2009 2 kurs ppt

background image

Podstawy diagnostyki biochemicznej chorób

nowotworowych – markery nowotworowe –

kryteria doboru - wymagania analityczne i

diagnostyczne – zasady interpretacji

wyników

Jan Kanty Kulpa

Zakład Analityki i Biochemii Klinicznej

Centrum Onkologii – Instytut im. M.Skłodowskiej-Curie, Oddział w

Krakowie

background image

Podstawowe działy diagnostyki
biochemicznej

poszukiwanie substancji, których stężenie w

poszukiwanie substancji, których stężenie w

płynach ustrojowych pozostaje w jak najbliższej

płynach ustrojowych pozostaje w jak najbliższej

relacji do ich poziomu w komórkach zmienionych

relacji do ich poziomu w komórkach zmienionych

- w zakresie namnażania i/lub funkcji - pod

- w zakresie namnażania i/lub funkcji - pod

wpływem działaniem czynnika

wpływem działaniem czynnika

chorobotwórczego

chorobotwórczego

.

Charakterystyka

agresywności, rozległości procesu

chorobowego

poszukiwanie i selekcja wskaźników

poszukiwanie i selekcja wskaźników

biochemicznych najbardziej precyzyjnie

biochemicznych najbardziej precyzyjnie

opisujących zmiany w organizmie gospodarza do

opisujących zmiany w organizmie gospodarza do

jakich dochodzi w odpowiedzi na czynnik

jakich dochodzi w odpowiedzi na czynnik

chorobotwórczy.

chorobotwórczy.

Charakterystyka reakcji

organizmu na chorobę.

background image

Diagnostyka laboratoryjna chorób nowotworowych

Diagnostyka laboratoryjna chorób nowotworowych

Markery nowotworowe, hormony,

Markery nowotworowe, hormony,

cytokiny i ich wolne receptory,

cytokiny i ich wolne receptory,

czynniki wzrostu,

czynniki wzrostu,

Podstawowe składniki płynów

Podstawowe składniki płynów

ustrojowych, charakterystyka stanu

ustrojowych, charakterystyka stanu

ogólnego organizmu

ogólnego organizmu

background image

Nowotwór

Nowotwór

zdolność syntezowania

zdolność syntezowania

de novo

de novo

substancji nie

substancji nie

wytwarzanych przez komórki prawidłowe

wytwarzanych przez komórki prawidłowe

(neoantygeny)

(neoantygeny)

wzmożona ekspresja genów, których produkty w

wzmożona ekspresja genów, których produkty w

komórkach prawidłowych pojawiają się tylko

komórkach prawidłowych pojawiają się tylko

przejściowo, na określonych etapach rozwoju, w

przejściowo, na określonych etapach rozwoju, w

okresie namnażania i różnicowania

okresie namnażania i różnicowania

(antygeny

(antygeny

towarzyszące nowotworom)

towarzyszące nowotworom)

zdolność wytwarzania hormonów lub substancji hormono-

zdolność wytwarzania hormonów lub substancji hormono-

podobnych

podobnych

(eutopowa lub ektopowa produkcja

(eutopowa lub ektopowa produkcja

)

)

zdolność wytwarzania

zdolność wytwarzania

cytokin i czynników wzrostu

cytokin i czynników wzrostu

wytwarzanie

wytwarzanie

substancji indukujących lipolizę i

substancji indukujących lipolizę i

proteolizę

proteolizę

background image

Antygeny towarzyszące nowotworom

Antygeny towarzyszące nowotworom

Substancje - białka, glikoproteiny, glikolipidy,

Substancje - białka, glikoproteiny, glikolipidy,

lipoproteiny - wytwarzane w komórkach

lipoproteiny - wytwarzane w komórkach

nowotworowych, na powierzchni ich błon

nowotworowych, na powierzchni ich błon

cytoplazmatycznych a także w komórkach

cytoplazmatycznych a także w komórkach

prawidłowych w odpowiedzi na rozwijający się

prawidłowych w odpowiedzi na rozwijający się

nowotwór, które mogą być uwalniane do krążenia

nowotwór, które mogą być uwalniane do krążenia

(drogami „konwencjonalnymi” lub w następstwie

(drogami „konwencjonalnymi” lub w następstwie

nekrozy).

nekrozy).

Stężenie tych substancji w płynach ustrojowych

Stężenie tych substancji w płynach ustrojowych

musi spełniać określone wymagania, aby mogły

musi spełniać określone wymagania, aby mogły

być uznane za krążące markery nowotworowe

być uznane za krążące markery nowotworowe

background image

Krążące markery nowotworowe - kryteria
kwalifikacyjne

stężenie w osoczu powinno być proporcjonalne do

liczby komórek zdolnych do wytwarzania antygenu

tj. do liczby komórek nowotworowych tj. do wielkości

guza tj. do stadium zaawansowania choroby

podwyższone stężenia spotykane są znacznie

częściej u chorych na nowotwory aniżeli u wszystkich

pozostałych „bez nowotworu”

każdy zabieg cytoredukcyjny powinien powodować

spadek stężenia w czasie wynikającym z

biologicznego półokresu zaniku; progresji powinien

towarzyszyć wzrost stężenia

background image

Krążące markery nowotworowe

Krążące markery nowotworowe

stężenie w osoczu zależne od:

ekspresji w komórce,
nasilenia syntezy,
nasilenia procesu uwalniania,
katabolizmu, klirensu,
liczby komórek zdolnych do

produkcji,

dostępności naczyń limfatycznych

i krwionośnych,

background image

Markery nowotworowe

Markery nowotworowe

komórkowe markery nowotworowe

komórkowe markery nowotworowe

krążące markery nowotworowe:

krążące markery nowotworowe:

-

-

swoiste dla nowotworu (neoantygeny

swoiste dla nowotworu (neoantygeny

)

)

-

-

antygeny towarzyszące nowotworom:

antygeny towarzyszące nowotworom:

- antygeny płodowo-zarodkowe (np. CEA, AFP)

- antygeny płodowo-zarodkowe (np. CEA, AFP)

- antygeny łożyskowe (np. hCG, SP-1)

