miércoles, 5 de octubre de 2016

Marcadores de tumores - National Cancer Institute

Marcadores de tumores - National Cancer Institute

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Marcadores de tumores

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¿Qué son los marcadores de tumores?

Los marcadores de tumores son sustancias producidas por las células cancerosas o por otras células del cuerpo como respuesta al cáncer o a ciertas afecciones benignas (no cancerosas). La mayoría de los marcadores de tumores son producidos tanto por las células normales como por las células cancerosas; sin embargo, se producen en concentraciones más altas en enfermedades cancerosas. Estas sustancias pueden encontrarse en la sangre, en la orina, en la materia fecal, en tejido de tumores o en otros tejidos o líquidos del cuerpo de algunos pacientes con cáncer. La mayoría de los marcadores de tumores son proteínas. Sin embargo, más recientemente, los patrones de expresión de los genes y los cambios de ADN han empezado a usarse como marcadores de tumores.
Muchos marcadores de tumores diferentes se han caracterizado y se usan en la clínica médica. Algunos están asociados con un solo tipo de cáncer, mientras que otros están asociados con dos o más tipos de cáncer. No se ha encontrado un marcador de tumores "universal" que pueda detectar cualquier tipo de cáncer.
Hay algunas limitaciones para el uso de marcadores de tumores. Algunas veces, situaciones benignas pueden causar que aumenten las concentraciones de algunos marcadores de tumores. Además, no todas las personas que tienen un tipo particular de cáncer tendrán una concentración elevada de un marcador de tumores asociado con ese cáncer. Y, aún más, no se han identificado los marcadores de tumores para cada tipo de cáncer.

¿Cómo se utilizan los marcadores de tumores en el tratamiento del cáncer?

Los marcadores de tumores se usan para ayudar a detectar, a diagnosticar y a controlar algunos tipos de cáncer. Aunque una concentración elevada de un marcador de tumores puede sugerir la presencia de cáncer, este hecho solo no es suficiente para diagnosticar cáncer. Por lo tanto, las mediciones de los marcadores tumorales se combinan en general con otras pruebas, como con biopsias, para diagnosticar el cáncer.
Se pueden medir las concentraciones de los marcadores tumorales antes del tratamiento para que los médicos puedan planificar una terapia adecuada. En algunos tipos de cáncer, la concentración de un marcador de tumores refleja el estadio (extensión) de la enfermedad y el pronóstico del paciente (resultado probable o curso de una enfermedad). Más información sobre estadificación está disponible en la hoja informativa Estadificación del cáncer.
Los marcadores de tumores pueden también medirse periódicamente durante la terapia para cáncer. Un descenso de la concentración de un marcador de tumores o el regreso a la concentración normal del marcador puede indicar que el cáncer está reaccionando al tratamiento, mientras que si no hay cambio o hay un aumento puede indicar que el cáncer no está reaccionando.
Los marcadores de tumores pueden también medirse después de que haya terminado el tratamiento para revisar la recurrencia (el regreso del cáncer).

¿Cómo se miden los marcadores de tumores? 

Un doctor toma una muestra de tejido del tumor o de líquido del cuerpo y lo envía a un laboratorio, en donde se usan varios métodos para medir la concentración del marcadorde tumores.
Si el marcador de tumores se usa para determinar si el tratamiento está funcionando o si hay una recurrencia, la concentración se medirá en muchas muestras tomadas en un período de tiempo. En general, estas mediciones "en serie", que indican que la concentración de un marcador está en aumento, que está igual, o que está disminuyendo, son más importantes que una sola medición.

¿Ofrece el Instituto Nacional del Cáncer pautas para el uso de los marcadores tumorales?

No, el NCI no tiene pautas o directrices de ese tipo. Sin embargo, algunas organizaciones nacionales e internacionales sí tienen pautas para el uso de marcadores de tumores en algunos tipos de cáncer:

¿Cuáles marcadores de tumores se usan actualmente y para qué tipos de cánceres?

