Белок S-100 - Онкология

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Белки S-100 – это небольшие кальций-связывающие белки, относящиеся к тому же суперсемейству, что и кальмодулин, и тропонин C. В настоящий момент известно около 25 белков S-100. В организме человека они выполняют самые разнообразные функции: необходимы для роста и дифференцировки клеток, транскрипции, фосфорилирования белков, секреции, сокращения мышечного волокна и других процессов. Они регулируют клеточный цикл и апоптоз и могут поэтому участвовать в процессе онкогенеза. Концентрация белков S-100 изменяется при многих злокачественных заболеваниях, что может быть использовано для диагностики и прогноза опухолей.

Наибольшее диагностическое значение белок S-100B имеет в отношении меланомы. Белок S-100B является стандартным иммуногистохимическим маркером, который рутинно используется при патоморфологической диагностике меланомы. Также он выделяется злокачественными меланоцитами в кровь, где может быть измерен. На данный момент белок S-100B – это наиболее изученный биомаркер меланомы. Показано, что уровень белка S-100B хорошо соотносится с клинической стадией меланомы. Так, наиболее высокая концентрация этого биомаркера наблюдается при диссеминированных опухолях. Концентрация белка S-100B находится в пределах нормы у здоровых лиц и людей с доброкачественными новообразованиями кожи, но повышена в 1,3%, 8,7% и 73,9% случаев меланомы на стадии I/II, III и IV соответственно. Учитывая, что на ранней стадии меланомы повышение уровня S-100B наблюдается редко, этот биомаркер не используется для скрининга меланомы. Белок S-100B также применяется для оценки прогноза меланомы: повышение уровня S-100B связано с более агрессивным течением болезни. В исследованиях доказана корреляция между уровнем белка S-100B и толщиной по Бреслоу – другим хорошо известным прогностическим фактором. Сочетание этих двух прогностических факторов позволяет получить более точную оценку прогноза заболевания. Так, повышение концентрации белка S-100B более 0,22 мкг/л в сочетании с толщиной по Бреслоу более 4 мм свидетельствует о диссеминации опухоли с чувствительностью 91% и специфичностью 95%. Исследование концентрации белка S-100B также используется для контроля лечения меланомы. Нарастание уровня этого биомаркера свидетельствует о прогрессировании меланомы, и наоборот, снижение его концентрации – о ее регрессе. Показано, что информативность биомаркера S-100B для оценки лечения меланомы выше, чем информативность другого биомаркера меланомы – лактатдегидрогеназы (ЛДГ). Повышение белка S-100B наблюдается также при астроцитоме, опухолях почек и некоторых разновидностях лейкозов, а также при заболеваниях почек, печени (в том числе метастазах различных опухолей в печень), различных воспалительных и инфекционных заболеваниях.

Другие белки S-100 также могут иметь определенное клиническое значение при диагностике других видов рака. Так, например, белок S-100A4 может быть использован для оценки прогноза рака молочной железы, желудка, мочевого пузыря, поджелудочной железы и легкого. Белок S-100A7 является биомаркером рака легкого и яичника. Белок S-100A9 может быть использован для дифференциальной диагностики рака предстательной железы и доброкачественной гиперплазии простаты.

Возможность применения белков S-100 в клинической практике была показана не только при злокачественных заболеваниях, но и при широком спектре других патологий.

В головном мозге белок S-100B преимущественно продуцируется астроцитами, а его усиленный синтез свидетельствует об активации астроцитов в ответ на повреждение нервной ткани на фоне гипоксии или гипогликемии. Повышение уровня белка S-100B в крови и спинномозговой жидкости наблюдается при травматическом повреждении головного мозга. Показано, что определение концентрации S-100B позволяет отобрать пациентов с черепно-мозговой травмой легкой степени тяжести, действительно нуждающихся в проведении КТ, и избежать до 30% ненужных исследований. Ученые обнаружили, что повышение уровня белка S-100B более 0,1 мкг/л является чувствительным маркером патологических изменений на КТ головного мозга. Другие примеры использования белка S-100B в неврологии:

повышенный уровень этого биомаркера у новорожденных свидетельствует в пользу гипоксемической/ишемической энцефалопатии при наличии асфиксии новорожденных;
повышенный уровень этого биомаркера (более 0,3 мкг/л) является неблагоприятным прогностическим фактором у пациентов со спонтанным субарахноидальным кровоизлиянием;
уровень белка S-100B повышен у пациентов с системной красной волчанкой с поражением нервной системы.