- antygeny łożyskowe (np. hCG, SP-1)

- antygeny transplantacyjne

- antygeny transplantacyjne

(np. CA 19-9, CA 125, CA 50, CA 15-3)

(np. CA 19-9, CA 125, CA 50, CA 15-3)

- enzymy i izoenzymy (np. PAP, PSA, NSE)

- enzymy i izoenzymy (np. PAP, PSA, NSE)

- inne substancje biologicznie czynne (np. ferrytyna)

- inne substancje biologicznie czynne (np. ferrytyna)

-

-

cytokiny, receptory cytokin)

cytokiny, receptory cytokin)

-

-

hormony produkowane eutopowo i ektopowo,

hormony produkowane eutopowo i ektopowo,

- nieswoiste markery nowotworowe (np. cytokiny, receptory cytokin,

- nieswoiste markery nowotworowe (np. cytokiny, receptory cytokin,

białka ostrej fazy, pierwiastki śladowe)

białka ostrej fazy, pierwiastki śladowe)

background image

Eutopowa i ektopowa produkcja hormonów

Eutopowa i ektopowa produkcja hormonów

Eutopowa

Eutopowa

Nowotwory rozwijające się

Nowotwory rozwijające się

z gruczołów endokrynnych

z gruczołów endokrynnych

mogą być przyczyną

mogą być przyczyną

znacznego nasilenia

znacznego nasilenia

syntezy i uwalniania do

syntezy i uwalniania do

krążenia hormonów

krążenia hormonów

wytwarzanych w tych

wytwarzanych w tych

narządach w warunkach

narządach w warunkach

fizjologicznych

fizjologicznych

Ektopowa

Ektopowa

Wytwarzanie hormonów przez

Wytwarzanie hormonów przez

nowotwory rozwijające się z

nowotwory rozwijające się z

narządów i tkanek nie

narządów i tkanek nie

posiadających w warunkach

posiadających w warunkach

zdrowia własności

zdrowia własności

endokrynnych

endokrynnych

Mogą być wytwarzane hromony

Mogą być wytwarzane hromony

o budowia wysoce zblizonej do

o budowia wysoce zblizonej do

wytwarzanych fizjologicznie,

wytwarzanych fizjologicznie,

prekursory, podjędnostki –

prekursory, podjędnostki –

mogą mieć niewielką

mogą mieć niewielką

aktywnośc biologiczną

aktywnośc biologiczną

Efekty metaboliczne i objawy

Efekty metaboliczne i objawy

kliniczne zblizone do

kliniczne zblizone do

obserwowanych przy

obserwowanych przy

nadprodukcji przez gruczołu

nadprodukcji przez gruczołu

dokrewne

dokrewne

background image

Kilka dat z historii

Kilka dat z historii

1848 r. - białko Bence-Jonesa
1930 r. - gonadotropina kosmówkowa
1941 r. - kwaśna fosfataza - monitorowanie

hormonoterapii u chorych na raka stercza

1959 r. - opracowanie immunochemicznego

oznaczania stężenia insuliny

1959 r. - analiza saturacyjna dla oznaczeń stężenia

hormonów tarczycy

1963 r. - AFP - marker pierwotnego raka wątroby
1965 r. - CEA - marker raka jelita grubego

1975 r. - metoda otrzymywania przeciwciał

monoklonalnych w warunkach hodowli in vitro

1979 r. - PSA
1983 r. - CA 125

background image

Wiarygodność wyników badań laboratoryjnych

Wiarygodność wyników badań laboratoryjnych

decyduje o ich użyteczności diagnostycznej /

decyduje o ich użyteczności diagnostycznej /

klinicznej

klinicznej

Problem kontroli jakości wyników badań

Problem kontroli jakości wyników badań

laboratoryjnych

laboratoryjnych

background image

k

A

Antygen + Przeciwciało Kompleks [Antygen-

Przeciwciało] k

D

Yalow RS, Berson S.A.

Yalow RS, Berson S.A.

Assay of plasma insulin in human subjects by

Assay of plasma insulin in human subjects by

immunological methods. Nature 1959; 184: 1648-1649.

immunological methods. Nature 1959; 184: 1648-1649.

Ekins RP.

Ekins RP.

The estimation of thyroxine in human plasma by electrophoretic

The estimation of thyroxine in human plasma by electrophoretic

technique. Clin Chim Acta 1960; 5: 453 – 462.

technique. Clin Chim Acta 1960; 5: 453 – 462.

Antygen: białka, peptydy, oligonukleotydy, hormony niebiałkowe, leki

Antygen: białka, peptydy, oligonukleotydy, hormony niebiałkowe, leki

witaminy,

witaminy,

Przeciwciała: poliklonalne (przeciwsurowice), monoklonalne,

Przeciwciała: poliklonalne (przeciwsurowice), monoklonalne,

polimonoklonalne, kinazy białkowe

polimonoklonalne, kinazy białkowe

Przebieg reakcji zgodny z prawem działania mas

Przebieg reakcji zgodny z prawem działania mas

Różnice w wynikach oznaczeń wykonywanych

różnymi metodami !!!

PROBLEM STANDARYZACJI METOD

IMMUNOCHEMICZNYCH

background image

k

A

Antygen + Przeciwciało Kompleks [Antygen-

Przeciwciało] k

D

Antygen

• Własności immunogenne lub tylko antygenowe (hapteny)

• Znaczna heterogenność budowy

• Determinaty antygenowe: nieciągłe (12 – 15 reszt aminokwasowych) i ciągłe (3

– 6 reszt aminokwasowych)

• W płynach ustrojowych obecne różne izoformy, podtypy

• Wzorce I rzędowe (NIBSC/ECBS WHO): CEA, AFP, hCG , hCG-n, hCG, hCG-,

hCG-cf, PSA, PSA 10/90, ferrytyna

• Brak metod definitywnych (GC/MS)