Varios marcadores de tumores se usan actualmente para una amplia gama de tipos de cáncer. Aunque es posible hacer el análisis de la mayoría de esos marcadores en laboratorios que satisfacen las normas establecidas por Clinical Laboratory Improvement Amendments, algunos no pueden analizarse y, por lo tanto, tal vez se consideren experimentales. La lista de abajo contiene los marcadores de tumores que se usan ordinariamente en la actualidad.
Activador del plasminógeno urocinasa (uPA) e inhibidor del activador del plasminógeno (PAI-1)
  • Tipo de cáncer: Cáncer de seno
  • Tejido analizado: Tumor
  • Cómo se usó: Para determinar la malignidad del cáncer y guiar el tratamiento
Alfa-fetoproteína (AFP)
Análisis de mutación del gen EGFR
Análisis de mutación del gen KRAS
  • Tipos de cáncer: Cáncer colorrectal y cáncer de pulmón de células no pequeñas
  • Tejido analizado: Tumor
  • Cómo se usó: Para determinar si el tratamiento con un tipo específico de terapia dirigida es apropiado
  • Tipos de cáncer: Cáncer colorrectal y algunos otros cánceres
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para vigilar si los tratamientos del cáncer funcionan bien o revisar si el cáncer ha regresado
C-kit/CD117
CA15-3/CA27.29
  • Tipo de cáncer: Cáncer de seno
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para evaluar si el tratamiento está funcionando o si la enfermedad ha regresado
CA19-9
  • Tipo de cáncer: Cáncer de ovarios
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para ayudar en el diagnóstico, en la evaluación de la reacción al tratamiento y en la evaluación de la recidiva
  • Tipo de cáncer: Cáncer medular de tiroides
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para ayudar en el diagnóstico, para revisar si el tratamiento está funcionando y evaluar la recidiva
  • Tipo de cáncer: Linfoma no Hodgkin
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para determinar si el tratamiento con una terapia dirigida es el adecuado
Células tumorales circulantes de origen epitelial (CELLSEARCH®)
  • Tipos de cáncer: Cánceres metastáticos de seno, de próstata y colorrectal
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para dar forma a la toma de decisiones médicas y para evaluar el pronóstico 
  • Tipo de cáncer: Tumores neuroendocrinos
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para ayudar en el diagnóstico, en la evaluación de la reacción al tratamiento y en la evaluación de la recidiva
Cromosomas 3, 7, 17 y 9p21
Enolasa neuronal específica (NSE)
  • Tipo de cáncer: Cáncer de vejiga
  • Tejido analizado: Orina
  • Cómo se usó: Para vigilar el avance y la reacción al tratamiento
Fragmentos de citoqueratina 21-1
  • Tipo de cáncer: Cáncer de pulmón
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para ayudar en la vigilancia de recurrencia (recidiva)
Gen ALK rearreglos y sobreexpresión
  • Tipos de cáncer: Cáncer de pulmón de células no pequeñas y linfoma anaplásico de células grandes
  • Tejido analizado: Tumor
  • Cómo se usó: Para ayudar a determinar el tratamiento y el pronóstico
  • Tipos de cáncer: Coriocarcinoma y tumores de células germinativas
  • Tejido analizado: Orina o sangre
  • Cómo se usó: Para evaluar el estadio, el pronóstico y la reacción al tratamiento
  • Tipo de cáncer: Cáncer de ovario
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para planificar el tratamiento del cáncer, evaluar el avance de la enfermedad y vigilar la recurrencia (recidiva)
HER2/neu amplificación del gen o sobreexpresión de proteína
Inmunoglobulinas
Lactato deshidrogenasa
  • Tipo de cáncer: Tumores de células germinativas
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para evaluar el estadio, el pronóstico y la reacción al tratamiento
Ligando 1 de muerte programada (PD-L1)
  • Tipo de cáncer: Cáncer de pulmón de células no pequeñas
  • Tejido analizado: Tumor
  • Cómo se usó: Para determinar si es apropiado el tratamiento con un tipo particular de terapia dirigida
Microglobulina ß-2 (B2M)
Mutaciones de BRAF (V600)
  • Tipos de cáncer: Melanoma cutáneo y cáncer colorrectal
  • Tejido analizado: Tumor
  • Cómo se usó: Para seleccionar a pacientes más probables de beneficiarse con el tratamiento de ciertas terapias dirigidas
Mutaciones de los genes BRCA1 y BRCA2
  • Tipo de cáncer: Cáncer de ovario
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para determinar si es apropiado el tratamiento con un tipo particular de terapia dirigida
Proteína de matriz nuclear 22 (NMP22)
  • Tipo de cáncer: Cáncer de vejiga
  • Tejido analizado: Orina
  • Cómo se usó: Para vigilar la reacción al tratamiento
Receptor de estrógeno (ER) y receptor de progesterona (PR)
  • Tipo de cáncer: Cáncer de seno
  • Tejido analizado: Tumor
  • Cómo se usó: Para determinar si el tratamiento con terapia hormonal y algunas terapias dirigidas es apropiado
Sello de 5 proteínas (Ova1®)
  • Tipo de cáncer: Cáncer de ovarios
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para evaluar la masa pélvica antes de operación para lo que se sospecha ser cáncer de ovario
Sello de 21 genes (Oncotype DX®)
  • Tipo de cáncer: Cáncer de seno
  • Tejido analizado: Tumor
  • Cómo se usó: Para evaluar el riesgo de recurrencia (recidiva)
Sello de 70 genes (Mammaprint®)
  • Tipo de cáncer: Cáncer de seno
  • Tejido analizado: Tumor
  • Cómo se usó: Para evaluar el riesgo de recurrencia (recidiva)
  • Tipo de cáncer: Cáncer de tiroides
  • Tejido analizado: Sangre
  • Cómo se usó: Para evaluar la reacción al tratamiento y buscar la recurrencia (recidiva)

