Онкомаркер альфа-фетопротеин (АФП), (кровь) – цены, норма, расшифровка, подготовка, противопоказания
Онкомаркеры – это особые вещества, которые появляются в крови или моче человека в результате развития злокачественных, а иногда и доброкачественных новообразований. Они по своей структуре очень разнообразны (гормоны, ферменты и так далее), однако чаще всего – это белки или производные от них.
Выделяют онкомаркеры двух типов:
- вещества, возникающие при конкретном виде новообразования;
- онкомаркеры, количество которых в организме увеличивается при разных типах раковых патологий.
Значительное увеличение количества того или иного онкомаркера в организме говорит о развитии злокачественных новообразований, что делает анализ на онкомаркеры достаточно эффективным методом диагностики рака на ранних стадиях. Кроме того, подобные исследования позволяют контролировать эффективность противоопухолевой терапии и проводить раннее выявление метастазов.
На сегодняшний день удалось выявить уже около 200 типов онкомаркеров, но хорошо диагностируемыми и наиболее распространенными считаются лишь 20, среди которых альфа-фетопротеин (АФП).
Анализ на онкомаркер альфа-фетопротеин чаще всего применяется для диагностики рака печени. Значения нормы этого онкомаркера для мужчин и небеременных женщин составляют: 0,5 – 5,5 МЕ/мл. При первичном раке печени значительное увеличение содержания АФП в организме (более 10 МЕ/мл) замечается у 95% больных, а в 50% случаев повышение содержания альфа-фетопротеина начинается на 2-3 месяца раньше, чем первые клинические проявления заболевания.
Повышенный уровень АФП в крови наблюдается у больных при гепатобластоме и гепатоцеллюлярной карциноме печени, при эмбрионально-клеточных новообразованиях яичников и яичек, при плоскоклеточном раке пищевода, а также при метастазах некоторых других новообразований в печень. Незначительное повышение уровня альфа-фетопротеина (от 5,5 до 10 МЕ/мл) может указывать на болезни печени неракового происхождения, характеризующиеся интенсивной регенерацией тканей (вирусные гепатиты, цирроз), а также на репаративные процессы в других тканях организма человека. Как дополнительный, онкомаркер альфа-фетопротеин может использоваться для диагностики рака желчного пузыря и желчевыводящих протоков.
Период полужизни альфа-фетопротеина в организме составляет приблизительно 5 суток, поэтому наблюдение за концентрацией АФП в сыворотке крови на протяжении нескольких недель после удаления злокачественного новообразования, а также после проведения химиотерапии или лучевой терапии позволяет контролировать ход лечения. Если уровень онкомаркера постоянно увеличивается, это означает, что прогноз плохой. Медленно снижающийся уровень АФП указывает на наличие метастазов или остаточной опухоли.
АФП является также маркером состояния плода.
Повышение его уровня в крови беременной женщины замечается, начиная с десятой недели беременности, норма в данном случае составляет:
- 15 недель — 15,6 – 62,4 МЕ/мл;
- 16 недель — 16,8 – 66,4 МЕ/мл;
- 18 недель — 22,4 – 88,8 МЕ/мл;
- 20 недель — 29,6 – 119,2 МЕ/мл.
Максимальная концентрация отмечается в 33-34 недели, после чего уровень альфа-фетопротеина снижается. Анализ уровня АФП помогает определить различные отклонения в развитии плода. Так низкая концентрация в сыворотке крови женщины может указывать на гипотрофию плода, синдром Дауна, неразвивающуюся беременность.
Превышение концентрации альфа-фетопротеина у беременной более чем в два-три раза может указывать на такие патологии в развитии плода:
- анэнцефалия;
- аномалии развития почек;
- внутриутробная гибель;
- энцефалоцеле (черепно-мозговая грыжа).
Общие правила подготовки к анализам следующие:
- кровь сдают утром (с 8 до 11 часов) натощак, между взятием крови и последним приемом пищи должно пройти не менее восьми часов, при этом воду можно пить как обычно;
- за сутки до проведения анализов необходимо полностью исключить употребление спиртных напитков, прием лекарств (по согласованию с доктором) и чрезмерные физические нагрузки;
- за 2-3 часа до сдачи крови нельзя курить, пить чай, кофе, соки;
- нельзя сдавать кровь на онкомаркеры сразу после прохождения физиотерапевтических процедур, УЗИ, массажа, какого-либо инструментального обследования.
Результаты анализов получают достаточно быстро – в течение суток, если необходимо срочное исполнение, то возможно получить ответ уже через 2-3 часа.
Литература:
- Петрова Л.В. «Онкомаркеры в клинической практике»
- Зубцова Ж.И. «Анализ девяти серологических онкомаркеров на гидрогелевом биочипе»
Альфа-фетопротеин — WiKi
Альфа-фетопротеин (АФП) — это гликопротеин с молекулярным весом 69 000 Да, состоящий из одной полипептидной цепи, включающей ~ 600 аминокислот и содержащей около 4 % углеводов[1]. Образуется при развитии эмбриона и плода.
История открытия
АФП был открыт в 1944 году[источник не указан 2173 дня], на заре исследования белков, когда американский биохимик Педерсен обнаружил в сыворотке крови телят массивную белковую фракцию, полностью отсутствующую в крови взрослых животных. Белок был назван фетуином (от лат. fetus — плод). Продолжая эти исследования, С. Бергстранд и В. Цар в 1956 и 1957 годах, сравнивая составы сыворотки крови человеческого плода и взрослых людей, нашли белковую фракцию, специфичную для эмбриональной сыворотки, и назвали её α-фетопротеином (то есть белком плода). Предполагалось, что это человеческий аналог телячьего фетуина. Впоследствии выяснилось, что это совершенно различные белки.