Różnice w kalibratorach używanych do przygotowania

krzywych wzorcowych, heterogenność antygenu obecnego w

badanej próbce

background image

Antygeny

Antygeny

subst. wielkocząsteczkowe -

subst. wielkocząsteczkowe -

białka, glikoproteiny, glikolipidy,

białka, glikoproteiny, glikolipidy,

subst. niskocząsteczkowe -

subst. niskocząsteczkowe -

hormony, leki

hormony, leki

własności immunogenne

własności immunogenne

samodzielnie lub jako hapten w

samodzielnie lub jako hapten w

połączeniu z białkiem

połączeniu z białkiem

nośnikowym,

nośnikowym,

własności antygenowe - zdolność

własności antygenowe - zdolność

wiązania z przeciwciałami

wiązania z przeciwciałami

wiele determinant antygenowych

wiele determinant antygenowych

(zespół 15-22 reszt, zasadniczo 3-

(zespół 15-22 reszt, zasadniczo 3-

6), sekwencyjne i przestrzenne

6), sekwencyjne i przestrzenne

(pofałdowanie łańcuchów)

(pofałdowanie łańcuchów)

heterogenność budowy

heterogenność budowy

background image

Wzorce I rzędowe

Wzorce I rzędowe

Expert Committee on Biological Standardization WHO

Expert Committee on Biological Standardization WHO

Charakterystyka ogólna

Charakterystyka ogólna

- pochodzenie, produkcja, stan fizyczny,

- pochodzenie, produkcja, stan fizyczny,

jednorodność, dodatki, warunki przechowywania, stabilność

jednorodność, dodatki, warunki przechowywania, stabilność

Charakterystyka szczegółowa

Charakterystyka szczegółowa

- skład cząsteczkowy, specyfikacja

- skład cząsteczkowy, specyfikacja

próbki, czystość, podłoże, wartość nominalna, błąd pomiaru

próbki, czystość, podłoże, wartość nominalna, błąd pomiaru

procedury oceny jednorodności i stabilności, protokoły

procedury oceny jednorodności i stabilności, protokoły

postępowania dla uzyskania wartości nominalnych, informacja o

postępowania dla uzyskania wartości nominalnych, informacja o

producencie i dostawcy, instrukcja użycia, przeznaczenie

producencie i dostawcy, instrukcja użycia, przeznaczenie

background image

k

A

Antygen + Przeciwciało Kompleks [Antygen-

Przeciwciało] k

D

Przeciwciała

Przeciwciała

Immunoglobuliny – głównie IgG – fragmenty Fab i F(ab)

Immunoglobuliny – głównie IgG – fragmenty Fab i F(ab)

2

2

(odpowiedzialne za wiązanie antygenu) i Fc

(odpowiedzialne za wiązanie antygenu) i Fc

Poliklonalne – heterogenna mieszanina przeciwciał o różnej swoistości

Poliklonalne – heterogenna mieszanina przeciwciał o różnej swoistości

Monoklonalne – skierowane przeciwko jednej determinancie antygenu

Monoklonalne – skierowane przeciwko jednej determinancie antygenu

(heteroswoistość)

(heteroswoistość)

Polimonoklonalne

Polimonoklonalne

Znaczna heterogenność

Znaczna heterogenność

Wzorce I rzędowe tylko dla nielicznych przeciwciał

Wzorce I rzędowe tylko dla nielicznych przeciwciał

Ograniczona swoistość, reakcje krzyżowe, możliwość

Ograniczona swoistość, reakcje krzyżowe, możliwość

interferowania fragmentu Fc (np. czynnik

interferowania fragmentu Fc (np. czynnik

reumatoidalny, białka dopełniacza

reumatoidalny, białka dopełniacza

)

background image

Przeciwciała

glikoproteiny z rodziny

glikoproteiny z rodziny

immunoglobulin - głównie IgG

immunoglobulin - głównie IgG

tetramer zbudowany z 2

tetramer zbudowany z 2

identycznych łańcuchów

identycznych łańcuchów

lekkich (

lekkich (

lub

lub

) i 2 ciężkich

) i 2 ciężkich

regiony zmienne (V

regiony zmienne (V

L

L

i V

i V

H

H

) -

) -

znaczna heterogenność,

znaczna heterogenność,

odpowiedzialne za wiązanie z

odpowiedzialne za wiązanie z

epitopem antygenu

epitopem antygenu

(antydterminanta)

(antydterminanta)

regiony stałe (C

regiony stałe (C

L

L

i C

i C

H

H

) - 5

) - 5

typów łańcuchów (m.cz. 50 -

typów łańcuchów (m.cz. 50 -

70 kDa) - decydują o

70 kDa) - decydują o

przynależności do określonej

przynależności do określonej

klasy

klasy

background image

k

A

Antygen + Przeciwciało Kompleks [Antygen-

Przeciwciało] k

D

Metody separacji kompleksu [Antygen-Przeciwciało]

Metody separacji kompleksu [Antygen-Przeciwciało]

Homogenne

Homogenne

(aglutynacja, turbidymetryczne, nefalometryczne, EMIT,

(aglutynacja, turbidymetryczne, nefalometryczne, EMIT,

fluorescencyjna polryzacja, CEDIA, scyntylacja bliskiego kontaktu)

fluorescencyjna polryzacja, CEDIA, scyntylacja bliskiego kontaktu)

nie wymagają separacji kompleksu

nie wymagają separacji kompleksu

Heterogenne – wymagają separacji kompleksu ze środowiska reakcji

Heterogenne – wymagają separacji kompleksu ze środowiska reakcji

Separacja fazy ciekłej vs. Separacja na fazie stałej

Separacja fazy ciekłej vs. Separacja na fazie stałej

Możliwe błędy wynikają z niecałkowitego usunięcia

znakowanego antygenu lub niezwiązanego
znakowanego przeciwciała

background image

k

A

Antygen + Przeciwciało Kompleks [Antygen-

Przeciwciało]

k

D

Metody immunochemiczne

Metody immunochemiczne

Metody z niedoborem odczynnika

Metody z niedoborem odczynnika

vs

vs

. Metody z nadmiarem

. Metody z nadmiarem

odczynnika

odczynnika

(Ekins RP)

(Ekins RP)

