Tinjauan Pustaka II Tumor Marker Mesothelioma

PENDAHULUAN Mesotelioma adalah kanker yang berasal dari sel mesotel yang melapisi rongga pleura, peritoneum, perikardium dan tunika vaginalis. Mesotelioma pleura paling banyak ditemukan dari keseluruhan kasus mesotelioma (80% kasus) dan asbes dipercaya sebagai salah satu penyebab terjadinya mesotelioma pleura. Asbes secara garis besar dibagi menjadi dua kelompok yaitu serpentine dan amphibole yang masing-masing terdiri dari beberapa jenis asbes. Jenis asbes biru crocidolite dari kelompok amphibole merupakan jenis tersering penyebab mesotelioma. Serat-serat alami lain seperti erionite juga dapat mengakibatkan terjadi mesotelioma. Dahulu terdapat dugaan bahwa simian virus 40 (SV40) berperan sebagai agen penyebab mesotelioma tetapi penelitian terbaru membantah peranannya.1,2,3 Insidens mesotelioma di Amerika Serikat meningkat menjadi 2000 hingga 3000 kasus setiap tahun. Prediksi angka kematian akibat mesotelioma di Inggris diperkirakan sekitar 90.000 jiwa pada tahun 2050. Jepang memprediksi angka kematian 100.000 selama 40 tahun mendatang.1,4 Insidens mesotelioma menunjukkan kecenderungan peningkatan tetapi tantangan dalam penanganan mesotelioma adalah pada prosedur diagnosis, sistem penderajatan penyakit, penentuan faktor prognostik dan terapi. Perkembangan teknologi yang pesat dewasa ini sangat memungkinkan untuk mendeteksi petanda tumor di tingkat selular, ekstraselular dan molekular. Petanda tumor saat ini dapat digunakan untuk menunjang diagnosis, penentuan prognosis dan pemantauan hasil terapi. Identifikasi petanda ganas molekular digunakan untuk mendeteksi sisa sel ganas (minimal residual disease, MRD) sebagai faktor prediksi dan faktor risiko keganasan.3,5 Tinjauan pustaka ini membatasi pembahasan pada petanda tumor mesotelioma pleura.

PATOGENESIS Mesotelioma akibat pajanan asbes memiliki memiliki masa inkubasi antara 30 hingga 40 tahun. Patogenesis mesotelioma karena asbes masih belum jelas dan sangat dipengaruhi oleh bentuk serat abses.6,7 Mesotelioma umumnya dibagi menjadi tiga tipe yaitu epitelial, sarkomatoid dan bifasik, campuran antara ephitelial dan sarkomatoid. Tipe epitelial merupakan tipe paling banyak ditemukan (50 hingga 60% kasus) dan memiliki prognosis lebih baik daripada tipe lainnya. Tipe sarkomatoid adalah tipe yang jarang ditemukan (10% kasus) dan memiliki rerata angka tahan hidup kurang dari satu tahun. Pemeriksaan mikroskop elektron merupakan baku emas untuk menegakkan diagnosis mesotelioma.4,8

1

Asbes dapat menyebabkan mesotelioma melalui empat mekanisme. Mekanisme pertama terjadi iritasi pleura. Serat yang tipis dan panjang (lebar 0,8 m) akan lebih mudah masuk melalui inhalasi ke saluran napas. Serat menembus epitel alveolar menuju rongga pleura maka akan terjadi iritasi berulang permukaan mesotel dan terjadi inflamasi lokal. Proses ini dapat menimbulkan jaringan parut atau mesotelioma. Mekanisme kedua berhubungan gangguan proses mitosis. Mekanisme ketiga adalah pembentukan radikal oksigen. Kandungan zat besi yang tinggi pada serat asbes berperan pada pembentukan radikal oksigen bebas. Kandungan zat besi yang tinggi pada serat asbes berperan dalam pembentukan reactive oxygen species (ROS) yang dapat menimbulkan kerusakan sel berulang.6 Mekanisme keempat asbes dapat menyebabkan persistent kinasemediated signaling. Serat asbes dapat menginduksi fosforilasi mitogen-activated protein kinase (MAPK) dan extracellular signal-regulator kinase 1 dan 2 dan meningkatkan ekspresi protoonkogen respons awal (activator protein 1) pada sel mesotel. Teori lain patogenesis mesotelioma adalah serat asbes mengaktivasi nuclear factor kappa-b (NF-kB) dan reseptor tumor necrosis factor-alpha (TNF-). Asbes menyebabkan makrofag melepaskan TNF- yang akan berikatan dengan reseptornya atau berinteraksi dengan oksidan untuk mengaktivasi jalur Ras/MAPK/NF-kB. Sitokin TNF- menyebabkan apoptosis sekaligus proliferasi sel mesotelial sebagai mekanisme kompensasi.4,6,9,10

