ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพทั่วไปในมะเร็งเต้านม โดยใช้วิธีทางอิมมูโนฮีสโตเคมีเป็นฐาน (General immunohistochemical-based biomarkers in breast cancer)

ภูศิษฏ์ เรืองวาณิชยกุล

ภาควิชาพยาธิวิทยา ชั้น 6 อาคารสิรินธร โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยนเรศวร
เลขที่ 99 หมู่ 9 ถนนพิษณุโลก-นครสวรรค์ ตำบลท่าโพธิ์ อำเภอเมือง จังหวัดพิษณุโลก รหัสไปรษณีย์ 65000
โทรศัพท์: +66 (0) 89 439 2640 โทรสาร: +66 (0) 55 965 331 Email: poosit.rue@hotmail.com

 

โดยปกติแล้วการพยากรณ์โรคของมะเร็งเต้านมนั้นอาศัยลักษณะทางคลินิกและทางพยาธิวิทยาดังต่อไปนี้คือ ขนาดของก้อนเนื้องอก (Tumour size)(1) ระดับความแตกต่างทางจุลกายวิภาค (Histological grade)(2-7) การแพร่กระจายของมะเร็งไปยังต่อมน้ำเหลืองบริเวณรักแร้ (The status of axillary lymph node)(1,7) และระยะของมะเร็งเต้านม (Breast cancer staging) ร่วมกับการทำนายผลการตอบสนองต่อการรักษามะเร็งเต้านมโดยการใช้ "ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ (Biomarker)" โดยตัวบ่งชี้ทางชีวภาพดังกล่าวนี้มาจากวิธีอิมมูโนฮีสโตเคมี [Immunohistochemistry (IHC)] ซึ่งเป็นวิธีการทางเคมีด้านภูมิคุ้มกันวิทยาสำหรับตรวจสอบการแสดงออกของโปรตีนแต่ละชนิดที่ถูกสร้างมาจากยีนที่เกี่ยวข้องในเนื้อเยื่อ วิธีการนี้มีค่าใช้จ่ายที่ไม่แพง ขั้นตอนไม่ยุ่งยาก สามารถจำแนกแยกแยะและระบุชนิดของเซลล์ที่แสดงออกโปรตีนที่เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพ รวมถึงตำแหน่งในเซลล์ที่โปรตีนซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพนั้นทำหน้าที่ด้วย(8) อย่างไรก็ตามมีปัจจัยหลายประการซึ่งมีอิทธิพลต่อความถูกต้อง (Accuracy) และความเที่ยงตรง (Reproducibility) ของผลลัพธ์ที่ได้จากวิธี IHC ได้แก่ การคงสภาพของเนื้อเยื่อ (Tissue fixation) ระยะเวลาและวิธีการสำหรับการคืนสภาพแอนติเจน (โปรตีนที่สนใจ) (Antigen retrieval) ความจำเพาะของแอนติบอดี้ (สารที่ใช้ตรวจโปรตีนที่สนใจ) (Antibody specificity) ความเจือจางของแอนติบอดี้ที่ใช้ (Antibody dilution) สารที่ใช้ตรวจสอบปฏิกิริยาทางอิมมูโนฮีสโตเคมีที่เกิดขึ้น (Detection systems) วิธีการให้คะแนนหรือร้อยละสำหรับผลลัพธ์ของปฏิกิริยาที่ปรากฏ (Scoring systems) และระดับของคะแนนหรือร้อยละซึ่งใช้เป็นเกณฑ์การวินิจฉัยว่าปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นนั้นเป็น "ผลบวก"(Positive cut-off levels)(9)

ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพจากการแสดงออกทางอิมมูโนฮีสโตเคมีของเซลล์มะเร็งเต้านมซึ่งใช้ในการทำนายผลการตอบสนองต่อการรักษามะเร็งเต้านมนั้น สามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท(10) คือ

