Einsatz von Blut-Biomarkern zur Früherkennung des hepatozellulären Karzinoms (HCC) (GALAD)

HCC tritt in 70-95% der Fälle bei Patienten mit chronischer Lebererkrankung auf, selten in einer "gesunden" Leber. Weltweit sind etwa 80 % der HCCs mit einer Infektion mit dem Hepatitis-B-Virus (HBV) oder dem Hepatitis-C-Virus (HCV) assoziiert, und ihre geografische Verbreitung korreliert eng mit ihrer Epidemiologie. Etwa 1/3 der Patienten mit Leberzirrhose entwickeln langfristig ein HCC, mit einem jährlichen Risiko zwischen 1 % und 8 %.

Die chronische Virushepatitis C (CHC) und die chronische Virushepatitis B (CHB) stellen zusammen mit der Leberzirrhose jeweils die wichtigsten Risikofaktoren in West- und Osteuropa dar, weshalb bei diesen Patienten eine verlängerte Überwachung und Prävention empfohlen wird.

Daher ist eine frühzeitige Diagnose von HCC von größter Bedeutung, um das Gesamtüberleben zu verlängern. Heute werden nur etwa 30 % der Patienten in Europa in einem frühen Stadium diagnostiziert, in dem eine kurative Behandlung möglich ist.

Patienten mit einer chronischen Lebererkrankung in der Vorgeschichte sind gefährdet, ein HCC zu entwickeln, und sollten sich aus diesem Grund einem Screening-Programm unterziehen, das auf die Früherkennung von HCC abzielt. Asymptomatische Patienten mit familiärer genetischer Veranlagung müssen gemäß den jüngsten internationalen Richtlinien regelmäßig überwacht werden.

Bildgebende Verfahren (Ultraschall, CT und MRT), Biopsie mit histologischer Untersuchung und Alpha-Fetoprotein-Bestimmungen im Blut dienen der Diagnostik und dem Staging. Die aktuellen Screening-/Überwachungsinstrumente sind jedoch nicht perfekt.

Die beliebtesten Screening-Tools für HCC sind wie folgt und werden halbjährlich durchgeführt:

1. Ultraschall des Abdomens: Der Ultraschall des Abdomens ist das diagnostische Mittel der ersten Wahl, mit einer Sensitivität von 48 % (95 %-KI: 34–62 %) und einer Spezifität von 97 % (95 %-KI: 95–98 %), wie sich aus einem Rigoros ergibt systematische Überprüfung von 14 Studien mit 2524 Fällen.

2. Tumormarker: Alpha-Fetoprotein (α-FP) ist ein spezifischer Tumormarker. Seine diagnostische Sensitivität für HCC beträgt 25-60 %, während seine Spezifität 76-96 % beträgt. Ein α-FP-Spiegel über 400 ng/ml ist stark diagnostisch, aber ungefähr zwei Drittel der Patienten mit HCC < 4 cm haben α-FP-Spiegel < 200 ng/ml und auch ungefähr 20 % der HCCs produzieren kein α-FP. Die Kohlenhydratkette von α-FP wird durch Fucosyltransferase während der HCC-Entwicklung modifiziert, um Lektin-gebundenes α-FP (α-FP-L3) hervorzubringen (Sensitivität: 40–90 %; Spezifität: > 90 %). Das Verhältnis von fucosyliertem α-FP zu Gesamt-α-FP wird als α-FP-L3% ausgedrückt. Des-γ-Carboxy-Prothrombin (DCP oder PIVKA-II) ist ein unreifes Prothrombin, dem die Carboxylierung an verschiedenen Glutamatresten fehlt (Empfindlichkeit: 48–62 %; Spezifität: 81–98 %). α-FP-L3 und DCP werden in Japan seit 20 Jahren routinemäßig eingesetzt. Die kombinierte Verwendung dieser Marker hat die Möglichkeit der Früherkennung von kleinen HCCs erhöht. Prothrombin wird nach γ-Carboxylierung von Vitamin-K-abhängigen Propeptiden gebildet. DCP wird aufgrund eines erworbenen posttranslationalen Defekts in der Carboxylase-Vitamin-K-abhängigen Sequenz maligner Zellen produziert.