DIAGNOSTIK MESOTELIOMA Gejala klinis mesotelioma tidak khas, keluhan umum yang sering dirasakan pasien adalah sesak disertai nyeri dinding dada. Sebagian pasien tidak mengeluhkan gejala apapun dan kelainan ditemukan berdasarkan kelainan radiologis pada saat pemeriksaan kesehatan rutin. Keluhan sesak cenderung bersifat progresif akibat akumulasi cairan pleura, penebalan pleura, gangguan restriktif dan komorbid seperti penyakit paru obstruksi kronik (PPOK) dan penyakit jantung. Gejala penyerta lain yang yang sering dikeluhkan adalah lemah, keringat malam dan penurunan berat badan. Gejala ini muncul pada keadaan lanjut dan berhubungan dengan prognosis buruk. Manifestasi klinis lain tergantung dari lokasi metastasis tumor. Tidak jarang dilaporkan dengan nyeri menelan, sindroma vena kava superior, sindrom Horner, paralisis pita suara dan diafragma dengan penyebab kematian umumnya akibat infeksi dan gagal nafas.9,11 Sarana penunjang diagnostik yang penting adalah pemeriksaan radiologis. Dari gambaran foto toraks sering didapatkan efusi pleura, jarang sekali kita temukan single nodule2

dan apabila didapatkan kelainan pada pleura kontralateral bisa dicurigai terdapat hubungan dengan asbestos. Gambaran efusi pleura lebih sering unilateral dan kadang-kadang massa di pleura (gambar 1). Pemeriksaan ultrasonografi (USG) dan computed tomography scanning (CT scanning) toraks sangat penting untuk membedakan efusi pleura ataukah penebalan pleura dan kedua pemeriksaan ini dapat kita gunakan sebagai pemandu saat melakukan biopsi. Pemeriksaan CT scan memberikan gambaran yang beragam dengan persentase terbanyak massa pleura lokal atau difus (92%), penebalan fisura interlobar 86%, efusi pleura 74%, tanda-tanda pajanan asbes seperti plak 20%5,9 Cairan pleura umumnya hemoragik, pemeriksaan sitologik cairan pleura memiliki peranan penting dalam prosedur diagnostik, kepositifannya berkisar antara 33-84%. Walaupun demikian masih sulit untuk membedakan mesotelioma dengan reaktif mesotelioma, adenokarsinoma paru dan kelompok sarkoma yang lain. Dengan pewarnaan khusus untuk mesotelioma yaitu epithelial membran antigen (EMA) akan memberikan hasil positif dan chorioembryonic antigen (CEA) negatif yang penting untuk membedakan dengan adenokarsinoma paru.6,10

(a)

(b)

Gambar 1. Gambaran radiologis (a) dan CT scan mesotelioma (b) (Dikutip dari 1) Pemeriksaan histopatologik diperlukan bila hasil sitologik cairan pleura tidak cukup untuk membuktikan mesotelioma. Biopsi pleura tertutup menggunakan jarum Abram memberikan hasil positif pada 30-50% kasus tatapi karena seringkali memberikan rasa tidak nyaman dan hasil tidak adekaut atau inkonklusif pemeriksaan ini mulai jarang dilakukan. Biopsi langsung dengan torakoskopi, video assisted thoracic surgery (VATS), biopsi paru terbuka memberikan angka dugaan positif 98%, Dengan spesifisitas mencapai 96%, sensitivitas 90%, pemeriksaan ini 88% spesifik untuk keganasan dengan risiko komplikasi3