  1. ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพซึ่งถูกยอมรับและใช้กันอย่างกว้างขวางในทางคลินิก ได้แก่
    1. โปรตีน Oestrogen receptor (ER)
      โปรตีน ER มีความสำคัญเป็นอย่างมาก เนื่องจากผู้ที่เป็นมะเร็งเต้านมที่มีการสังเคราะห์โปรตีน ER นั้น สามารถถูกกระตุ้นโดยฮอร์โมนเอสตราไดออล (Oestradiol) ได้ ปัจจุบันนี้ผู้ป่วยมะเร็งเต้านมที่พบการแสดงออกของโปรตีน ER บนเนื้อเยื่อมะเร็งจะได้รับการรักษาด้วยยาทาม็อคซิเฟน (Tamoxifen) ซึ่งเป็นยาที่ต่อต้านโปรตีน ER บนเซลล์มะเร็ง (Anti-oestrogen drugs) มีผลให้เกิดการระงับการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อมะเร็งได้(11)
    2. โปรตีน Progesterone receptor (PR)
      โดยทั่วไปการแสดงออกของโปรตีน PR จะแปรผันตามการแสดงออกของโปรตีน ER อย่างไรก็ตามในการตรวจทางอิมมูโนฮิสโตเคมีของเนื้อเยื่อมะเร็งเต้านมอาจพบว่าโปรตีน PR แสดงผลบวก แต่โปรตีน ER ยังคงแสดงผลลบเสมอแม้จะทำการตรวจยืนยันอีกครั้งแล้วก็ตาม ซึ่งการให้ยากลุ่มที่ต่อต้านโปรตีน ER บนเซลล์มะเร็งเช่น Tamoxifen ยังไม่เป็นที่แน่ชัดถึงประโยชน์ต่อการรักษาผู้ป่วยมะเร็งเต้านมกลุ่มนี้(12,13)
    3. โปรตีน Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2)
      โดยปกติยีน HER2 (ERBB2) จะอยู่บนคู่โครโมโซมคู่ที่ 17 ตรงตำแหน่งที่ 21.1 ของแขนยาว (q arm) (17q21.1) และเป็นยีนที่มีบทบาทสำคัญในควบคุมการเจริญเติบโตของเซลล์ (Cell growth) การเคลื่อนที่ของเซลล์ (Cell migration) และการเปลี่ยนแปลงของเซลล์เพื่อไปทำหน้าที่ต่างๆ (Cell differentiation) ซึ่งในเนื้อเยื่อมะเร็งเต้านมจะสามารถตรวจพบการแสดงออกที่มากเกิน (Over-expression) ของโปรตีน HER2 ที่ถูกสร้างจากยีนนี้ และ/หรือการเพิ่มจำนวนชุดของยีนนี้ (Amplification of gene copy number) ได้ประมาณร้อยละ 15 – 30 โดยปรากฏการณ์ดังกล่าวมีความเกี่ยวข้องกับการดำเนินโรคที่แย่ลง ในปัจจุบันนี้ผู้ป่วยมะเร็งเต้านมที่พบการแสดงออกของยีน HER2 สามารถให้การรักษาด้วยยาทราสทูซูแม็บ (Trastuzumab) หรือชื่อในการค้าคือ เฮอร์เซ็พทิน (Herceptin®) ซึ่งเป็นยาที่มีความจำเพาะและต่อต้านโปรตีน HER2 บนเซลล์มะเร็งเต้านม (Humanised monoclonal antibody against HER2 protein)(14-16)