В середине 1950-х годов Грабар, Буртен и Зелинман из Института Пастера в Париже, группа учёных под руководством Ю. С. Татаринова в Астрахани и группа учёных под руководством Г. И. Абелева из лаборатории Л. А. Зильбера в Москве активно разрабатывали методологические подходы сравнительного анализа нормальных и опухолевых тканей с использованием иммунохимических методов. В 1963 г. профессор Ю. С. Татаринов (Астраханский медицинский институт) обнаружил присутствие альфа-фетопротеина в крови людей, болеющих первичным раком печени. Профессором Татариновым открыто явление синтеза и секреции в кровь млекопитающих и человека этого белка. В результате исследований был обнаружен специфический антиген, присутствовавший в гепатоме и отсутствовавший в нормальной печени человека и взрослых мышей. В ходе другого исследования этот антиген был обнаружен в мышином эмбрионе, где присутствовал не только в печени, но и во всех органах плода. Стало понятно, что данное вещество является основным компонентом эмбриональной сыворотки — эмбриональным сывороточным глобулином. Было показано, что тканевые культуры мышиной гепатомы синтезируют и секретируют в среду этот белок, позже названный альфа-фетопротеином. АФП, продуцируемый плодом и мышиными гепатомами в тканевой культуре, был идентичен. Тогда же было обнаружено, что продукция АФП временно возобновляется после частичной гепатэктомии. На этом основании было высказано предположение о том, что синтез данного белка связан с активной пролиферацией клеток печени любого генеза и вряд ли сможет быть использован в качестве специфического маркера злокачественных новообразований этого органа
Определение альфа-фетопротеина как опухолевого маркера было впервые сделано Ю. С. Татариновым в 1964 году.
15 сентября 1969 Ю. С. Татаринов и В. Н. Масюкевич установили явление синтеза и секреции в кровь млекопитающих и человека белка — трофобластического бета-глобулина, специфического для трофобластической активности клеток хориона. В 1970 г. в Государственном комитете СССР по делам изобретений и открытий зарегистрировано открытие в области биохимии, связанное с изучением синтеза биологически активных веществ у человека и высших животных в период их эмбрионального развития. Авторы этой работы — доктор медицинских наук профессор Ю. Татаринов и кандидат медицинских наук В. Масюкевич.
Профессором Татариновым открыта и описана реакция Татаринова-Абелева: альфа-фетопротеиновый тест — метод выявления эмбриональных сывороточных глобулинов (альфа-фетопротеинов) с помощью реакции преципитации в агаре. Вплоть до настоящего времени реакция Татаринова-Абелева остаётся единственным маркером при диагностике гепатоцеллюлярного рака печени. Это открытие в области иммунохимического метода первичного лечения онкологических заболеваний внесено в Реестр открытий СССР.
Биологические свойства
По структуре и физико-химическим свойствам АФП очень близок главному белку сыворотки крови взрослых — сывороточному альбумину (СА). Функция СА транспортная, перенос низкомолекулярных веществ в ткани. АФП как бы заменяет СА у эмбриона, его часто называют эмбриональным СА, и его функция, скорее всего, тоже транспортная. АФП обладает исключительно высоким сродством к полиненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК), веществам, необходимым для построения клеточных мембран и особого класса биологически активных веществ — простагландинов. Наиболее вероятная функция АФП — избирательное связывание ПНЖК в плаценте и перенос их из крови матери в кровь и клетки эмбриона. ПНЖК не синтезируются ни эмбрионом, ни взрослым и поступают в организм только с растительной пищей. Поэтому должна быть специальная система их переноса из крови матери в эмбрион. Для осуществления транспортной функции в клетках эмбриона должны быть рецепторы к АФП — ПНЖК, с помощью которых доставка ПНЖК осуществляется в клетки плода. Однако такие рецепторы изучены ещё очень мало [1]. К числу других вероятных функций АФП относится иммуносупрессорная, то есть, подавление иммунных реакций на антигены у развивающегося плода. Поскольку в процессе развития эмбриона появляются новые белки (антигены), то в отсутствие иммунодепрессии у эмбриона происходила бы выработка антител против этих новых белков, что могло бы привести к серьёзным осложнениям. Поэтому в эмбрионе собственная иммунная система подавлена, и это подавление, возможно, осуществляет АФП.
На первых неделях беременности АФП вырабатывается жёлтым телом яичников матери. Уже с пятой недели плод сам начинает вырабатывать АФП. Ребёнок выделяет его с мочой в амниотическую жидкость, откуда она попадает в кровь матери для экскреции (выведения). АФП предохраняет плод от иммунного отторжения организмом матери
При увеличении концентрации АФП в крови зародыша уровень АФП в крови матери также увеличивается. На 12-16 неделе беременности при развитии плода уровень АФП достигает оптимального для диагностики значения. Максимальный уровень АФП определяется на сроке в 32-34 недели беременности, после чего начинает постепенно снижаться. Нормальные значения альфа-фетопротеина в сыворотке крови здорового человека не превышают 15 нг/мл[3]
Области применения
Альфа-фетопротеин используется при лечении астмы, гепатитов, миомы матки, диабета, саркоидоза, онкологии, урогенитальных инфекций, рассеянного склероза, постинфекционных поражениях сердца и почек, постинсультных состояний, тромбооклюзионных поражений сосудов, язвенных болезней кишечника, ожогов, для улучшения потенции, входит в состав косметики. АФП оказывает стимулирующее воздействие на рост и пролиферацию фибробластов. Обладает синергизмом по отношению к эпидермальному, трансформирующему и инсулиноподобному факторам роста, оказывает влияние на метаболизм стероидных гормонов. Способен активировать ген апоптоза и запускать механизм запрограммированной гибели раковой клетки (аналогично фактору некроза опухоли). Обнаружена способность препятствовать связыванию вирусов с мембранами лимфоцитов и ограничивать атаку аутоантител на специфические сайты и рецепторы клетки. Показана эффективность при лечении заболеваний с выраженным аутоиммунным компонентом (аутоиммунные поражения щитовидной и поджелудочной желез, спаечная болезнь, артриты, артрозы, астма, постинфекционные поражения сердца и почек, миастения и т. д.), изучается возможность применения в комплексной терапии сахарного диабета, ревматизма, злокачественных опухолей и ряда других заболеваний [4].