10%. Konfirmasi dengan mikroskop elektron dibutuhkan untuk menentukan asal histologik jaringan yang diperiksa.9

PETANDA TUMOR Petanda tumor adalah senyawa yang diperoleh dari darah, urin atau jaringan tubuh lain dan pada tumor kadar senyawa ini meningkat. Peningkatan kadar petanda tumor dapat dijadikan indikasi ke arah keganasan, tetapi harus diperhatikan ada beberapa penyebab lain.11,12 Petanda tumor dapat diproduksi langsung oleh sel tumor itu sendiri atau sel lain yang sehat sebagai respon terjadi neoplasma. Sebagian besar petanda tumor adalah antigen tumor tetapi tidak semua antigen tumor dapat digunakan sebagai petanda tumor. Terminologi baru untuk petanda tumor adalah biomarker yaitu sifat biologis yang dapat diukur dan dievaluasi secara objektif sebagai indikator normal terjadinya proses penyakit dan respon farmakologis. Senyawa biomarker telah digunakan secara rutin pada penelitian preklinik dan diagnostik khususnya pada prosedur prediksi, deteksi dan evaluasi pada kasus keganasan. Karsinogenesis pada manusia merupakan serial yang komplek hasil interaksi faktor eksogen dan proses endogen yang dimodulasi faktor genetik. Setiap tahapan proses karsinogenesis dapat dideteksi biomarkernya dengan kategori pemeriksaan yang berbedabeda seperti dijelaskan pada gambar 2. Dari gambar tersebut petanda tumor mesotelioma yang bisa diperiksa adalah pada tingkat pajanan, efek dini, diagnostik, prognostik, evaluasi terapi target dan prediksi keluaran.11,12,15 Deteksi tumor diamati berdasarkan dua proses utama yaitu perubahan pada tingkat sel target dan ekspresi metabolit yang dihasilkannya.

Indikasi Petanda Tumor Petanda tumor tidak boleh digunakan secara rutin untuk diagnosis tumor. Pemeriksaan petanda tumor tanpa ditunjang pemahaman yang memadai mengakibatkan ketidak-efektifan pemeriksaan petanda tumor dan hal ini merupakan salah satu penyebab diagnosis berlebih (over diagnosis) untuk tumor. Indikasi pemeriksaan petanda tumor antara lain: 11,15 Penapisan untuk beberapa tumor berdasarkan basis populasi, contoh peningkatan prostate specific antigen/PSA diduga kanker prostat. Penilaian angka ketahanan hidup setelah pengobatan, contoh peningkatan AFP pada anak dengan teratoma bisa dicurigai relaps dengan tumor sinus endodermal.

4

Diagnosis untuk tipe tumor yang spesifik, contohnya tumor otak yang tidak dapat dilakukan biopsi

PAJANAN

KERENTANAN INDIVIDUAL

SAKIT

DOSIS TERINHALASI

DOSIS DENGAN EFEK BIOLOGIS

EFEK BIOLOGIS AWAL

PERUBAHAN STRUKTUR DAN FUNGSI

Metabolit Kimiawi

Perubahan DNA Sintesa Protein

Mutasi gen Perubahan sitogenetik Perubahan ekspresi

Spektrum mutasi pada tumor

gen Petanda pada tingkat pajanan Petanda pada efek dini

Metabolit

Kerusakan DNA dan Perbaikan DNA

Sistem Imun

Gambar 2. Skema pemeriksaan biomarker pada proses pajanan, efek dan hubungannya dengan kerentanan genetik dalam karsinogenesis akibat faktor lingkungan (Dikutip dari 2) PETANDA PADA TINGKAT PAJANAN