¿Pueden los marcadores de tumores usarse como exámenes selectivos de detección de cáncer?

Ya que los marcadores de tumores pueden usarse para evaluar la reacción de un tumor al tratamiento y para el pronóstico, los investigadores han esperado que los marcadores podrían ser útiles también como exámenes de detección que tengan la finalidad dedetectar el cáncer inicial, antes de que haya síntomas. Para que un examen de detección sea útil, deberá tener una sensibilidad muy alta (capacidad para identificar correctamente a la gente que tiene la enfermedad) y especificidad (capacidad para identificar correctamente a la gente que no tiene la enfermedad). Si un examen es altamente sensible, identificará a la mayoría de la gente que tiene la enfermedad; es decir, tendrá muy pocos resultados negativos falsos. Si un examen es altamente específico, solo un número pequeño de gente tendrá un resultado positivo pero que no tiene la enfermedad; en otras palabras, tendrá muy pocos resultados positivos falsos.
Aunque los marcadores de tumores son útiles en extremo para determinar si un tumor está reaccionando al tratamiento o para evaluar si el cáncer ha regresado, ningún marcador de tumores que ha sido identificado hasta ahora es suficientemente sensible o específico para usarse por sí mismo como examen de detección de cáncer.
Por ejemplo, el análisis del antígeno prostático específico (PSA), el cual mide la concentración de PSA en la sangre, se usa con frecuencia para examinar a hombres para buscar cáncer de próstata. Sin embargo, una concentración mayor de PSA puede ser causada por afecciones benignas de próstata así como por cáncer de próstata, y la mayoría de los hombres que tienen una concentración elevada de PSA no tienen cáncer de próstata. Los resultados iniciales de dos estudios grandes aleatorizados, controlados, el Estudio de Exámenes de Detección de Cáncer de Próstata, de Pulmón, Colorrectal y deOvarios, PLCO, y el Estudio Europeo Aleatorizado de Exámenes de Detección de Cáncer de Próstata indicaron que las pruebas de PSA a lo más llevaron a solo una reducción pequeña del número de muertes por cáncer de próstata. Además, no está claro si los beneficios del examen de detección con PSA superan los perjuicios de las pruebas de diagnóstico y de los tratamientos resultantes por cánceres que en muchos casos nunca habrían de poner en peligro la vida de un hombre.
En forma semejante, los resultados del estudio PLCO indicaron que el CA-125, un marcador de tumores que a veces está elevado en la sangre de mujeres con cáncer de ovarios pero que puede también estar elevado en mujeres con enfermedades benignas, no es suficientemente sensible o específico para que se use junto con la ecografía transvaginalpara buscar cáncer de ovarios en mujeres con un riesgo ordinario de la enfermedad. Un análisis de 28 marcadores potenciales de cáncer de ovarios en la sangre de mujeres que más tarde presentaron cáncer de ovarios encontró que ninguno de esos marcadores se desempeñó tan bien como el CA-125 en detectar la enfermedad en mujeres con riesgo ordinario.