Kompetycyjne

Kompetycyjne

vs

vs

. niekompetycyjne

. niekompetycyjne

Heterogenne

Heterogenne

vs

vs

. homogenne

. homogenne

Ze znakowanym antygenem

Ze znakowanym antygenem

vs

vs

. ze znakowanym przeciwciałem

. ze znakowanym przeciwciałem

W zależności od rodzaju użytego znacznika: izotop

W zależności od rodzaju użytego znacznika: izotop

promieniotwórczy, enzymy, fluorofory, substancje

promieniotwórczy, enzymy, fluorofory, substancje

chemiluminescencyne, ligandy

chemiluminescencyne, ligandy

background image

Kontrola jakości

Kontrola jakości

Wewnętrzna kontrola jakości

Wewnętrzna kontrola jakości

Przynajmniej dwie próbki o różnych stężeniach analitu

Przynajmniej dwie próbki o różnych stężeniach analitu

włączone do serii pomiarowej – problem miejsca w serii

włączone do serii pomiarowej – problem miejsca w serii

pomiarowej

pomiarowej

Integralny element pomiaru serii próbek

Integralny element pomiaru serii próbek

Powtórzenia codzienne tych badań stanowią pozwalają na

Powtórzenia codzienne tych badań stanowią pozwalają na

uchwycenie trendu zmian warunków pomiarowych (karty Levey

uchwycenie trendu zmian warunków pomiarowych (karty Levey

i Jennings)

i Jennings)

Możliwość oceny błędów przypadkowych i systematycznych

Możliwość oceny błędów przypadkowych i systematycznych

Zewnętrzna kontrola jakości

Zewnętrzna kontrola jakości

Ocena w jakości pracy laboratorium

Ocena w jakości pracy laboratorium

Odniesienie do systemu pomiarowego

Odniesienie do systemu pomiarowego

Ocena systematycznego błędu pomiędzylaboratoryjnego

Ocena systematycznego błędu pomiędzylaboratoryjnego

Ocena porównywalności wyników pochodzących z różnych

Ocena porównywalności wyników pochodzących z różnych

laboratoriów

laboratoriów

background image

Kontrola jakości – dobór materiału kontrolnego

Kontrola jakości – dobór materiału kontrolnego

Materiał kontrolny nie może być nigdy traktowany jako

Materiał kontrolny nie może być nigdy traktowany jako

wzorcowy/kalibracyjny

wzorcowy/kalibracyjny

Materiał kontrolny – w formie ciekłej lub liofilizowanej –

Materiał kontrolny – w formie ciekłej lub liofilizowanej –

zawiera substancje stabilizujące

zawiera substancje stabilizujące

Powinien być porównywalny pod względem skladu podłoża

Powinien być porównywalny pod względem skladu podłoża

do materiału biologicznego (próbek)

do materiału biologicznego (próbek)

Możliwości wytwarzania ludzkich białek rekombinowanych

Możliwości wytwarzania ludzkich białek rekombinowanych

background image

Idealny marker - wymagania kliniczne

czułość i swoistość diagnostyczna

czułość i swoistość diagnostyczna

(prawdopodobieństwo

(prawdopodobieństwo

dodatniego wyniku testu u chorych na nowotwory i

dodatniego wyniku testu u chorych na nowotwory i

ujemnego u tych „bez nowotworu”)

ujemnego u tych „bez nowotworu”)

zbliżone do 100%

zbliżone do 100%

swoistość narządowa

swoistość narządowa

zależność bezwzględnego stężenia od zaawansowania

zależność bezwzględnego stężenia od zaawansowania

procesu chorobowego

procesu chorobowego

wysoka ujemna i dodatnia wartość predykcyjna dla

wysoka ujemna i dodatnia wartość predykcyjna dla

wykluczenia lub potwierdzenia obecności nowotworu lub

wykluczenia lub potwierdzenia obecności nowotworu lub

określonego stanu klinicznego na podstawie stężenia

określonego stanu klinicznego na podstawie stężenia

markera

markera

wartość prognostyczna - oszacowanie

wartość prognostyczna - oszacowanie

prawdopodobieństwa przeżycia po leczeniu podstawowym

prawdopodobieństwa przeżycia po leczeniu podstawowym

background image

Ocena użyteczności diagnostycznej

Ocena użyteczności diagnostycznej testu

Ujemny

Ujemny

wynik testu

wynik testu

Dodatni

Dodatni

wynik testu

wynik testu

Chorzy

Chorzy

FU

FU

PD

PD

Czułość =

Czułość =

PD / [PD +

PD / [PD +

FU]

FU]

Zdrowi

Zdrowi

PU

PU

FD

FD

Swoistość =

Swoistość =

PU / [PU +

PU / [PU +

FD]

FD]

UWP =

UWP =

PU / [PU +

PU / [PU +

FU]

FU]

DWP =

DWP =

PD / [PD +

PD / [PD +

FD]

FD]

Dokładność =

Dokładność =

[PU+PD] /

[PU+PD] /

[FU+PU+PD+

[FU+PU+PD+

FD]

FD]

background image

Ocena użyteczności klinicznej markerów

Ocena użyteczności klinicznej markerów

Czułość = PD / [PD + FU]

Czułość = PD / [PD + FU]

Prawdopodobieństwo

Prawdopodobieństwo

podwyższonego

podwyższonego

stężenia markera u

stężenia markera u

chorych z nowotworem

chorych z nowotworem

Swoistość = PU / [PU + FD]

Swoistość = PU / [PU + FD]

Prawdopodobieństwo

Prawdopodobieństwo

niskiego stężenia markera

niskiego stężenia markera

u wszystkich badanych

u wszystkich badanych

„bez nowotworu”

„bez nowotworu”

UWP = PU / [PU + FU]

UWP = PU / [PU + FU]

Prawdopodobieństwo

Prawdopodobieństwo

występowania osób „bez

występowania osób „bez

nowotworu” wśród

nowotworu” wśród

badanych z niskim

badanych z niskim

stężeniem markera

stężeniem markera

DWP = PD / [PD + FD]

DWP = PD / [PD + FD]

Prawdopodobieństwo

Prawdopodobieństwo

występowania chorych

występowania chorych

wśród badanych z

wśród badanych z

podwyższonym stężeniem

podwyższonym stężeniem

markera

markera

background image

Ocena użyteczności klinicznej markerów

Ocena użyteczności klinicznej markerów

Dokładność = [PU+PD] / [FU+PU+PD+ FD]