Serat asbestos dan komponen fisiko-kimiawi yang terinhalasi dapat memicu mesotelioama, efek genotoksik mesotelioma antara lain dengan pembentukan reactive

oxygen atau nitrogen spesies (ROS/RNS). Senyawa ROS/RNS dapat ditemukan di paru dengan reaksi Fenton yang dikatalisis oleh besi yang terlihat di permukaan serat asbes, akibat inflamasi kronik akan memicu aktifitas fagositosis dalam jangka panjang oleh makrofag guna5

melawan terdapatnya serat yang biopersisten. Serat asbestos mengakibatkan berbagai kerusakan pada struktur asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid/DNA) seperti singledouble strand breaks (SSBS-DSBS), intra-interstrand cross-linking dan kerusakan basis. Komponen 8-hydroxyl-2-deoxyguanosine (8OHdG) merupakan komponen utama dari berbagai stres oksidatif, yang mengakibatkan mutasi DNA seperti tranversi gugus GT dan AC.4,6 Perubahan gugus ini menandai ekspresi spontan onkogen dan berperan besar untuk onset proses karsinogenesis dan proliferasi sel yang memicu manifestasi dari tumor. Manifestasi patogenesis dari mesotelioma dijelaskan pada gambar 2.4,6,8 Deteksi dini pada keganasan, 8OHdG telah rutin digunakan senagai biomarker untuk stres oksidatif dan karsinogenesis. Senyawa 8-hydroxyl-2-deoxyguanosine 8OHdG merupakan marker yang penting yang bisa diukur sebagai efek eksogen dan endogen akibat stres oksidatif yang menimbulkan kerusakan DNA dan hal ini merupakan faktor yang menginisiasi dan mempromosi proses karsinogenesis. Takahashi dkkdikutip dari 15 melaporkan peningkatan kadar 8OHdG pada DNA leukosit sel darah tepi. Data diambil pada sekelompok pekerja yang terpajan asbes, 8OHdG berhubungan dengan besarnya pajanan asbestos dan akumulasi pajanan pada masing-masing individu.8

PETANDA TUMOR PRAKANKER

Pajanan

asbestos dan kerentanan genetik merupan faktor utama terjadinya

mesotelioma. Perbedaan genetis pada host mempengaruhi tingkat resistensi genetis terhadap pajanan, proses yang terjadi dapat diidentifikasi pada setiap fase karsinogenesis. Prosesproses yang dapat dinilai adalah kapasitas perbaikan DNA, stabilitas kromosom, perubahan sitogenetik, modifikasi ekspresi gen, spektrum mutasi pada tumor atau sel-prekanker.11,16 Mekanisme perbaikan DNA merupakan fase penting dalam mengontrol proses kerusakan DNA yang berlangsung lama dan mencegah penumpukan basis DNA yang rusak. Pada penelitian invitro perbaikan DNA oleh 8OHdG telah diaplikasikan untuk mengevaluasi DNA Repair ability pada pekerja perusahaan yang mengolah asbestos dan man made-fibers. Respon perbaikan DNA pada kanker sangat individual dan dipengaruhi oleh tingkat pajanan dari lingkungan. Beberapa kondisi tertentu harus diperhatikan seperti umur dan kelamin. jenis

6

Pemeriksaan sitogenetik/Cytogenetic Assay Kerusakan sitogenetik dapat dinilai dengan mengukur aberasi kromosom pada limfosit sel darah tepi. Penilaian faktor risiko mesotelioma dengan pengukuran biomarker ini sangat reliabel, khususnya faktor independen penyebab pajanan terhadap proses karsinogenesis.13,17 Penelitian yeng baru dengan menggunakan micronucleus test sebagai penapisan untuk karier spesifik mutasi untuk menilai kerentanan terhadap kanker. Kadar mikronuklei meningkat signifikan pada pasien mesotelioma ganas, dan tingkat pajanan asbestos tidak berhubungan dengan tingginya kadar mikronuklei karena sekitar 20% kasus mesotelioma yang terjadi tanpa pajanan terhadap asbes dan hanya sebagian kecil kasus mesotelioma ganas yang memiliki faktor risiko berkembang menjadi sakit, banyak faktor lain yang berperan pada kelainan mesotelioma. Bagaimanapun juga pemeriksaan ini mendukung dalam menilai kerentanan genetik sebagai faktor risiko mesotelioma. INFLAMASI

Proliferasi sel

Akumulasi kerusakan DNA

Transformasi sel

Gambar 3. Skema patogenesis mesotelioma ganas (Dikutip dari 2)