Получение
В качестве сырья для производства препарата АФП используется пуповинная, плацентарная и абортная кровь, полученная при медицинских абортах и родах, проверенная на отсутствие маркеров ВИЧ-1, 2 и гепатитов B и С. Кровь собирает медицинский персонал гинекологических и акушерских отделений. Качество крови контролируется на соответствие требованиям, предъявляемым Инструкцией по сбору и контролю плацентарной и абортной крови для изготовления препаратов иммуноглобулинов человека нормального или Инструкцией по сбору и контролю плацентарной и абортной крови, утверждённой 24.03.2000 г. МЗ РФ. Женщины, собирающиеся сделать аборт (по медицинским либо социальным показаниям), пишут расписку: «…настоящим удостоверяю добровольное согласие на использование моего плода, полученного при бесплатной операции искусственного аборта, для научно-исследовательских целей с возможностью в дальнейшем их терапевтического применения». Далее выделение АФП из сыворотки проводят методом аффинной хроматографии[5].
АФП-тест
АФП-тест (реакция Татаринова-Абелева) — это измерение уровня альфа-фетопротеина. Тройной скрининг сочетает АФП тест с определением уровня двух гормонов, несвязанного эстриола и хорионического гонадотропина человека. Его часто называют «тройной скрининг»[6]. Имеются два основных клинических аспекта применения АФП-теста:
- выявление и мониторинг первичной гепатоцеллюлярной карциномы, которая возникает, как правило, в цирротической печени
- мониторинг эффективности терапии
Повышенный уровень АФП определяется приблизительно у 9 % пациентов с метастатическим поражением печени. Возможно незначительное повышение уровня АФП при злокачественных опухолях молочной железы, бронхов и колоректальной карциноме. C целью диагностики используют измерения уровня серологического АФП при гепатоцеллюлярном раке печени[2]. У взрослых людей увеличение концентрации АФП бывает связано с развитием хронических гепатитов, рака печени, опухолей яичек у мужчин, особенно при наличии метастазов[3].
При беременности АФП может быть повышен в следующих ситуациях:
- многоплодная беременность, крупный плод
- некроз печени плода (вследствие вирусной инфекции)
- порок развития нервной трубки плода (анэнцефалия, расщелина позвоночника)
- пупочная грыжа плода
- аномалий почек и мочевыводящих путей
- несращение передней брюшной стенки плода
- другие пороки развития плода (атрезия пищевода и двенадцатиперстной кишки)
- синдром Шерешевского-Тернера.
Низкий уровень АФП позволяет предполагать:
- синдром Дауна у плода (после 10 недели беременности)
- трисомию 18
- задержку развития плода
- гибель плода
- угрозу самопроизвольного выкидыша
- пузырный занос
- ложную беременность[3].
В Калифорнии АФП-тест проводят вместе с исследованием других маркеров[7]:
- ХГ — хорионический гонадотропин
- эстриол — гормон плаценты
- ингибин — гормон плаценты
При наличии аномалий по АФП необходимы дальнейшие исследования. Даже комплексный скрининг по многим маркерам не доказателен. Обычно для выявления дефектов используют УЗИ и пробу амниотической жидкости (амниоцентез)[7]. Также во время амниоцентеза в амниотическую жидкость может попадать кровь плода, вызывая ложное повышение уровня альфа-фетопротеина. Приблизительно в 5 — 10 % случаев расщелину позвоночника не удается обнаружить при амниоцентезе, поскольку отверстие в спиномозговом канале закрыто кожей, из-за чего альфа-фетопротеин не может попасть в амниотическую жидкость[8] А процедура амниоцентеза несёт в себе следующие опасности:
- Выкидыш: доля выкидышей варьируется от 1 из 200 до 1 из 500.
- Инфекция: процедура влечет за собой невысокую (менее 1 из 1000) вероятность заражения матки, которое может вызвать родовую деятельность. Если такая инфекция проникнет в матку, это произойдёт в течение нескольких дней после процедуры.
- Кровотечение у матери или плода.
- Повреждение плода: существует очень малый риск того, что игла заденет жизненно важную зону плода, что станет причиной необратимого повреждения.
Отклонения концентраций АФП и ХГ в крови женщин недостаточно специфичны для хромосомных болезней и пороков развития плода. Так, хромосомная патология обнаруживается примерно у одной из пятидесяти беременных, имеющих характерные отклонения уровней АФП и ХГ. Дефекты заращения нервной трубки выявляются у одной из четырёхсот женщин с повышенным содержанием АФП в сыворотке крови, в то время как почти у 90 % таких беременных плоды не имеют пороков развития. По данным литературы, содержание маркерных белков в крови беременных зависит от их возраста, веса, данных соматического и гинекологического анамнеза. Наряду с этим, существуют данные о том, что при отсутствии хромосомной патологии и пороков развития у плода, отклонения уровней сывороточных белков (АФП и ХГ) у матери могут быть связаны с наличием акушерских осложнений, включая угрожающее прерывание беременности, преждевременные роды, гестоз, гипотрофию плода. Несмотря на то, что в литературе в течение длительного времени дискутируется взаимосвязь между изменениями (в большинстве случаев — повышением) уровней маркерных сывороточных белков (АФП и ХГ) в крови матери и патологией беременности, существующие данные крайне противоречивы, а предположения о вероятных патофизиологических механизмах такой зависимости практически не встречаются[9].
Для женщин, у которых менструальный цикл значительно длиннее или короче 28 дней, и тех, у кого цикл вообще нерегулярный, определить сроки или интерпретировать результаты АФП-теста будет крайне сложно, если вообще возможно, без УЗИ, дающего возможность более точно определить возраст плода.
Примечания
что это за анализ, когда назначают, расшифровка
Содержание:
- Что такое АФП онкомаркер, причины изменения его нормы.
- Показания к проведению анализа.
- Как подготовиться к анализу?
- Техника проведения анализа и расшифровка.
В медицине известно более 200 различных онкомаркеров, среди которых эффективными считаются лишь двадцать. В их число входят АФП и ХГЧ онкомаркеры. Их особенностью является то, что они специфичны и не специфичны одновременно по отношению к патологическим уплотнениям в организме.