  2. ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพซึ่งมีศักยภาพที่จะถูกนำไปใช้ในทางคลินิก แต่ยังมีความจำเป็นที่จะต้องทำการปรับปรุงความเข้มข้นของสารแอนติบอดี้ที่ใช้ตรวจวิเคราะห์และระบบการให้คะแนนสำหรับการวินิจฉัย ได้แก่
    1. โปรตีน Ki67
      โปรตีน Ki67 บ่งถึงสภาวะการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนของเซลล์ (Cell proliferation) โดยจำนวนร้อยละของการแสดงออกของโปรตีนดังกล่าวบนเนื้อเยื่อมะเร็งเต้านม จะมีความสัมพันธ์กับระดับความแตกต่างทางจุลกายวิภาค(17) นอกจากนั้นแล้วจำนวนร้อยละดังกล่าว สามารถนำมาใช้ในการประเมินการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนของเซลล์มะเร็งทั้งก่อนและหลังการรักษาด้วยยาทางต่อมไร้ท่อ (Endocrine therapy) รวมไปถึงการคาดคะเนการตอบสนองต่อการใช้ยาเคมีบำบัด(18-20)
    2. โปรตีน Epidermal growth factor receptor (EGFR)
      โปรตีน EGFR เป็นตัวรับที่สามารถพบการแสดงออกได้ในเนื้อเยื่อเต้านมปกติ(21) แต่การแสดงออกของตัวรับนี้ในมะเร็งเต้านม จะมีความสัมพันธ์กับการไม่ปรากฏการแสดงออกของโปรตีน ER และการดำเนินโรคที่แย่ลง(22,23)
    3. โปรตีน Topoisomerase II alpha (TOPO2A)
      ยาเคมีบำบัดกลุ่มแอนทราไซคลิน (Anthracycline chemotherapeutic drug) เป็นยาที่มีความจำเพาะต่อโปรตีน TOPO2A ดังนั้นในผู้ป่วยมะเร็งเต้านมที่ปรากฏการแสดงออกของโปรตีนชนิดนี้บนเซลล์มะเร็ง จะมีการตอบสนองต่อการรักษาด้วยยาเคมีบำบัดกลุ่ม anthracycline ได้ค่อนข้างดี(24)
  3. ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพซึ่งยังอยู่ในระหว่างการวิจัยและถูกนำไปใช้ในทางคลินิกเป็นบางครั้ง(10) ได้แก่
    1. โปรตีน p53
      โปรตีน p53 ใช้สำหรับการวิเคราะห์การผ่าเหล่า (Mutation analysis) ของยีนทีพี 53 (TP53 gene) ซึ่งปกติแล้วยีนนี้เป็นยีนที่ทำหน้าที่ยับยั้งการเติบโตของเนื้องอก (Tumour suppressor gene)
    2. โปรตีน Bcl-2 โปรตีน Bcl-x และโปรตีน Survivin
      โปรตีนเหล่านี้จะถูกนำมาใช้เป็นตัวบ่งชี้ (Marker) สำหรับการประเมินเซลล์มะเร็งที่ปรากฏกระบวนการตายเองของเซลล์ (Apoptosis) อันเป็นผลเนื่องมาจากการตอบสนองต่อการรักษาด้วยยาเคมีบำบัด
    3. โปรตีน Cyclin D1 โปรตีน Cyclin E โปรตีน p21 และโปรตีน p27
      โปรตีนเหล่านี้จะถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ต่อสภาวะการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนของเซลล์มะเร็ง (Tumour cell proliferation)