7

PETANDA TUMOR UNTUK DIAGNOSIS

Petanda Tumor Konvensional Sejumlah tumor marker dapat digunakan, bahan bisa diambil dari serum darah dan cairan pleura untuk membedakan efusi pleura ganas dengan yang jinak diantaranya cytokeratin fragment (CYFRA21-1), carcinoembryonic antigen (CEA), carbohydrate antigen 15-3 (CA 15-3), carbohydrate antigen 15-9 (CA 15-9), tissue polypeptide antigen (TPA) dan hyaluronic acid (HA) memiliki peranan yang bermakna. Petanda tumor dapat dideteksi dengan pemeriksaan imunohistokimia.13,17

Penentuan mesotelioma dan membedakannya

dengan penyakit mesotel lain membutuhkan pemeriksaan imunnohistokimia.6 Pada tabel. 1 tampak pengecatan imunohistokimia dengan calretinin dan cytokeratin5/6 memberikan hasil positif tinggi pada mesotelioma dan rendah pada adenokarsinoma paru. Sebaliknya pemeriksaan CEA yang 88% positif pada adenokarsinoma tidak ditemukan pada mesotelioma.13,17 European Respiratory Society (ERS) merekomendasikan panduan untuk membedakan mesotelioma dan adenokarsinoma paru. Pemeriksaan imunohistokimia setidaknya melibatkan dua petanda positif mesotelioma seperti anti-calretinin, anti-wilms tumor antigen-1 atau anti-epithelial membran antigen, anti-cytokeratin (CK) 5/6, anti D2-40 (podoplanin) atau anti-mesothelin dan dua petanda negatif seperti anti Ber-EP4, anti-tyroid transcription factor-1, anti-carcinoembryonic antigen, anti-B72-3, anti-MOC-31 dan antioestrogen/progesteron.18 MM dengan karakteristik periode laten yang lama dari proses pajanan sampai tersiagnosis secara klinis. marker-marker tersebut dapat dideteksi pada setiap fase perkembangan kelainan ini seperti terangkum pada gambar 3.

Osteopontin Osteopontin/bone sialoprotein yang merupakan glikoproten berperan dalam berbagai fungsi sitokain (memediasi interaksi matrik-selular dan ikatan signal selular/ cells Signaling banding dengan integrin dan reseptor CD44, regulasinya melalui jalur sitesis protein sel dan berperan penting pada proses karsinogenesis yang dipicu oleh pajanan asbes ). Molekul ini dapat ditemukan pada jaringan tulang, otak, khondrosit, dan banyak jaringan dan ekspresikanya detemukan meningkat pada kanker termasuk mesotelioma ganas. Berbagai penelitian membuktikan peningkatan level osteopontin secara signifikan pada pasien mesotelioma ganas dibanding kontrol pasien normal dengan pajanan riwayat pajanan asbes. Tidak ada perbedaan signifikan kadar osteopontin diantara pasien dengan beda stadium.8

Tabel 1. Pemeriksaan imunohistokimia mesotelioma adenokarsinoma paru

(Dikutip dari)

Soluble Mesothelin-related peptide

Mesotelin adalah glokophosphatidylininositol anchored glikoproten, fungsinya pada sel untuk prosen adhesi, yang merupankan marker normal untuk sel mesotelial dan ekspresinya sangat meningkat pada mesotelioma ganas. Belum diketahui dengan jelas mekanisme yang mendasari peningkatan peptida dipermukaan sel mesotel ini sampai didapatkan pada aliran darah. Diduga mutasi pada gene yang mengkode(encoding) protein mesotelin akan memicu lepasnya protein ini pada sirkulasi. Hipotesis lain proses proteolisis dan lolosnya fragmen protein terlarut ke sirkulasi. Robinson dkkdikutipdari 16

meneliti

kepositivan soluble mesothelin-related protein (SMRP) untuk membantu menegakkan diagnosis. Empat puluh delapan serum orang normal tanpa pejanan asbes, 92 orang dengan penyakit inflamasi paru, 30 orang dengan kanker nonpleura, 20 pasien efusi pleura nonmesotelioma, 18 pasien dengan penyakit pleura bukan keganasan. Hasill SMRP 40 dari 48 orang pasien mesotelioma menunjukkan peningkatan kadar SMRP yang bermakna (p