¿Qué clase de investigación se está haciendo para formular marcadores de tumores más precisos?

Los investigadores de oncología acuden a la proteinómica (el estudio de la estructura, función y patrones de expresión de las proteínas) con la esperanza de formular nuevos biomarcadores que puedan usarse para identificar enfermedades en sus estadios iniciales, para predecir la posibilidad de recurrencia del cáncer después de que haya terminado eltratamiento.
Los científicos están evaluando también los patrones de expresión génica en su capacidad para ayudar a determinar el pronóstico de un paciente o su reacción a la terapia. Por ejemplo, los resultados del estudio TAILORx patrocinado por el NCI indicó que las mujeres recién diagnosticadas cáncer de seno con receptor de hormonas y ganglios linfáticos negativos, así como sin HER2 que se habían sometido a cirugía, quienes tenían la puntuación más baja de recurrencia de la prueba de 21 genes (Oncotype DX®) tenían índices de recurrencia muy bajos cuando recibieron terapia hormonal sola y por lo tanto pueden ahorrarse la quimioterapia. El estudio sigue en curso para ver si las mujeres que tienen un riesgo intermedio de recurrencia, según la prueba de los 21 genes, se beneficiarán al añadirse quimioterapia a la terapia hormonal más que si reciben solo terapia hormonal.
Más información sobre el papel del NCI en apoyar investigación en instrumentos y métodos novedosos para diagnosticar el cáncer está disponible en la página de investigación sobre diagnóstico.
Bibliografía selecta
  1. Bigbee W, Herberman RB. Tumor markers and immunodiagnosis. In: Bast RC Jr., Kufe DW, Pollock RE, et al., editors. Cancer Medicine. 6th ed. Hamilton, Ontario, Canada: BC Decker Inc., 2003.
  2. Andriole G, Crawford E, Grubb R, et al. Mortality results from a randomized prostate-cancer screening trial. New England Journal of Medicine 2009; 360(13):1310–1319.[PubMed Abstract]
  3. Schröder FH, Hugosson J, Roobol MJ, et al. Screening and prostate-cancer mortality in a randomized European study. New England Journal of Medicine 2009; 360(13):1320–1328. [PubMed Abstract]
  4. Buys SS, Partridge E, Black A, et al. Effect of screening on ovarian cancer mortality: the Prostate, Lung, Colorectal and Ovarian (PLCO) Cancer Screening Randomized Controlled Trial. JAMA 2011; 305(22):2295–2303. [PubMed Abstract]
  5. Cramer DW, Bast RC Jr, Berg CD, et al. Ovarian cancer biomarker performance in prostate, lung, colorectal, and ovarian cancer screening trial specimens. Cancer Prevention Research 2011; 4(3):365–374. [PubMed Abstract]
  6. Sparano JA, Gray RJ, Makower DF, et al. Prospective validation of a 21-gene expression assay in breast cancer. New England Journal of Medicine 2015; First published online September 28, 2015. doi: 10.1056/NEJMoa1510764.












Tumor Markers - National Cancer Institute





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Tumor Markers



What are tumor markers?