Dokładność = [PU+PD] / [FU+PU+PD+ FD]

Prawdopodobieństwo zgodności stężenia

Prawdopodobieństwo zgodności stężenia

markera ze stanem klinicznym badanych

markera ze stanem klinicznym badanych

(niskiego stężenia u osób grupy referencyjnej i

(niskiego stężenia u osób grupy referencyjnej i

podwyższonego u chorych z nowotworem)

podwyższonego u chorych z nowotworem)

background image

Ocena użyteczności klinicznej markerów

Ocena użyteczności klinicznej markerów

Czułość / swoistość

Czułość / swoistość

diagnostyczna

diagnostyczna

Skład grupy chorych z

Skład grupy chorych z

nowotworem m.in. pod

nowotworem m.in. pod

względem stadium

względem stadium

zaawansowania

zaawansowania

Rodzaj i skład grupy

Rodzaj i skład grupy

referencyjnej

referencyjnej

Przyjęta wartość

Przyjęta wartość

odcinająca

odcinająca

Ujemna / dodatnia

Ujemna / dodatnia

wartość predykcyjna

wartość predykcyjna

Skład grupy chorych z

Skład grupy chorych z

nowotworem

nowotworem

Rodzaj i skład grupy

Rodzaj i skład grupy

referencyjnej

referencyjnej

Przyjęta wartość

Przyjęta wartość

odcinająca

odcinająca

Odsetek chorych w badanej

Odsetek chorych w badanej

grupie

grupie

background image

Wartość odcinająca (

Wartość odcinająca (

cut-of

cut-of

value)

value)

Stężenie markera

Stężenie markera

odpowiadające 97,5

odpowiadające 97,5

percentylowi u ludzi

percentylowi u ludzi

zdrowych

zdrowych

Stężenie markera

Stężenie markera

odpowiadające 95 lub

odpowiadające 95 lub

97,5 percentylowi u

97,5 percentylowi u

osobników „bez

osobników „bez

nowotworu”

nowotworu”

Niższa wartość odcinająca

Niższa wartość odcinająca

– wyższa czułość diagn.

– wyższa czułość diagn.

Wyższa wartość

Wyższa wartość

odcinająca – niższa

odcinająca – niższa

czułość diagn.

czułość diagn.

Wartość odcinająca

Wartość odcinająca

background image

Czułość / swoistość diagnostyczna

Czułość / swoistość diagnostyczna

Czułość i swoistość diagnostyczna – para wartości

Czułość i swoistość diagnostyczna – para wartości

odpowiadająca ściśle określonej wartości odcinającej

odpowiadająca ściśle określonej wartości odcinającej

Każda zmiana wartości odcinającej wiąże się ze

Każda zmiana wartości odcinającej wiąże się ze

zmianą czułości i swoistości diagnostycznej

zmianą czułości i swoistości diagnostycznej

Marker A

Marker A

– czułość 75 %

– czułość 75 %

- swoistość 60 %

- swoistość 60 %

Marker B

Marker B

– czułość 50 %

– czułość 50 %

- swoistość 90 %

- swoistość 90 %

Który z markerów cechuje się większą użytecznością

Który z markerów cechuje się większą użytecznością

diagnostyczną ?

diagnostyczną ?

background image

Krzywe ROC

Krzywe ROC

(receiver operating characteristic

(receiver operating characteristic) –

zależność czułości względem swoistości

zależność czułości względem swoistości

diagnostycznej

diagnostycznej

doskonały

doskonały

bez wartości

bez wartości

Im bliżej górnego lewego rogu

Im bliżej górnego lewego rogu

wykresu przebiega krzywa ROC

wykresu przebiega krzywa ROC

tym lepszy marker

tym lepszy marker

100 - swoistość

cz

u

ło

ść

background image

Krzywe ROC

Krzywe ROC

(receiver operating characteristic

(receiver operating characteristic) –

pole

pole

powierzchni pod krzywą – miara prawdopodobieństwa,

powierzchni pod krzywą – miara prawdopodobieństwa,

że wynik u chorego z nowotworem wyższy od wyniku

że wynik u chorego z nowotworem wyższy od wyniku

osobnika z grupy referencyjnej

osobnika z grupy referencyjnej

100 - swoistość

cz

u

ło

ść

P

1

P

2

P

3

P

4

P

n

Suma pól prostokątów

Suma pól prostokątów

- Czułość x [100-swoistość]

- Czułość x [100-swoistość]

background image

Krzywe ROC

Krzywe ROC

(receiver operating characteristic

(receiver operating characteristic) –

zależność czułości względem swoistości

zależność czułości względem swoistości

diagnostycznej

diagnostycznej

doskonały

doskonały

bez wartości

bez wartości

Marker A–

Marker A–

pole pod krzywą ROC

pole pod krzywą ROC

bliskie 1

bliskie 1

Marker B –

Marker B –

pole pod krzywaą ROC

pole pod krzywaą ROC

ok. 0,5

ok. 0,5

100 - swoistość

cz

u

ło

ść

background image

Porównanie czułości względem swoistości diagn. PSA i
PAP ( krzywe ROC
)

1 - SWOISTOŚĆ

C

Z

U

Ł

O

Ś

Ć

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

PSA

PAP

Pola powierzchni pod krzywymi
ROC:

PSA 0,8912

+

0,017

p < 0,00001

PAP 0,8017

+

0,021

background image

KRZYWE ROC – płaskonabłonkowy rak płuca

1 - SWOISTOŚĆ

C

Z

U

Ł

O

Ś

Ć

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

CYFRA 21-1

CEA

LDH

NSE

SCC-Ag

Pola powierzchni pod krzywymi

ROC:

CYFRA 21-1 0,9072 + 0,015

p <

0,0000
CEA 0,7469 + 0,024

N.S

NSE 0,7432 + 0,024

N.S

SCC-Ag 0,7147 + 0,025

N.S
LDH 0,6948 + 0,026

background image

Idealny marker - wymagania kliniczne

czułość i swoistość diagnostyczna

(prawdopodobieństwo dodatniego wyniku testu u

chorych na nowotwory i ujemnego u tych „bez

nowotworu”) zbliżone do 100%

swoistość narządowa

zależność bezwzględnego stężenia od zaawansowania

procesu chorobowego

wysoka ujemna i dodatnia wartość predykcyjna dla

wykluczenia lub potwierdzenia obecności nowotworu

lub określonego stanu klinicznego na podstawie

stężenia markera

wartość prognostyczna - oszacowanie

prawdopodobieństwa przeżycia po leczeniu

podstawowym

background image

Swoistość narządowa

wysokie stężenie markera z dużym

wysokie stężenie markera z dużym

prawdopodobieństwem wskazuje na obecność procesu

prawdopodobieństwem wskazuje na obecność procesu

nowotworowego a równocześnie jednoznacznie

nowotworowego a równocześnie jednoznacznie

określa jego lokalizację narządową

określa jego lokalizację narządową

tylko nieliczne markery wykazują tę cechę –

tylko nieliczne markery wykazują tę cechę –

PSA i PAP

PSA i PAP

dla tkanki stercza;

dla tkanki stercza;

kalcytonina i tyreoglubulina

kalcytonina i tyreoglubulina

dla

dla

tarczycy

tarczycy

dla niektórych markerów potoczne stwierdzenie, że

dla niektórych markerów potoczne stwierdzenie, że

są swoiste dla nowotworu o danej lokalizacji

są swoiste dla nowotworu o danej lokalizacji

narządowej oznacza tylko, że wyniki ich oznaczeń

narządowej oznacza tylko, że wyniki ich oznaczeń

cechują się relatywnie wysoką czułością

cechują się relatywnie wysoką czułością

diagnostyczną w odniesieniu do tego nowotworu

diagnostyczną w odniesieniu do tego nowotworu

background image

Idealny marker - wymagania kliniczne

czułość i swoistość diagnostyczna

(prawdopodobieństwo dodatniego wyniku testu u

chorych na nowotwory i ujemnego u tych „bez

nowotworu”) zbliżone do 100%

swoistość narządowa

zależność bezwzględnego stężenia od zaawansowania

procesu chorobowego

wysoka ujemna i dodatnia wartość predykcyjna dla

wykluczenia lub potwierdzenia obecności nowotworu

lub określonego stanu klinicznego na podstawie

stężenia markera

wartość prognostyczna - oszacowanie

prawdopodobieństwa przeżycia po leczeniu

podstawowym

background image

Zależność stężenia markera od zaawansowania

Zależność stężenia markera od zaawansowania

ZAAWANSOWANIE

P

S

A

[

n

g

/m

l]

0.32

1.0

3.2

10.0

32.0

100.0

320.0

1000.0

3200.0

10000.0

32000.0

I

II

III

IV

Me = 14.64

Me = 32.30

Me = 80.84

Me = 310.60

r

s

= 0.603

p < 0.00001

background image

Wymagania diagnostyczne/kliniczne

czułość i swoistość diagnostyczna

(prawdopodobieństwo dodatniego wyniku testu u

chorych na nowotwory i ujemnego u tych „bez

nowotworu”) zbliżone do 100%

swoistość narządowa

zależność bezwzględnego stężenia od zaawansowania

procesu chorobowego

wysoka ujemna i dodatnia wartość predykcyjna dla

wykluczenia lub potwierdzenia obecności nowotworu

lub określonego stanu klinicznego na podstawie

stężenia markera

wartość prognostyczna - oszacowanie

prawdopodobieństwa przeżycia po leczeniu

podstawowym

background image

Rak stercza – zależność prawdopodobieństwa
dodatniego wyniku scyntygrafii kośćca względem

stężenia PSA

stężenie PSA < 10

ng/ml - ujemna
wartość predykcyjna
dla wykluczenia
przerzutów do kośćca
99%

dotyczy wyłącznie

uprzednio nie
leczonych hormonalnie
chorych na raka
stercza

(Oesterling i wsp.,

1995)

background image

Ujemna i dodatnia wartość predykcyjna

Ujemna i dodatnia wartość predykcyjna

Test

Test

„-”

„-”

Test

Test

„+”

„+”

Chorz

Chorz

yn=10

yn=10

0

0

20

20

80

80

Cz.

Cz.

80%

80%

Ref.

Ref.

n =

n =

100

100

90

90

10

10

Sw.

Sw.

90%

90%

UWP

UWP

81,8%

81,8%

DWP

DWP

88,8%

88,8%

Test

Test

„-”

„-”

Test

Test

„+”

„+”

Chorz

Chorz

yn=10

yn=10

0

0

20

20

80

80

Cz.

Cz.

80%

80%

Ref.

Ref.

n =

n =

10000

10000

0

0

90000

90000

10000

10000

Sw.

Sw.

90%

90%

UWP

UWP

99,98

99,98

%

%

DWP

DWP

0,79%

0,79%

background image

Element rozrywki

Element rozrywki

Czułość diagnostyczna markera nowotworowego określa:

Czułość diagnostyczna markera nowotworowego określa:

a)

a)

Prawdopodobieństwo podwyższonego stężenia markera u

Prawdopodobieństwo podwyższonego stężenia markera u

ludzi zdrowych

ludzi zdrowych

b)

b)

Prawdopodobieństwo niskiego stężenia markera u chorych

Prawdopodobieństwo niskiego stężenia markera u chorych

z nowotworem

z nowotworem

c)

c)

Prawdopodobieństwo podwyższonego stężenia markera u

Prawdopodobieństwo podwyższonego stężenia markera u

chorych z nowotworem

chorych z nowotworem

d)

d)

Prawdopodobieństwo stwierdzenia chorego z nowotworem

Prawdopodobieństwo stwierdzenia chorego z nowotworem

w grupie badanych z podwyższonym stężeniem markera

w grupie badanych z podwyższonym stężeniem markera

e)

e)

Prawdopodobieństwo zgodności wyników oznaczeń

Prawdopodobieństwo zgodności wyników oznaczeń

markera ze stanem klinicznym badanych

markera ze stanem klinicznym badanych

background image

Element rozrywki - Jaka jest swoistość diagn. wyników

Element rozrywki - Jaka jest swoistość diagn. wyników

oznaczeń markera?

oznaczeń markera?

