종양 표지자(Tumor marker)

종양표지자란?

• 종양세포에서 생성되어 분비되거나 종양조직에 대한 반응으로 정상조직에서 생성되는 물질
• 혈액이나 체액 또는 조직에서 발견할 수 있는 생체표지자(biomarker)

 

 

 

종양표지자의 종류

• 현재 수 백 종류가 넘는 종양표지자 존재
• 세포표면항체, 세포질 단백, 효소, 호르몬, 수용체, 유전자 등

최근 종양 진단에서 화두가 되고 있는 액체 생검(liquid biopsy), cell-free DNA, exosome 등도 넓게 보면 종양표지자에 속한다고 할 수 있습니다.

 

이상적인 종양표지자의 조건

1. 특정 한 가지 암종에 대해 높은 특이도(specificity)
2. 충분한 lead time (종양표지자 상승이 치료결과를 바꿀 정도로 증상에 의한 암 진단보다 빨라야 함)
3. 높은 민감도(양성 질환에서는 상승하지 않을 것)
4. tumor burden의 정확한 반영 → 종양의 진행이나 호전여부 파악
5. 짧은 반감기 → 주기적 검사로 예후예측이나 질병상태 감시 가능
6. 비용이 저렴하여 대중 선별검사로 활용 가능

Tumor marker는 현재 수백 종류가 넘을 정도로 다양합니다. 그렇지만 이상적인 tumor marker는 존재하지 않기 때문에 양성 질환 등 비특이적인 상황에서도 상승할 수 있기 때문에 tumor marker가 상승했다고 암을 진단할 수는 없습니다. 암이 진단될 때 tumor marker는 예후와 관련이 있거나, 전이를 시사하거나, tumor burden이 높다는 것을 종종 의미합니다. 또한 치료 시 tumor marker의 의미가 큰데, tumor marker가 치료 시 감소하면 치료에 반응을 한다는 것이고, 증가하면 병이 진행한다는 의미입니다. 재발을 감시하는 데 tumor marker를 사용하기도 합니다. 

 

대표적인 혈청 종양표지자와 연관된 악성/비 악성 질환

Tumor Markers	암	양성(비종양) 질환
β-hCG	Gestational trophoblastic disease, gonadal germ cell tumor	Pregnancy, Testicular failure
Calcitonin	Medullary thyroid cancer
Catecholamines	Pheochromocytoma
AFP	HCC, gonadal germ cell tumor	Cirrhosis, Viral hepatitis, liver injury, IBD, pregnancy
CEA	colorectal carcinoma, lung cancer, breast cancer, ovarian cancer	smoking, nflammatory bowel disease, gastritis, Pancreatitis, hepatitis, cirrhosis
PAP	Prostate cancer	Prostatitis, prostatic hypertrophy
NSE	SCLC, neuroblastoma
LDH	Lymphoma, Ewing's sarcoma	Hepatitis, hemolytic anemia, many others
PSA	Prostate cancer	Prostatitis, benign prostatic hyperplasia
Monoclonal immunoglobulin	Myeloma	Infection, MGUS
CA-125	Ovarian cancer, some lymphomas	Menstruation, pregnancy Peritoneal irritation, endometriosis, pelvic inflammatory disease, hepatitis
CA 19-9	Colon, pancreatic, breast cancer	Pancreatitis, ulcerative colitis

 

 

 

종양표지자의 활용

임상에서 종양표지자를 활용하는 방식(x4가지)

1. Screening(선별검사와 조기 진단)
2. Diagnosis(진단 확진)
3. Monitoring(예후예측과 치료 반응 평가)
4. Prognosis(질병상태와 재발여부 감시)

 

Screening(선별검사/조기 진단)

• screening에 역할이 있는 종양표지자는 PSA(전립선암)와 AFP(간세포암) 정도

 

Diagnosis(진단 시 보조도구)

• CA125(난소암): 폐경 후 여성에서 영상검사에서 adnexal mass가 발견된 경우 CA125가 95 IU/mL 이상으로 상승 시 난소암 가능성↑↑
• seminomatous germ cell tumor와 non-seminomatous germ cell tumor의 감별: β-hCG, AFP

 

Monitoring(예후예측과 치료 반응 평가)

• 암 재발과 악화 시 종양표지자 상승 → 절대값보다 종양표지자의 상승 여부와 상승 속도(kinetics)가 더 중요
  예: PSA(전립선암): 치료 후 monitoring시 상승속도(PSA velocity)가 재발 또는 악화 판단의 주요 기준이 됨.

