het verband tussen klinisch beloop en serumspiegels van tumormerkstoffen wordt door diverse auteurs bevestigd.81016

Tondini en medewerkers vonden bij 53 patiënten met gemetastaseerd mammacarcinoom voor CA-15.3 een significant betere correlatie met het ziektebeloop dan voor CEA (60 versus 40; p = 0,02).16 Progressie en remissie worden gedefinieerd door meer dan 25 stijging of daling van de serumconcentraties, en stabiele ziekte door fluctuaties van minder dan 25. Stijgingen van meer dan 25 werden vaker met CA-15.3 dan met CEA waargenomen bij patiënten tijdens progressie van de ziekte (75 versus 58). Ook daalde de CA-15.3-waarde vaker dan de CEA-waarde bij patiënten in remissie (38 versus 24). In een logistisch regressiemodel correleerden de veranderingen van de CA-15.3-serumwaarden significant met zowel progressie als regressie, terwijl dit niet kon worden vastgesteld voor veranderingen van CEA. Verder bleken de correlaties, de sensitiviteit en de specificiteit niet te verbeteren bij toepassing van beide merkstoffen, vergeleken met de resultaten van CA-15.3 alleen. Zij concluderen dat CA-15.3 beter bruikbaar is dan CEA voor het klinisch volgen van patiënten met gemetastaseerd mammacarcinoom.

Safi en medewerkers stelden bij 48 van 77 patiënten met een gemetastaseerd mammacarcinoom die met tamoxifen werden behandeld een progressie van de ziekte vast.8 De al verhoogde uitgangswaarden van CEA en CA-15.3 bleken na 3 en 6 maanden verder te stijgen. Bij de overige 29 patiënten gingen de metastasen in remissie en overeenkomstig daarmee daalden de waarden van beide tumormerkstoffen in vergelijking met hun uitgangswaarden.

Conclusies

De meeste bepalingen van tumormerkstoffen die bij patiënten met een mammacarcinoom worden toegepast (CA-15.3, MCA, CA-549, CA-27.29, CEA) zijn slechts beperkt bruikbaar. Voor deze en overige tumormerkstoffen van de huidige generatie kan worden geconcludeerd dat ze ongeschikt zijn voor vroege diagnostiek, screening op of opsporing van mammacarcinoom bij vrouwen die een extra risico lopen en eveneens ongeschikt zijn voor het volgen en het opsporen van lokale of regionale recidieven wegens de te geringe sensitiviteit. Tumormerkstoffen lijken wel geschikt voor de vroege opsporing van metastasen op afstand, met name in de lever en de longen en mogelijk in nog sterkere mate in bot. Hierbij moet echter de invloed van orgaanfunctiestoornissen op de hoogte van de serumconcentraties meegewogen worden. Ten slotte lijken de tumormerkstoffen zeer geschikt te zijn voor het volgen van het ziektebeloop en het beoordelen van de effecten van behandeling bij patiënten met een gemetastaseerd mammacarcinoom. Gericht gerandomiseerd onderzoek zal uiteindelijk moeten uitwijzen of in deze gevallen een belangrijk deel van het beeldvormend onderzoek vervangen kan worden door meting van tumormerkstoffen. Verder onderzoek moet ook duidelijk maken of tumormerkstoffen een bijdrage kunnen leveren aan het onderscheiden van patiënten met een primair mammacarcinoom en dan vooral de groep met klinisch tumor-negatieve okselklieren, die wel of niet in aanmerking komen voor adjuvante therapie.

Elk onderzoek zal zich mede moeten richten op het formuleren van de gevolgen van het meten van deze tumormerkstoffen. Wanneer dat niet gebeurt, verliest een dergelijk onderzoek aan praktische betekenis.