Что собой представляет АФП и по каким причинам меняется его норма
Известно, что АФП онкомаркер – это белковое вещество, которое вырабатывается эмбриональными клетками в организме развивающегося плода, клетками печени у взрослых и опухолевыми, если опухоль образуется.
Проконсультироваться с израильским специалистомВ отличие от других, данное вещество всегда присутствует в организме в определенных количествах. Его снижение или увеличение в организме взрослого человека по отношению к норме является сигналом о возможном новообразовании в организме, которое может быть как доброкачественное, так и злокачественное. Если АФП-белок снижается у беременной женщины, скорее всего, имеют место патологии плода.
Увеличение или снижение нормы данного вещества не являются однозначным диагнозом, но являются вектором для дальнейших действий.
Учитывая особенности, онкомаркер делится на два вида – специфичный и не специфичный. В первом случае рост его количества говорит о развитии патологии, то есть продуцируется опухолью. Во втором – белок синтезируется здоровыми печеночными клетками для защиты организма, а в случае развития злокачественного процесса резко увеличивается их количество с целью атаки зловредных образований.
Таким образом, следует заключить, что AF-protein имеет антираковое действие.
Показания к прохождению обследования
Зная, что АФП онкомаркер – это белковое образование, которое помогает выявить опасную патологию задолго до ее клинического обнаружения и проявления каких-либо симптомов, в ряде случаев следует пройти обследование.
Основными показаниями к сдаче анализа на онкомаркры служат:
- Генетическая предрасположенность к онкозаболеваниям.
- Хронические болезни печени, гепатиты всех видов, симптомы цирроза.
- Подозрения на присутствие в организме уплотнений.
- Предраковые состояния.
- Обнаруженные доброкачественные опухоли с высоким риском перерождения в злокачественные.
- Контроль хода лечения и после его завершения с целью прогнозирования рецидива.
- После удаления патологического новообразования.
- Для прогноза риска метастизирования зловредных патологий.
Также узнать, что показывает онкомаркер АФП, необходимо беременным женщинам. В данном случае типичным считается положение, когда его уровень высок. Это связано с тем, что эмбрион воспринимается организмом как чужеродное тело, и он пытается защищаться. А вот если Альфа-белок снижен, следует подозревать патологии у плода, например, Даун синдром, трисомия и многие другие. В то же время, превышение и без того высокого уровня белка также говорит о проблемах с развитием плода вплоть до риска его внутриутробной смерти.
Требования к подготовке пациента перед сдачей анализа
Проверка на АФП онкомаркер – это, что называется, предупреждение рака за счет его раннего выявления и начала лечения, будет эффективной, если правильно подготовиться.
Каких-то особых требований к пациенту нет, но необходимо обязательно соблюсти эти рекомендации:
Отказаться от пищи не менее чем за 8-10 часов до начала анализа. Допускается только негазированная вода, в том числе и утром перед процедурой. |
Предупредить стрессы и физические нагрузки за сутки до начала обследования. Лучше всего провести вечер в спокойной обстановке. |
Не посещать массаж и любые виды диагностики за сутки до анализа. |
Прекратить прием лекарственных средств за 8 часов до тестирования (по согласованию с доктором). |
Отказаться от приема алкоголя, крепкого чая, соков и кофе, не курить за 12 часов до сдачи крови. |
Считается, что лучшим временем для процедуры является утренний промежуток с 8 до 12 часов.
Женщинам следует проконсультироваться с доктором на предмет выбора лучшего дня для тестирования с точки зрения менструального цикла.
Когда проверять норму АФП онкомаркера у женщин в положении и в период лактации, определяет доктор, выбрав оптимальный период и дав индивидуальные рекомендации по подготовке.
Как проводится анализ на онкомаркер
Чтобы проверить, что АФП онкомаркер повышен, понижен или в норме, необходимо сдать венозную кровь в специализированной лаборатории. Материалом для исследования служит выделенная аппаратным способом сыворотка, в которую вводят антитела. Результат их взаимодействия и есть реакция, которая ставится доктором и выносится вердикт: есть патология либо имеется только риск.
Расшифровку онкомаркера АФП выполняет та же лаборатория, в которой проводится анализ. Единицей измерения показателей является международная единица на миллилитр крови (МЕ/мл).
Для здоровых мужчин и не рожавших, не беременных женщин является нормой показатель в 0,5 – 5,5 МЕ/мл. Повышение этой нормы до 10 МЕ/мл говорит о развитии новообразования, и в 95% случаев речь идет о злокачественном уплотнении.
Увеличение количества Альфа-белка более 10 МЕ/мл определяется за 3-4 месяца до появления первых симптомов.
Если результат показывает увеличение нормы онкомаркера АФП в пределах от 5,5 до 10 МЕ/мл, это указывает на наличие заболеваний печени воспалительного характера.
Что касается женщин в положении, то для них определены такие нормы в зависимости от периода беременности:
15 недель | от 15,6 до 62,4 МЕ/мл |
16 недель | от 16,8 до 66,4 МЕ/мл |
18 недель | от 22,4 до 88,8 МЕ/мл |
20 недель | от 29,6 до 119,2 МЕ/мл |
Увеличение или снижение этих норм говорит о проблемах с плодом, при этом женщина может чувствовать себя хорошо.
Так, если онкомаркеры АФП при расшифровке нормы дают слишком высокие показатели, это может быть признаком наличия таких болезней у будущего ребенка:
- Печеночный некроз.
- Пупковая грыжа.
- Отклонения в развитии путей мочеиспускания и многие другие.
Обратите внимание, что для достоверности результатов, необходимо дополнительно сделать анализ на гормон ХГЧ и пройти инструментальную диагностику. Только всестороннее обследование в специализированном центре и грамотная расшифровка результатов может служить основанием для постановки диагноза и назначения лечения.