   Somit ist die DCP-Produktion bei chronischer Hepatitis oder Zirrhose nicht erhöht, was es zu einem potenziellen Marker macht, der bei der Diagnose von HCC verwendet werden kann. Allerdings hat die DCP-Messung keinen prognostischen Wert in Fällen von Vitamin-K-Mangel oder Hemmung der Vitamin-K-Funktion (z. B. bei Personen unter TAO mit Dicumarolen), da seine Synthese auch durch das Fehlen von Vitamin K induziert wird, was zu falschen positiven Werten führt. Aus diesem Grund ist DCP auch als PIVKA-II (Protein duced in vitamin K missing) bekannt. Ungeachtet dieser Einschränkungen haben viele Studien gezeigt, dass PIVKA-II im Vergleich zu α-FP eine hohe Sensitivität und Spezifität bei der Unterscheidung von HCC und anderen chronischen Lebererkrankungen aufweist. Liebmanet al. zeigten, dass PIVKA-II nicht nur als sehr spezifischer Marker für HCC, sondern auch als Prognosefaktor für HCC-Patienten verwendet werden kann. Die Sensitivität, Spezifität und Odds Ratio bei HCC <5 cm beträgt 0,14-0,54, 0,95-0,99, und 6,86-29,7, jeweils mit einem Grenzwert von 40 mAU / ml und 0,07-0,56, 0,72-1 und 3,56-3 mit einem Grenzwert von 100 mAU/ml. In einer großen Studie mit 270 HCC-Patienten, die alle α-FP-Serumspiegel unter 20 ng/ml aufwiesen, wurden durch die kombinierte Verwendung der Biomarker α-FP-L3 und DCP 49 % aller HCC-Patienten mit einer Größe von weniger als 2 cm erkannt. Darüber hinaus waren α-FP-L3-Messungen mit der hochempfindlichen Methode vor der Behandlung für die Diagnose und Prognose des HCC nützlicher als mit der konventionellen Methode. In jüngerer Zeit zeigten die drei Marker (α-FP, α-FP-L3 und DCP) eine Sensitivität und Spezifität von 85 % (n = 304 HCC-Patienten versus 403 Kontrollen) in der Früherkennung des HCC in einer deutschen Kohorte.

3. Untersuchungen der zweiten Ebene sind CT und MRT: Nützlich zur Bestätigung der Diagnose und zur Einstufung der Krankheit, um das richtige therapeutische Verfahren festzulegen.

"Biomarker des HCC und ihre klinische Bedeutung"

Idealerweise könnte die Verwendung von Serum-Biomarkern mit angemessener Sensitivität und Spezifität eine frühzeitige Diagnose von HCC ermöglichen, indem eine Überwachung mit Ultraschall vermieden wird. Eine Reihe von Serum-Biomarkern außer α-Fetoprotein (α-FP) wurde in einige Score-Systeme zur Vorhersage von HCC aufgenommen.

Derzeit wurde jedoch keiner der Biomarker in klinischen Studien der Phase III validiert und wird in der klinischen Praxis verwendet, mit Ausnahme von α-FP und DCP (oder PIVKAII), die von den japanischen HCC-Richtlinien empfohlen werden. Dies kann durch die hohe Heterogenität der HCC-Biologie erklärt werden, bei der Veränderungen verschiedener biochemischer Wege am Tumorentstehungsprozess beteiligt sind. Tatsächlich zeigen Patienten mit HCC verschiedene Positivitätsmuster für HCC-Biomarker.

KLINISCHES STUDIENDESIGN Wie bereits erwähnt, handelt es sich hierbei um eine retrospektive und prospektive Beobachtungsstudie, in der die zur Bewertung des möglichen Fortschreitens einer chronischen Lebererkrankung bei HCC nützlichen Biomarker in zwei Gruppen verabreicht werden, einer „Fall“-Gruppe und einer „Kontroll“-Gruppe.