Ujemny

Ujemny

wynik testu

wynik testu

Dodatni

Dodatni

wynik testu

wynik testu

Chorzy

Chorzy

N =

N =

200

200

?

?

?

?

Czułość =

Czułość =

60%

60%

Zdrowi

Zdrowi

N =

N =

100

100

?

?

?

?

Swoistość =

Swoistość =

?

?

UWP =

UWP =

50%

50%

DWP =

DWP =

?

?

Dokładność =

Dokładność =

?

?

background image

Odpowiedź - Ocena użyteczności diagnostycznej

Odpowiedź - Ocena użyteczności diagnostycznej testu

Ujemny

Ujemny

wynik testu

wynik testu

Dodatni

Dodatni

wynik testu

wynik testu

Chorzy

Chorzy

N =

N =

200

200

80

80

120

120

Czułość =

Czułość =

60%

60%

Zdrowi

Zdrowi

N =

N =

100

100

80

80

20

20

Swoistość =

Swoistość =

80%

80%

UWP = 50%

UWP = 50%

DWP =

DWP =

85,7%

85,7%

Dokładność=

Dokładność=

66,6%

66,6%

background image

Element rozrywki - Jaka jest swoistość diagn. i

Element rozrywki - Jaka jest swoistość diagn. i

dokładność wyników oznaczeń markera?

dokładność wyników oznaczeń markera?

Ujemny

Ujemny

wynik testu

wynik testu

Dodatni

Dodatni

wynik testu

wynik testu

Chorzy

Chorzy

20

20

?

?

Czułość = 80%

Czułość = 80%

Zdrowi

Zdrowi

?

?

?

?

Swoistość =

Swoistość =

?

?

UWP = 80%

UWP = 80%

DWP =

DWP =

?

?

Dokładność =

Dokładność =

?

?

background image

Odpowiedź - Ocena użyteczności diagnostycznej

Odpowiedź - Ocena użyteczności diagnostycznej testu

Ujemny

Ujemny

wynik testu

wynik testu

Dodatni

Dodatni

wynik testu

wynik testu

Chorzy

Chorzy

20

20

80

80

Czułość =

Czułość =

80%

80%

Zdrowi

Zdrowi

80

80

20

20

Swoistość =

Swoistość =

80%

80%

UWP = 80%

UWP = 80%

DWP = 80%

DWP = 80%

Dokładność =

Dokładność =

80%

80%

background image

Idealny marker - wymagania kliniczne

czułość i swoistość diagnostyczna

(prawdopodobieństwo dodatniego wyniku testu u

chorych na nowotwory i ujemnego u tych „bez

nowotworu”) zbliżone do 100%

swoistość narządowa

zależność bezwzględnego stężenia od zaawansowania

procesu chorobowego

wysoka ujemna i dodatnia wartość predykcyjna dla

wykluczenia lub potwierdzenia obecności nowotworu

lub określonego stanu klinicznego na podstawie

stężenia markera

wartość prognostyczna - oszacowanie

prawdopodobieństwa przeżycia po leczeniu

podstawowym

background image

CZYNNIKI ROKOWNICZE

CZYNNIKI ROKOWNICZE


PROGNOSTYCZNE

PROGNOSTYCZNE

Prawdopodobieństwo
przeżycia

bezobjawowego

lub całkowitego chorych

Analiza jednoczynnikowa -

wybór optymalnych wartości
dyskryminatora

Krzywe prawdopodobieństwa

przeżycia

Analiza wieloczynnikowa

(model hazardu wg Cox’a)


PREDYKCYJNE

PREDYKCYJNE

Prawdopodobieństwo
obecności lub wykluczenia
określonego stanu
klinicznego, reakcji na
leczenie systemowe

DWP = PD / [PD + FD]

UWP = PU / [PU + FU]

background image

Czynniki predykcyjne / prognostyczne:

Czynniki predykcyjne / prognostyczne:

ANATOMICZNE

stopień zaawansowania

(wielkość guza, stan węzłów
chłonnych, odległe
przerzuty)

histologiczny typ nowotworu
stopień złośliwości
ploidia DNA

MOLEKULARNE
p53
c-erb B2
c-myb
c-myc

NIEANATOMICZNE”

wiek, płeć
stan sprawności
ubytek masy ciała
rodzaj leczenia
operator
przetoczenia krwi

BIOCHEMICZNE

markery nowotworowe
cytokiny
białka ostrej fazy
enzymy
hormony

background image

Wartość predykcyjna i prognostyczna

Wartość predykcyjna i prognostyczna

TIME [months]

P

ro

b

a

b

il

it

y

o

f

s

u

rv

iv

a

l

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0

6

12

18

24

30

36

42

48

54

60

stage I + II

stage IIIA

stage IIIB + IV

p = 0.0021

p = 0.0000

TIME [months]

P

ro

b

a

b

il

it

y

o

f

s

u

rv

iv

a

l

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0

6

12

18

24

30

36

42

48

54

60

albumin

> 32.8 g/L

albumin < 32.8 g/L

p = 0.0059

TIME [months]

P

ro

b

a

b

il

it

y

o

f

s

u

rv

iv

a

l

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0

6

12

18

24

30

36

42

48

54

60

CYFRA 21-1

< 3.4

g/L

CYFRA 21-1 > 3.4

g/L

p = 0.0000

TIME [months]

P

ro

b

a

b

il

it

y

o

f

s

u

rv

iv

a

l

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

0

6

12

18

24

30

36

42

48

54

60

NSE < 26.0 g/L

NSE > 26.0

g/L

p = 0.0053

background image

Krążące markery nowotworowe

Krążące markery nowotworowe

Krążące markery nowotworowe

Krążące markery nowotworowe

Potencjalne zastosowania wyników badań:

wykrywanie (skrinning),

rozpoznawanie,

ocena zaawansowania,

lokalizacja,

prognozowanie,

monitorowanie:

- przebiegu choroby

nowotworowej

- ocena efektywności leczenia,

- kontrola chorych dla wczesnego

wykrycia wznowy i/lub

przerzutów,

- leczenia uzupełniającego, ocena

reakcji chorych

background image

Badania przesiewowe

Badania przesiewowe

bezpieczne

(nieinwazyjne)

dokładne (wiarygodne)

niski koszt

łatwe do

przeprowadzenia

Grupy wysokiego ryzyka

zagrożenia nowotworami

Brak odpowiednio czułych i

swoistych metod i technik

Kompleksowy charakter

badań:

- fizykalne
- techniki obrazowania
- biochemiczne,
- mikrobiologiczne,
- cytologiczne

background image

Wykrywanie

Wykrywanie

markery nowotworowe jako samodzielne badanie

nie są użyteczne

w badaniach przesiewowych

populacji dla wykrycia nowotworów

oznaczenia

niektórych

markerów

znajdują

zastosowanie w zespole z innymi metodami

diagnostycznymi w badaniach grup wysokiego

ryzyka

zagrożenia

nowotworami

m.in.

z

predyspozycjami

rodzinnymi,

narażeniem

zawodowym

(dodatnia

wartość

predykcyjna

powinna być wyższa od 20 - 30%),

PSA – rak stercza; CA 125 – rak jajnika; hCG –

ciążowa choroba trofoblastyczna; CEA - rak

jelita grubego; AFP – pierwotny rak wątroby

background image

Wykrywanie

Warunek krytyczny:

Czułość i swoistość diagnostyczna tak

wysoka aby, dodatnia wartość

predykcyjna

(DWP) > 10 – 20 - 30%

Dla stosunku liczebności grupy chorych do grupy

referencyjnej zbliżonego do danych epidemiologicznych

background image

Rozpoznawanie

rozpoznanie nowotworu złośliwego może być dokonane

wyłącznie na podstawie badania mikroskopowego

materiału uzyskanego drogą biopsji lub podczas operacji

wyniki oznaczeń stężenia markerów nowotworowych

stanowią informacje pomocniczą u osób z objawami

sugerującymi obecność nowotworu

istotna użyteczność:
hCG w ciążowej chorobie trofoblastycznej
CEA w raku jelita grubego przy obecności krwi

w kale

hCG/AFP w nowotworach zarodkowych
AFP w pierwotnym raku wątroby
PSA, PAP w raku stercza
CT w raku rdzeniastym tarczycy

background image

Ocena zaawansowania

stężenie markera z założenia powinno być

proporcjonalne do stadium zaawansowania

zależność ta ma charakter wyłącznie

statystyczny i na podstawie wyniku
oznaczenia nie można określić stadium
zaawansowania choroby u pojedynczego
chorego

background image

Zależność PSAD względem stadium zaawansowania u

Zależność PSAD względem stadium zaawansowania u

chorych na raka stercza

chorych na raka stercza

ZAAWANSOWANIE

P

S

A

D

[n

g

/m

l/

0.03

0.10

0.32

1.0

3.2

10.0

32.0

100.0

320.0

I

II

III

IV

Me=0.2681

Me=0.7487

Me=1.5328

Me=6.4306

r

s

= 0.5738

p < 0.0000

c

m

3

]

background image

Monitorowanie / kontrola

Monitorowanie / kontrola

wyjściowe stężenie markera może być niskie przy

wyjściowe stężenie markera może być niskie przy

obecności procesu nowotworowego w organizmie

obecności procesu nowotworowego w organizmie

podwyższone wyjściowe stężenie markera po leczeniu

podwyższone wyjściowe stężenie markera po leczeniu

radykalnym powinno spaść do „normy”

radykalnym powinno spaść do „normy”

w kontroli po leczeniu wzrost stężenia markera jest

w kontroli po leczeniu wzrost stężenia markera jest

sygnałem reaktywizacji procesu chorobowego - wznowy

sygnałem reaktywizacji procesu chorobowego - wznowy

i/lub odległych przerzutów

i/lub odległych przerzutów

nasilony wzrost stężenia markera sugeruje obecność

nasilony wzrost stężenia markera sugeruje obecność

odległych przerzutów; przy wznowie miejscowej dynamika

odległych przerzutów; przy wznowie miejscowej dynamika

wzrostu słaba

wzrostu słaba

wzrost stężenia markera może znacznie wyprzedzać w

wzrost stężenia markera może znacznie wyprzedzać w

czasie manifestację objawów klinicznych i radiologicznych

czasie manifestację objawów klinicznych i radiologicznych

reaktywizacji procesu chorobowego

reaktywizacji procesu chorobowego

background image

Markery - kontrola po leczeniu

Markery - kontrola po leczeniu

background image

Próby optymalizacji efektywności diagnostyki

Próby optymalizacji efektywności diagnostyki

» Jeden marker

» Dwa markery

» Trzy markery

• Wzrost czułości diagnostycznej

• Spadek swoistości diagnostycznej

• Pozbawione uzasadnienia, gdy wyniki wykazują silną korelację


Document Outline


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2009 3 kurs ppt
2009 4b kurs ppt
2009 4d kurs ppt
2009 4a kurs ppt
2009 4b kurs ppt
zapotrzebowanie ustroju na skladniki odzywcze 12 01 2009 kurs dla pielegniarek (2)
zywienie w chorobach ukladu krazenia 2009 I mgr ppt
zapotrzebowanie ustroju na skladniki odzywcze 12 01 2009 kurs dla pielegniarek (2)
zapotrzebowanie ustroju na skladniki odzywcze 12 01 2009 kurs dla pielegniarek (2)
zywienie w chorobach ukladu krazenia 2009 I mgr ppt
download Prawo PrawoAW Prawo A W sem I rok akadem 2008 2009 Prezentacja prawo europejskie, A W ppt
2009 04 08 POZ 06id 26791 ppt
Choroba niedokrwienna serca ppt 2009 ppt
Kurs Rysunku MANGA 7 2009
11.02 Siwiec-Barcik - Niewydolność oddechowa, MEDYCZNE -materiały z kursów, PACJENT WENTYLOWANY MECH
2009 03 18 POZ 03id 26788 ppt
2009 4c kurs

więcej podobnych podstron