 

เอกสารอ้างอิง

  1. Soerjomataram I, Louwman MW, Ribot JG, Roukema JA, Coebergh JW. An overview of prognostic factors for long-term survivors of breast cancer. Breast Cancer Res Treat 2008 Feb;107(3):309-330.
  2. Aebi S, Gelber S, Castiglione-Gertsch M, Gelber RD, Collins J, Thurlimann B, et al. Is chemotherapy alone adequate for young women with oestrogen-receptor-positive breast cancer? Lancet 2000 May 27;355(9218):1869-1874.
  3. Arriagada R, Le MG, Dunant A, Tubiana M, Contesso G. Twenty-five years of follow-up in patients with operable breast carcinoma: correlation between clinicopathologic factors and the risk of death in each 5-year period. Cancer 2006 Feb 15;106(4):743-750.
  4. Kato T, Kameoka S, Kimura T, Soga N, Abe Y, Nishikawa T, et al. Angiogenesis as a predictor of long-term survival for 377 Japanese patients with breast cancer. Breast Cancer Res Treat 2001 Nov;70(1):65-74.
  5. Tabar L, Duffy SW, Vitak B, Chen HH, Prevost TC. The natural history of breast carcinoma: what have we learned from screening? Cancer 1999 Aug 1;86(3):449-462.
  6. Vincent-Salomon A, Carton M, Zafrani B, Freneaux P, Nicolas A, Massemin B, et al. Long term outcome of small size invasive breast carcinomas independent from angiogenesis in a series of 685 cases. Cancer 2001 Jul 15;92(2):249-256.
  7. Warwick J, Tabar L, Vitak B, Duffy SW. Time-dependent effects on survival in breast carcinoma: results of 20 years of follow-up from the Swedish Two-County Study. Cancer 2004 Apr 1;100(7):1331-1336.
  8. Potemski P, Pluciennik E, Bednarek AK, Kusinska R, Pasz-Walczak G, Jesionek-Kupnicka D, et al. A comparative assessment of HER2 status in operable breast cancer by real-time RT-PCR and by immunohistochemistry. Med Sci Monit 2006 Dec;12(12):MT57-61.
  9. Walker RA. Quantification of immunohistochemistry--issues concerning methods, utility and semiquantitative assessment I. Histopathology 2006 Oct;49(4):406-410.
  10. Walker RA. Immunohistochemical markers as predictive tools for breast cancer. J Clin Pathol 2008 Jun;61(6):689-696.
  11. Weigel MT, Dowsett M. Current and emerging biomarkers in breast cancer: prognosis and prediction. Endocr Relat Cancer 2010 Sep 23;17(4):R245-62.
  12. Dowsett M, Houghton J, Iden C, Salter J, Farndon J, A'Hern R, et al. Benefit from adjuvant tamoxifen therapy in primary breast cancer patients according oestrogen receptor, progesterone receptor, EGF receptor and HER2 status. Ann Oncol 2006 May;17(5):818-826.
  13. Viale G, Regan MM, Maiorano E, Mastropasqua MG, Dell'Orto P, Rasmussen BB, et al. Prognostic and predictive value of centrally reviewed expression of estrogen and progesterone receptors in a randomized trial comparing letrozole and tamoxifen adjuvant therapy for postmenopausal early breast cancer: BIG 1-98. J Clin Oncol 2007 Sep 1;25(25):3846-3852.
  14. Mass RD, Press MF, Anderson S, Cobleigh MA, Vogel CL, Dybdal N, et al. Evaluation of clinical outcomes according to HER2 detection by fluorescence in situ hybridization in women with metastatic breast cancer treated with trastuzumab. Clin Breast Cancer 2005 Aug;6(3):240-246.
  15. Romond EH, Perez EA, Bryant J, Suman VJ, Geyer CE,Jr, Davidson NE, et al. Trastuzumab plus adjuvant chemotherapy for operable HER2-positive breast cancer. N Engl J Med 2005 Oct 20;353(16):1673-1684.
  16. Smith I, Procter M, Gelber RD, Guillaume S, Feyereislova A, Dowsett M, et al. 2-year follow-up of trastuzumab after adjuvant chemotherapy in HER2-positive breast cancer: a randomised controlled trial. Lancet 2007 Jan 6;369(9555):29-36.
  17. Trihia H, Murray S, Price K, Gelber RD, Golouh R, Goldhirsch A, et al. Ki-67 expression in breast carcinoma: its association with grading systems, clinical parameters, and other prognostic factors--a surrogate marker? Cancer 2003 Mar 1;97(5):1321-1331.
  18. Dowsett M, Smith IE, Ebbs SR, Dixon JM, Skene A, A'Hern R, et al. Prognostic value of Ki67 expression after short-term presurgical endocrine therapy for primary breast cancer. J Natl Cancer Inst 2007 Jan 17;99(2):167-170.
  19. Miller WR, Dixon JM, Macfarlane L, Cameron D, Anderson TJ. Pathological features of breast cancer response following neoadjuvant treatment with either letrozole or tamoxifen. Eur J Cancer 2003 Mar;39(4):462-468.
  20. Vincent-Salomon A, Rousseau A, Jouve M, Beuzeboc P, Sigal-Zafrani B, Freneaux P, et al. Proliferation markers predictive of the pathological response and disease outcome of patients with breast carcinomas treated by anthracycline-based preoperative chemotherapy. Eur J Cancer 2004 Jul;40(10):1502-1508.
  21. Nicholson RI, Gee JM, Harper ME. EGFR and cancer prognosis. Eur J Cancer 2001 Sep;37 Suppl 4:S9-15.
  22. Nicholson RI, McClelland RA, Gee JM, Manning DL, Cannon P, Robertson JF, et al. Epidermal growth factor receptor expression in breast cancer: association with response to endocrine therapy. Breast Cancer Res Treat 1994 Jan;29(1):117-125.
  23. Walker RA, Dearing SJ. Expression of epidermal growth factor receptor mRNA and protein in primary breast carcinomas. Breast Cancer Res Treat 1999 Jan;53(2):167-176.
  24. Arriola E, Rodriguez-Pinilla SM, Lambros MB, Jones RL, James M, Savage K, et al. Topoisomerase II alpha amplification may predict benefit from adjuvant anthracyclines in HER2 positive early breast cancer. Breast Cancer Res Treat 2007 Dec;106(2):181-189.