 

Prognosis(질병상태와 재발여부 감시)

• LDH(lymphoma): 예후 예측 도구인 IPI의 구성 요소. tumor burden을 반영하고 예후를 반영하는 주요 인자

 

Malignancy	Tumor marker(s)	Screening	Diagnosis	Monitoring	Prognosis
Adrenal carcinoma	Steroids, Catecholamines		○
Breast	CA 15-3,			○
Carcinoid	5-HIAA		○
GI tract, Pancreas	CEA, CA 19-9			○	○
Choriocarcinoma	β-hCG		○	○	○
Germ cell tumors	AFP, β-hCG		○	○	○
	LDH			○	○
HCC	AFP	○	○	○	○
Lymphoma	LDH		○		○
Myeloma	Immunoglobulins		○		○
Ovarian	CA125		○	○
Prostate	PSA, PAP	○	○	○	○
Thyroid	Thyroglobulin			○
	Calcitonin (MTC)			○	○

대부분의 혈청 종양표지자의 역할은 암 진단 시 보조도구, 치료 과정에서의 monitoring, 예후 예측입니다. 대부분의 종양 표지자는 특이도가 높지 않기 때문에, 즉 benign condition에서도 종양표지자가 상승하는 경우가 많기 때문에 선별검사로 유용한 종양표지자는 많지 않습니다.

 

주요 악성종양과 연관된 종양 표지자

Malignant disease	Major marker	Other markers
Bone cancer	Alkaline phosphatase	Serum calcium
Breast cancer	CA 15-3	CEA, calcitonin, β-hCG, Prolactin
Carcinoid tumors	Chromogranin A	Histamine, ADH, Bradykinin
Cervical cancer	SCCA	CA 125, CEA, TPA
Colorectal cancer	CEA	CA 19-5, CA 19-9, CA 72-4, NSE
Gastric carcinoma	CEA	CA 19-9, pepsinogen II, prothrombin
HCC	AFP	PIVKA-II, CEA, ALP, γ-glutamyl transpeptidase
Insulinoma	Insulin	C-peptide, IGF-1–binding protein
Lymphoma	LDH	β2M, TdT
Medullary thyroid cancer	Calcitonin	NSE
Multiple myeloma	Immunoglobulins	β2M, light chains
Testicular cancer	β-hCG	AFP, LDH
Ovarian carcinoma	CA 125	Inhibin, AFP, CEA, β-hCG
Pancreatic carcinoma	CA 19-9	CEA, ADH, ALP, γ-glutamyl transpeptidase
Pheochromocytoma	Metanephrine	Chromogranin A, plasma catecholamines
Prostate carcinoma	PSA	PAP, ALP, CEA, TPA
RCC		Rennin, erythropoietin
SCLC	NSE	CEA, LDH

참고자료

• Sharma S. Tumor markers in clinical practice: General principles and guidelines. Indian J Med Paediatr Oncol 2009;30(1):1–8.
• Oh SC. Clinical Implication of Tumor Markers. Korean J Med 2012;83(2):197.
• Lee YS. The Clinical Relevance of Tumor Marker CA 19-9. The Korean Journal of Gastroenterology 2017;70(2):61–3.
• Locker GY, Hamilton S, Harris J, et al. ASCO 2006 update of recommendations for the use of tumor markers in gastrointestinal cancer. Journal of clinical oncology 2006;24:5313-27.