Tumor markers are substances that are produced by cancer or by other cells of the body in response to cancer or certain benign (noncancerous) conditions. Most tumor markers are made by normal cells as well as by cancer cells; however, they are produced at much higher levels in cancerous conditions. These substances can be found in the blood, urine, stool, tumor tissue, or other tissues or bodily fluids of some patients with cancer. Most tumor markers are proteins. However, more recently, patterns of gene expression and changes to DNA have also begun to be used as tumor markers.
Many different tumor markers have been characterized and are in clinical use. Some are associated with only one type of cancer, whereas others are associated with two or more cancer types. No “universal” tumor marker that can detect any type of cancer has been found.
There are some limitations to the use of tumor markers. Sometimes, noncancerous conditions can cause the levels of certain tumor markers to increase. In addition, not everyone with a particular type of cancer will have a higher level of a tumor marker associated with that cancer. Moreover, tumor markers have not been identified for every type of cancer.

How are tumor markers used in cancer care?

Tumor markers are used to help detect, diagnose, and manage some types of cancer. Although an elevated level of a tumor marker may suggest the presence of cancer, this alone is not enough to diagnose cancer. Therefore, measurements of tumor markers are usually combined with other tests, such as biopsies, to diagnose cancer.
Tumor marker levels may be measured before treatment to help doctors plan the appropriate therapy. In some types of cancer, the level of a tumor marker reflects the stage (extent) of the disease and/or the patient’s prognosis (likely outcome or course of disease). More information about cancer staging is available on the Staging page.
Tumor markers may also be measured periodically during cancer therapy. A decrease in the level of a tumor marker or a return to the marker’s normal level may indicate that the cancer is responding to treatment, whereas no change or an increase may indicate that the cancer is not responding.
Tumor markers may also be measured after treatment has ended to check for recurrence (the return of cancer).

How are tumor markers measured? 

A doctor takes a sample of tumor tissue or bodily fluid and sends it to a laboratory, where various methods are used to measure the level of the tumor marker.
If the tumor marker is being used to determine whether treatment is working or whether there is a recurrence, the marker’s level will be measured in multiple samples taken over time. Usually these “serial measurements,” which show whether the level of a marker is increasing, staying the same, or decreasing, are more meaningful than a single measurement.

Does NCI have guidelines for the use of tumor markers? 

NCI does not have such guidelines. However, some national and international organizations do have guidelines for the use of tumor markers for some types of cancer:

What tumor markers are currently being used, and for which cancer types?