Иммуноферментный анализ альфа-фетопротеина, использование в диагностике заболеваний человека
Альфа-фетопротеин (АФП) — онкофетальный гликопротеин с молекулярной массой около 70 кД. Нормальный уровень АФП в сыворотке крови взрослых от 0 до 12 МЕ/мл. Высокие значения АФП определяются в крови плода и в амниотической жидкости, в крови беременных женщин после 12–15 недель беременности, а также при некоторых онкологических заболеваниях.
В эмбриогенезе АФП синтезируется, главным образом, клетками печени и желточного мешка плода [1, 22]. Из тканей плода АФП проникает в амниотическую жидкость и через плаценту — в кровь матери. У здорового взрослого человека АФП может присутствовать в крови вследствие активизации каких-то репаративных процессов и связанной с ними клеточной пролиферации [7, 65]. Отчасти сходная картина наблюдается и при онкозаболеваниях, когда с возникновением в организме клона малигнизированных клеток немедленно включаются гомеостатические механизмы защитно-регуляторного характера [5, 7]. Однако во многих случаях главную роль в увеличении уровня АФП в организме играют сами раковые клетки, “озлокачествление” которых в той или иной мере всегда сопровождается возвратом к своего рода эмбриональному фенотипу с экспрессией фетальных белков [4, 13]. Особенно характерна гиперпродукция АФП для гепатоцеллюлярного рака и эмбрионально-клеточных опухолей, к огда концентрация его может достигать десятков тысяч МЕ/мл [6, 18, 45].
Свойства и биологическая активность АФП
С помощью моноклональных антител у АФП человека обнаруживают от 5 до 8 антигенных эпитопов [20, 70, 71], причём только 2 из них являются видоспецифическими, остальные имеют перекрест с аналогами АФП одного или нескольких видов животных (мыши, крысы, телёнка, свиньи, собаки, кошки) [71]. До 38% молекулы АФП идентично молекуле сывороточного альбумина [29].
АФП представляет собой гликозилированный белок, причем гликозидная часть имеет непостоянную структуру и состав. При определённых физиологических и патологических состояниях антигенная и гликозидная гетерогенность АФП начинает проявляться особенно ярко. Так, сывороточный АФП при хроническом гепатите содержит 4–6 % фракции АФП с моносиаловым остатком, а АФП из крови больных гепатоцеллюлярной карциномой — до 30 % такой фракции [25]. Очевидно, особенности метаболизма разных по происхождению клеток обуславливают различное представление ими структурных эпитопов АФП. По присутствию фракций АФП с определёнными антигенными или биохимическими характеристиками можно чётко выделить ряд онкологических заболеваний [25, 58, 60, 61].
На уровне организма АФП — многофункциональный белок с селективной клеточной стимулирующей и ингибирующей активностью [1, 22]. Многие растущие эмбриональные и неопластические клетки не только продуцируют, но и поглощают большое количество АФП [2, 3, 57]. Связывание АФП с определёнными рецепторами на мембране запускает рост и пролиферацию клеток или воздействует на процесс клеточной дифференциации [39, 42]. В зависимости от стадии дифференциации или активации клетки начинают делиться или супрессируются.
Разнообразные проявления активности АФП отчасти можно связать с его свойствами транспортного белка, способного образовывать нековалентные комплексы с полиненасыщенными жирными кислотами, билирубином, лектинами, некоторыми стероидными гормонами и другими биологически активными лигандами [1, 14, 22, 46]. Показано, что АФП осуществляет транспорт через мембраны, взаимодействуя с высокоаффинными АФП-рецепторами клеток-мишеней или клеток-экспортёров биологически активных веществ [28, 38, 44].
Установлено, что АФП оказывает влияние на активность клеток иммунной системы, причем он воздействует, как правило, на пролиферирующие клетки [1, 33, 41, 49, 50], не затрагивая их зрелые формы, в частности, Т– и В–лимфоциты [64]. В зависимости от активации клеток АФП стимулирует или супрессирует определённые клоны специфических Т–хелперов и Т–супрессоров [41, 43, 49, 63], подавляет наработку антител и созревание цитотоксических Т–лимфоцитов [49], подавляет пролиферацию лимфоцитов в ответ на митоген [21]. АФП модулирует фагоцитирующую активность макрофагов [48], оказывает влияние на синтез цитокинов моноцитами и другими клетками [15, 48, 49, 68]. In vitro АФП снижает активность натуральных киллеров [19, 33]. Показано его стимулирующее воздействие на рост и пролиферацию фибробластов [3, 55].
Регулирующее влияние АФП на синтез в организме ряда факторов дополняется его синергизмом по отношению к некоторым из них. Например, он способен значительно усиливать активность эпидермального, трансформирующего и инсулиноподобного факторов роста [34, 35, 40]. Установлено, что АФП оказывает влияние на метаболизм стероидных гормонов [15, 16]. Наконец, АФП, также как и фактор некроза опухолей, способен активировать ген апоптоза и запускать механизм запрограммированной гибели раковой клетки. Показано, что эта активность не связана напрямую с его транспортной функцией и опосредуется образованием комплекса АФП с особыми рецепторами на поверхности чувствительной клетки [55, 62].
АФП может препятствовать связыванию вирусов с мембранами лимфоцитов, а в ряде случаев он способен ограничивать атаку аутоантител на специфические сайты и рецепторы клетки [17].
Некоторые исследователи считают, что, действуя на уровне организма, определённые белки могут восстанавливать иммунный гомеостаз вне зависимости от направления первоначального отклонения [12]. По-видимому, это в полной мере можно отнести и на счёт АФП [9]. На проходящих сейчас в нашей стране клинических испытаниях предпринимаются попытки использовать гомеостазирующую активность АФП в отношении иммунной системы для лечения заболеваний с развитой аутоиммунной компонентой (аутоиммунные поражения щитовидной и поджелудочной желез, спаечная болезнь, артриты, артрозы, астма, постинфекционные поражения сердца и почек, myastenia gravis и т. д.).
