Les marqueurs tumoraux

Définition

• Un marqueur tumoral (MT) peut se définir comme toute substance correspondant à la présence ou au développement d'une tumeur maligne.

• En biochimie clinique, le terme de marqueur tumoral correspond à des substances sécrétées dans le sang par la tumeur et donc à des substances détectables et dosables par les méthodes analytiques de biochimie (celles-ci sont plus ou moins sophistiquées selon la concentration). Cette définition s'oppose à la démarche des anapath qui travaillent sur la tumeur elle-même. Pour eux les MT correspondent à ce qu'ils repèrent sur la cellule maligne par l'examen cytologique.

Marqueur idéal.

• Ce terme fait appel aux notions de spécificité diagnostique, de sensibilité et de valeur prédictive positive.

• Le MT idéal devrait être :- totalement négatif chez les sujets en bonne santé = l00% de spécificité.

- totalement positif pour un type de tumeur donnée = 100% de sensibilité• La concentration de ce marqueur devrait montrer une corrélation nette entre le taux de

marqueur (concentration sérique) et la taille de la tumeur. Le marqueur idéal n'existe pas.• L'utilisation des MT se fait donc avec le meilleur compromis possible en fonction du but

recherché. Il y a 6 buts en fonction desquels on peut les utiliser :- le dépistage automatique- le diagnostic- le pronostic- la détection de maladies résiduelles (ceci surtout dans le cas de leucémie)- la surveillance thérapeutique- la surveillance à long terme

NB : L'histoire des MT est très récente (même pas 30 ans) et a commencé par la mise en relation entre un taux d'a foeto protéine élevée et le cancer du foie.

Classification.Les MT sont des substances pas ou peu présentes chez un sujet normal. Or schématiquement les diviser en 3 grands

groupes.1. Les marqueurs sécrétés par la tumeur.Ils constituent l'immense majorité de marqueurs tumoraux d'intérêt clinique avéré.

1. Les protéines embryonnaires.- antigènes oncofoetaux : l'antigène carcino-embryonnaire (ACF), l’a foeto protéine (AFP)- protéines placentaires: . l'HCG, des hormones lactogènes placentaires, des isoenzymes de phosphatases alcalines.

2. Les marqueurs de cellules matures.- hormones : catécholamines et dérivés, sérotonine, 5 HIA (Ac 5 OH indol-acétique), calcitonine, parathormone, gastrine, insuline, ACTH- enzyme : ex = phosphatases acides prostatiques.- immunoglobulines monoclonales.- antigènes extraits de tumeurs et caractérisés par des anticorps poly ou monoclonaux. CA 50, 125, 15-3, 19-9, 549...(CA = carbohydrates). PSA- les glycosaminoglycanes: acide hyaluronique.

2. Les marqueurs témoignant d'une réaction de l'hôte à l'envahissement tumoral. Ces paramètres ne sont pas véritablement spécifiques d'une pathologie tumorale, mais constituent des marqueurs facilement dosables permettant notamment le suivi d'un patient- ferritine- b microglobuline- thyrogobuline- polyamines.

3. Les marqueurs tissulaires. Ils nécessitent l'extraction de la molécule, à partir de la tumeur pour:- la quantification des récepteurs hormonaux (récepteurs aux oestrogènes dans le K du sein), produits d'oncogènes (erb2/Neu dans k du sein).- l'analyse de génétique moléculaire. ex N-MYC

Les méthodes de dosage• Ces MT sont des composées non soumis à une régulation par

l'organisme à l'inverse du glucose ou du potassium par exemple, car leur présence n'est pas normale.

• La concentration dans le sérum peut varier en fonction de la pathologie. Les méthodes de dosage sont donc très différentes. Il faut alors trouver des méthodes pour lesquelles le rapport entre la concentration et le phénomène mesuré est linéaire sur une grande distance.

• D'une façon générale, on utilise des méthodes immunochimiques: on dose les MT en utilisant un anticorps spécifique du marqueur.

L'alpha foeto protéine (AFT)- .