A number of tumor markers are currently being used for a wide range of cancer types. Although most of these can be tested in laboratories that meet standards set by the Clinical Laboratory Improvement Amendments, some cannot be and may therefore be considered experimental. Tumor markers that are currently in common use are listed below.
ALK gene rearrangements and overexpression
  • Cancer types: Liver cancer and germ cell tumors
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To help diagnose liver cancer and follow response to treatment; to assess stage, prognosis, and response to treatment of germ cell tumors
  • Cancer types: Choriocarcinoma and germ cell tumors
  • Tissue analyzed: Urine or blood
  • How used: To assess stage, prognosis, and response to treatment
BRCA1 and BRCA2 gene mutations
  • Cancer type: Ovarian cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To determine whether treatment with a particular type of targeted therapyis appropriate
BRAF V600 mutations
  • Cancer types: Cutaneous melanoma and colorectal cancer
  • Tissue analyzed: Tumor
  • How used: To select patients who are most likely to benefit from treatment with certain targeted therapies
CA15-3/CA27.29
  • Cancer type: Breast cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To assess whether treatment is working or disease has recurred
CA19-9
  • Cancer types: Pancreatic cancer, gallbladder cancer, bile duct cancer, and gastric cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To assess whether treatment is working
  • Cancer type: Ovarian cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To help in diagnosis, assessment of response to treatment, and evaluation of recurrence
  • Cancer type: Medullary thyroid cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To aid in diagnosis, check whether treatment is working, and assess recurrence
  • Cancer types: Colorectal cancer and some other cancers
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To keep track of how well cancer treatments are working or check if cancer has come back
  • Cancer type: Non-Hodgkin lymphoma
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To determine whether treatment with a targeted therapy is appropriate
  • Cancer type: Neuroendocrine tumors
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To help in diagnosis, assessment of treatment response, and evaluation of recurrence
Chromosomes 3, 7, 17, and 9p21
  • Cancer type: Bladder cancer
  • Tissue analyzed: Urine
  • How used: To help in monitoring for tumor recurrence
Circulating tumor cells of epithelial origin (CELLSEARCH®)
  • Cancer types: Metastatic breast, prostate, and colorectal cancers
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To inform clinical decision making, and to assess prognosis
Cytokeratin fragment 21-1
  • Cancer type: Lung cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To help in monitoring for recurrence
EGFR gene mutation analysis
  • Cancer type: Non-small cell lung cancer
  • Tissue analyzed: Tumor
  • How used: To help determine treatment and prognosis
  • Cancer type: Breast cancer
  • Tissue analyzed: Tumor
  • How used: To determine whether treatment with hormone therapy and some targeted therapies is appropriate
Fibrin/fibrinogen
  • Cancer type: Bladder cancer
  • Tissue analyzed: Urine
  • How used: To monitor progression and response to treatment
  • Cancer type: Ovarian cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To plan cancer treatment, assess disease progression, and monitor for recurrence
HER2/neu gene amplification or protein overexpression
  • Cancer types: Breast cancer, gastric cancer, and gastroesophageal junctionadenocarcinoma
  • Tissue analyzed: Tumor
  • How used: To determine whether treatment with certain targeted therapies is appropriate
Immunoglobulins
  • Cancer types: Multiple myeloma and Waldenström macroglobulinemia
  • Tissue analyzed: Blood and urine
  • How used: To help diagnose disease, assess response to treatment, and look for recurrence
KRAS gene mutation analysis
  • Cancer types: Colorectal cancer and non-small cell lung cancer
  • Tissue analyzed: Tumor
  • How used: To determine whether treatment with a particular type of targeted therapy is appropriate
  • Cancer types: Germ cell tumors, lymphoma, leukemia, melanoma, and neuroblastoma
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To assess stage, prognosis, and response to treatment
Neuron-specific enolase (NSE)
  • Cancer types: Small cell lung cancer and neuroblastoma
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To help in diagnosis and to assess response to treatment
Nuclear matrix protein 22
  • Cancer type: Bladder cancer
  • Tissue analyzed: Urine
  • How used: To monitor response to treatment
Programmed death ligand 1 (PD-L1)
  • Cancer type: Non-small cell lung cancer
  • Tissue analyzed: Tumor
  • How used: To determine whether treatment with a particular type of targeted therapy is appropriate
  • Cancer type: Prostate cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To help in diagnosis, assess response to treatment, and look for recurrence
  • Cancer type: Thyroid cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To evaluate response to treatment and look for recurrence
Urokinase plasminogen activator (uPA) and plasminogen activator inhibitor (PAI-1)
  • Cancer type: Breast cancer
  • Tissue analyzed: Tumor
  • How used: To determine aggressiveness of cancer and guide treatment
5-Protein signature (OVA1®)
  • Cancer type: Ovarian cancer
  • Tissue analyzed: Blood
  • How used: To pre-operatively assess pelvic mass for suspected ovarian cancer
21-Gene signature (Oncotype DX®)
  • Cancer type: Breast cancer
  • Tissue analyzed: Tumor
  • How used: To evaluate risk of recurrence
70-Gene signature (Mammaprint®)
  • Cancer type: Breast cancer
  • Tissue analyzed: Tumor
  • How used: To evaluate risk of recurrence

Can tumor markers be used in cancer screening? 