В эмбриональном развитии АФП, очевидно, играет важную роль в регуляции роста и дифференцировки тканей плода, в защите плода и матери от встречной атаки иммунных систем, в ограничении влияния стероидных гормонов, в частности эстрогенов матери, на плод [1, 12, 22, 63]. По мере завершения органогенеза синтез АФП снижается [24].
При раке активация онкогенов, являющихся по сути заблокированными в норме эмбриональными генами, приводит к продукции эмбриональных форм ферментов, других белковых факторов, обеспечивающих аутокринную регуляцию роста и пролиферации клеток. Экспрессия АФП раковыми клетками — хороший пример действия такого механизма [22]. Подобная активация синтеза АФП, очевидно, происходит и при физиологической регенерации [7, 11, 65]. У взрослых людей без онкологических заболеваний фоновые значения АФП, по-видимому, объясняются именно репаративными процессами в организме. Однако, большая часть АФП при этом скорее всего быстро расходуется в тканях и не поступает в кровоток. Исключения составляют цирроз и гепатиты В и С, при которых уровень АФП в крови больных может возрасти в 10 и более раз [51, 67]. Таким образом, при онкологических заболеваниях АФП может появиться в крови и как компонент репаративного механизма, и как продукт экспрессии раковых клеток. Интенсивнее всего АФП могут продуцировать клетки весь ма агрессивных гепатоцеллюлярной карциномы и гепатобластомы печени, а также клетки эмбрионально-клеточных опухолей [18, 25, 45, 47, 51, 67]. Вместе с тем, раковые клетки не только продуцируют, но и поглощают АФП, что четко выявлено для клеток рака толстой кишки, рака груди, рака лёгкого [23, 57]. Показано, что структура синтезируемого раковыми клетками АФП отличается от структуры физиологического АФП [22, 58, 60]. Можно предположить, что у них разная биологическая роль на уровне опухоли и на уровне целого организма: онкологический АФП обеспечивает рост и защиту опухоли от репаративной системы организма, а физиологический АФП — как раз является компонентом этой системы. В этой связи хочется отметить имеющийся положительный опыт применения АФП и моноклональных антител (МКАТ) к нему для лечении опухолей, клетки которых аккумулируют АФП на своей поверхности. Причём, если в одних случаях терапевтический эффект можно объяснить адресным воздействием цитостатиков, которые были использованы в составе различных компле ксов с АФП или с МКАТ к нему, то в других — положительный результат достигается просто введением АФП или МКАТ к определенным его эпитопам [10, 31, 47].
Уровни АФП в организме. Диагностическая значимость
Разнообразие свойств и особенности проявлений функциональной активности АФП привлекают к нему все большее внимание, как диагностическому маркеру ряда заболеваний и физиологических состояний организма. Наибольшее распространение получили иммуноферментные методы определения общего АФП в сыворотке крови и амниотической жидкости. Главные направления АФП -диагностики — это, во-первых, мониторинг беременности и выявление генетических и соматических пороков развития плода, во-вторых, выявление и контроль эффективности лечения некоторых онкологических заболеваний.
В амниотической жидкости концентрация АФП достигает максимума обычно на 10 неделе беременности [24]. В крови здоровых беременных женщин повышение уровня АФП наблюдается с 11–14 до 31–32 недели беременности, а затем постепенно снижается (см. табл. 1). Через несколько недель после родов АФП в сыворотке крови матери определяется в очень малых количествах [53, 56].
Медиальные значения концентраций АФП при нормальной беременности Таблица 1
Срок беременности (недели) | Концентрация АФП (МЕ/мл)* | |
Сыворотка крови | Амниотическая жидкость | |
15 16 17 18 19 20 | 29 33 38 43 48 53 | 14,2 12,3 10,6 9,1 7,7 6,6 |
Пренатальный скрининг аномалий развития плода по уровню АФП в сыворотке крови матери целесообразно проводить на 15–20 неделе беременности, когда концентрации АФП в крови в большинстве случаев уже достаточно велики и, в основном, коррелируют с состоянием плода. Обычно за нормальный уровень АФП при такого рода скрининге принимают концентрацию АФП в сыворотке не ниже 70% и не выше 200 % от среднестатистического (медиального) значения для данного срока беременности (т. е. в пределах от 0,7 до
2,0 МоМ) [17, 115, 116]. Выход за пределы этого интервала считается зоной риска и требует наблюдения и повторных обследований, а выход за пределы интервала 0,5–2,5 МоМ с достоверностью 90–95% свидетельствует о наличии патологии у плода или у матери (рак, цирроз, гепатит и др.) [8, 53].
Следует отметить, что в разных регионах и в разных группах населения пределы зоны риска и медиальные величины уровня АФП в крови матери могут несколько отличаться. Поэтому диагностические лаборатории на местах должны определить и использовать в расчетах “свой” нормальный уровень АФП. С другой стороны, для каждой внутриутробной патологии могут быть установлены более точные индивидуальные диагностические и прогностические границы.
Повышенный уровень АФП в сыворотке крови матери, как правило, связан с наличием у плода дефектов развития нервной трубки (анэнцефалия, расщепления позвоночника, гидроцефалия), дефектов передней брюшной стенки, врождённых заболеваний почек (поликистоз, нефроз). При этом АФП поступает в амниотическую жидкость и плаценту в аномально большом количестве из-за нарушения структуры органов плода. Высокий уровень АФП дают тератомы плода. Пониженный или низкий уровень АФП отмечается при пузырном заносе и неразвивающейся беременности. Он также может свидетельствовать о наличии у плода синдрома Дауна [53, 60].
Определение АФП в более поздние сроки целесообразно для наблюдения за беременными, попавшими в группу риска, и для прогнозирования угрозы гибели плода у женщин с хроническими нарушениями функций плаценты. Резкое повышение концентрации АФП в крови матери (но не в амниотической жидкости), как правило, сопровождаемое вагинальным кровотечением, обычно наблюдается за
10–14 дней до внутриутробной гибели плода [56].