• Elle témoigne d'une tumeur dite vitelline donc positive dans les carcinomes embryonnaires. • C'est le premier marqueur tumoral qui a été découvert. • Son PM est de 70000 soit 70 kD. • Elle est présente dans le sang fœtal • A la naissance elle disparaît progressivement et est remplacée par la sérum

albumine.• Chez l'adulte, elle est présente à l'état de trace (inférieure à 10-20 ng/mL).

• Chez la femme enceinte son taux augmente • On dose alors la protéine dans le sérum dans la perspective de dépister des

anomalies du tube neural du fœtus; spina bifida et anencéphalie (anomalies de la fermeture du tube neural) et de la trisomie 21.

• La deuxième utilisation de l'AFP consiste en la mise en évidence des cancers primitifs du foie, elle augmente dans 70 à 90 % des cas. C'est son utilisation la plus ancienne et la plus pratiquée actuellement.

• L'AFT n'est donc pas spécifique du cancer du testicule. • En fait son utilisation la plus intéressante (de par son manque de spécificité) serait la

recherche d'une augmentation secondaire après traitement. Ce serait un « bon » signe de récidive.

L'HCG (Hormone chorionique gonadotrope).

• C'est une glycoprotéine synthétisée par les cellules syncitio-trophoblastiques.

• Toutes les méthodes de dosage sont immunochimiques. • La b HCG est détectée au cours de la grossesse dans le sérum de la

mère Son utilisation la plus courante est pour e diagnostic de la grossesse. L'existence de taux très élevés pendant la grossesse ou la persistance après un avortement est un signe de grossesse molaire qui est une transformation maligne en choriocarcinome.

• On observe chez l'homme des taux élevés de b HCG dans les tumeurs germinales du testicule en dehors des séminomes.

• Les choriocarcinomes sont suivis par le dosage de la b HCG.

l'Antigène CA 125.• Cancer de l’ovaire et du sein

– Les gènes impliqués dans le K du sein et de l'ovaire sont BRCA1 et BRCA2.

– Le MT le plus utilisé est– L'augmentation a lieu dans 80 à 100 % des cas = très bonne

sensibilité.– On trouve en effet une augmentation dans d'autres cancers comme

le K de l'endomètre ou celui du col de l'utérus, également dans certains K du tube digestif. Mais surtout on observe aussi une augmentation lors de processus non cancéreux comme l'inflammation de la plèvre, du péritoine ou du tube digestif. Ce marqueur a donc une très bonne sensibilité mais une spécificité médiocre.

Cancer de la prostate.PSA (prostate specific antigen • Chez l'homme c'est le 2eme K le plus fréquent, le premier étant le K du poumon. C'est l'un des

premiers K pour lequel on a utilisé la notion de MT. Il y a 10-20 ans on utilisait les phosphatases acides prostatiques dont on mesurait l'activité (comme leur nom l'indique, leur pH d'action optimum est bas donc acide).

• À l'heure actuelle ce MT a été abandonné au proflt du PSA (prostate specific antigen). • Le taux de PSA dans le sérum a donc une spécificité d'organe parfaite, mais il varie aussi bien en

cas de pathologies malignes que bénignes (moins bonne spécificité de pathologie). Elles sont donc dures à différencier par ce dosage.

Le taux normal de PSA augmente avec l'âge:- chez l'homme jeune < 2.5 mg/L

- entre 50 et 60 ans < 3.5 mg/L- entre 60 et 70 ans < 4.5 mg/L- entre 70 et 80 ans < 6.5 mg/L

- Le dosage du PSA n'a pas une grande spécificité. En effet toutes les pathologies qu'elles soient bénignes ou malignes, infectieuses, inflammatoires ou cancéreuses provoquent une augmentation du taux de PSA dans le sérum même si les augmentations lors d'un cancer sont un peu plus marquées.

- L'entrée dans la politique de dépistage systématique du cancer de la prostate par dosage dans le sang du PSA a été refusée car toutes les études ont montré que ce n'était pas assez spécifique (sauf en cas d'antécédents familiaux de cancer de la prostate).