Синтез белка S-100A1 характерен для миокарда, где этот белок участвует в процессе сокращения миофибрилл. Синтез S-100A1 усилен при гипертрофии правого желудочка и снижен при тяжелой сердечной недостаточности. У пациентов с острым инфарктом миокарда отмечается повышение уровня S-100A1 в крови. Сочетание оценки по шкале Глазго менее 6 баллов, повышенного уровня нейронспецифической энолазы (NSE) более 65 нг/мл и белка S-100 более 1,5 мкг/л через 48-72 часа после сердечно-легочной реанимации при остановке сердца является высокоспецифичным индикатором неблагоприятного неврологического исхода и когнитивной дисфункции.

Белки S100A8, S100A9 и S100A2 преимущественно синтезируются фагоцитами и выполняют разнообразные функции, связанные с воспалением. Концентрация этих белков отражает активность воспалительных заболеваний, таких как ревматоидный артрит, хронический бронхит и муковисцидоз.

Таким образом, белок S-100 является неспецифичным биомаркером, вследствие чего его иногда сравнивают с С-реактивным белком – другим неспецифичным, но широко используемым биомаркером заболеваний разной этиологии. Так как возможен ложноположительный результат исследования на белок S-100, во избежание диагностических ошибок рекомендуется проведение повторных анализов.

Для чего используется исследование?

Для диагностики, оценки прогноза и контроля лечения некоторых онкологических, неврологических, воспалительных и других заболеваний.

Когда назначается исследование?

В онкологии – при диагностике меланомы и некоторых других злокачественных опухолей;
в неврологии – при наличии черепно-мозговой травмы, асфиксии новорожденного, нейродегенеративных заболеваний (например, болезни Альцгеймера);
в кардиологии – при сердечной недостаточности и острой ишемии;
в ревматологии: при наличии ревматоидного артрита, системной красной волчанки, псориаза и других аутоиммунных заболеваний.

Что означают результаты?

Референсные значения: 0 - 0,15 мкг/л.

Причины повышения уровня S-100:

злокачественные новообразования (меланома, рак молочной железы, поджелудочной железы, желудка, мочевого пузыря, легкого, яичника, предстательной железы);
заболевания сердца (гипертрофия миокарда, острая ишемия);
заболевания головного мозга (черепно-мозговая травма, субарахноидальное кровоизлияние, ишемия);
воспалительные и аутоиммунные заболевания (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, псориаз).

Причины понижения уровня S-100:

эффективное лечение заболевания;
сердечная недостаточность тяжелой степени тяжести (белок S-100A1).

Что может влиять на результат?

Стадия рака;
объем повреждения клеток, синтезирующих белок S-100.

Белок S-100 является неспецифичным биомаркером.

Кто назначает исследование?

Онколог, нефролог, кардиолог, ревматолог, терапевт, врач общей практики.

Palmer SR, Erickson LA, Ichetovkin I, Knauer DJ, Markovic SN. Circulating serologic and molecular biomarkers in malignant melanoma. Mayo Clin Proc. 2011 Oct;86(10):981-90. Review.
Chen H, Xu C, Jin Q, Liu Z. S100 protein family in human cancer. Am J Cancer Res. 2014 Mar 1;4(2):89-115. eCollection 2014. Review.
Sedaghat F, Notopoulos A. S100 protein family and its application in clinical practice. Hippokratia. 2008;12(4):198-204.