Раньше для надежной постановки диагноза преждевременного разрыва мембран амниона было необходимо довольно длительное обследование беременной с учетом результатов ряда взаимодополняющих анализов. Не так давно с этой целью было предложено использовать лишь один тест — определение АФП (диагностический уровень 30 нг/мл) в вагинальном или цервикальном секрете [26, 37, 69]. Этот метод даже при минимальном истечении амниотической жидкости обеспечивает высокую достоверность диагноза (95–100 %) [26]. Кроме надежности и скорости этот тест является наименее инвазивным и травмирующим.
При наблюдении за недоношенными новорождёнными детьми показатели уровня АФП в их крови могут быть использованы для прогнозирования и диагностики рецидивирующего апноэ [32].
АФП является важным онкологическим маркёром. Повышенные уровни АФП могут наблюдаться у больных с различными формами рака, однако наиболее характерны они при гепатоцеллюлярной карциноме и гепатобластоме печени, эмбрионально-клеточных опухолях яичка и яичников, а также при плоскоклеточном раке пищевода и при метастазировании некоторых раков в печень. Поскольку период полужизни АФП в организме составляет около 5 суток, наблюдение концентрации АФП в сыворотке крови в течение нескольких недель после удаления опухоли, лучевой терапии или химиотерапии позволяет контролировать их эффективность. Постоянно увеличивающийся уровень коррелирует с плохим прогнозом, медленно снижающийся или замерший — с остаточной опухолью или её метастазами [45].
Надёжность постановки диагноза в онкологии с помощью определения АФП зависит не только от вида рака, но и от стадии его развития, дифференцированности, интенсивности метастазирования, активности иммунной системы и т. д. Например, надёжность теста на АФП при первичной карциноме печени (при дискриминирующем уровне АФП — 50 нг/мл) в целом по всем стадиям составляет 70–72 %, тогда как при первой и второй стадиях — только 15–40 %, а при 3-ей и 4-ой — до 90 % [6, 51, 67]. Вероятно, при высокой активности иммунной системы может нарабатываться большое количество антител к “раковым” изоформам АФП, которые, связывая его в иммунные комплексы [66], повышают процент ложноотрицательных результатов.
Другой аспект демонстрирует большая группа опухолей (рак груди, лёгкого, желудка, толстого кишечника, поджелудочной железы и др.), при наличии которых увеличение уровня АФП в крови отмечается лишь периодически и в концентрациях лишь в 1,5–4 раза превышающих норму (10–
12 нг/мл) [79]. По-видимому, существенную часть общего пула АФП этих мало– и среднепродуцирующих АФП опухолей составляет не раковый, афизиологический АФП, синтезирующийся в результате работы гомеостатического механизма. Кроме того, многие раковые клетки имеют рецепторы к АФП и способны поглощать его, снижая концентрацию АФП в кровотоке [23, 55, 57].
В онкологической практике зачастую справедливо следующее правило: постепенное стойкое увеличение концентрации АФП в крови больных свидетельствует о прогрессировании опухоли
или/и об истощении иммунной системы; резкое возрастание концентрации — об агрессивном метастазировании или о внезапной активизации продуцирующей АФП опухоли; непостоянные, невысокие и колеблющиеся уровни — о наличии низкопродуцирующей, не продуцирующей или поглощающей АФП опухоли.
Не следует забывать, что умеренно повышенные (20–400 нг/мл) уровни АФП могут быть зафиксированы при заболеваниях печени нераковой природы с интенсивной регенерацией её тканей (гепатиты В и С, цирроз) [51, 67]. Обычно незначительное и непродолжительное увеличение концентрации АФП в крови иногда может быть зафиксировано и при репаративных процессах в других тканях организма [65].
Определение АФП в сыворотке крови методом ИФА — лишь один из способов контроля его продукции и метаболизма в организме. Однако этот метод в силу своей простоты, доступности, а также довольно высокой информативности получил наибольшее распространение. В России хорошо известны наборы фирм “ДИА плюс” и “Хоффман–Ля Рош” для определения АФП в диапазоне концентраций 0–200 МЕ/мл. В настоящее время мы выпускаем набор реагентов “АФП–ИФА–Бест–400(200)–стрип”, с помощью которого можно определить концентрацию АФП в исследуемых пробах в двух диапазонох: от 0 до 200 МЕ/мл — для образцов с относительно низкой концентрацией АФП, и от 0 до 400 МЕ/мл — для скрининговых исследований или для образцов с высокими концентрациями АФП (онкология). Стрипированный набор рассчитан на 96 анализов, включая постановку калибровочных проб, а его комплектация позволяет разделить набор на 2 или 4 части, которые могут быть использованы независимо.
Литература к 1 части
(Новости «Вектор-Бест», № 6, 1998 г.)