- On a alors une bonne corrélation entre le taux de PSA et la taille de la tumeur.- Son intérêt le plus grand réside dans le suivi du traitement du cancer de la prostate. En effet, une

augmentation du taux sérique de PSA après un traitement est le signe le plus précoce d'une récidive.

Tumeurs gastro-intestinales.Pour ce type de tumeurs on va utiliser deux MT :

- l'antigène carcino-embryonnaire ( ACE ).- l'antigène CA 19-9.

6.1. Antigène carcino-embryonnaire (ACE). Il s'agit d’un antigène onco-fœtal car c'est une protéine synthétisée normalement dans les intestins, le pancréas et le foie du fœtus au cours des 2 premiers mois de la grossesse.

• Il manque-de spécificité car on a un taux élevé dans d'autres cancers (cancers du poumon, du sein, de la médullaire de la thyroïde, dans les ostéosarcomes, les hépatomes qui sont des cancers primitifs du foie...) ainsi que dans des pathologies non malignes (polypes et lésions inflammatoires de l'intestin) et même chez les fumeurs.

• L'ACE est donc utilisé surtout pour le suivi thérapeutique des cancers (surtout coliques).

6.2. Antigène CA 19-9.• Il a un taux sérique élevé dans les cancers du tractus gastro-intestinal (K colorectaux, K

de l'estomac, K du foie, K du pancréas dans 70% des cas). • C'est donc mieux que 1'ACE en terme de spécificité.• On l'utilise aussi dans le suivi thérapeutique.

Cancers primitifs du foie. Ils sont liés :- soit à des mycotoxines et en particulier l’aflatoxine qui est une toxine synthétisée par des champignons

microscopiques. Ceux-ci se développent dans les céréales conservées dans des conditions humides.- soit à des infections virales telles que l'hépatite B et surtout la C.

Le marqueur tumoral utilisé est 1'alpha foeto protéine. Elle a une bonne sensibilité (70 % à 80 % des cancers du foie). Par contre elle manque de spécificité. Elle augmente dans d'autres cancers mais aussi dans d'autres pathologies comme les hépatites virales et les cirrhoses.

Cancer du seinC'est le premier cancer chez les femmes. Il s'agit de cancers familiaux (par mutation de BRCA1 et BRCA2). II y a un

dépistage systématique qui repose sur un examen clinique, des mammographies et des examens anatomo-pathologiques de ponction de sein. Les résultats sont assez bons. Le dépistage biologique est donc réduit.

• Le MT utilisé est l'antigène CA 15-3. Il n'a pas d'intérêt diagnostique, mais en a un dans le suivi thérapeutique. Cependant en plus de manquer de sensibilité, il manque aussi de spécificité car son taux augmente aussi dans d'autres cancers (poumons, ovaires) et dans d'autres pathologies non cancéreuses.

• Il existe un autre examen à titre de pronostic et d'indication thérapeutique. C'est le dosage de la quantité de récepteurs à l'œstradiol sur la pièce opératoire. Cet examen a aussi un intérêt limité. Il est censé permettre d'établir un critère de pronostic, la présence de récepteurs ayant un pronostic plus favorable que s'ils sont absents.

Cancer du poumonCe sera prochainement la première cause de mortalité dans les 2 sexes (les femmes fumant de plus en plus). On

peut en distinguer plusieurs types : Les MT sont :- l’ACE.- le TPA.Ces marqueurs sont surtout utilisables pour le suivi thérapeutique.- le NSE (neuron specif&Mac245;c enolase).Ce MT est utilisé dans les cancers à petites cellules. Il augmente dans 70 % des cas de cancers à petites cellules (bonne sensibilité). La spécificité est assez bonne également. Il est utile dans le suivi thérapeutique.

Conclusion

• La bonne utilisation des marqueurs tumoraux est donc un problème difficile.

• Il faut les utiliser avec beaucoup de subtilité, de bon sens et d'adaptation à chaque malade.

• Il faut en permanence garder une analyse critique quant à leur utilisation et à l'interprétation des résultats.

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