Fibrinogen lepszy niż AFP w diagnostyce wczesnego HCC – nowe dane

Czy fibrinogen może zastąpić AFP w diagnostyce raka wątrobowokomórkowego?

Rak wątrobowokomórkowy (HCC) pozostaje jedną z głównych przyczyn zgonów nowotworowych na świecie – w 2020 roku zdiagnozowano go u około 905 700 osób, z czego 830 200 zmarło. Problem tkwi w późnej diagnostyce i ograniczonej skuteczności obecnych biomarkerów. Alfa-fetoproteina (AFP) i PIVKA-II, mimo szerokiego zastosowania klinicznego, charakteryzują się niedostateczną czułością i specyficznością, zwłaszcza we wczesnych stadiach HCC.

Naukowcy z Ajou University Hospital w Korei Południowej postanowili przyjrzeć się rodzinie fibrinogenu – białka syntetyzowanego głównie w wątrobie, które odgrywa kluczową rolę w procesie krzepnięcia krwi. Fibrinogen składa się z trzech łańcuchów polipeptydowych (α, β, γ), kodowanych odpowiednio przez geny FGA, FGB i FGG. Chociaż zmiany w ekspresji fibrinogenu były wcześniej opisywane w różnych nowotworach, jego rola w HCC pozostawała kontrowersyjna.

Badanie opublikowane w Scientific Reports analizuje dwa kompleksowe zestawy danych dotyczących raka wątroby (GSE89377 i GSE114564) oraz próbki kliniczne od pacjentów, aby ostatecznie odpowiedzieć na pytanie: czy fibrinogen może być lepszym markerem diagnostycznym HCC niż AFP?

Jak przeprowadzono analizę fibrinogenu w kontekście HCC?

Zespół badawczy zastosował wielopoziomowe podejście analityczne, łącząc dane z platform transkryptomicznych, próbki tkankowe oraz surowicę pacjentów. W ramach badania wykorzystano 86 par tkanek HCC i tkanek nienowotworowych do analizy qRT-PCR, a także 255 próbek surowicy (30 osób zdrowych, 34 pacjentów z przewlekłym zapaleniem wątroby, 33 z marskością wątroby, 158 z HCC) do testów ELISA.

Analizy obejmowały dane z TCGA (371 pacjentów z HCC), bazy danych HCCDB 2.0, sekwencjonowanie pojedynczych komórek (scRNA-seq) oraz transkryptomikę przestrzenną. Ekspresję genów normalizowano do wartości log2(TPM+1), a różnice między grupami oceniano testem t-Welcha oraz ANOVA z testem post-hoc Tukeya.

Do oceny wartości diagnostycznej przeprowadzono analizę krzywych ROC, wyznaczając wartości AUC (Area Under Curve) z 95% przedziałami ufności. Regresja logistyczna posłużyła do oceny kombinacji markerów, a analiza przeżycia metodą Kaplana-Meiera pozwoliła określić znaczenie prognostyczne fibrinogenu.

Jakie zmiany w ekspresji fibrinogenu zaobserwowano w HCC?

Analiza różnicowa ekspresji genów wykazała, że FGA, FGB i FGG są istotnie obniżone w HCC w porównaniu do tkanek nienowotworowych. W grupach tkankowych stwierdzono obniżenie ekspresji FGA u 87,2% pacjentów, FGB u 86%, a FGG u 82,6%. Hierarchiczna analiza klastrowa potwierdziła podobny wzorzec ekspresji wszystkich trzech genów, z najsilniejszym spadkiem w zaawansowanych stadiach HCC.

Dane z TCGA_LIHC pokazały, że 51,2% pacjentów miało niską ekspresję FGA, 50,7% – FGB, a 50,7% – FGG (z-score ≤ -0,5). Co istotne, pacjenci z niską ekspresją fibrinogenu wykazywali istotnie gorsze przeżycie całkowite (OS) (log-rank p = 0,014) oraz przeżycie wolne od choroby (DFS) (log-rank p = 0,0054).

Transkryptomika przestrzenna potwierdziła niższą ekspresję FGA, FGB i FGG w komórkach złośliwych w porównaniu do komórek niezłośliwych. Analiza IHC w bazie Human Protein Atlas wykazała negatywną ekspresję białka FGA w 90% przypadków HCC, FGB w 14,3%, a FGG w 85,7%.

Czy fibrinogen przewyższa AFP w diagnostyce HCC?

Analiza ROC wykazała, że FGA i FGB osiągają wyższą wartość diagnostyczną niż AFP, szczególnie we wczesnych stadiach HCC. Wartości AUC dla tkanek wynosiły: FGA = 0,85 (95% CI: 0,79–0,91), FGB = 0,88 (95% CI: 0,82–0,93), FGG = 0,83 (95% CI: 0,76–0,89).