1. Абелев Г.И. Онтогенез, 1989, т.20, № 6, с.607-615
2. Батрак С.П. Врачебное дело, 1971, № 10,, с. 127-129
3. Бахуташвили В.И. и др. Вопросы вирусологии, 1985, т.30, № 6, с.693-697
4. Винницкий В.Б. Экспериментальная онкология, 1989, т. 11, № 6, с.59-66
5. Горский Ю.М. и др. В кн. «Гомеостатика живых, технических, социальных и экологических систем». Новосибирск, Наука, 1990
6. Гриневич Ю.А., Каменец Л.Я. «Основы клинической иммунологии опухолей». Киев, «Здоровье», 1986, с.159
7. Корыстов Ю.Н. Успехи современной биологии, 1994, т.114, вып.5, с.412-415
8. Лебедева Р.Н. и др. Новости «Вектор-Бест», № 5, 1997, с.12
9. Меклер Л.Б. Успехи современной биологии, 1978, т.85, вып.1, с.134-151
10. Пак Н.А. и др. «О перспективе использования фетальных протеинов в терапии злокачественных опухолей». Новосибирск, 1997
11. Рощин Е.М. и др. «Материалы 3-й конференции хирургов-гепатологов. Санкт-Петербург, 1995, с.201-202
12. Слепушкин В.Д. и др. «Гомеостатика живых и технических систем». Тезисы докладов VII Всесоюзного семинара, Иркутск, 1989
13. Ширшов С.В. Успехи современной биологии. 1993, т.113, вып.2, с.230-246
14. Эренпрейс Я.Г. Экспериментальная онкология. 1982, т.4, № 6, с.13-18
15. Aussel C., Masseyeff R. Biochem. Biophys. Res. Commun. 119, 1984, 1122-1127
16. Aussel C., Fehlmann M. Prostaglandins Leukot. Med. 1987, v.28, № 3, 325-336
17. Baldini L., Brambilla G. Pharm. Res. Commun. 1972, v.4, № 1, 31-36
18. Brenner T. et al. Tumour Biol. 1984, v5, № 5, 263-274
19. Brumm C. et al. Histopathology. 1989, 14(5), 503-513
20. Cardoso E. et al. J. Clin. Lab. Immunol. 1991, 34(4), 183-188
21. Chacraborty M. et al. Mol. Immunol. 1991, 28(7), 703-710
22. Deutsch H., F. Adv. Canc. Res. 1991, 56, 253-312
23. Esteban C. et al. Int. J. Cancer. 1991, 49(3), 425-430
24. Fischman W. H., Singer R. M. Cancer Res. 1976, 36(11), 4256-4261
25. Fujii V. et al. Tumour Biol. 1993, 14(5), 319-324
26. Gaucheraud P. et al. Acta Obstet. Gynecol. Scand. 1994, 73(6), 456-459
27. Gazit A. et al. Cell. 1984, 39(1), 89-97
28. Geuskens M. et al. Microscopy Res. and Technique. 1994, 28, 297-307
29. Guilliani M., M. et al. Protein Eng. 1989, 2(8), 605-610
30. Grechanina O. et al. Tsitol. Genet. 1992, 26(4), 20-24
31. Hamada H. et al. Gan To Kagaku Ruoho. 1989, 16(8pt2), 2783-2787
32. Harrison V. C., Peat G. M., Early Hum. Development. 1989, 20, 175-182
33. Hooper D. C. et al. In: Biological activities of alpha-fetoprotein. Vol 1 (Mizejewsky G.J. and Jakobson H. I., eds). CRC Press, Inc. Boca Raton, Florida. 1987, 153-167
34. Keel B.A. et al. Mol. Reprod. Dev. 1991, 30(2), 112-118
35. Keel B.A. et al. Endocrinology. 1991, 129, 217-225
36. Kishida T. Hokkaido Igaku Zasshi. 1994, 69(4), 913-926
37. Kishida T. et al. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 1995, 58(1), 67-72
38. Laborda J. et al. Int. J. Cancer. 1987, 40, 314-318
39. Laderoute M.P. Carcinogenesis. 1994, 10, 125-133
40. Leal J.A. et al. Endocrinology. 1990, 126(1), 669-671
41. Littman B.H. et al. Cell. Immunol. 1977, 30, 35-42
42. Moro R. et al. Tumor Biol. 1993, 14, 116-130
43. Murgita R.A. et al. Nature, 1977, 267(5608), 257-259
44. Naval J. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985, 82, 3301-3305
45. Nomura N. et al. Cancer. 1989, 64(8), 1700-1707
46. Nunez N.A. et al. Biological activities of alpha-fetoprotein. Vol.1 (Mezejewsky G.J. and Jakobson H.J., eds) CRC Press, Inc. Boca Raton, Florida, 1987, 3-19
47. Ohkawa K., et al. Int. J. Cancer. 1989, 44(3), 489-493
48. Olinesku A. et al. Scand. J. Jmmunol. 1978, 8, 397-415
49. Peck A.B. et al. J. Immunol. 1982, 128, 1134-1140
50. Penninger J.M., Mak T.W. Immunol. Rev. 1994, 142, 231-272
51. Piantino P. et al. J. Nucl. Med. Allied. Sci. 1989, 33(3), 34-38
52. Report of callabor. Stady. Clin. Chim. Acta. 1979, 96, 59-65
53. Ruoslahti E., Seppaela M. Adv. Cancer Res, 1979, 29, 275-346
54. Saraswathi A., Malati T. Cancer Detect. Prev. 1994, 18(6), 447-454
55. Semenkova L. et al. International Seience Tech. Center, grant 091, 1996
56. Seppaela M., Ruoslahti E. Resent Progress in obstetrics and gynaecology, Amsterdam, 1974, 449-462
57. Springolo E. et al. Hepatology. 1989, 9(1), 116-120
58. Suzuki Y. et al. Ann. Clin. Biochem. 1990, 27(2), 121-128
59. Tabor A. et al. Brit Obstet Gynaecology. 1987, 94
60. (cтр 5 и 6) Тaketa E. et al. Cancer Res. 1993, 53(22), 5419-5923
60. (стр 7) идентично 59
61. Taketa K., Hirai H. Electrophoresis, 1989, 10(8-9), 262-267
62. Thompson C.B. Science. 1995, 267(1456-1462)
63. Toder V. et al. Transplantation. 1982, 33(1), 41-44
64. Torres J.V. et al. Mol. Immunol. 1989, 26, 851-857
65. Trojan J. et al. Br. J. Exp. Pathol. 1989, 70(4), 469-478
66. Tsai J.F. et al. Gastroenterology Jpn. 1990,25(3), 388-393
67. Villalta D. et al. Eur. J. Clin. Chem. Clin. Biochem. 1991, 29(3), 193-196
68. Wang W., Albert E. Hepatology, 1995, 22(3), 921-928
69. Yamada H., Fujimoto S. Arch. Gynecol. Obstet. 1995, 256(2), 57-61
70. Yazova A.K. et al. Immunol. Lett. 1990, 25(4), 325-330
71. Zeng C.Q., Alpert E. Tumour Biol. 1989, 10(1), 4-11
79. (стр8) идентично 6
115. (стр 7) идентично 8
116. (стр 7) идентично 56
Продолжение статьи —в 10 номере “НВБ”. Будут рассмотрены возможности комплексной диагностики с использованием тестов на АФП вместе с тестами на хорионический гонадотропин человека (ХГЧ) и другие маркеры.