Die Notwendigkeit, Biomarker zu identifizieren, die für die Vorhersage des möglichen Auftretens von HCC bei Patienten mit chronischer Lebererkrankung nützlich sind, ergibt sich aus der Tatsache, dass:

1. Bei der Mehrzahl der Patienten ist HCC völlig asymptomatisch;
2. HCCs können nur symptomatisch sein, wenn sie groß sind;
3. α-FP-Tumormarker ist ein spezifischer Tumormarker, aber seine diagnostische Sensitivität ist reduziert und außerdem produzieren etwa 20 % der HCCs kein α-FP;
4. Obwohl α-FP als spezifischer und gut etablierter Tumormarker diagnostiziert und gescreent wird, besteht ein dringender Bedarf, hochspezifische Biomarker der neuen Generation zu verwenden, um eine noch frühere und genauere Diagnose bei Risikopatienten zu ermöglichen;
5. Mehrere Studien haben gezeigt, dass α-FP-L3 und DCP komplementäre und wesentliche Marker bei der Früherkennung von HCC sind;
6. Die kombinierte Anwendung von α-FP, α-FP-L3 und DCP mit HCC-Überwachung könnte die Chance erhöhen, HCC in einem frühen Stadium zu entdecken;
7. Die kombinierte Verwendung dieser drei Marker würde Folgendes bieten: Größere klinische Sensitivität und effektiven prognostischen und prädiktiven Wert für die Früherkennung von HCC;
8. Der GALAD-Score (und GALADUS) demonstrierte die Wirksamkeit dieser neuen Biomarker in HCC-Präventions- und Überwachungsprogrammen, insbesondere bei Patienten mit Leberzirrhose, fast unabhängig von der Ätiologie.

Die folgenden Personen werden nach Unterzeichnung der Einverständniserklärung in die Studie aufgenommen:

1. Patienten mit neu diagnostiziertem HCC (Fallgruppe)
2. Nachsorgepatienten mit viraler, NASH und/oder alkoholischer Zirrhose, die HCC-Präventionsprogramme in der gastroenterologischen Abteilung I des IRCCS „Saverio de Bellis“ durchführen. (Kontrollgruppe).

Die Studie wird zwei Jahre dauern und es wird erwartet, dass mindestens 30 Patienten für jede Gruppe aufgenommen werden.

Bei der Aufnahme und nach 6 Monaten bei der Nachsorge wird den Patienten beider Gruppen eine Blutprobe entnommen, um mit der Dosierung der Biomarker fortzufahren.

Die Kontrollgruppe besteht aus Patienten, die Kandidaten für die HCC-Überwachung sind, d. h. Patienten mit Leberzirrhose oder chronischer Hepatitis jeglicher Ätiologie ohne HCC, die in unserer Einrichtung beobachtet wurden.

Zu dieser Gruppe gehören:

1. Neu aufgenommene Patienten, die im Rahmen ihrer regelmäßigen Nachsorge auf α-FP, α-FP-L3 % und DCP getestet werden;
2. Patienten, die zuvor der Lagerung einer Serumprobe in der Biobank zugestimmt und die Dosierung von α-FP, α-FP-L3% und DCP autorisiert hatten.

Kontrollpatienten müssen sich nach der Bewertung des GALAD-Scores einer 6-monatigen Nachuntersuchung unterziehen, um das Fehlen eines HCC zu bestätigen. Diese Patienten sollten zum Zeitpunkt der Auswertung des GALAD-Scores ein negatives multiphasisches kontrastverstärktes CT, MRT oder eine Leberbiopsie aufweisen.

Die Fallgruppe besteht aus Patienten mit neu diagnostiziertem HCC im Zusammenhang mit einer Zirrhose oder einer anderen Ätiologie während desselben Studienzeitraums. Zu dieser Gruppe gehören:

1. Neu aufgenommene Patienten, die im Rahmen ihrer regelmäßigen Nachsorge auf α-FP, α-FP-L3 % und DCP getestet werden;
2. Patienten, die zuvor der Aufbewahrung einer Serumprobe in der Biobank zugestimmt und die Dosierung von α-FP, α-FP-L3% und DCP zum Zeitpunkt der Tumordiagnose autorisiert hatten.

Alle Patienten, die sich einer Therapie mit Warfarin, einem Antikoagulans, unterziehen, werden ausgeschlossen, da es die DCP-Spiegel in Abwesenheit von HCC erhöhen kann, wodurch das Risiko besteht, dass falsch positive Ergebnisse ausgegeben werden.

In Anbetracht dessen, dass die Studie eine Nachbeobachtung der rekrutierten Probanden von mindestens 6 Monaten vorsieht und daher ziemlich lange Zeiträume für ihren Abschluss vorgesehen sind, ist es denkbar, dass einige Patienten verloren gehen und die anfängliche Population abnimmt. Aus diesem Grund wird die Rekrutierung während der gesamten Studie fortgesetzt.