W surowicy pacjentów stężenia białek FGA, FGB i FGG były istotnie niższe w grupie HCC w porównaniu do osób zdrowych i pacjentów z przewlekłym zapaleniem wątroby. FGA utrzymywało wartości AUC > 0,8 we wszystkich stadiach HCC, natomiast AFP wykazywało spadek skuteczności diagnostycznej we wczesnych stadiach (AUC = 0,653 dla mUICC I).

Kombinacje markerów przyniosły jeszcze lepsze rezultaty. Podwójna kombinacja FGA + FGB osiągnęła AUC = 0,900 dla wszystkich stadiów HCC, podczas gdy połączenie trzech markerów AFP + FGA + FGB wykazało AUC = 0,916. Co istotne, w grupie wysokiego ryzyka (CH/LC vs. HCC) kombinacja AFP + FGA + FGB utrzymała AUC na poziomie 0,900.

“FGA i FGB wykazują obiecujący potencjał jako nieinwazyjne biomarkery HCC, oferując wyższą dokładność diagnostyczną w porównaniu do AFP” – podkreślają autorzy badania.

Jaki jest związek fibrinogenu z mikrośrodowiskiem nowotworowym?

Analiza infiltracji immunologicznej przy użyciu narzędzia TIMER 2.0 wykazała silną ujemną korelację między ekspresją fibrinogenu a obecnością komórek supresorowych pochodzenia mieloidalnego (MDSCs) w HCC. Współczynniki korelacji Spearmana wynosiły: FGA (Rho = -0,472; p = 1,42e-20), FGB (Rho = -0,403; p = 6,15e-15), FGG (Rho = -0,415; p = 8,74e-16).

Sekwencjonowanie pojedynczych komórek (scRNA-seq) potwierdziło, że ekspresja fibrinogenu jest szczególnie obniżona w populacji MDSCs. Analiza funkcjonalna metodą GSEA ujawniła, że komórki z niską ekspresją fibrinogenu wykazują wzbogacenie ścieżek odpowiedzi interferonowej (interferon alpha i gamma response), co sugeruje rolę fibrinogenu w modulacji odpowiedzi immunologicznej.

MDSC to komórki odpowiedzialne za supresję immunologiczną w mikrośrodowiskach nowotworowych, co sprzyja unikaniu odpowiedzi immunologicznej przez nowotwór i progresji HCC. Ujemna korelacja fibrinogenu z MDSC może wskazywać, że obniżenie fibrinogenu sprzyja bardziej immunosupresyjnemu mikrośrodowisku, co może przyspieszać progresję HCC.

Co te wyniki oznaczają dla praktyki hepatologicznej?

Wyniki badania wskazują, że pomiar poziomu FGA i FGB w surowicy może stanowić nieinwazyjną metodę wczesnej diagnostyki HCC, przewyższającą standardowy AFP, szczególnie u pacjentów z grup wysokiego ryzyka (przewlekłe zapalenie wątroby, marskość). Kombinacja AFP + FGA + FGB może być szczególnie wartościowa w praktyce klinicznej, oferując lepszą czułość i specyficzność niż pojedyncze markery.

Dodatkowo, obniżona ekspresja fibrinogenu koreluje z gorszym rokowaniem (OS i DFS), co sugeruje, że ocena ekspresji FGA i FGB w momencie diagnozy może dostarczać informacji nie tylko o wczesnym wykryciu, ale także o agresywności nowotworu. Może to być praktycznym uzupełnieniem dla AFP i PIVKA-II, szczególnie w monitorowaniu pacjentów wymagających ścisłej obserwacji.

Warto jednak pamiętać o ograniczeniach badania. Grupa pacjentów pochodziła głównie z jednego ośrodka, co może ograniczać reprezentatywność demograficzną i kliniczną wyników. Przewlekłe choroby wątroby czy terapie antywirusowe mogą wpływać na ekspresję genów fibrinogenu, co wymaga dalszych badań wieloośrodkowych z udziałem różnorodnych populacji pacjentów.

Czy fibrinogen zmieni podejście do diagnostyki HCC?

Badanie dostarcza przekonujących dowodów na to, że fibrinogen – a szczególnie FGA i FGB – może stanowić wartościowy biomarker nieinwazyjny w diagnostyce HCC. Ich konsekwentne obniżenie w różnych stadiach HCC oraz związek z mikrośrodowiskiem nowotworowym sugerują istotną rolę w patogenezie choroby. Kombinacje markerów, zwłaszcza FGA + FGB oraz AFP + FGA + FGB, wykazują lepszą dokładność diagnostyczną niż AFP stosowane pojedynczo, co może być szczególnie istotne we wczesnych stadiach HCC. Ujemna korelacja z MDSCs otwiera nowe perspektywy dla zrozumienia immunologicznych aspektów progresji HCC. Przyszłe badania powinny skupić się na standaryzacji metod pomiaru fibrinogenu, walidacji w różnorodnych grupach oraz ocenie wpływu chorób współistniejących na poziomy tych białek.