Because tumor markers can be used to assess the response of a tumor to treatment and for prognosis, researchers have hoped that they might also be useful in screening tests that aim to detect cancer early, before there are any symptoms. For a screening test to be useful, it should have very high sensitivity (ability to correctly identify people who have the disease) and specificity (ability to correctly identify people who do not have the disease). If a test is highly sensitive, it will identify most people with the disease—that is, it will result in very few false-negative results. If a test is highly specific, only a small number of people will test positive for the disease who do not have it—in other words, it will result in very few false-positive results.
Although tumor markers are extremely useful in determining whether a tumor is responding to treatment or assessing whether it has recurred, no tumor marker identified to date is sufficiently sensitive or specific to be used on its own to screen for cancer.
For example, the prostate-specific antigen (PSA) test, which measures the level of PSA in the blood, is often used to screen men for prostate cancer. However, an increased PSA level can be caused by benign prostate conditions as well as by prostate cancer, and most men with an elevated PSA level do not have prostate cancer. Initial results from two large randomized controlled trials, the NCI-sponsored Prostate, Lung, Colorectal, and Ovarian Cancer Screening Trial (PLCO), and the European Randomized Study of Screening for Prostate Cancer, showed that PSA testing at best leads to only a small reduction in the number of prostate cancer deaths. Moreover, it is not clear whether the benefits of PSA screening outweigh the harms of follow-up diagnostic tests and treatments for cancers that in many cases would never have threatened a man’s life.
Similarly, results from the PLCO trial showed that CA-125, a tumor marker that is sometimes elevated in the blood of women with ovarian cancer but can also be elevated in women with benign conditions, is not sufficiently sensitive or specific to be used together with transvaginal ultrasound to screen for ovarian cancer in women at average risk of the disease. An analysis of 28 potential markers for ovarian cancer in blood from women who later went on to develop ovarian cancer found that none of these markers performed even as well as CA-125 at detecting the disease in women at average risk.

What kind of research is under way to develop more accurate tumor markers? 

Cancer researchers are turning to proteomics (the study of protein structure, function, and patterns of expression) in hopes of developing new biomarkers that can be used to identify disease in its early stages, to predict the effectiveness of treatment, or to predict the chance of cancer recurrence after treatment has ended.
Scientists are also evaluating patterns of gene expression for their ability to help determine a patient’s prognosis or response to therapy. For example, results of the NCI-sponsored Trial Assigning IndividuaLized Options for Treatment (Rx), or TAILORx , showed that for women recently diagnosed with lymph node–negative, hormone receptor–positive, HER2-negative breast cancer who had undergone surgery, those with the lowest 21-gene (Oncotype Dx®) recurrence scores had very low recurrence rates when given hormone therapy alone and thus can be spared chemotherapy. The trial is ongoing to see whether women at intermediate risk of recurrence, based on the 21-gene test, do better with chemotherapy in addition to hormone therapy than with hormone therapy alone.
More information on NCI’s role in supporting research on novel tools and methods for diagnosing cancer is available on the Diagnosis research page.
Selected References
  1. Bigbee W, Herberman RB. Tumor markers and immunodiagnosis. In: Bast RC Jr., Kufe DW, Pollock RE, et al., editors. Cancer Medicine. 6th ed. Hamilton, Ontario, Canada: BC Decker Inc., 2003.
  2. Andriole G, Crawford E, Grubb R, et al. Mortality results from a randomized prostate-cancer screening trial. New England Journal of Medicine 2009; 360(13):1310–1319.[PubMed Abstract]
  3. Schröder FH, Hugosson J, Roobol MJ, et al. Screening and prostate-cancer mortality in a randomized European study. New England Journal of Medicine 2009; 360(13):1320–1328. [PubMed Abstract]
  4. Buys SS, Partridge E, Black A, et al. Effect of screening on ovarian cancer mortality: the Prostate, Lung, Colorectal and Ovarian (PLCO) Cancer Screening Randomized Controlled Trial. JAMA 2011; 305(22):2295–2303. [PubMed Abstract]
  5. Cramer DW, Bast RC Jr, Berg CD, et al. Ovarian cancer biomarker performance in prostate, lung, colorectal, and ovarian cancer screening trial specimens. Cancer Prevention Research 2011; 4(3):365–374. [PubMed Abstract]
  6. Sparano JA, Gray RJ, Makower DF, et al. Prospective validation of a 21-gene expression assay in breast cancer. New England Journal of Medicine 2015; First published online September 28, 2015. doi: 10.1056/NEJMoa1510764.
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